基于電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)杏種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的遺傳多樣性分析

馬小雪　章秋平　趙海娟　張玉萍　徐銘　劉威生　劉碩　劉寧　張玉君　劉家成　王碧君

摘? ? 要：【目的】探究杏香氣、滋味等果實(shí)品質(zhì)性狀的遺傳變異，篩選優(yōu)異種質(zhì)?！痉椒ā坷秒娮颖恰㈦娮由嘁约案咝б合嗌V等技術(shù)對(duì)119份杏種質(zhì)資源的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。【結(jié)果】電子鼻的W5S、W1S、W1W和W2W等4個(gè)傳感器對(duì)杏香氣響應(yīng)敏感；電子舌測(cè)定顯示酸味和甜味是杏的主要滋味。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)電子舌甜味值與可溶性固形物含量、糖組分含量呈顯著正相關(guān)，與酸組分含量呈顯著負(fù)相關(guān)。主成分分析顯示前3個(gè)主成分分別代表杏的香氣性狀、果實(shí)滋味性狀和酸組分含量性狀。結(jié)合聚類分析與主成分分析，認(rèn)為草灘梅杏等種質(zhì)在多個(gè)果實(shí)品質(zhì)特性方面表現(xiàn)優(yōu)異?！窘Y(jié)論】杏果實(shí)品質(zhì)性狀存在豐富的遺傳變異；電子鼻和電子舌可以作為一種快速評(píng)價(jià)方法鑒定杏香氣和滋味。

關(guān)鍵詞：杏；種質(zhì)資源；電子鼻；電子舌；多樣性

中圖分類號(hào)：S662.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980（2024）04-0625-13

Genetic diversity analysis of fruit quality traits using electronic nose and electronic tongue in apricot

MA Xiaoxue， ZHANG Qiuping*， ZHAO Haijuan， ZHANG Yuping， XU Ming， LIU Weisheng， LIU Shuo， LIU Ning， ZHANG Yujun， LIU Jiacheng， WANG Bijun

（Liaoning Institute of Pomolgy， Xiongyue 115009， Liaoning， China）

Abstract： 【Objective】 For a long time， the evaluation of fresh apricot fruit quality has been limited to the limited traits with limited materials， while the evaluation methods are limited to chemical and instrumental methods. The overall and rapid evaluation of apricot fruit quality traits from different groups is lacking. Therefore， we studied the genetic variation of aroma， taste and other fruit quality traits of a large population of apricot using rapid evaluation methods to select specific germplasm resources and provide theoretical basis for genetic improvement of fresh apricot. 【Methods】 In this study， 119 samples of apricot germplasm resources， which were sampled for two consecutive years， were used to measure fruit weight， soluble solid content， fruit firmness， the components of soluble sugar and organic acids， aroma and taste. The soluble sugars and organic acids were evaluated by High Performance Liquid Chromatography （HPLC）. The aroma of apricot germplasm resources was evaluated by electronic nose technique （PEN3， AIRSENSE， Germany）. The fruit taste of apricot was evaluated by electronic tongue technique （SA-402B， INSENT， Japan）. The variation coefficient analysis， principal component analysis， correlation analysis and cluster analysis were carried out using Origin 2019 and SPSS 26 software. 【Results】 The coefficients of variation （CV） of 11 phenotypic traits ranged from 15.81% to 91.23%. The traits included fruit weight （FW）， soluble solid content （SSC）， fruit firmness （F）， soluble sugar contents including sucrose （SUC）， glucose （GLU）， fructose （FRU） and sorbitol （SOR） and organic acid components， including citric acid （CIT）， malic acid （MAL）， quinic acid （QUI） and shikimic acid （SHI）. The CV of CIT content was the largest， and that of SSC was the smallest. The results of electronic nose measurement showed that the volatile substances of apricot germplasm resources were sensitive to W5S， W1S， W1W and W2W sensors， which indicated that the aroma substances of apricot mainly included sulfide， terpenes and alkanes. The results of electronic tongue determination of flavor substances in apricot germplasm resources showed that sour and sweet taste were the main tastes in apricot fruits. Through correlation analysis， it was found that firmness was significantly correlated with the content of sugar components， but not with the soluble solid content and the acid components content. The sweetness value was positively correlated with soluble solids content， GLU content， FRU content and SOR content， while negatively correlated with QUI， MAL and CIT content. Through principal component analysis （PCA）， the contribution rate of the first 7 principal components reached 79.86%. The first principal component （PC1） represented the aroma characteristic of apricot， the second principal component （PC2） represented fruit taste related traits， and the third principal component （PC3） represented acid component content and fruit weight. The contribution rates of PC1， PC2 and PC3 were 28.36%， 17.36% and 12.33%， separately， and the cumulative contribution ratio of them was 58.05%. According to the principal component score table of each apricot variety， the varieties with high PC1 score had higher aroma response value and special fragrance， and Caotanmeixing， Shizixing， Kezilang and Baisaimaiti belonged to this group. A high PC2 score indicated varieties with high firmness， high sugar content， high sweetness， high umami and low acidity， including Harlayne， Ribenxing， Soganci， Maolaxiao， Kezikeximixi etc. A high PC3 score indicated a high content of acid components and a small fruit weight， and Huaxianchibangzi， Yingtiao， Sundrop， Betinka and Wangshizhong belonged to this group. According to the cluster analysis， when the genetic distance was 60， the remaining varieties except Caotanmeixing could be divided into two groups： The first group mainly included North China varieties， and the second group included other ecological group varieties. When the genetic distance was 40， group Ⅰ was further divided into 2 subgroups. The group Ⅱ could be further divided into four subgroups. Germplasm screening by comprehensive score of principal factors was an important method for objective evaluation on excellent germplasm resources. According to the proportion weight and contribution rate of different traits in each principal component， the score of each principal component and the comprehensive factor score of different varieties were calculated. Among 119 apricot germplasm resources， the top 10 germplasm materials were Caotanmeixing， Kumanti， Guantingerhuang， Tuohutikudayouxi， Mokeyouxi， Stela， Hacihaliloglu， Kezikeximixi， Kalayulüke and Soganci. 【Conclusion】 There are abundant genetic variations in apricot fruit quality traits such as aroma and taste. Electronic nose and electronic tongue can be used as a rapid evaluation method to identify aroma and taste characteristics of apricot. Eight excellent germplasm resources， including Caotanmeixing， Tuohutikudayouxi， Mokeyouxi， Stela， Hacihaliloglu， Kezikeximixi， Kalayulüke and Soganci， were selected to be used as parental materials for genetic improvement for fresh apricot.

Key words： Apricot; Germplasm resources; Electronic nose; Electronic tongue; Genetic diversity

杏（Prunus armeniaca L.）是一種重要的溫帶水果，在中國(guó)至少有3000 a（年）的栽培歷史[1]，世界杏年產(chǎn)量達(dá)370萬(wàn)t[2]。

在水果種類繁多、新品種層出不窮的形勢(shì)下，培育高品質(zhì)的杏品種、提高杏果實(shí)品質(zhì)是增強(qiáng)杏在水果市場(chǎng)中市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基本要求。目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，杏品種種類很有限，以傳統(tǒng)的中國(guó)地方品種和從國(guó)外引進(jìn)的改良品種為主。以駱駝黃為代表的傳統(tǒng)的中國(guó)地方品種雖然風(fēng)味濃郁，但是成熟后果肉軟、外觀差、產(chǎn)量不穩(wěn)定（即商品性差），國(guó)外改良品種商品性好但是鮮食品質(zhì)較差[3-4]。為了培育出可以兼顧鮮食品質(zhì)和商品性的新品種，必須要對(duì)已有的杏資源進(jìn)行精細(xì)評(píng)價(jià)，為育種篩選出更多的、新的優(yōu)良親本材料。

果實(shí)品質(zhì)包括感官品質(zhì)（物理特征）和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)又分為化學(xué)成分和功能性物質(zhì)[5-6]。杏果實(shí)的感官品質(zhì)主要由果實(shí)滋味、香氣、顏色和硬度決定[7-8]。果實(shí)滋味主要為甜酸味，主要影響因子是糖和酸組分；果實(shí)香氣主要影響因子為揮發(fā)性芳香物質(zhì)[9-10]。目前，評(píng)價(jià)杏果實(shí)香氣和滋味主要應(yīng)用化學(xué)分析、氣質(zhì)聯(lián)用、高效液相色譜這三種檢測(cè)方法。張麗麗等[11]利用高效液相色譜法測(cè)定5個(gè)杏品種的糖和酸，盧娟芳等[10]利用氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)對(duì)新疆5個(gè)杏品種果實(shí)發(fā)育過(guò)程中香氣物質(zhì)的變化及其特征成分進(jìn)行了評(píng)價(jià)，這些方法存在費(fèi)用大、耗時(shí)、費(fèi)力等缺點(diǎn)?；诓溉閯?dòng)物嗅覺(jué)和味覺(jué)機(jī)制的人工電子鼻和電子舌技術(shù)能夠快速地評(píng)價(jià)果實(shí)的香氣和滋味。電子鼻和電子舌都由傳感器、信號(hào)處理系統(tǒng)和模塊識(shí)別系統(tǒng)三部分組成。電子鼻的工作原理是將被測(cè)氣體吸附在傳感器表面，改變傳感器的電導(dǎo)率，從而產(chǎn)生不同信號(hào)值；電子舌的工作原理是傳感器通過(guò)類脂膜與樣品液體中的物質(zhì)進(jìn)行交換，從而得到電學(xué)信號(hào)[12]。電子鼻和電子舌在水果品質(zhì)評(píng)價(jià)上的應(yīng)用已有報(bào)道，嚴(yán)娟等[13]利用電子鼻對(duì)74份不同品種資源桃果實(shí)芳香成分進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出香味獨(dú)特的品種。李大龍等[14]利用電子鼻對(duì)36個(gè)不同品種及同一品種不同發(fā)育時(shí)期樹莓果實(shí)香氣物質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，認(rèn)為電子鼻可區(qū)別不同成熟度樹莓果實(shí)，用于樹莓果實(shí)種質(zhì)資源香氣評(píng)價(jià)。電子舌技術(shù)被應(yīng)用在柑橘[15]、菠蘿蜜[16]、荔枝[17]等水果品質(zhì)和風(fēng)味評(píng)價(jià)上。賈愛(ài)軍等[18]對(duì)3個(gè)杏品種進(jìn)行電子鼻香氣檢測(cè)，認(rèn)為不同品種杏果實(shí)的主要呈味物質(zhì)為醇類、萜烯類和芳香族化合物。但截至目前，在較大群體杏資源精細(xì)評(píng)價(jià)上，電子鼻和電子舌應(yīng)用鮮有報(bào)道，在評(píng)價(jià)杏滋味物質(zhì)與揮發(fā)性物質(zhì)上也尚無(wú)關(guān)于電子舌、電子鼻技術(shù)與HPLC及氣質(zhì)聯(lián)用等技術(shù)的相關(guān)性報(bào)道。

系統(tǒng)評(píng)價(jià)杏果實(shí)品質(zhì)性狀的遺傳多樣性，篩選特異種質(zhì)，能夠加快鮮食杏遺傳改良進(jìn)程。一直以來(lái)，杏鮮食品質(zhì)的評(píng)價(jià)工作一直局限在少量資源的有限性狀的評(píng)價(jià)方面，且評(píng)價(jià)方法局限在化學(xué)方法和儀器方法，缺乏不同類群杏果實(shí)品質(zhì)性狀的整體、快速評(píng)價(jià)。筆者對(duì)國(guó)家李杏種質(zhì)資源圃（鲅魚圈）保存的來(lái)自國(guó)內(nèi)外不同地區(qū)的119份杏種質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)的鑒定評(píng)價(jià)，并探明電子鼻和電子舌快速檢測(cè)方法的可靠性，篩選出特異杏種質(zhì)材料，為高品質(zhì)鮮食杏育種和遺傳改良提供可靠依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

119份杏種質(zhì)資源（表1）均來(lái)自國(guó)家李杏種質(zhì)資源圃（鲅魚圈），所有品種樹齡20 a，均以山杏實(shí)生苗為砧木。栽培條件及管理水平較為一致。每品種隨機(jī)選取2～4株樹，并采集樹冠外圍果實(shí)進(jìn)行調(diào)查。

1.2 性狀調(diào)查

1.2.1 基本性狀調(diào)查 試驗(yàn)于2022年和2023年夏季果實(shí)成熟時(shí)期進(jìn)行，連續(xù)2 a于果實(shí)食用成熟期（指果實(shí)底色的綠色大部分褪盡），在樹冠外圍隨機(jī)選取30個(gè)有代表性的果實(shí)。用電子天平稱量平均單果質(zhì)量（FW），用PAL-BX/ACID F5數(shù)顯糖度計(jì)（日本Atago公司生產(chǎn)）測(cè)定可溶性固形物含量（SSC），用AGROSTA硬度計(jì)測(cè)定果實(shí)硬度（F）。

1.2.2 糖酸組分的提取和測(cè)定 稱取果肉20 g，加入超純水，用勻漿機(jī)打成勻漿后無(wú)損導(dǎo)入200 mL容量瓶中定容，取20 mL溶液分別置于2個(gè)10 mL離心管中備用，分別用于糖和酸組分含量測(cè)定。采用Dionex Ultimate 3000型高效液相色譜儀（美國(guó)）對(duì)糖酸組分含量進(jìn)行測(cè)定，色譜條件和上機(jī)方案參照張素敏等[19]的方法稍加修改。每個(gè)品種3次重復(fù)。

1.2.3 電子舌檢測(cè) 每份杏種質(zhì)樣品選取10個(gè)果實(shí)，取50 g樣品放入破壁機(jī)，加入150 mL蒸餾水后進(jìn)行機(jī)械勻漿，隨后，將混合液放入離心機(jī)（德國(guó)Eppendorf，Centrifuge 5804R），以3000 r·min-1的速度離心5 min。離心后取上清液過(guò)濾，取過(guò)濾液進(jìn)行電子舌測(cè)定。

電子舌儀器為SA-402B味覺(jué)分析系統(tǒng)（日本INSENT公司），采用6種人工脂膜傳感器和3種參比電極進(jìn)行檢測(cè)，其中包括鮮味（umami）、甜味（sweetness）、咸味（saltiness）、酸味（sourness）、苦味（bitterness）、澀味（astringency）以及豐富性（richness）、苦味回味（aftertaste-B）和澀味回味（aftertaste-A）。測(cè)定方法參照任新樂(lè)等[20]的方法。每份樣品溶液重復(fù)測(cè)定甜味5次，其他味覺(jué)重復(fù)測(cè)定4次。測(cè)定完畢取后3次數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)試結(jié)果。

1.2.4 電子鼻檢測(cè) PEN3型便攜式電子鼻（德國(guó) AIRSENSE公司）有10個(gè)金屬氧化物傳感器陣列，分別為：芳香苯類（W1C）、氮氧化物（W5S）、氨類（W3C）、氫氣（W6S）、烷烴（W5C）、甲烷（W1S）、萜烯類與硫化氫（W1W）、醇類（W2S）、芳香成分與有機(jī)硫化物（W2W）和芳香烷烴（W3S）。

根據(jù)果實(shí)的大小將杏果實(shí)2～5個(gè)分成1組（必須填充滿200 mL的燒杯），放置于200 mL燒杯中，用封口膜封口，于25 ℃靜置30 min后測(cè)定電子鼻數(shù)據(jù)。測(cè)定方法參照嚴(yán)娟等[13]的方法，稍加改動(dòng)。進(jìn)樣流量400 mL·min-1，清洗時(shí)間為60 s。檢測(cè)時(shí)間為90 s，取穩(wěn)定狀態(tài)60～70 s的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。每個(gè)品種重復(fù)測(cè)定3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Origin 2019軟件對(duì)所有性狀的數(shù)據(jù)進(jìn)行基本描述統(tǒng)計(jì)和聚類分析；利用SPSS 26進(jìn)行主成分分析和因子分析，通過(guò)因子分析得出各個(gè)因子的得分，然后利用旋轉(zhuǎn)后的方差貢獻(xiàn)率作為總得分系數(shù)，算出各個(gè)因子得分的加權(quán)總得分，即綜合因子得分；利用R語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)主要性狀的描述性統(tǒng)計(jì)

對(duì)119份杏種質(zhì)資源果實(shí)品質(zhì)的主要性狀進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，如圖1和表2所示。根據(jù)Gokbulut等[21]應(yīng)用GC-MS技術(shù)對(duì)杏果實(shí)香氣的分析結(jié)果，杏果實(shí)中主要揮發(fā)性物質(zhì)大致可以劃分為酯類、醇類、酮類、萜烯類、醛類、酸類以及內(nèi)酯類，但不同杏種質(zhì)間果實(shí)的揮發(fā)性物質(zhì)差別較大。電子鼻檢測(cè)（圖1）發(fā)現(xiàn)，W5S、W1S、W1W和W2W等傳感器響應(yīng)值均值較大且變異幅度較大，這表明在杏種質(zhì)資源中揮發(fā)性貢獻(xiàn)物對(duì)W5S、W1S、W1W和W2W等傳感器響應(yīng)敏感，如硫化物、萜烯類化合物及烷烴等，并且這些物質(zhì)在種質(zhì)間具有廣泛的遺傳變異，可能是杏香氣的主要揮發(fā)性物質(zhì)。而W1C、W3C、W6S、W5C和W3S傳感器響應(yīng)值變異幅度非常小。

通過(guò)圖1的箱式圖可以看出，味覺(jué)值變異幅度都很大，不同品種的有效味覺(jué)指標(biāo)不同，總體來(lái)說(shuō)，酸味、鮮味和甜味分布更為分散，其他味覺(jué)值分布相對(duì)集中。酸味和甜味是杏果實(shí)中的主要滋味，說(shuō)明不同杏品種滋味品質(zhì)存在很大差異，主要體現(xiàn)在酸味、鮮味和甜味上。

蔗糖被認(rèn)為是杏果實(shí)中的優(yōu)勢(shì)糖組分[22]，杏果實(shí)中含量最豐富的有機(jī)酸是蘋果酸、檸檬酸和奎尼酸[23]。由表2可以看出，杏果實(shí)中可溶性糖含量高低順序?yàn)檎崽?、葡萄糖、果糖和山梨醇，杏果?shí)中有機(jī)酸含量最高的是蘋果酸，其次是檸檬酸。

從表2可以看出，11個(gè)表型性狀變異系數(shù)介于15.81%～91.23%之間，呈現(xiàn)出較大的變異幅度。檸檬酸含量的變異系數(shù)最大，為91.23%，變異幅度為1.15～32.55 mg·g-1。其后依次為山梨醇含量、蘋果酸含量、莽草酸含量和果糖含量等性狀。杏果實(shí)可溶性固形物含量（SSC）的分布范圍是9.70%～20.32%，平均值是14.09%；果實(shí)硬度分布范圍是0.73～5.27，平均值是2.07，這表明在果實(shí)鮮食品質(zhì)和貯藏品質(zhì)等方面具有較大的遺傳改良潛力。一般認(rèn)為，變異系數(shù)大于10%表示樣本間差異較大[24]。在本研究中表型性狀數(shù)據(jù)的變異系數(shù)均大于10%，表明這119份杏種質(zhì)資源間存在很大的差異，具有豐富的遺傳多樣性。

2.2 性狀間的相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)119份杏種質(zhì)資源30個(gè)性狀的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，由圖2可以看出，各性狀間存在著不同程度的相關(guān)性。果實(shí)單果質(zhì)量與果實(shí)硬度、可溶性固形物含量、各組分糖酸含量、大部分味覺(jué)值、香氣值均呈顯著相關(guān)，其中，果實(shí)單果質(zhì)量與蔗糖含量、檸檬酸含量呈顯著正相關(guān)，而與其他性狀指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)。

果實(shí)硬度與各糖組分含量呈顯著相關(guān)，其中與蔗糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他組分呈顯著正相關(guān)，與可溶性固形物含量、各酸組分含量不相關(guān)?？扇苄怨绦挝锖?、各糖組分含量顯著相關(guān)，與酸組分中除奎寧酸外的各酸組分含量均無(wú)顯著相關(guān)性。

蔗糖含量與果糖、蘋果酸含量顯著相關(guān)，與其他糖酸組分含量無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系，檸檬酸與其他酸組分含量均顯著相關(guān)，而與所有糖組分含量均不相關(guān)。蘋果酸含量與檸檬酸、蔗糖組分含量顯著相關(guān)，與其他糖酸組分含量不相關(guān)。

味覺(jué)值中酸味值、鮮味值、咸味值、甜味值和澀味值與糖酸組分含量等性狀有顯著的相關(guān)性，酸味值與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量和山梨醇含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與蘋果酸含量、檸檬酸含量呈顯著正相關(guān)；甜味值與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、山梨醇含量呈顯著正相關(guān)，與奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明可以通過(guò)電子舌來(lái)推斷果實(shí)各品質(zhì)相關(guān)性水平。

2.3 主成分分析

對(duì)119份杏種質(zhì)資源的30個(gè)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果（表3）表明，特征值大于1的前7個(gè)主成分解釋了79.86%的總變量信息。前3個(gè)主成分PC1、PC2和PC3的貢獻(xiàn)率分別為28.36%、17.36%和12.33%，累積貢獻(xiàn)率為58.04%。由表4可知，PC1特征值是8.508，特征值絕對(duì)值較大的主要是香氣傳感器響應(yīng)值。PC2特征值是5.207，可溶性固形物含量、糖組分（葡萄糖、果糖、山梨醇）含量、酸味值、澀味值、鮮味值和甜味值等8個(gè)性狀的特征值（絕對(duì)值）較大。PC3特征值是3.699，荷載量較高的性狀是單果質(zhì)量、莽草酸含量、檸檬酸含量、苦味值和咸味值。

由圖3可知，PC1得分高代表品種的香氣響應(yīng)值較高，有特殊香味，草灘梅杏、柿子杏、克孜郎、克孜阿恰、白賽買提等品種屬于這個(gè)分組。PC2得分高表示含硬肉、糖量高、甜味高、鮮味高和酸味低的品種，包括Harlayne、日本杏、Soganci、毛拉肖、克孜克西米西、大胡安娜等品種。PC3得分高表示酸組分含量高、果實(shí)個(gè)小的品種，屬于這個(gè)分組的有華縣遲梆子、硬條、Sundrop、Betinka和王世中等品種。

2.4 聚類分析與特異種質(zhì)篩選

根據(jù)30個(gè)表型性狀數(shù)據(jù)和歐氏距離對(duì)119份杏種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析，由圖4可以看出，當(dāng)遺傳距離為60時(shí)，除草灘梅杏外，其余品種可以分為2個(gè)類群：第Ⅰ個(gè)類群主要為華北品種，第Ⅱ個(gè)類群是其他生態(tài)群品種。

在遺傳距離為40時(shí)，第Ⅰ類群進(jìn)一步被劃分為2個(gè)亞群。在Ⅰa亞群中，包含4份種質(zhì)，特征為果個(gè)大，果皮光澤度高，硬度大，可溶性固形物含量較低。第Ⅰb亞群以陜西品種為主，還包括來(lái)自山東、遼寧、北京和河北的一些果實(shí)硬度較大、滋味偏酸的大果品種。第Ⅱ類群可以進(jìn)一步被劃分為4個(gè)亞群。第Ⅱa亞群主要是來(lái)自甘肅、北京、山東、遼寧以及新疆，大果型、軟肉、含酸量較低的種質(zhì)。第Ⅱb亞群由果實(shí)香氣豐富、果實(shí)硬度較低的白杏種質(zhì)組成，還包含了少量的淡黃色果肉品種。第Ⅱc亞群以新疆品種為主，這些品種果皮無(wú)彩色，果肉顏色淡黃，且可溶性固形物含量較高但硬度較低。第Ⅱd亞群僅由5份種質(zhì)組成，為新疆有毛品種和2個(gè)捷克選育品種，可溶性固形物含量較高，果實(shí)硬度大。

通過(guò)主因子綜合得分進(jìn)行種質(zhì)篩選是客觀評(píng)價(jià)優(yōu)異種質(zhì)的一個(gè)重要方法[25]。根據(jù)不同性狀在各主成分中占比權(quán)重以及貢獻(xiàn)率，計(jì)算不同品種的各主成分得分和綜合因子得分。如表5所示，在119份杏種質(zhì)資源果核/仁性狀的綜合得分中，綜合排名前10名的種質(zhì)材料分別為草灘梅杏、苦曼提、官?gòu)d二黃、托乎提庫(kù)達(dá)優(yōu)系、莫克優(yōu)系、Stela、Hacihaliloglu、克孜克西米西、卡拉玉呂克和Soganci。這些種質(zhì)都可以進(jìn)一步篩選為杏育種的重要親本材料。

3 討 論

中國(guó)普通杏種質(zhì)資源的遺傳多樣性豐富，數(shù)量性狀變異大。筆者在本研究中選擇的杏種質(zhì)資源的單果質(zhì)量、可溶性固形物含量、果實(shí)硬度等性狀變異系數(shù)在15.8%～42.4%之間，與趙海娟等[26]對(duì)219份普通杏種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)結(jié)果接近。糖酸組分變異系數(shù)范圍在37.83%～91.23%之間，變異幅度范圍明顯高于孫家正[27]對(duì)南疆杏果實(shí)酸組分的評(píng)價(jià)結(jié)果。自交不親和性和長(zhǎng)期的馴化可能是杏資源表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性的主要原因[28]。廣泛的遺傳多樣性可以為育種的更新提供更多有意義的親本材料，培育出感官品質(zhì)更好的新品種。

電子舌檢測(cè)技術(shù)使用人工脂膜傳感器，能夠客觀且數(shù)字化地分析樣品的苦味、澀味、酸味、咸味、鮮味、甜味等基本味覺(jué)特性[29]。近年來(lái)，應(yīng)用電子舌開展水果品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究越來(lái)越多，在櫻桃[20]、紅棗[30]和甜柿[29]等水果上發(fā)現(xiàn)不同水果的有效味覺(jué)不同，筆者在本研究中發(fā)現(xiàn)杏的有效味覺(jué)主要為酸味和甜味，這與杏滋味的普遍認(rèn)識(shí)一致。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)酸味值與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、山梨醇含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與蘋果酸、檸檬酸含量呈顯著正相關(guān)；甜味值與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、山梨醇含量呈顯著正相關(guān)，與奎尼酸含量、蘋果酸含量、檸檬酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明可以通過(guò)電子舌快速評(píng)估果實(shí)糖酸組分差異。與高效液相色譜法檢測(cè)糖酸組分相比，電子舌評(píng)價(jià)杏果實(shí)滋味具有省時(shí)、便宜的優(yōu)點(diǎn)。因此，電子舌快速評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)方法可以在果樹種質(zhì)資源與育種中得到更廣泛的應(yīng)用。

電子鼻測(cè)定的不是具體某一種氣體的含量，而是分析揮發(fā)性氣體的整體信息，是一種快速的氣體檢測(cè)方法。截至目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于電子鼻技術(shù)在杏果實(shí)檢測(cè)上的應(yīng)用研究的報(bào)道還很少。筆者在本研究中發(fā)現(xiàn)，不同品種杏果實(shí)間揮發(fā)性物質(zhì)的差異主要由電子鼻中對(duì)W5S、W1S、W1W和W2W等傳感器的響應(yīng)值來(lái)反映，主要呈味物質(zhì)為醇類、萜烯類、氮氧化合物、硫化物和芳香族化合物。這與賈愛(ài)軍等[18]對(duì)天津薊縣的3個(gè)杏品種進(jìn)行電子鼻香氣檢測(cè)的結(jié)果類似。章秋平等[31]應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）法對(duì)3種不同基因型的杏品種果實(shí)的揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明杏中主要揮發(fā)性物質(zhì)包括醇類、醛類、酮類、萜烯類、酯類、內(nèi)酯類和芳香族化合物。其他關(guān)于杏香氣物質(zhì)的研究也有相似的檢測(cè)結(jié)果[21，32]?？梢钥闯鲭娮颖菣z測(cè)的氣體與GC-MS檢測(cè)的香氣組分成分相似，說(shuō)明可以利用電子鼻快速評(píng)價(jià)杏果實(shí)香氣。然而，杏果實(shí)香氣物質(zhì)是多種揮發(fā)性化合物混合形成的，受某種化合物的嗅覺(jué)閾值、揮發(fā)性物質(zhì)的種類和混合比例共同影響[31]。因此，在下一步研究中，應(yīng)綜合考慮各種因素，對(duì)杏果實(shí)香氣進(jìn)行更精確的評(píng)價(jià)。

通過(guò)相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)果實(shí)硬度與可溶性固形物含量不相關(guān)，這與Ruiz等[33]的研究結(jié)果一致。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)果實(shí)硬度與蔗糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與葡萄糖、果糖和山梨醇含量呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明杏資源中存在很多硬度大、可溶性糖組分含量高的材料，這些杏資源可以作為改良中國(guó)傳統(tǒng)地方品種的育種材料。

通過(guò)主成分分析、聚類分析和綜合因子得分等統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)杏資源性狀進(jìn)行降維評(píng)價(jià)，認(rèn)為草灘梅杏、托乎提庫(kù)達(dá)優(yōu)系、莫克優(yōu)系、Stela、Hacihaliloglu、克孜克西米西、卡拉玉呂克和Soganci等8個(gè)鮮食杏品種是綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的品種。綜合表現(xiàn)得分最高的是草灘梅杏，在陜西和山西北部也稱紅梅杏，果實(shí)顏色艷麗，品質(zhì)佳，尤其是香氣濃郁。本研究中電子鼻評(píng)價(jià)香氣物質(zhì)結(jié)果顯示草灘梅杏對(duì)7個(gè)傳感器的響應(yīng)值都在所有材料中排在第一位，說(shuō)明草灘梅杏可以作為改善果實(shí)香氣的潛在親本材料。除了草灘梅杏外，其余篩選出來(lái)的品種來(lái)自中國(guó)新疆、捷克和土耳其，這些材料的品質(zhì)性狀與傳統(tǒng)的中國(guó)地方品種差異很大，可以作為鮮食杏育種的親本材料。

4 結(jié) 論

筆者在本研究中首次聯(lián)合使用電子鼻、電子舌和高效液相色譜對(duì)中國(guó)普通杏果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，結(jié)果表明這些性狀具有豐富的遺傳變異，是杏鮮食品質(zhì)改良的重要基礎(chǔ)；電子鼻和電子舌作為一種快速檢測(cè)果實(shí)香氣和滋味的手段，在杏果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)中可以有效應(yīng)用；從119份杏種質(zhì)資源中篩選出草灘梅杏、托乎提庫(kù)達(dá)優(yōu)系、莫克優(yōu)系、Stela、Hacihaliloglu、克孜克西米西、卡拉玉呂克和Soganci等8份優(yōu)異種質(zhì)，這些種質(zhì)在鮮食杏的遺傳改良過(guò)程中具有較大潛力。

參考文獻(xiàn) References：

[1] 章秋平，劉威生. 杏種質(zhì)資源收集、評(píng)價(jià)與創(chuàng)新利用進(jìn)展[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2018，45（9）：1642-1660.

ZHANG Qiuping，LIU Weisheng. Advances of the apricot resources collection，evaluation and germplasm enhancement[J]. Acta Horticulturae Sinica，2018，45（9）：1642-1660.

[2] 聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫(kù)[OL]. 2020. https：//www.fao.org/home/en/.

Food and Agriculture Organization of the United Nations Database （FAOSTAT）[OL]. 2020. https：//www.fao.org/home/en/.

[3] 劉威生. 最新李、杏新品種（系）簡(jiǎn)介[J]. 果農(nóng)之友，2017（5）：4-6.

LIU Weisheng. Introduction of new plum and apricot varieties （lines）[J]. Fruit Growers Friend，2017（5）：4-6.

[4] STANLEY J，MARSHALL R，TUSTIN S，WOOLF A. Preharvest factors affect apricot fruit quality[J]. Acta Horticulturae，2014，1058：269-276.

[5] ALSMAIRAT N G，AL-AJLOUNI M G，AYAD J Y，OTHMAN Y A，ST HILAIRE R. Composition of soilless substrates affect the physiology and fruit quality of two strawberry （Fragaria×ananassa Duch.） cultivars[J]. Journal of Plant Nutrition，2018，41（18）：2356-2364.

[6] KHASAWNEH A E R，ALSMAIRAT N，OTHMAN Y A，AYAD J Y，ALQUDAH T，LESKOVAR D I. Influence of nitrogen source on physiology，yield and fruit quality of young apricot trees[J]. Journal of Plant Nutrition，2021，44（17）：2597-2608.

[7] GURRIERI F，AUDERGON J M，ALBAGNAC G，REICH M. Soluble sugars and carboxylic acids in ripe apricot fruit as parameters for distinguishing different cultivars[J]. Euphytica，2001，117（3）：183-189.

[8] PAROLARI G，VIRGILI R，BOLZONI L，CARERI M，MANGIA A. Analysis of sensory and instrumental data on apricot purées with pattern recognition techniques[J]. Analytica Chimica Acta，1992，259（2）：257-265.

[9] 于文劍，楊麗，張俊環(huán)，姜鳳超，張美玲，王玉柱，孫浩元. 杏果實(shí)風(fēng)味形成及調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2023，40（12）：2624-2637.

YU Wenjian，YANG Li，ZHANG Junhuan，JIANG Fengchao，ZHANG Meiling，WANG Yuzhu，SUN Haoyuan. Research progress on the mechanism of flavor formation and regulation in apricot[J]. Journal of Fruit Science，2023，40（12）：2624-2637.

[10] 盧娟芳，鄭惠文，鄭巧，張秋云，李文慧，席萬(wàn)鵬. 新疆杏果實(shí)發(fā)育過(guò)程中香氣物質(zhì)的變化及其特征成分的確定[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2016，43（10）：1878-1890.

LU Juanfang，ZHENG Huiwen，ZHENG Qiao，ZHANG Qiuyun，LI Wenhui，XI Wanpeng. Changes in aroma volatiles of Xinjiang apricot fruit during development and ripening and characterization of key aroma components[J]. Acta Horticulturae Sinica，2016，43（10）：1878-1890.

[11] 張麗麗，劉威生，劉有春，劉寧，張玉萍. 高效液相色譜法測(cè)定5個(gè)杏品種的糖和酸[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2010，27（1）：119-123.

ZHANG Lili，LIU Weisheng，LIU Youchun，LIU Ning，ZHANG Yuping. Measurement of sugars，organic acids in 5 apricot cultivars by high performance liquid chromatography[J]. Journal of Fruit Science，2010，27（1）：119-123.

[12] 裘姍姍. 基于電子鼻、電子舌及其融合技術(shù)對(duì)柑橘品質(zhì)的檢測(cè)[D]. 杭州：浙江大學(xué)，2016.

QIU Shanshan. Quality determination of citrus fruit using electronic nose，electronic tongue and fusion system[D]. Hangzhou：Zhejiang University，2016.

[13] 嚴(yán)娟，蔡志翔，張明昊，徐子媛，沈志軍，馬瑞娟，俞明亮. 利用電子鼻評(píng)價(jià)桃果實(shí)香氣[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2021，22（1）：274-282.

YAN Juan，CAI Zhixiang，ZHANG Minghao，XU Ziyuan，SHEN Zhijun，MA Ruijuan，YU Mingliang. Evaluation of aroma in peach fruit by electronic nose[J]. Journal of Plant Genetic Resources，2021，22（1）：274-282.

[14] 李大龍，郭瀟雨，李鐵梅，王澤珉，宇航，張鵬，王佳明，楊國(guó)慧. 利用電子鼻評(píng)價(jià)樹莓果實(shí)香氣[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，53（7）：78-87.

LI Dalong，GUO Xiaoyu，LI Tiemei，WANG Zemin，YU Hang，ZHANG Peng，WANG Jiaming，YANG Guohui. Evaluation of aroma in raspberry fruit by electronic nose[J]. Journal of Northeast Agricultural University，2022，53（7）：78-87.

[15] 徐陽(yáng)，洪丹丹，姜安澤，朱長(zhǎng)青，孫崇德，曹錦萍. ‘紅美人柑橘果實(shí)大小與風(fēng)味品質(zhì)相關(guān)性研究[J]. 中國(guó)果樹，2022（4）：40-47.

XU Yang，HONG Dandan，JIANG Anze，ZHU Changqing，SUN Chongde，CAO Jinping. Study on the relationship between the fruit size and the taste quality of ‘Hongmeiren citrus[J]. China Fruits，2022（4）：40-47.

[16] 房一明，張彥軍，谷風(fēng)林，吳剛，賀書珍，譚樂(lè)和. 菠蘿蜜的營(yíng)養(yǎng)成分與鑒別比較研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)，2014，35（10）：2088-2092.

FANG Yiming，ZHANG Yanjun，GU Fenglin，WU Gang，HE Shuzhen，TAN Lehe. Nutritional composition and classification of jackfruit[J]. Chinese Journal of Tropical Crops，2014，35（10）：2088-2092.

[17] 喬方，黃略略，方長(zhǎng)發(fā)，顧亞萍，張樹飛. 不同產(chǎn)區(qū)的妃子笑及懷枝荔枝的甜酸滋味物質(zhì)比較及電子舌分析[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào)，2012，31（9）：984-990.

QIAO Fang，HUANG Luelue，F(xiàn)ANG Changfa，GU Yaping，ZHANG Shufei. Comparison of taste-related compounds and analysis using electronic tongue of Feizixiao and Huaizhi lychee fruits from different planting area[J]. Journal of Food Science and Biotechnology，2012，31（9）：984-990.

[18] 賈愛(ài)軍，郭興科，白亞輝，李岢，李海川，陳君然，胡云峰. 不同品種杏果實(shí)品質(zhì)的評(píng)價(jià)[J]. 河北果樹，2023（2）：6-9.

JIA Aijun，GUO Xingke，BAI Yahui，LI Ke，LI Haichuan，CHEN Junran，HU Yunfeng. Evaluation of fruit quality of different varieties of apricot[J]. Hebei Fruits，2023（2）：6-9.

[19] 張素敏，楊巍，王柏松. 5個(gè)露地中晚熟桃品種果實(shí)糖酸組分研究[J]. 中國(guó)果樹，2022（11）：59-62.

ZHANG Sumin，YANG Wei，WANG Baisong. Study on sugar and acid components of five mid-late ripening peach cultivars in the field[J]. China Fruits，2022（11）：59-62.

[20] 任新樂(lè)，李長(zhǎng)春，孫斐，傅茂潤(rùn)，韓聰. 基于電子舌和質(zhì)構(gòu)儀的不同品種櫻桃滋味及質(zhì)地差異分析[J]. 中國(guó)果菜，2023，43（2）：66-71.

REN Xinle，LI Changchun，SUN Fei，F(xiàn)U Maorun，HAN Cong. Analysis on flavor and texture difference of different cherry varieties based on electronic tongue technology and texture analyzer[J]. China Fruit & Vegetable，2023，43（2）：66-71.

[21] GOKBULUT I，KARABULUT I. SPME-GC-MS detection of volatile compounds in apricot varieties[J]. Food Chemistry，2012，132（2）：1098-1102.

[22] AYOUR J，BENICHOU M，ALAHYANE A，HARRAK H. Relationships between biochemical criteria，volatile compounds，and sensory profiles of ten apricot clones at commercial and consumption ripening stages[J]. Journal of Food Quality，2020，2020：1-15.

[23] BACCICHET I，CHIOZZOTTO R，SPINARDI A，GARDANA C，BASSI D，CIRILLI M. Evaluation of a large apricot germplasm collection for fruit skin and flesh acidity and organic acids composition[J]. Scientia Horticulturae，2022，294：110780.

[24] 郭祿芹，趙世豪，朱華玉，胡建斌，孫守如，馬長(zhǎng)生，楊路明. 167份西瓜種質(zhì)材料的遺傳多樣性分析[J]. 中國(guó)瓜菜，2018，31（1）：5-11.

GUO Luqin，ZHAO Shihao，ZHU Huayu，HU Jianbin，SUN Shouru，MA Changsheng，YANG Luming. The genetic diversity analysis of 167 watermelon germplasms[J]. China Cucurbits and Vegetables，2018，31（1）：5-11.

[25] 于婭，李艷軍，王飛，王娜，霍云龍，鳳桐. 北方地區(qū)黃瓜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的主成分和聚類分析[J]. 中國(guó)瓜菜，2020，33（12）：29-34.

YU Ya，LI Yanjun，WANG Fei，WANG Na，HUO Yunlong，F(xiàn)ENG Tong. Principal component and cluster analysis of agronomic characters on cucumber germplasm resources in Northern China[J]. China Cucurbits and Vegetables，2020，33（12）：29-34.

[26] 趙海娟，劉威生，劉寧，張玉萍，章秋平，劉碩. 普通杏（Prunus armeniaca）種質(zhì)資源數(shù)量性狀的遺傳多樣性分析[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2014，31（1）：20-29.

ZHAO Haijuan，LIU Weisheng，LIU Ning，ZHANG Yuping，ZHANG Qiuping，LIU Shuo. Genetic diversity analysis for the quantitative traits of common apricot （Prunus armeniaca） germplasm[J]. Journal of Fruit Science，2014，31（1）：20-29.

[27] 孫家正. 南疆栽培杏部分表型性狀遺傳多樣性研究[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

SUN Jiazheng. Study on genetic diversity of phenotypic traits in apricot （Prunus armeniaca L.） cultivars in Southern Xinjiang，China[D]. Taian：Shandong Agricultural University，2010.

[28] FAUST M，SUR?NYI D，NYUJT? F. Origin and dissemination of apricot[J]. Horticultural Reviews，1998，22：225-266.

[29] 程文強(qiáng)，龔榜初，吳開云，楊旭，王衍鵬，范金根，滕國(guó)新，劉翠玉，徐陽(yáng). 基于質(zhì)構(gòu)儀與電子舌的甜柿口感品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2022，39（7）：1281-1294.

CHENG Wenqiang，GONG Bangchu，WU Kaiyun，YANG Xu，WANG Yanpeng，F(xiàn)AN Jingen，TENG Guoxin，LIU Cuiyu，XU Yang. Comprehensive evaluation of taste quality of non-astringent persimmon based on texture analyzer and electronic tongue[J]. Journal of Fruit Science，2022，39（7）：1281-1294.

[30] 解云，陳邵德罡，蔡文超，高俊，單春會(huì)，郭壯，趙慧君. 基于電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)不同品種紅棗香氣和滋味的差異分析[J]. 中國(guó)釀造，2022，41（12）：178-182.

XIE Yun，CHEN Shaodegang，CAI Wenchao，GAO Jun，SHAN Chunhui，GUO Zhuang，ZHAO Huijun. Aroma and taste differences analysis of different varieties of jujubes based on electronic nose and electronic tongue technology[J]. China Brewing，2022，41（12）：178-182.

[31] 章秋平，劉威生，劉家成. 3種不同基因型杏果實(shí)的主要香氣物質(zhì)分析[J]. 北方果樹，2020（4）：10-13.

ZHANG Qiuping，LIU Weisheng，LIU Jiacheng. Analysis of volatile aroma compounds in apricot of different genotypes[J]. Northern Fruits，2020（4）：10-13.

[32] 章秋平，劉威生. 杏果實(shí)香氣物質(zhì)的研究進(jìn)展[J]. 北方果樹，2020（3）：1-4.

ZHANG Qiuping，LIU Weisheng. Advances in aroma of apricot fruit[J]. Northern Fruits，2020（3）：1-4.

[33] RUIZ D，EGEA J. Phenotypic diversity and relationships of fruit quality traits in apricot （Prunus armeniaca L.） germplasm[J]. Euphytica，2008，163（1）：143-158.