基于主成分分析和感官鑒定對不同櫻桃番茄品種的綜合評價

摘" " 要：為了篩選出適宜昭通地區(qū)氣候環(huán)境特征的優(yōu)質(zhì)櫻桃番茄，以10個櫻桃番茄品種為試材，通過比較櫻桃番茄植株生長指標和果實品質(zhì)指標之間的差異，利用相關性、主成分和感官評價等多元分析方法進行綜合評價。結(jié)果表明，植株生長指標和果實品質(zhì)指標在不同品種間存在顯著差異，其中小翠和滬櫻紅1號屬于多歧花序，單花序穗果數(shù)最多，達到50個以上，顯著多于其他品種。相關性分析結(jié)果表明，葡萄糖含量與糖酸比呈極顯著正相關；檸檬酸含量與番茄紅素含量呈顯著正相關；果實縱徑與果形指數(shù)、單果質(zhì)量呈顯著正相關。人工品鑒綜合評價排名前4位的品種為串紅番茄、滬櫻紅1號、小翠和玉女；通過主成分分析法對不同櫻桃番茄品種的品質(zhì)進行綜合評價，排名前4位的品種為串紅番茄、玉女、滬櫻紅1號和小翠。綜上，串紅番茄、玉女、滬櫻紅1號和小翠4個品種均適宜在昭通地區(qū)栽培。

關鍵詞：櫻桃番茄；品種；果實品質(zhì)；綜合評價

中圖分類號：S641.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）01-072-09

Comprehensive evaluation of different cherry tomato cultivars based on principal component analysis and sensory evaluation

LI Xiang1， LU Sujun2， TANG Jihua3， WU Kongmin1， CHEN Yuqin1， WANG Can1， YANG Ju1， PAN Qi1， XIAO Deqin1， LI Qiju1， ZHU Shiyin1

（1. Zhaotong Academy of Agricultural Sciences， Zhaotong 657000， Yunnan， China; 2. Apple Industry Development Center of Zhaotong City， Zhaotong 657000， Yunnan， China; 3. Shanghai Songjiang Agro-Technology Extension Centre， Shanghai 201600， China）

Abstract： Taking 10 cherry tomato varieties as test materials， the growth indexes difference of tomato plants and fruits and fruit quality indexes were determined by using multivariate analysis methods such as correlation， sensory evaluation and principal component， in order to provide reference for screening high quality fresh-eat cherry tomato varieties suitable for local climatic and environmental characteristics. The results showed that there were some differences in plant growth and fruit quality. Xiaocui and Huyinghong No.1 belonged to the polytomy， so they had the largest fruit number per inflorescence（about 50）. In terms of fruit number per inflorescence， Xiaocui and Huyinghong No.1 were not significant， but significantly different from the other eight tomato varieties. From the correlation analysis， the fruit longitudinal diameter was more correlated with other trait indicators. Based on the combination of artificial tasting and natural induced resistance of tomato late blight in the field， the comprehensive score of sensory evaluation was obtained that the top four varieties were Chuanhong tomato， Huyinghong No. 1， Xiaocui and Yunü. The results of principal component analysis showed that four representative principal components were selected from the four principal components， and the cumulative variance contribution rate was 87.263%， the comprehensive score of fruit quality index was calculated. Chuanhong tomato， Huyinghong No. 1， Xiaocui and Yunü ranked the top four respectively， and their comprehensive quality were better. Therefore， these four varieties are suitable for cultivation in Zhaotong area.

Key words： Cherry tomato; Variety; Fruit quality; Comprehensive evaluation

番茄（Solanum lycopersicum L.）是世界上價值最高的水果和蔬菜兼用作物[1]，因其營養(yǎng)價值高和經(jīng)濟效益好而廣泛受到人們的青睞。據(jù)FAO統(tǒng)計，2022年全球番茄種植面積達491.77萬hm2，產(chǎn)量高達1.86億t；中國番茄種植面積達113.74萬hm2，產(chǎn)量高達0.68億t，中國是全球最大的番茄生產(chǎn)和消費國。我國番茄生產(chǎn)分布較廣，按照栽培方式和收獲季節(jié)劃分，形成了六大番茄優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，有效保障了我國番茄實現(xiàn)周年均衡化供應，總體呈現(xiàn)出“北粉南紅”大果的種植特點。在傳統(tǒng)“北粉南紅”的種植格局下，品質(zhì)更優(yōu)的粉果番茄不斷蠶食紅果市場。在傳統(tǒng)的大粉果、大紅果為主的市場中，櫻桃類番茄市場占有量穩(wěn)步提升。近年來，設施番茄的經(jīng)濟效益水平基本上是露地的1.5～2.0倍，而且口感型番茄和櫻桃番茄價格普遍高于鮮食大果番茄，最高可達40元· kg-1[2-4]。隨著人們生活水平的不斷提高，曾經(jīng)對高硬度、耐貯運品種的追求逐漸轉(zhuǎn)變升級為對番茄美好風味和營養(yǎng)價值的關注，消費者對番茄的需求更加注重濃郁鮮美的風味和豐富的營養(yǎng)[5]。因此，近幾年在市場中一些高品質(zhì)的櫻桃番茄開始異軍突起，成為市場的熱點，許多地方都在對櫻桃番茄新優(yōu)品種引種試驗，篩選出適宜當?shù)貧夂颦h(huán)境特征的優(yōu)質(zhì)櫻桃番茄品種[6-9]。大量學者利用主成分分析對不同番茄品種進行綜合評價，篩選出適宜當?shù)胤N植的番茄品種。高艷娜等[10]采用主成分分析法對19份番茄主要品質(zhì)性狀進行綜合分析。黃媛等[11]、趙雄偉等[12]、Sivakumar等[13]采用主成分分析法對番茄苗期生長指標進行了綜合評價。Tota等[14]利用主成分分析對番茄果實食用價值進行了評價。同時，也有學者利用感官鑒定對不同番茄品種進行了綜合評價，篩選出口感好和品質(zhì)優(yōu)的番茄品種[15-16]。主成分分析和感官評價都能很好地為當?shù)剡m宜栽培番茄品種的篩選及消費者對市場的消費認可度提供參考依據(jù)，但同時采用這2種方法對引種試驗的番茄進行綜合評價的研究較少。筆者以10個櫻桃番茄品種為試材，研究櫻桃番茄植株生長指標和果實品質(zhì)指標的差異，利用相關性、感官評價和主成分等多元分析方法進行綜合評價，以期為篩選出適宜當?shù)貧夂颦h(huán)境特征的優(yōu)質(zhì)櫻桃番茄品種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試10個櫻桃番茄品種信息見表1，除了本地番茄是常規(guī)種外，其余9個番茄品種都是雜交種。

1.2 方法

于2023年3月27日用蔬菜育苗專用基質(zhì)在72孔穴盤（0.54 m×0.28 m）進行番茄育苗，于2023年4月21日番茄幼苗長至4葉1心時移栽在昭通市農(nóng)業(yè)科學院永豐基地的塑料大棚栽培槽內(nèi)泡沫箱中，每小區(qū)面積30.00 m2，栽培株行距0.55 m×0.80 m。試驗采取隨機區(qū)組設計，每小區(qū)隨機選取5株番茄進行測定。溫室采取輕簡化基質(zhì)栽培，自動化精準供應營養(yǎng)液，在設施栽培環(huán)境一致的條件下正常田間管理。

1.3 感官品質(zhì)評價方法

參考趙燕等[16]對番茄感官品質(zhì)評價的方法，并做了相應的修改。根據(jù)昭通近幾年種植番茄的情況，把田間自然誘發(fā)感染番茄晚疫病的情況作為一項重要的評價指標，其中病級指數(shù)參照《番茄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[17]，并制定了評分標準（表2）。

1.4 項目測定

1.4.1 生長指標測定 參照《番茄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[17]按照時間節(jié)點分別對植株生長指標（株高、葉長、葉寬、首花節(jié)位、單花序果數(shù)）和果實指標（果實橫徑、果實縱徑、心室數(shù)及單果質(zhì)量）進行數(shù)據(jù)采集。用卷尺測定株高；用直尺測定葉長和葉寬；用EL3002型電子天平稱量單果質(zhì)量；用電子游標卡尺測定果實橫徑、縱徑，并計算果形指數(shù)=商品果縱徑/商品果橫徑（H/D）。

1.4.2 品質(zhì)指標測定 在第二穗果實成熟期，在隨機抽取的5株植株上挑選10個達到商品成熟度的正常果實進行品質(zhì)測定。采用手持式糖度計（艾拓PAL-1，日本產(chǎn)）測定可溶性固形物含量；參照GB 5009.8－2016測定總糖含量（以葡萄糖計）[18]；參照GB 12456－2021測定總酸含量（以檸檬酸計）[19]；參照GB 5009.86－2016測定維生素C含量[20]；參照GB/T 14215－2021測定番茄紅素含量[21]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2013軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用IBM SPSS Statistics26.0進行差異顯著性和主成分分析，試驗結(jié)果數(shù)據(jù)采用“平均值±標準差”表示。以各主成分方差貢獻率為權(quán)重，對前4個主成分進行得分以及相應權(quán)重線性加權(quán)求和得到果實品質(zhì)綜合得分公式Y(jié)=（0.337 23×Y1+0.247 93×Y2+0.164 47×Y3+0.123 00×Y4）/0.872 62。采用Origin 2019b軟件繪制果實性狀指標相關系數(shù)熱圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同櫻桃番茄品種植株生長及生育特性分析

2.1.1 不同櫻桃番茄品種株高、葉長及葉寬差異分析 由表3可知，小翠、滬櫻紅1號的株高在250 cm以上，兩者之間差異不顯著，但顯著高于其他品種；串紅番茄、本地番茄、青櫻、皇冠16、靚麗601和玉女6個櫻桃番茄品種株高在200～220 cm；皇珠和青櫻2號依次最低，兩者之間差異不顯著，但顯著低于其他品種?；手槿~長最大，顯著大于其他品種；玉女葉長最小，其他8個品種之間差異不顯著。本地番茄和皇珠的葉寬較寬，兩者之間差異不顯著，但顯著高于其他品種；滬櫻紅1號的葉寬位于靚麗601和皇冠16之間，且與兩者差異不顯著；青櫻葉寬最短，與其他品種差異顯著。

2.1.2 不同櫻桃番茄品種單花序及單花序果數(shù)差異分析 由表4可知，不同番茄品種的首花節(jié)位及單花序果數(shù)差異較大。首花序節(jié)位以6～8節(jié)位為主，其中小翠、玉女和滬櫻紅1號的首花序節(jié)位較高，3個品種間差異不顯著，但均顯著高于皇珠、靚麗601、青櫻2號和皇冠16；其次是串紅番茄、青櫻和本地番茄，這3個品種間首花序節(jié)位差異不顯著；皇珠、靚麗601、青櫻2號和皇冠16首花序節(jié)位相對較低，坐果相對較早。小翠和滬櫻紅1號的單花序果數(shù)較多，達到50個左右，與其他品種相比差異顯著；青櫻的單花序果數(shù)次之；串紅番茄、玉女和皇冠16的單花序穗果數(shù)在22～25個，二者均與皇冠16差異顯著；皇珠、靚麗601、青櫻2號單花序穗果數(shù)在11～16個，靚麗601與皇珠、青櫻2號差異顯著。本地番茄單花序果數(shù)最少，且與其他品種差異顯著。

2.2 不同櫻桃番茄品種的果實生長及品質(zhì)特性差異性分析

2.2.1 不同櫻桃番茄品種果實大小及心室數(shù)差異性分析 由表5可知，供試的10個番茄品種果形指數(shù)差異較大，玉女的果形指數(shù)最大（1.51），果形為長圓形（H/D＞1.50），與其他品種差異顯著；小翠、本地番茄、滬櫻紅1號和皇冠16的果形指數(shù)范圍為1.03～1.30，形狀為高圓形（1.00＜H/D≤1.50）；皇珠、串紅番茄、靚麗601、青櫻和青櫻2號的果形指數(shù)范圍為0.91～0.98，形狀為圓形（0.86＜H/D≤1.00），這5個品種間差異不顯著。玉女的心室數(shù)最多，與串紅番茄、小翠和本地番茄（心室數(shù)均為2.4）差異不顯著；其他品種心室數(shù)均為2.0，與玉女差異顯著。本地番茄的單果質(zhì)量最大，皇珠的單果質(zhì)量最小，均與其他品種差異顯著；青櫻2號、小翠和玉女的單果質(zhì)量依次減小，這3個品種差異不顯著；皇冠16與滬櫻紅1號差異顯著，與串紅番茄、靚麗601和青櫻差異不顯著。

2.2.2 不同櫻桃番茄品種果實的品質(zhì)差異性分析 由表6可知，串紅番茄的葡萄糖含量最高，與其他品種差異顯著；依次為靚麗601和皇珠，這2個品種差異顯著；其次為小翠、玉女和滬櫻紅1號，三者之間差異不顯著；皇冠16的葡萄糖含量最低，與青櫻差異不顯著，與青櫻2號和本地番茄差異顯著?；使?6的檸檬酸含量最高，青櫻含量最低，兩者之間差異顯著，均與其他品種差異不顯著。串紅番茄的糖酸比最高，靚麗601次之，均與其他品種差異顯著；其次為皇珠、玉女和小翠，三者之間差異不顯著；皇冠16的糖酸比最低，與滬櫻紅1號、本地番茄、青櫻2號和青櫻差異顯著。串紅番茄的可溶性固形物含量最高，玉女、皇珠、滬櫻紅1號和青櫻2號的可溶性固形物含量也較高，這5個品種之間差異不顯著，但均顯著高于本地番茄；皇冠16、小翠、靚麗601和青櫻的可溶性固形物含量范圍為6.20%～6.57%，4個品種之間差異不顯著；本地番茄的可溶性固形物含量最低。滬櫻紅1號的維生素C含量最高，達43.40 mg·100 g-1，顯著高于其他品種；皇冠16 的維生素C含量最低，達25.10 mg·100 g-1，與其他品種差異顯著。除皇珠、小翠和皇冠16未檢測出番茄紅素外，其他品種均檢測出；其中青櫻2號的番茄紅素含量最高，達2.80 mg·100 g-1，與其他品種差異顯著；滬櫻紅1號、靚麗601、青櫻和玉女的番茄紅素含量依次降低，4個品種間差異顯著；串紅番茄和本地番茄的番茄紅素含量較低，兩者之間差異不顯著。

2.3 不同櫻桃番茄品種果實品質(zhì)的相關性分析

番茄的營養(yǎng)品質(zhì)是一個綜合指標，其中包含維生素C、番茄紅素、可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比等[22]。由圖1可知，葡萄糖含量與糖酸比呈極顯著正相關；檸檬酸含量與番茄紅素含量呈顯著正相關；果實縱徑與果形指數(shù)、單果質(zhì)量呈顯著正相關。

2.4 不同櫻桃番茄品種的綜合評價

由表7可知，人工品鑒綜合評價排名前4位的品種為串紅番茄、滬櫻紅1號、小翠和玉女，靚麗601和皇冠16并列第5。滋味口感得分最高的品種為串紅番茄，最低為本地番茄。田間自然誘發(fā)晚疫病抗性表現(xiàn)最好的番茄品種為串紅番茄和滬櫻紅1號。

2.5 不同櫻桃番茄品種的主成分分析

對9個標準化的性狀指標進行主成分分析，結(jié)果如表8所示。以特征值＞1為標準，選取各因子載荷絕對值＞0.260作為解釋變量，9個性狀指標共提取出4個主成分，這4個主成分累積貢獻率可達87.263%，表明前4個主成分已經(jīng)涵蓋了大部分的果實品質(zhì)性狀信息，可代表原本的9個品質(zhì)指標進行評價。

第1主成分貢獻率為33.723%，其中葡萄糖含量（0.369）、糖酸比（0.338）、可溶性固形物含量（0.268）為PC1中正向特征值較高的指標，表明當?shù)?主成分貢獻率升高時，可溶性固形物和葡萄糖含量等隨之增加，可概括為果實糖酸風味指標。第2主成分貢獻率為24.793%，主要涵蓋了心室數(shù)（0.373）、單果質(zhì)量（0.293）果實外觀品質(zhì)以及檸檬酸含量（-0.419）在內(nèi)的口感品質(zhì)指標，可概括為果實外觀及口感指標。第3主成分貢獻率為16.447%，主要正向特征指標為維生素C含量（0.578）內(nèi)在品質(zhì)和番茄紅素含量（0.561）在內(nèi)的色澤品質(zhì)指標，可概括為果實品質(zhì)指標。第4主成分貢獻率為12.300%，主要特征指標為單花序果數(shù)（0.760）和單果質(zhì)量（-0.379），可概括為果實產(chǎn)量指標。

2.6 不同櫻桃番茄品種果實品質(zhì)綜合得分及排序

由表9可知，不同櫻桃番茄品種果實的品質(zhì)各主成分的得分系數(shù)，綜合前4個主成分得分后計算出各處理的綜合得分Y值。其中，串紅番茄果實綜合品質(zhì)得分最高，為0.82，該品種在第1主成分中得分最高。玉女果實綜合品質(zhì)得分排名第二，為0.71，該品種在第2主成分中得分最高。滬櫻紅1號果實綜合品質(zhì)得分排名第三，為0.42，該品種在第3主成分中得分最高。小翠果實綜合品質(zhì)得分排名第四，為0.07，該品種在第4主成分中得分最高，其次是滬櫻紅1號，這兩個品種在實際生產(chǎn)中屬于雙歧花序，其他引試品種屬于單式花序?；手?、靚麗601、青櫻、本地番茄、青櫻2號和皇冠16依次排名5～10名，符合預期結(jié)果。

3 討論與結(jié)論

筆者對10個櫻桃番茄品種植株生長及品質(zhì)特性進行研究，結(jié)果表明，玉女果形為長圓形，小翠、本地番茄、滬櫻紅1號和皇冠16的果形為高圓形，皇珠、串紅番茄、靚麗601、青櫻和青櫻2號的果形為圓形。株高、葉寬、單花序穗果數(shù)、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量等指標在不同品種間存在顯著差異，與夏修新等[23]、賀朋飛等[24]和劉思恬[5]的研究結(jié)果一致。番茄果實中的總糖（果糖+葡萄糖）、有機酸（主要是檸檬酸）、可溶性固形物、維生素C和番茄紅素含量是影響番茄果實風味和口感、衡量番茄風味品質(zhì)的重要因子[25-26]。滬櫻紅1號、串紅番茄和玉女的可溶性固形物和維生素C含量較高。紅果番茄的番茄紅素含量高于黃果和綠果番茄，這與常培培等[27]紅、粉、紫色品種富含番茄紅素，黃果、綠果含量較少的研究結(jié)果一致。從相關性分析來看，葡萄糖含量與糖酸比呈極顯著正相關，果實縱徑與果形指數(shù)、單果質(zhì)量呈顯著正相關，與婁茜棋等[28]、李艷紅等[29]的研究結(jié)果一致。心室數(shù)與其他性狀指標的相關性較弱，與李悅等[30]番茄心室數(shù)與其他3個果實性狀（果形指數(shù)、單果質(zhì)量和萼片數(shù)）的相關性均達到極顯著水平的研究結(jié)果不一致，這很可能與選擇的供試材料不是自交系有關。利用主成分分析，以特征值＞1為標準，選取各因子載荷絕對值＞0.260作為解釋變量，得出4個主成分累積貢獻率可達87.263%，表明前4個主成分已經(jīng)涵蓋了大部分的果實品質(zhì)性狀信息。第1主成分主要受葡萄糖含量、糖酸比和可溶性固形物含量共同影響，第3主成分具有較高載荷系數(shù)的是番茄紅素含量，這與賀朋飛等[24]的研究結(jié)果一致，而與本研究中單果質(zhì)量貢獻值的研究結(jié)果不一致，可能與本研究中的10個番茄品種都是櫻桃番茄有關。

綜上所述，10個櫻桃番茄品種的農(nóng)藝表型性狀具有多樣性，植株生長及果實品質(zhì)指標在不同品種間存在顯著差異。采用人工品鑒綜合評價排名前4位的品種為串紅番茄、滬櫻紅1號、小翠和玉女；通過主成分分析法對櫻桃番茄品種的品質(zhì)進行綜合評價，得出排名前4位的品種為串紅番茄、玉女、滬櫻紅1號和小翠；利用主成分分析法獲得的結(jié)果與人工品鑒評價結(jié)果相似度較高，具有科學性。小翠和滬櫻紅1號屬于雙歧花序、產(chǎn)量高，在實際生產(chǎn)上需要適當疏花疏果，串紅番茄和玉女的單花序穗果比較適中。研究結(jié)果可為云南昭通高海拔地區(qū)篩選出適宜栽培的櫻桃番茄品種提供參考。

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