黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1000-4440（2025）05-0943-09

Abstract：To clarify fruit quality variations among cucumber materialsand identifysuperior germplasm resources，this studyconductedsensoryevaluationson58cucumbermaterials，fromwhich ninerepresentative materials（m43，u427，Jm25， u415，m38，T111，R10l，m39，and m32）were selected.The study measured thecontentof soluble sugar componentsand

theflavorqualityofthefruits，andconducteda comprehensive evaluation and analysis ofthe nutritional qualityofthe nine cucumber materials through correlation analysis，principal component analysis，and clusteranalysis.The results indicated that the main soluble sugars in cucumber fruits were fructose and glucose，the predominant organic acid was malic acid，and the primary amino acids

were asparticacidandglutamicacid.There were diferences infruit qualityamong diferentcucumber materials.Thecontents of glucose，citricacid，andvitaminCinthefruitsofmaterialm43weresignificantlyhigherthanthoseinothermaterials， whilethecontentsofasparticacidandglutamicacidinthefruitsofmaterialu415werethehighest.Theresultsofthecorrelationanalysisshowedthatthecontentofsolublesolidswas extremelysignificantlypositivelycorrelatedwiththecontentof vitaminC，andsignificantlyngativelycorelated withthetotalaminoacidcontentandessentialaminoacidcontent.Thecontents of glucose，fructose，andhamnosewereextremelysignificantlynegativelycorrelatedwiththetotalaminoacidcontentandessentialaminoacidcontent.Thescoresoftheprincipalcomponentanalysisandcomprehensiveevaluation，fromhighesttolowest，were asfolows：m43，u415，u427，Jm25，m38，T111，m32，R101，andm39.The ninecucumber materials weredivided into fourcategories through clusteranalysis.CategoryIincludedT1，m32，ndR101.CategoryI included415，u427， m38，and Jm25.Category included m43. Category IV included m39. Comprehensive analysis showed that m43 had the best nutritional quality and could be used as a high-quality parent for high-quality cucumber breeding.

Key words：cucumber；fruit quality；correlation analysis；principal component analysis；cluster analysis

黃瓜（CucumisSativusL.）是葫蘆科黃瓜屬作物，也是中國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)作物之一[1-2]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)黃瓜總產(chǎn)值高達(dá) 4.535×10¹⁰ 美元，在全球黃瓜總產(chǎn)值中所占比例約為 80% ，同時(shí)種植面積達(dá)到了 1.28×10⁶hm² ，產(chǎn)量為 7.823×10⁷ t，約占全球黃瓜總種植面積及總產(chǎn)量的 57% 和 80% ，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)凸顯[3]。黃瓜不僅可被加工成熟食或通過腌漬方式進(jìn)行保存，還常被消費(fèi)者作為新鮮水果直接食用[4]，因獨(dú)特的風(fēng)味和脆嫩的質(zhì)地而深受消費(fèi)者青睞[5]。黃瓜蘊(yùn)含豐富的維生素、可溶性糖、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)成分，是人類從飲食中獲取微量營(yíng)養(yǎng)元素的重要來源[6]

近年來，高品質(zhì)黃瓜已經(jīng)成為黃瓜研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。黃瓜果實(shí)中的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)有可溶性固形物含量、可溶性糖含量、維生素C含量、有機(jī)酸和氨基酸含量等[7]。前人研究結(jié)果表明，可溶性固形物含量高低直接影響黃瓜果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)[8]，是評(píng)價(jià)黃瓜果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[9]?？扇苄蕴菍?duì)黃瓜果實(shí)的綜合風(fēng)味有顯著影響，可通過提高甜度來增強(qiáng)果實(shí)風(fēng)味[10]，其中，果糖被視為提升果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)鍵因素[1]。維生素C具有預(yù)防衰老、降低部分癌癥發(fā)生率等作用[12]。有機(jī)酸和氨基酸作為眾多蔬菜和水果中的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)人體健康具有至關(guān)重要的作用，也是判斷果實(shí)甜度及風(fēng)味品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一[13]。迄今，盡管在瓜類[14]、番茄[15]、大白菜[16]和其他水果、蔬菜上對(duì)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究頗多，但針對(duì)黃瓜感官評(píng)價(jià)及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究相對(duì)較少。

本試驗(yàn)選取58份黃瓜材料進(jìn)行口感評(píng)價(jià)，從中篩選出9個(gè)具有代表性的黃瓜材料 （m43，u427，Jm25 u415、m38、T111、R101 ?_?m39? 和 m32 ）進(jìn)行可溶性固形物含量、可溶性糖組分含量、維生素C含量、有機(jī)酸含量和氨基酸物質(zhì)含量的測(cè)定，通過相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析來判斷評(píng)價(jià)黃瓜的品質(zhì)，篩選出優(yōu)異種質(zhì)資源，為黃瓜新品種的選育工作提供參考。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

該試驗(yàn)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行。2024年3月20日將58份試驗(yàn)材料在溫室內(nèi)播種育苗，同年4月28日定植于塑料大棚內(nèi)，每份材料種植12株，行距 60cm ，株距 30cm ，進(jìn)行正常田間管理。2024年6月末黃瓜果實(shí)成熟后，初步對(duì)58份黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行口感評(píng)價(jià)，篩選出9個(gè)在口感評(píng)價(jià)中綜合評(píng)價(jià)優(yōu)的作為試驗(yàn)材料，分別是m43 ！ u427 、 J_m25 、 u415 、 m38 、T111、R101、 m39 和m32 。對(duì)黃瓜果肉進(jìn)行取樣，迅速液氮冷凍后置于-80^°C 冰箱保存，用于后續(xù)測(cè)定各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，每個(gè)樣品設(shè)定3次生物學(xué)重復(fù)。所有材料均為甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所選育的優(yōu)良純系材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1感官評(píng)價(jià)指標(biāo)由36名評(píng)審員對(duì)58份黃瓜材料的果實(shí)進(jìn)行口感評(píng)價(jià)。口感評(píng)價(jià)主要評(píng)分指標(biāo)見表1。評(píng)定的內(nèi)容包括綜合評(píng)價(jià)、風(fēng)味評(píng)價(jià)（甜味、酸味、澀味、黃瓜風(fēng)味、香味、異味）和質(zhì)地評(píng)價(jià)（果肉脆度、果肉嫩度、含水量）。另選取品質(zhì)為優(yōu)、良、中、差的黃瓜材料，將果實(shí)切分為 2cm 的小段，裝入果盤中，由評(píng)審員分別進(jìn)行品嘗比較打分。對(duì)所有得分進(jìn)行匯總后得出平均值，該值作為評(píng)價(jià)品種的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定使用PAL-1手持式折射儀測(cè)定可溶性固形物含量；使用高效液相色譜儀[17測(cè)定可溶性糖組分含量和有機(jī)酸組分含量；使用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[18]測(cè)定氨基酸組分含量；采用2，6-二氯酚靛酚法測(cè)定[9]維生素C含量。

1.2.3相關(guān)性分析、主成分分析與聚類分析通過SPSS23.0軟件對(duì)9個(gè)黃瓜材料的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析[20]。通過主成分分析對(duì)各變量進(jìn)行最大化正交旋轉(zhuǎn)，提取特征值大于1的主成分，依據(jù)各材料第1主成分得分繪制主成分得分圖，并對(duì)各得分值與相應(yīng)特征值的方差貢獻(xiàn)率的乘積進(jìn)行累加，得出不同黃瓜材料綜合評(píng)價(jià)指數(shù)（ ? ），以此來評(píng)價(jià)不同黃瓜材料的綜合品質(zhì)[21]。聚類分析采用離差平方和法，距離選擇歐式距離[22]

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

運(yùn)用軟件Excel2019處理測(cè)定數(shù)據(jù)，用Origin2021軟件作圖，用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS23.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)， Plt;0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.158份黃瓜材料口感評(píng)價(jià)得分

由表2可知，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：黃瓜果實(shí)品質(zhì)為優(yōu)的是 m38 、m32、 m43 、R101、 u415 、 m39 、T111、 u427 、J_m25 ，品質(zhì)為良的是R2236、22B19、R2235、23C50、R0095、 m34 、U442、 m28 、YLU607、22B4、U428、21QC8636、BLU2137、U825等，品質(zhì)為中的是16YU1201442、 21Jm23 、21QC15636、21CRS20109。風(fēng)味評(píng)價(jià)結(jié)果：黃瓜果實(shí)品質(zhì)為優(yōu)的是 m43 、 u427 、Jm25，u415 ，品質(zhì)為良的是 m28 、m32、 m38 、R101、m39 、T111、 m34 等，品質(zhì)為中的是16YU1201442、21CRS20109。質(zhì)地評(píng)價(jià)結(jié)果：黃瓜果實(shí)品質(zhì)為優(yōu)的是 m28 、22B4、 m32 、R2236、 m38 、R101、 J_m25 、 m39 、T111、BLU2137、 m43 、U548、21QC8636，品質(zhì)為良的是YLU607、 u427 、 u415 、18UC61052、U442等，品質(zhì)為中的是16YU1201442、21QC15636。

2.2不同黃瓜材料果實(shí)中可溶性固形物含量

9種黃瓜材料果實(shí)中可溶性固形物含量如圖1所示， m43 果實(shí)中可溶性固形物含量 （5.20% ）顯著高于 J_m25 ， .u415 、 m38 、T111、R101、 m39 和 m32 （ Plt; 0.05）。

圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05？ ）

2.3不同黃瓜材料果實(shí)中可溶性糖組分含量

9種黃瓜材料果實(shí)中可溶性糖組分含量如圖

2所示，從圖2A可知， m43 果實(shí)中葡萄糖含量顯著高于其他材料， m39 果實(shí)中葡萄糖含量最低。從圖2B可知， m43 和 u415 果實(shí)中果糖含量顯著高于其他材料， m39 果實(shí)中果糖含量最低。從圖2C可知， m43 、 u427 、T111果實(shí)中鼠李糖含量顯著高于 ^m38，R101，u415，m39 和 m32 ， m39 果實(shí)中鼠李糖含量最低。從圖2D可知， J_m25 果實(shí)中蔗糖含量最高，其次是 u427 m39 果實(shí)中蔗糖含量最低。

2.4不同黃瓜材料果實(shí)中有機(jī)酸組分含量

由表3可知，9種黃瓜材料中 ^m43，m39，m32 u415 、T111、R101、 m38 果實(shí)中蘋果酸含量在1.79mg/g 至 1.92mg/g 之間，顯著高于 J_m25 和 u427 。m43 果實(shí)中檸檬酸含量顯著高于其他材料。 u415 和T111果實(shí)中富馬酸含量顯著高于其他材料。

2.5不同黃瓜材料果實(shí)中維生素C含量

由圖3可知，9種黃瓜材料中 m43 果實(shí)中維生素C含量顯著高于其他材料，為 0.2044mg/g ，其次是 u427 ，為 0.1847mg/g m39 果實(shí)中維生素C含量最低，為0.1027mg/g。

A、B、C、D分別表示9種黃瓜材料果實(shí)中葡萄糖、果糖、鼠李糖、蔗糖含量。圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05 ）°

2.6不同黃瓜材料果實(shí)中氨基酸組分含量

9種黃瓜材料果實(shí)中總氨基酸含量和必需氨基酸含量如圖4所示， m39 果實(shí)中總氨基酸含量和必需氨基酸含量均顯著高于其他材料， m43 果實(shí)中總氨基酸含量和必需氨基酸含量最低。由表4可知，m39 果實(shí)中苯丙氨酸含量、蘇氨酸含量、天冬酰胺含量、亮氨酸含量、異亮氨酸含量、色氨酸含量、蛋氨酸含量、氨酸含量、脯氨酸含量、酪氨酸含量、丙氨酸含量、絲氨酸含量、組氨酸含量、精氨酸含量、賴氨酸含量均顯著高于其他材料。 u415 果實(shí)中谷氨酸含量和天冬氨酸含量最高。

圖柱上不同小寫字母表示不同材料間差異顯著（ Plt;0.05） 。

2.7不同黃瓜材料果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

由表5可知，不同黃瓜材料的各項(xiàng)指標(biāo)具有一定的相關(guān)性，可溶性固形物含量與葡萄糖含量、果糖

含量、維生素C含量呈極顯著正相關(guān)（ Plt;0.01） ，與鼠李糖含量呈顯著正相關(guān)（ Plt;0.05） ，與總氨基酸含量和必需氨基酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)（ Plt;0.05. 。

2.8不同黃瓜材料果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)主成分分析及綜合評(píng)價(jià)

由表6可知，為評(píng)價(jià)9種不同黃瓜材料果實(shí)品質(zhì)，本研究對(duì)包含可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、鼠李糖含量、蔗糖含量、蘋果酸含量、檸檬酸含量、富馬酸含量、維生素C含量、總氨基酸含量和必需氨基酸含量共計(jì)11項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，提取了2個(gè)特征值均大于1的主成分，分別為6.689和1.764。主成分1（PC1）和主成分2（PC2）貢獻(xiàn)率分別為 60.805%.16.034% ，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到 76.839% ，符合方差分析的要求。

綜合得分 （F） 是指每個(gè)主成分的相應(yīng)得分乘以相對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率的和，即： F=0.60805F1+ 0.160 34F2 。由表7可知，不同黃瓜材料果實(shí)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分由高到低為 m43gt;u415gt;u427gt;Jm25gt; ^{m38gt;T111gt;m32gt;R101gt;m39}

2.9不同黃瓜材料果實(shí)品質(zhì)聚類分析

由圖5可知，9種黃瓜材料可以分為4類，第I類包含3個(gè)材料，分別為T111、 m32 、R101，各項(xiàng)指標(biāo)較為平均;第Ⅱ類包含4個(gè)材料，分別為 u415 、u427，m38，Jm25 ，主要特征為檸檬酸含量低；第Ⅱ類包含1個(gè)材料，為 m43 ，主要特征是可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量、鼠季糖含量、蘋果酸含量、維生素C含量高，因此該材料是品質(zhì)最優(yōu)的；第V類包含1個(gè)材料，為 m39 ，主要特征為總氨基酸含量和必需氨基酸含量顯著高于其他材料。通過聚類分析也證明了主成分分析中各性狀的載荷值對(duì)品質(zhì)的評(píng)定是正確的。

3討論

可溶性固形物含量是指果實(shí)中所有可溶于水的物質(zhì)的總量[23]。前人研究結(jié)果表明，果實(shí)中可溶性固形物含量越高，口感相對(duì)越好[24]。本試驗(yàn)中，9種黃瓜材料果實(shí)中可溶性固形物含量有一定差異，m43Ω_?u427 和 J_m25 含量較高， m39 和 m32 含量較低。黃瓜果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)主要取決于果實(shí)酸味、甜味、香味等[25]。黃瓜果實(shí)的甜味由可溶性糖含量決定，不同類型的糖對(duì)甜味的貢獻(xiàn)也不同[26]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，黃瓜果實(shí)中果糖和葡萄糖的含量遠(yuǎn)高于蔗糖，葡萄糖含量最高的是 m43 ，果糖含量較高的是m43 和 u415 ，與陳銀根[1的研究結(jié)果一致。

有機(jī)酸在水果和部分蔬菜中是重要的營(yíng)養(yǎng)組成部分，可提供能量和調(diào)節(jié)代謝，保護(hù)人體免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的能量供應(yīng)[27]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，黃瓜果實(shí)中蘋果酸的含量高于檸檬酸和富馬酸，表明蘋果酸是黃瓜果實(shí)中主要的有機(jī)酸成分，這與馮小軒等[28的研究結(jié)果一致。前人研究結(jié)果表明，果實(shí)中檸檬酸含量高低直接關(guān)系到果實(shí)的酸味濃郁程度，而蘋果酸在增強(qiáng)人體口腔對(duì)甜味的感知方面具有重要作用[29-30]。本試驗(yàn)中， m43 果實(shí)中檸檬酸含量最高，蘋果酸含量較高的材料有 m43，m39 和m32 。

維生素C是人體必需的一種重要的水溶性抗氧化劑，能有效抵御自由基，減少細(xì)胞損傷，降低癌癥和心腦血管疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[31]，增強(qiáng)人體免疫力，對(duì)維持身體健康至關(guān)重要。它還是衡量水果和蔬菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一[32]。本試驗(yàn)中，通過對(duì)9種黃瓜材料果實(shí)中維生素C含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn) m43 果實(shí)中維生素C含量顯著高于其他材料。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，維生素C含量與可溶性固形物含量、葡萄糖含量、果糖含量均呈極顯著正相關(guān)，說明維生素C含量較高的黃瓜品種口感更好，這與高玨曉等[33]的研究結(jié)果相一致。

氨基酸不僅是維持人體生理活動(dòng)必需的物質(zhì)，而且對(duì)食品風(fēng)味的形成具有決定性影響[34]。在黃瓜果實(shí)中，谷氨酸和天冬氨酸是主要的呈味氨基酸。相關(guān)研究結(jié)果表明，谷氨酸不僅為黃瓜提供了獨(dú)特的鮮味，還具有調(diào)節(jié)免疫、促進(jìn)學(xué)習(xí)和增強(qiáng)記憶等多種生理功能[35-37]。天冬氨酸作為一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫力、緩解疲勞、促進(jìn)肝功能和心臟健康等[38]。焦自高等[39]研究發(fā)現(xiàn)，黃瓜果實(shí)中氨基酸含量的高低，尤其是谷氨酸含量高低是影響黃瓜風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一。本研究結(jié)果顯示，在9種黃瓜材料中， u415 果實(shí)中谷氨酸含量和天冬氨酸含量顯著高于其他材料

4結(jié)論

本研究結(jié)果顯示，不同黃瓜材料果實(shí)中營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)差異較大，綜合評(píng)價(jià)得分由高到低為： m43gt;u415gt; u427gt;Jm25gt;m38gt;T111gt;m32gt;R101gt;m39 。 m43 果實(shí)中葡萄糖含量、檸檬酸含量和維生素C含量顯著高于其他材料，因此 m43 的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好，可作為黃瓜高品質(zhì)育種的優(yōu)質(zhì)親本。

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