5個鮮食棗品種果實品質特性的綜合評價

樊丁宇，靳娟，阿布都卡尤木·阿依麥提，楊磊，趙曉梅，郝慶

（新疆農業科學院園藝作物研究所/農業部新疆地區果樹科學觀測實驗站，烏魯木齊 830091）

0 引言

【研究意義】棗（Ziziphus JujubaMill.）屬于鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（ZiziphusMill.），原產我國[1]。鮮食棗果實肉質脆、汁液豐富、酸甜可口、風味獨特及VC 含量較高[2]。新疆南疆地理環境條件優越，紅棗含糖量高、顏色鮮艷。但目前新疆南疆紅棗主栽品種是灰棗和駿棗，品種比較單一，且以制干為主[3-4]。研究比較分析新疆阿克蘇地區不同鮮食棗品種的營養成分和果皮結構，篩選適合生產且有栽培價值的優良鮮食棗品種，對新疆鮮食棗品種的推廣有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】棗果實根據品質差異可分別用于鮮食及加工等用途，而有機酸、礦物質、蛋白質、糖類、果膠、維生素和多酚類物質的含量影響棗果實品質。有研究采用相關性分析和主成分分析對富士[5]、楊梅[6]、葡萄[7]、藍莓[8]、西洋梨[9]等果實品質進行了分析和綜合評價。蔣卉等[10]研究指出，不同鮮食棗品種果實品質存在明顯差異，其中單果質量、可滴定酸含量、糖酸比的變異系數較大，果實可食率變異系數較小，部分品質性狀之間存在簡單相關性。13個鮮食棗品種在外觀品質、營養成分和功能成分上均存在一定的相關性和差異性；在不同成熟期同一品種的果實品質也存在著差異[11]。張萍等[12]對灰棗16個營養品質因子間相關性分析顯示，灰棗營養因子間有12個達到顯著性相關，顯示了各營養因子在灰棗營養品質形成過程中相互制約和促進的作用。樊保國等[13]對16個鮮食棗品種的主要品質性狀進行了分析，其中4個品種的鮮食品質性狀最好，2個品種相對較差，其余品種居中?！颈狙芯壳腥朦c】目前，鮮食棗品種在新疆南疆的種植面積較小，基礎薄弱，且鮮食棗品質特性和果皮解剖結構方面的綜合評價研究報道較少。需研究評價鮮食棗品種果實品質綜合特性?！緮M解決的關鍵問題】以新疆阿克蘇地區的5個鮮食棗品種為研究對象，采用單因素方差分析、相關性分析和主成分分析法對不同鮮食棗品種果實品質和果皮結構進行綜合評價，為新疆鮮食棗品種的選擇、種植結構的調整及種質資源的評價提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以阿克蘇地區的5個不同鮮食棗品種賽蜜酥、冬棗、伏脆蜜、乳脆蜜、蟠棗為研究材料，每個品種隨機選取5棵樹，于果實脆熟期采樣，分別從東西南北4個方向采摘樹冠外圍中上部的果實，每個品種選取100個果實帶回實驗室，在4 ℃冰箱保存備用。

1.2 方法

1.2.1 果皮解剖結構

每個品種采集的棗果立即固定于FAA 固定液，并制作常規石蠟切片，經乙醇逐級脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋，后用石蠟切片機切片，厚度8 ～12μm，用番紅固綠片染，中性樹膠封片，采用光學顯微鏡觀察、照相[14]。不同品種觀察3 張切片，每張切片觀察3個視野。觀測部位有蠟質層厚度、角質層厚度、表皮層層數、表皮層厚度、亞表皮層層數、亞表皮層厚度。

1.2.2 果皮細胞壁成分

采用咔唑比色法測定原果膠和可溶性果膠含量；采用蒽酮比色法纖維素含量；采用鄰苯二酚法測定多酚氧化酶（PPO）含量；采用間接碘量法測定半纖維素含量；采用硝基水鹽酸比法測定纖維素酶活性；采用二硝基水楊酸（DNS）法[15]測定果膠酶活性，重復3次，取平均值。

1.2.3 果實品質指標

采用電子天平測定單果質量；采用數顯游標卡尺測定果實縱徑、橫徑；采用手持折射儀測定可溶性固形物含量；采用考馬斯亮藍G-250染色法測定蛋白質含量；采用蒽酮比色法測定可溶性糖、淀粉含量；采用鉬藍比色法測定VC 含量；采用氫氧化鈉溶液滴定法測定總酸含量；采用高效液相色譜法測定蘋果酸、檸檬酸、葡萄糖、果糖、蔗糖含量；采用紫外分光光度法[16]測定類黃酮含量。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2016 軟件進行數據處理，SPSS 19.0軟件進行方差分析（P＜0.05）、相關性分析和主成分分析，Duncan法進行多重比較檢驗，表中數據以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 不同鮮食棗果實品質的比較

研究表明，乳脆蜜棗縱徑顯著大于其他品種，且達到42.49 mm，但是橫徑和單果重質量最小，與其他品種顯著差異；蟠棗橫徑和單果重顯著大于其他品種，其次為冬棗，但是冬棗和賽蜜酥的橫徑沒有差異。不同鮮食棗品種果實的可溶性糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉和可溶性固形物含量均有顯著差異，其中可溶性糖、果糖、淀粉含量的差異比較明顯；其中乳脆蜜棗的可溶性糖和果糖含量的差異比較大，分別為280.84 和103.20 mg/g，但是葡萄糖含量顯著低于其他品種，為47.18 mg/g；冬棗的可溶性糖、果糖和可溶性固形物含量低于其他品種，存在顯著差異。蟠棗可溶性蛋白含量達到181.63 mg/g，比其他品種存在顯著差異；賽蜜酥的VC含量顯著高于其他品種，其中VC含量最低的品種乳脆蜜的2.5倍；蟠棗總酸和檸檬酸含量最高，與其他品種存在差異，但是其他4個品種的總酸含量沒有差異；乳脆蜜的蘋果酸含量顯著高于其他品種，檸檬酸含量最低。不同品種的類黃酮和纖維素含量存在差異，其中冬棗的類黃酮和纖維素含量最高，賽蜜酥的類黃酮和伏脆蜜纖維素含量最低；乳脆蜜棗的原果膠含量和果膠酶活性，蟠棗的可溶性果膠含量和纖維素酶活性顯著高于其他品種。冬棗和蟠棗的蠟質層厚度沒有差異，但是比其他品種存在顯著差異；角質層厚度最厚的是伏脆蜜，其次是乳脆蜜和冬棗，但是這3個品種之間差異不顯著；冬棗、乳脆蜜、蟠棗的表皮層層數是3～5 層，這些品種的表皮層也最厚，其中冬棗的表皮層厚度達到52.57 μm，存在顯著差異；冬棗和蟠棗的亞表皮層層數是2～3 層，這2個品種的亞表皮層厚度顯著大于其他品種。表1

表1 不同鮮食棗果實品質及果皮結構差異比較Table 1 Comparison of fruit quality and pericarp structure of different fresh jujubes

2.2 不同鮮食棗果實品質的相關性

研究表明，新疆阿克蘇地區的5個鮮食棗品種果實品質及果皮結構之間存在著密切的關系。其中可溶性蛋白與葡萄糖呈顯著正相關；總酸、纖維素、纖維素酶、檸檬酸、橫徑、單果重、蠟質層厚度、亞表皮層厚度呈極顯著正相關；半纖維素、多酚氧化酶、角質層厚度等因子之間呈顯著負相關?？扇苄蕴桥c果糖、淀粉、原果膠、果膠酶、蘋果酸、縱徑呈顯著正相關；葡萄糖與總酸檸檬酸、橫徑、單果重含量存在呈顯著正相關；果糖與淀粉、原果膠、果膠酶、纖維素酶、蘋果酸、縱徑呈顯著正相關，但是半纖維素、VC、可溶性固形物含量之間呈顯著負相關；淀粉與原果膠、果膠酶、蘋果酸、縱徑等因子之間存在顯著正相關?？偹崤c可溶性果膠、纖維素酶、檸檬酸、橫徑、單果重呈顯著正相關，但是半纖維素和角質層厚度間呈顯著負相關；可溶性果膠與纖維素酶、檸檬酸、橫徑、單果重、蠟質層厚度、亞表皮層厚度之間存在顯著正相關；纖維素與多酚氧化酶和VC 含量呈顯著負相關，但蠟質層厚度、表皮層厚度和亞表皮層厚度等因子之間呈極顯著正相關。半纖維素含量與果膠酶、纖維素酶、蠟質層厚度和表皮層厚度呈顯著負相關，但多酚氧化酶、VC、可溶性固形物含量間呈顯著正相關；纖維素酶與檸檬酸、縱徑、橫徑、單果重、蠟質層厚度、亞表皮層厚度呈顯著正相關；蘋果酸與檸檬酸、VC、橫徑、可溶性固形物等因子之間顯著負相關；橫徑與單果重和亞表皮層厚度之間呈顯著正相關、但是角質層厚度呈顯著負相關；可溶性固形物與蠟質層表皮層厚度呈顯著負相關；蠟質層厚度與表皮層厚度和亞表皮層厚度等因子之間存在顯著正相關。表2

表2 不同鮮食棗果實品質及果皮結構的相關性Table 2 Correlation Analysis of fruit quality and pericarp structure of different fresh jujubes

2.3 不同鮮食棗果實品質的主成分

研究表明，第1 主成分的特征值為9.911，貢獻率為39.119%，主要由可溶性蛋白、果糖、總酸、可溶性果膠、纖維素、果膠酶、纖維素酶、縱徑、單果重、蠟質層厚度、亞表皮層厚度具有較大的正系數值，這些指標對第1主成分產生正向影響；半纖維素、多酚氧化酶、維生素C含量具有較大的負系數值。第2主成分的特征值為7.730，貢獻率為28.346%，主要由葡萄糖、檸檬酸、橫徑、可溶性固形物具有較大的正系數值，這些指標決定第2 主成分的正向；淀粉、原果膠、蘋果酸等指標具有較大的負系數值。第3主成分的特征值為5.268，貢獻率為20.260%，主要由可溶性糖、淀粉等指標具有較大的正系數值，這些指標對第3 主成分產生正向影響；類黃酮、纖維素、表皮層厚度具有較大的負系數值。第4主成分的特征值為2.569，貢獻率為9.881%，主要由蔗糖、多酚氧化酶、角質層厚度具有較大的正系數值，這些指標對第4 主成分產生正向影響。4個主成分的累積貢獻率為96.606%，這4個主成分反應所測阿克蘇地區的5個鮮食棗果實品質的所有信息。表3

表3 4個主成分的特征向量、特征值、貢獻率及累積貢獻率Table 3 The eigenvectors,eigenvalues,contribution rates and cumulative contribution rates of 4 PCAs

2.4 不同鮮食棗果實品質的綜合評價

研究表明，5個鮮食棗品種果實品質綜合評價得分（Y），其表達式為：Y=0.395*，PC1 得分+0.293*，PC2 得分+0.230*，PC3 得分+0.102*，PC4 得分。

綜合得分分值越高，綜合品質表現越好。蟠棗的綜合得分排位第一，蟠棗的果實綜合品質表現較好；冬棗、乳脆蜜和伏脆蜜的綜合得分居中，果實綜合品質表現一般；而賽蜜酥的綜合得分較低，該品種果實綜合品質表現較差。表4

表4 不同品種果實品質性狀的主成分得分及綜合評價Table 4 Principal component scores and comprehensive evaluation of fruit quality traits of different varieties

3 討論

研究表明，不同鮮食棗品種之間可溶性固形物、單果重、VC、果皮結構等口感指標上差異較大，與彭勇菲[17]和樊保國[13]的分析結果相一致。王永康等[18]在評價棗優良種質資源標準時，也將可溶性固形物和糖類物質的含量作為評判棗果實品質的重要指標。陳文濤等[19]研究表明，14個鮮食棗品種的可溶性糖含量的差異相對較小，而可滴定酸含量的差異相對較大，與試驗結果相反，可能與不同品種和不同生長地點的濕度、溫度、光照等相關響應因子有一定的關系。研究中5個鮮食棗品種的果皮組織結果均可分蠟質層、角質層、表皮層和亞表皮層，與郭紅彥[20]的研究結果相一致，但是不同棗品種果皮組織結果的大小和表皮層層數、亞表皮層層數和厚度有一定的差異。

研究采用5個鮮食棗品種的26個性狀指標進行了相關分析，其中許多指標之間存在相對獨立性和密切相關性，與段卞慧等[21]對新疆引種的16個鮮食棗品種相關性分析的研究結果相一致。吳碩等[22]表明，棗果實縱徑和可溶性固形物含量呈顯著負相關，與研究結果相一致；單果重與可溶性蛋白、總酸、葡萄糖、可溶性果膠、纖維素酶、檸檬酸、橫徑呈顯著正相關，與劉隋赟昊[23]的研究結果有所不同，可能是與所選擇的品種、成熟期等有關。

將阿克蘇地區的5個鮮食棗品種的26個果實品質性狀進行了綜合和簡化，從26個指標降為4個彼此不相關的主成分，4個主成分的累積貢獻率為96.606%，基本反映了研究所有信息，達到了降維的目的。根據主成分分析結果計算每個品種的綜合得分，得分由高到低分別為：蟠棗、冬棗、乳脆蜜、伏脆蜜、賽蜜酥。蘇娟娟[11]對陜北13個鮮食棗品種果實品質評價結果得出，冷白玉、蛤蟆棗、大白鈴和靈武長棗的果實綜合品質好，而京60、閻良脆棗和伏脆蜜的果實綜合品質較差。馮耀飛等[24]通過對交城駿棗進行資源調查中選出了12 株優良單株，所選出的優良單株采用主成分分析法選出最佳優良單株5 號，其中起決定性作用的指標是含糖量、VC 含量、可食率和豐產性狀。彭勇菲等[17]通過主成分分析法分析后表明，各鮮食棗品種在實際中的表現與分析結果基本一致，在棗果品質的評價中取得了比較理想的結果。鮮食棗果的評價影響指標很復雜[25]，將主成分分析用于鮮食棗品種的品質性狀的綜合評價，能夠在保證原始數據信息損失最小的情況下，使數據結構大為簡化，根據各項指標的相關關系和各項指標的變異程度來客觀地確定主成分的權重，因而是品質性狀綜合評價的一種簡單科學易行的有效方法。為了更加全面、客觀、合理評價鮮食棗品種的品質，對評價指標的遴選和感官品質指標的賦值還有待進一步深入研究。

4 結論

新疆阿克蘇地區5個鮮食棗品種的果實品質指標之間均呈存在顯著差異（P＜0.05），26個品質指標中有24個達到顯著性相關。5個鮮食棗品種果實品質的綜合得分為蟠棗＞冬棗＞乳脆蜜＞伏脆蜜＞賽蜜酥，蟠棗的果實品質表現最佳。