荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀綜合評價

荸養(yǎng)種質(zhì)資源品質(zhì)性狀綜合評價李峰;彭靜;李雙梅;黃來春;柯衛(wèi)東;李明華【摘要】對保存于國家種質(zhì)武漢水生蔬菜資源圃內(nèi)90份荸薺［Heleocharisdulcis(Burm.f.)Trin.exHensch.］資源感官品質(zhì)性狀(臍部特征、單個球莖質(zhì)量、甜度、化渣度)和理化品質(zhì)性狀(干物質(zhì)含量、可溶性糖含量、淀粉含量)進行了測試分析.結(jié)果表明，荸薺資源品質(zhì)性狀具有廣泛的遺傳多樣性,數(shù)量性狀變異系數(shù)達18.2%-31.3%,質(zhì)量性狀類型多樣，并且存在一定的相關(guān)性.采用主成分分析法得到了90份荸薺資源品質(zhì)的綜合排名，排名前20位的均為鮮食型荸薺,該方法可以較好地用于鮮食荸薺品質(zhì)性狀的評價.【期刊名稱】《湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)》【年(卷)，期】2013(052)021【總頁數(shù)】4頁(P5241-5244)【關(guān)鍵詞】荸薺[Heleocharisdulcis(Burm.f.)Trin.exHensch.];品質(zhì)性狀;主成分分析;綜合評價【作者】李峰;彭靜;李雙梅;黃來春;柯衛(wèi)東;李明華【作者單位】武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065;武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065;武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065;武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065;武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065;武漢市蔬菜科學(xué)研究所，武漢430065【正文語種】中文【中圖分類】S645.3荸薺［Heleocharisdulcis(Burm.f.)Trin.exHensch.］為莎草科(Cyperaceae)荸薺屬(Heleocharis)荸薺種中能形成球莖的多年生草本植物。其以球莖供食用，生食、熟食皆宜，是一種重要的水生蔬菜。目前，荸薺資源品質(zhì)性狀研究多集中于荸薺品質(zhì)的理化品質(zhì)性狀方面［1,2］，如營養(yǎng)成分等，而荸薺品質(zhì)是由感官品質(zhì)和理化品質(zhì)等綜合構(gòu)成的，在進行多指標構(gòu)成的品質(zhì)性狀綜合評價時，很多學(xué)者［3-5］提出采用主成分分析的方法。為此，研究通過對90份荸薺種質(zhì)資源的7個主要感官品質(zhì)性狀和理化品質(zhì)性狀的主成分分析，以期篩選出綜合品質(zhì)優(yōu)良的荸薺資源，為荸薺種質(zhì)資源的發(fā)掘創(chuàng)新和育種提供理論依據(jù)。1材料與方法1.1材料供試材料為保存于國家種質(zhì)武漢水生蔬菜資源圃的90份荸薺種質(zhì)資源(表1),其中地方品種88份，野生資源2份。試驗于2011年在武漢市蔬菜科學(xué)研究所試驗地進行，每份資源分別種植于具有保水、保肥和隔離功能的水泥池中，水泥池規(guī)格1.5mx2.0m,每池定植6株，常規(guī)管理。1.2荸薺品質(zhì)性狀的確定與測試感官品質(zhì)的測定：臍部特征采用目測方法參照模式圖確定，分為深凹、凹、平；單個球莖質(zhì)量隨機選取15個球莖，稱量總質(zhì)量，計算單個球莖質(zhì)量；甜度分為淡、較甜、甜；化渣度分為低、中、高，均采用3名品嘗員按照性狀描述給出評判結(jié)果。營養(yǎng)品質(zhì)性狀的測定：在每試驗小區(qū)分別隨機取鮮樣1000g,清洗干凈，除去不可食部分，用二分法分取可食部分，切成薄片，混勻。鮮樣于105°C殺青30min,在65C下烘干，磨粉，過80目篩，待測。干物質(zhì)含量按照常壓干燥法測定，淀粉含量采用GB/T5009.9-2003中規(guī)定的方法測定，可溶性糖含量采用AOAC-1984,31.052中規(guī)定的方法測定；干物質(zhì)含量測定在武漢市蔬菜科學(xué)研究所進行，可溶性糖含量和淀粉含量測定委托農(nóng)業(yè)部蔬菜品質(zhì)監(jiān)督檢驗測試中心（武漢）進行。測定出干樣中各營養(yǎng)成分含量后再換算成鮮樣中各成分的含量。表1供試荸薺種質(zhì)資源注：標識“*”的為野生資源，未標識的為地方品種。編號123456789101112131415161718192021222324252627282930種質(zhì)名稱沙洋荸薺（01）沙洋荸薺（99）沙洋孝感薺韶關(guān)馬壩薺石磯薺隨州薺臺灣荸薺萬家村薺蕪湖薺西鄉(xiāng)塘薺仙桃薺湘潭薺襄安鎮(zhèn)薺孝選辛沖紅薺新滘-2宣州薺-1楊店薺楊柳薺洋湖薺宜昌當(dāng)陽薺宜昌薺義序薺益陽荸薺余干荸薺余干怪薺余干紅薺肇慶薺鄭村薺資陽荸薺種質(zhì)名稱孝感楊店薺西鄉(xiāng)三津薺武陵薺蘇薺三灘荸薺4S-191-191-291-3-3-193-3793-Ar安福薺安順薺波陽荸薺長樂薺-1長樂薺-2常德武陵薺潮州薺大鎮(zhèn)薺東鄉(xiāng)洋薺東至薺鄂州荸薺恩施家薺恩施家薺-2菲律賓大馬蹄公安薺-2廣濟-2廣濟薺-1貴港薺桂林-1編號313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960種質(zhì)名稱桂林-2桂林朝陽薺桂林荔浦薺漢陽薺杭州大紅袍合肥薺衡陽郊薺-2衡陽縣郊薺監(jiān)利-1監(jiān)利-2*監(jiān)利-3江西家薺江西九江薺金山-1溧陽薺連江大薺連江小薺涼山荸薺瀏陽薺六合薺蘆山荸薺墨江野薺*那龍馬蹄南寧荸薺萍鄉(xiāng)薺祁陽薺蘄州薺瑞金薺三江薺三江薺（98）編號6162636465666768697071727374757677787980818283848586878889901.3數(shù)據(jù)分析荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀中質(zhì)量性狀的鑒定結(jié)果給予賦值，數(shù)量性狀采用實際觀測值，應(yīng)用統(tǒng)計分析軟件DPSV7.05和Excel2010對荸薺資源的7個品質(zhì)性狀進行主成分分析，計算各性狀指標的相關(guān)矩陣及其特征值、貢獻率、累積貢獻率與其相應(yīng)特征向量，然后提取累積貢獻率大于85%的主成分，寫出數(shù)學(xué)表達式，根據(jù)表達式計算各品質(zhì)性狀的各主成分得分，再以方差貢獻率為權(quán)數(shù)求和得綜合得分，以此來評價荸薺資源品質(zhì)性狀的優(yōu)劣。2結(jié)果與分析2.1荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀指標的變異情況從表2可以看出，荸薺種質(zhì)資源單個球莖質(zhì)量平均為25.6g，可溶性糖含量（以鮮重計）平均為4.8%，淀粉含量（以鮮重計）平均為14.8%，干物質(zhì)含量平均23.6%，并且其變異系數(shù)較大，介于18.2%-31.3%之間。從表3可以看出，荸薺種質(zhì)資源以凹臍和平臍為主，深凹臍的資源相對較少；甜度、化渣度則分別以較甜和中等居多。表2荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)數(shù)量性狀一般統(tǒng)計量性狀單個球莖質(zhì)量可溶性糖含量淀粉含量干物質(zhì)含量平均25.6g4.8%14.8%23.6%變異系數(shù)//%26.718.231.319.8表3荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)質(zhì)量性狀頻數(shù)性狀性狀描述深凹臍部特征甜度凹平淡較化渣度甜甜低中高頻數(shù)336512145242646182.2荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀相關(guān)性分析從表4可以看出，干物質(zhì)含量與可溶性糖含量、淀粉含量呈極顯著正相關(guān)，可溶性糖含量與單個球莖質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，淀粉含量與可溶性糖含量呈極顯著負相關(guān)，而干物質(zhì)含量與單個球莖質(zhì)量、單個球莖質(zhì)量與臍部特征均呈顯著負相關(guān)。由于這些相關(guān)關(guān)系的存在，導(dǎo)致直接利用品質(zhì)性狀對資源品質(zhì)狀況進行評價將會產(chǎn)生信息重疊，進而造成評價結(jié)果出現(xiàn)偏差。表4荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀相關(guān)性分析注：“*”和“*刑分別表示相關(guān)顯著和極顯著。相關(guān)性狀臍部特征（X1）單個球莖質(zhì)量（x2）甜度（x3）化渣度（x4）可溶性糖含量（X5）淀粉含量（X6）干物質(zhì)含量（x7）干物質(zhì)含量（x7）-0.01220.2328*0.07330.03890.5547**0.9543**1臍部特征（x1）1單個球莖質(zhì)量（x2）-0.2615*1甜度（x3）-0.00440.3373**1化渣度（x4）-0.10310.03810.1851可溶性糖含量（x5）-0.0240.3116**0.1059-0.08671淀粉含量（x6）-0.00040.1005-0.0852-0.0757-0.5844**12.3荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀的主成分分析從表5可以看出，前4個主成分的累積貢獻率達87.1142%，基本代表了全部荸薺資源品質(zhì)指標的絕大部分信息，前4個主成分分別表示為：從以上表達式和表5可知，在第1主成分中，單個球莖質(zhì)量（0.4552）、甜度（0.3700）和可溶性糖含量（0.3501）占有較大正載荷，說明第1主成分反映了鮮食型荸薺大多數(shù)相關(guān)指標信息，可稱為鮮食型荸薺綜合因子；在第2主成分中，化渣度（0.4589）、淀粉含量（0.4031）和干物質(zhì)含量（0.4469）占有較大正載荷，說明第2主成分反映了粉質(zhì)加工型荸薺大多數(shù)相關(guān)指標信息，可稱為粉質(zhì)荸薺綜合因子；在第3主成分中，僅可溶性糖含量（0.4969）占有較大正載荷，可稱為可溶性糖因子；在第4主成分中，臍部特征（0.6961）和甜度（0.4836）占有較大正載荷，可稱為臍部與甜度綜合因子。表5荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀主成分分析結(jié)果性狀第1主成分第2主成份第3主成分第4主成分X1-0.2432-0.5959-0.23380.6961x20.45520.06630.16860.0056x30.37000.25680.09210.4836x40.22820.4589-0.76840.2014x50.35010.04260.49690.3827x6-0.47330.40310.13600.1584x7-0.44500.44690.22920.2633特征值3.43370.99760.88510.7816貢獻率//%49.053314.250712.644811.1654累積貢獻率//%49.053363.304175.948887.11422.4荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀主成分得分與綜合評價從表6可以看出，綜合得分大于1的荸薺資源有三江薺、溧陽薺、涼山荸薺、鄂州荸薺、宣州薺-1、孝選、余干怪薺、洋湖薺和沙洋荸薺（99）,其中排名前3位的三江薺、溧陽薺和涼山荸薺均表現(xiàn)為單個球莖質(zhì)量較大（較90份資源平均值高26.6%~48.8%）、口感甜、渣少、可溶性糖含量高（較90份資源平均值高11.3%-27.7%），而淀粉含量和干物質(zhì)含量相對較低（均低于90份資源平均值），其他種質(zhì)資源也在單個球莖質(zhì)量、甜度、化渣度和可溶性糖含量某幾個性狀方面表現(xiàn)優(yōu)異（綜合排名20位以后的資源略）。3小結(jié)與討論通過對90份荸薺資源品質(zhì)性狀的變異情況進行分析，結(jié)果表明，品質(zhì)性狀中的數(shù)量性狀變異系數(shù)均較大，達18.2%~31.3%，質(zhì)量性狀類型多樣，說明這些資源具有豐富的遺傳多樣性，可篩選的范圍較寬；在供試材料中有2份野生資源，由于野生資源一般球莖極?。?g左右）、可溶性糖含量較低、淀粉含量（40%左右）和干物質(zhì)含量相對較大，這些材料是創(chuàng)新粉質(zhì)加工型荸薺的良好基礎(chǔ)材料。荸薺球莖多作為水果鮮食，往往要求球莖個大、臍平、口感甜脆、渣少，因此試驗根據(jù)這幾個方面篩選出荸薺資源品質(zhì)評價指標，通過主成分分析的方法消除由于性狀間的相關(guān)性而帶來的相關(guān)信息重疊，簡化評價指標，并根據(jù)各項指標的相關(guān)關(guān)系和變異程度確定主成分權(quán)重，來綜合評價荸薺資源品質(zhì)。通過評價篩選出了一批各品質(zhì)性狀表現(xiàn)良好的優(yōu)異資源，由于第1主成分特征值較大，為3.4337，貢獻率也較大，占近50%，所以本研究方法優(yōu)先篩選出鮮食型荸薺優(yōu)良資源，綜合排名前幾位的資源均為鮮食型荸薺，與人們的生產(chǎn)實踐相一致。由于荸薺品質(zhì)性狀的選擇、質(zhì)量性狀的賦值等因素，造成了本方法不適用于加工粉質(zhì)荸薺的篩選，加工粉質(zhì)類型種質(zhì)篩選方法還有待進一步研究。表6荸薺種質(zhì)資源品質(zhì)性狀主成分分值、綜合分值及排名種質(zhì)名稱三江薺溧陽薺涼山荸薺鄂州荸薺宣州薺-1孝選余干怪薺洋湖薺沙洋荸薺（99）襄安鎮(zhèn)薺肇慶薺那龍馬蹄91-1東至薺三江薺（98）菲律賓大馬蹄廣濟-2沙洋孝感薺余干荸薺江西家薺第1主成分3.81943.07662.75192.36072.40101.83241.93861.94432.03341.34370.96971.57721.64531.53531.08860.89071.67561.74220.91781.0533第2主成分0.80422.26251.5611-0.13680.98232.176 90.666 30.540 90.930 10.9884-0.848 10.63510.19260.67370.962 40.463 20.739 60.666 70.4130-0.262 4第3主成分0.4735-0.06160.093 52.197 6-0.735 81.087 60.81220.389 4-0.58380.84132.42080.262 5-1.170 30.100 41.159 91.9782-0.877 4-1.01141.63170.1505第4主成分1.0679-0.90660.77660.11190.2141-1.02950.3129-0.0852-0.32360.44332.2183-0.12261.4524-0.281