曾 輝，楊為海，張明楷，鄒明宏，張漢周，陸超忠

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所，廣東 湛江 524091；2.農(nóng)業(yè)部熱帶果樹(shù)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東湛江 524091；3.海南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，海南 儋州 571737）

澳洲堅(jiān)果Macadamiaspp.原產(chǎn)于澳大利亞，是一種新興的高檔堅(jiān)果類(lèi)果樹(shù)，已在中國(guó)云南、廣西、廣東等?。▍^(qū)）得到廣泛的種植。澳洲堅(jiān)果果實(shí)主要由果皮、種殼和種仁這三部分組織構(gòu)成，其種仁富含不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素及多種維生素，具有重要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值，享有“干果皇后”之美譽(yù)，深受消費(fèi)者的青睞。

目前，有關(guān)澳洲堅(jiān)果果實(shí)性狀的研究主要集中在其形態(tài)性狀的特征性描述[1-3]與遺傳多樣性研究[4-6]、部分品質(zhì)性狀的分析評(píng)價(jià)[5-7]與遺傳參數(shù)研究[8]以及種仁營(yíng)養(yǎng)成分[9-11]及其相關(guān)保健價(jià)值[12-13]等方面，但有關(guān)澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀的系統(tǒng)性研究報(bào)道卻鮮見(jiàn)。本研究以28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的果實(shí)為材料，對(duì)澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀的多樣性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期為澳洲堅(jiān)果優(yōu)質(zhì)栽培和新品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試材料為2009～2010年兩年采自于廣東省湛江市中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所澳洲堅(jiān)果種質(zhì)資源圃的28份種質(zhì)的正常成熟果實(shí)。這28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)包括引進(jìn)品種H2、O.C.、DAD、NG18、Yonik、Winks、Own Venture、B3/74、HAES246、HAES333、HAES344、HAES695、HAES783、HAES788、HAES814、HAES922、特殊品種和自選品種南亞1號(hào)、南亞2號(hào)、南亞3號(hào)及自選優(yōu)株A、B、D、10、24、74、114、116 號(hào)。

1.2 方 法

1.2.1 各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定方法

供試的各個(gè)種質(zhì)的果實(shí)（帶皮果）均為果實(shí)成熟期采自種質(zhì)資源圃內(nèi)發(fā)育正常的新鮮果實(shí)，分別隨機(jī)選取60個(gè)具完整果柄的帶皮果為樣本，逐個(gè)測(cè)量帶皮果的單粒鮮質(zhì)量（X1，g）；把測(cè)量完的帶皮果脫皮后，將其種子（帶殼果）依次在38、45、60 ℃下分別干燥48 h，當(dāng)種仁（果仁）含水量降至（1.5%±0.5%）時(shí)，逐個(gè)測(cè)量帶殼果的單粒干質(zhì)量（X2，g）；將上述帶殼果小心脫殼后，再逐個(gè)測(cè)量其果殼厚度（即果殼內(nèi)表面黑白交界處的平均厚度（X3，mm）和果仁單粒干質(zhì)量（X4，g），并計(jì)算每個(gè)帶殼果的出仁率（X5，%）和一級(jí)果仁率（X6，%）[5,7]。

將上述種仁樣品粉碎后，分別采用索氏抽提法[14]、凱氏定氮法[15]和蒽酮比色法[16]測(cè)定其粗脂肪（X7，%）、粗蛋白（X8，%）和可溶性總糖（X9，%）含量，分別采用火焰分光光度法和鉬銻抗顯色法[15]測(cè)定其鉀（X10，%）、磷（X11，%）元素含量，采用原子吸收分光光度法[17]測(cè)定鎂（X12，%）、鈣（X13，%）、錳（X14，mg/kg）、鐵（X15，mg/kg）、鋅（X16，mg/kg）、銅（X17，mg/kg）元素含量，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)[19]測(cè)定不飽和脂肪酸含量（X18，%），將各不飽和脂肪酸組分含量求和即為不飽和脂肪酸含量。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2003軟件和SPSS 16.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀的多樣性分析

對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)果實(shí)的18個(gè)品質(zhì)性狀的多樣性進(jìn)行了分析，結(jié)果如表1所示。表1 的數(shù)據(jù)表明，28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的18個(gè)品質(zhì)性狀在不同種質(zhì)之間表現(xiàn)出了不同程度的變異。其中，錳元素含量的變異幅度最大，變異系數(shù)為27.75%；其次為帶殼果單粒干質(zhì)量，變異系數(shù)為20.49%；帶皮果單粒鮮質(zhì)量、果殼厚度、果仁單粒干質(zhì)量及鐵、鋅、銅元素含量的變異系數(shù)在17%～19%之間；可溶性總糖含量和鉀、磷、鎂、鈣元素含量的變異系數(shù)在10%～13%之間，這表明這些性狀具有較為豐富的遺傳信息和利用潛力。出仁率、一級(jí)果仁率、粗脂肪含量、粗蛋白含量與不飽和脂肪酸含量等5個(gè)性狀的變異系數(shù)均低于10%，其中以粗脂肪含量的變異系數(shù)最低，僅為1.43%，說(shuō)明這些品質(zhì)性狀的遺傳較為穩(wěn)定。

2.2 澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)各性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果如表2所示。除果殼厚度（X3）與果仁單粒干質(zhì)量（X4）之間的相關(guān)性不顯著外，帶皮果單粒鮮質(zhì)量（X1）、帶殼果單粒干質(zhì)量（X2）、果殼厚度、果仁單粒干質(zhì)量等4個(gè)性狀之間互為極顯著正相關(guān)，說(shuō)明這些性狀之間存在著明顯的相互促進(jìn)關(guān)系。出仁率（X5）和一級(jí)果仁率（X6）是衡量澳洲堅(jiān)果種質(zhì)優(yōu)良與否的兩個(gè)重要指標(biāo)。文中測(cè)定結(jié)果表明，出仁率與帶皮果單粒鮮質(zhì)量、帶殼果單粒干質(zhì)量、果殼厚度等3個(gè)性狀均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，一級(jí)果仁率與果仁單粒干質(zhì)量、可溶性總糖含量（X9）分別呈顯著正相關(guān)與極顯著負(fù)相關(guān)。另外，粗脂肪含量（X7）與粗蛋白含量（X8）、可溶性總糖含量這2個(gè)性狀之間均呈極顯著負(fù)相關(guān)，而不飽和脂肪酸含量（X18）與果仁單粒干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)。

就礦質(zhì)元素含量而言，僅有鉀含量（X10）與其它性狀的相關(guān)性不顯著。磷含量（X11）與帶皮果單粒鮮質(zhì)量、帶殼果單粒干質(zhì)量、果殼厚度、粗蛋白含量、鎂含量（X12）、鐵含量（X15）等6個(gè)性狀間均呈顯著或極顯著正相關(guān)，鈣含量（X13）與一級(jí)果仁率呈極顯著正相關(guān)，而磷含量與出仁率、錳含量（X14）與可溶性總糖含量、鋅含量（X16）與粗蛋白含量、銅含量（X17）與出仁率等4對(duì)性狀間均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明這些礦質(zhì)元素與果實(shí)品質(zhì)的形成關(guān)系密切。

表1 澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)性狀的變異情況Table 1 Variation status of nut quality characters in macadamia

表2 澳洲堅(jiān)果各果實(shí)品質(zhì)性狀間的相關(guān)分析結(jié)果?Table 2 Correlation analysis of nut quality characters in macadamia

2.3 澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀的主成分分析

對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)果實(shí)的18個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行了主成分分析，結(jié)果如表3～5所示。從表3中可以看出，前8個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率只有86.575%，表明各性狀的貢獻(xiàn)率分散，累積貢獻(xiàn)率增長(zhǎng)不明顯，說(shuō)明性狀變異具有多向性。其中，PC1、PC2、PC3和PC4的貢獻(xiàn)率分別為21.395%、17.923%、12.267%和10.300%。

表3 各主成分的特征值及方差貢獻(xiàn)率Table 3 The eigenvalues and variance contribution rates of every principal components

由表4中的因子載荷值可以看出，各性狀的原始變量和前4個(gè)主成分的相關(guān)程度比較明晰。PC1主要代表帶皮果單粒鮮質(zhì)量、帶殼果單粒干質(zhì)量和果仁單粒干質(zhì)量，其載荷值分別為0.837、0.875和0.872；PC2主要代表果殼厚度和出仁率，其載荷值分別為0.885和－0.839；PC3主要代表粗蛋白含量和鋅含量，其載荷值分別為－0.753和0.792；PC4主要代表粗脂肪含量和可溶性總糖含量，其載荷值各為－0.927和0.743。

表4 澳洲堅(jiān)果品質(zhì)性狀變量的因子載荷值Table 4 Factor loadings of nut quality character variables in macadamia

澳洲堅(jiān)果種質(zhì)主成分得分見(jiàn)表5。PC1較高的正值表明澳洲堅(jiān)果帶皮果單粒鮮質(zhì)量、帶殼果單粒干質(zhì)量和果仁單粒干質(zhì)量均較大，南亞1號(hào)、優(yōu)株10號(hào)和優(yōu)株114號(hào)等種質(zhì)屬于此類(lèi)；PC2較高的正值表明澳洲堅(jiān)果具有較厚的果殼和較低的出仁率，HAES333、優(yōu)株24號(hào)和優(yōu)株10號(hào)等種質(zhì)屬于此類(lèi)；PC3較高的正值表明澳洲堅(jiān)果的果仁粗蛋白含量較低，而鋅含量則較高，如HAES922、HAES344、優(yōu)株B和優(yōu)株74號(hào)等種質(zhì)；PC4較高的正值表明澳洲堅(jiān)果的果仁粗脂肪含量較低，而可溶性總糖含量較高，如Own Venture、HAES344、HAES246和優(yōu)株74號(hào)等種質(zhì)。

表5 不同澳洲堅(jiān)果種質(zhì)的主成分分析因子分值Table 5 Factor scores of different macadamia germplasms in principal component analysis

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)從物理指標(biāo)和化學(xué)指標(biāo)2個(gè)方面對(duì)28份澳洲堅(jiān)果種質(zhì)果實(shí)品質(zhì)性狀多樣性進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，澳洲堅(jiān)果種質(zhì)果實(shí)品質(zhì)性狀變異豐富，表現(xiàn)出不同程度的遺傳多樣性。18個(gè)品質(zhì)性狀中，錳含量和帶殼果單粒干質(zhì)量等13個(gè)性狀的變異系數(shù)較大，充分反映了這些性狀的遺傳多樣性；而粗脂肪含量等5個(gè)性狀的變異系數(shù)較小，表明這些性狀遺傳穩(wěn)定。

文中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，澳洲堅(jiān)果各品質(zhì)性狀之間的關(guān)系較復(fù)雜。有些品質(zhì)性狀之間存在著顯著或極顯著的正相關(guān)，如帶皮果單粒鮮質(zhì)量與果仁單粒干質(zhì)量、帶殼果單粒干質(zhì)量和果殼厚度、果仁單粒干質(zhì)量與不飽和脂肪酸含量等14對(duì)性狀之間表現(xiàn)為極顯著或顯著正相關(guān)；有些性狀之間則呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，如出仁率與果殼厚度、一級(jí)果仁率與可溶性總糖含量、粗脂肪含量與粗蛋白含量等10對(duì)性狀之間呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)；但也有些性狀之間相對(duì)獨(dú)立，其相關(guān)性不顯著，如鉀含量與其它性狀的相關(guān)性均不顯著。

主成分分析方法已廣泛應(yīng)用于果實(shí)品質(zhì)性狀遺傳多樣性的研究中[18-20]。文中以連續(xù)兩年對(duì)澳洲堅(jiān)果果實(shí)品質(zhì)性狀的觀測(cè)數(shù)據(jù)的平均值為基礎(chǔ)，得出了各主成分的特征值和貢獻(xiàn)率，結(jié)果表明，前4個(gè)主成分累積方差貢獻(xiàn)率僅為61.885%，到第8個(gè)成分的累積方差貢獻(xiàn)率才達(dá)86.575%，表明各性狀的貢獻(xiàn)率分散，累積貢獻(xiàn)率增長(zhǎng)不明顯，說(shuō)明性狀變異具有多向性。依據(jù)同一指標(biāo)在各成分中的最大載荷絕對(duì)值所處位置即為其所屬主成分的原則，將不同指標(biāo)進(jìn)行了主成分劃分，從而明確了前4個(gè)主成分所代表的生物學(xué)意義；并通過(guò)主成分得分值對(duì)各種質(zhì)材料進(jìn)行了歸類(lèi)，可為澳洲堅(jiān)果品種選育提供一定的科學(xué)依據(jù)。

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