陳珂，房以凌，吳偉民，張克坤，王晨，房經(jīng)貴*

（1. 南京農(nóng)業(yè)大學園藝學院，江蘇南京 210095；2. 美國歐柏林學院，歐柏林 44074；3. 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，江蘇南京 210014）

葡萄（Vitis viniferaL.）屬于葡萄科（Vitaceae）葡萄屬（VitisL.），落葉藤本植物[1-2]。現(xiàn)今葡萄種植主要是設施栽培[3]，產(chǎn)量大、收益高。在我國葡萄產(chǎn)業(yè)以鮮食葡萄[4]為主，鮮食葡萄占葡萄總產(chǎn)量的80%以上[5-6]。葡萄品質(zhì)主要包括外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)兩大部分[7]。外觀品質(zhì)主要是果實顏色、大小、形狀、重量等；內(nèi)在品質(zhì)主要包括糖酸比、內(nèi)在營養(yǎng)成分、果實風味和果實質(zhì)地等[8]。如今隨著人們生活水平的提高，消費者不再滿足于果實的傳統(tǒng)供應，一些新穎奇特果形葡萄的出現(xiàn)更得到人們的喜愛。盡管這些不常見的果形果粒較大，且人們對其會有很大的興趣，但是可能由于對栽培技術的要求不同或者其內(nèi)在品質(zhì)的不足，在生產(chǎn)實踐中并沒有得到廣泛推廣。所以生產(chǎn)者能否培育出果形獨特、品質(zhì)較好的優(yōu)良品種顯得非常重要。近年來一些不常見的獨特果形[9]品種呈逐年上升趨勢，但卻少有對不同果形品質(zhì)方面的研究比較[10]。本試驗選取36個不同果形葡萄品種并對內(nèi)在與外在品質(zhì)進行比較，旨在對目前這些不常見的果形的品質(zhì)性狀加以了解，通過與主栽果形品種進行比較，為其在生產(chǎn)中就如何利用和改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

圖1 葡萄果形劃分標準Figure 1 The classi fi cation standard of grape shape

所有樣品均采摘于江蘇省農(nóng)科院溧水基地內(nèi)。采摘點為常年大棚管理，小棚架式栽培。根據(jù)各個品種成熟時期不同分次采摘，選取的樣品均為質(zhì)地飽滿、無病蟲侵害、無機械損傷的成熟果粒。每個品種均在其果穗的上中下隨機選取30粒成熟的果實。由于束腰形、彎形等果形品種種類較少，所以選取的品種均具有代表性。按照品種特征以及葡萄果形種類選用10種果形共36個葡萄品種[11-12]，按照圖1分別為（1）橢圓形：‘夏黑’‘巨峰’‘早瑪瑙’‘京亞’‘巨玫瑰’；（2）長橢圓形：‘克林巴馬克’‘新馬特’‘東方之星’‘秋紅’‘黑玫瑰’；（3）圓形：‘金星無核’‘戶太8號’‘俄羅斯康可’‘遼峰’‘貴妃玫瑰’；（4）束腰形：‘美人指’‘秦龍大穗’；（5）鈍卵圓形：‘紅臉無核’‘紅寶石無核’‘香妃’‘沙巴珍珠’‘魏可’；（6）長圓形：‘巨星’‘馬奶’‘里扎馬特’；（7）扁圓形：‘瑰寶’‘玫瑰香’‘無核蜜’；（8）倒卵形：‘維多利亞’‘夕陽紅’‘茉莉香’；（9）雞心形：‘白雞心’‘無核白雞心’‘京早晶’；（10）彎形：‘金手指’‘紅乳’。

1.2 方法

1.2.1 測量方法

外觀品質(zhì)指標測定方法：粒質(zhì)量、果皮質(zhì)量采用分析天平；橫縱徑采用數(shù)顯式游標卡尺；果實硬度測量采用硬度計。每個樣品重復5次。內(nèi)在品質(zhì)指標測定方法：可溶性固形物測定采用PAL-1型數(shù)顯手持糖度計；可滴定酸采用0.1 mol/L的NaOH進行滴定；VC含量測定參照國標GB/T 6195—1986中的2,6-二氯酚靛酚滴定法；總類黃酮含量測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法；可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法。

1.2.2 統(tǒng)計分析

（1）采用Excel 2016對數(shù)據(jù)進行歸納分析，羅列各指標數(shù)值，計算平均值與標準偏差。并繪制表格、圖形，用以形象反映各指標相關變化。

（2）因子分析。利用因子分析[13]將大量可能存在相關關系的變量轉換成較少的彼此不相關的綜合指標進行分析統(tǒng)計。對數(shù)據(jù)進行標準化處理，估計因子的載荷矩陣，接著對載荷矩陣進行旋轉，一個因子可以同時解釋多個變量，再計算各指標各品種因子得分。

（3）主成分分析。主要利用“降維”思想，利用原始最初變量的線性組合組成主成分[14]，在信息損失較小的前提下，把多個指標轉化為幾個互補相關的綜合指標，以較少變量來反映原來多個變量傳遞的信息[15]。這些綜合變量為優(yōu)選指標，可以較明確了解各變量反映的真實表現(xiàn)，在果實評價中具有重要的意義[16]。

2 結果與分析

2.1 各果形葡萄品種外觀性狀分析

葡萄的外觀性狀也是衡量果實品質(zhì)的重要指標，包括果實形狀、質(zhì)量、硬度等。如今人們對于葡萄果形有著特別喜愛。本研究對36個果實不同果形品種（表1）研究發(fā)現(xiàn)，粒質(zhì)量平均在3～7 g之間。長圓形、倒卵形、雞心形、彎形等幾種不常見果形與橢圓形、長橢圓形、圓形等常見果形品種相比，其果粒較大，果形較長。束腰形果實粒質(zhì)量最大，其次是倒卵形。果實縱徑方面，束腰形＞長圓形＞長橢圓形＞倒卵形＞彎形＞雞心形＞鈍卵圓形＞圓形＞橢圓形＞扁圓形。扁圓形葡萄果形指數(shù)小于1，圓形的果形指數(shù)等于1，其他果形均大于1，其中長橢圓形、長圓形、彎形、束腰形果形指數(shù)最大。倒卵形、長橢圓形、圓形等果實硬度相對較大；束腰形、長圓形硬度相對較小。

2.2 各果形葡萄品種內(nèi)在品質(zhì)性狀分析比較

2.2.1 葡萄可溶性固形物對比分析

可溶性固形物是指食物中所有能溶于水的化合物的總稱，它包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等，是評價水果品質(zhì)的一個重要指標[17]?？扇苄怨绦挝锖康母叩蜎Q定著葡萄的整體口感風味。從圖2各果形葡萄品種可溶性固形物含量高低可看出，各果形葡萄品種可溶性固形物含量在15%～20%之間，且從高到低依次為橢圓形＞圓形＞束腰形＞長橢圓形＞彎形＞扁圓形＞雞心形＞長圓形＞倒卵形＞鈍卵圓形。從整體看橢圓形、圓形、束腰形等相對常見果形品種可溶性固形物含量較高。

2.2.2 葡萄可滴定酸含量對比分析

可滴定酸是果實品質(zhì)重要構成性狀之一，是影響果實風味的重要因素。對于鮮食果實，酸度中等品質(zhì)佳、風味濃。從圖3各果形葡萄品種可滴定酸含量高低可看出，各果形葡萄品種可滴定酸含量在0.3%～0.5%之間，且從高到低依次為扁圓形＞倒卵形＞鈍卵圓形＞雞心形＞長圓形＞圓形＞長橢圓形＞彎形＞束腰形＞橢圓形。在酸度比較中，不常見特殊果形酸含量較高。

2.2.3 葡萄VC含量分析

圖2 各種果形葡萄可溶性固形物含量Figure 2 Various fruit-shaped grapes soluble solids content

表1 不同果形葡萄品種外觀性狀Table 1 Appearances of different fruit grape varieties

VC是動植物體內(nèi)重要的氧還原劑[18]，具有很強的還原性。VC能夠清除人體內(nèi)氧自由基，調(diào)控細胞分裂和生長，并作為多個酶的輔因子參與多種生理過程。人們攝取VC的來源有很多，其中從果實中攝取就是一條重要途徑。所以，水果中VC含量的高低也是評價果實內(nèi)在品質(zhì)的重要指標之一。圖4顯示的是各果形葡萄品種VC含量的高低。含量大小依次是圓形＞長橢圓形＞雞心形＞鈍卵圓形＞長圓形＞橢圓形＞束腰形＞彎形＞扁圓形＞倒卵形。可以看出常見果形VC含量相對較高些。

2.2.4 葡萄總黃銅含量分析

黃酮類化合物是具有顯著抗氧化功能的第二大植物多酚類化合物[19]，廣泛存在于自然界，主要包括黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇、查爾酮、異黃酮類等化合物。黃酮類化合物具有清除自由基、抗氧化、抗突變、抗腫瘤、抗菌、抗病毒和調(diào)節(jié)免疫、防治血管硬化、降血糖等功能[20]。植物果實中也普遍存在黃酮類化合物，從圖5中可以看出，所有果形葡萄品種總黃酮含量差異不大，均在1.0 mg/g左右，基本穩(wěn)定在一條水平線上。

圖3 各種果形葡萄可滴定酸含量Figure 3 Various fruit-shaped grapes titratable acid content

圖4 各種果形葡萄VC含量Figure 4 Various fruit-shaped grapes vitamin C content

2.2.5 葡萄可溶性蛋白含量分析

可溶性蛋白是指以小分子狀態(tài)溶于水或其他溶劑的蛋白質(zhì)，果實可溶性蛋白質(zhì)含量是果蔬品質(zhì)和營養(yǎng)的重要評價指標之一。許多可溶性蛋白是構成果實中酶的重要組成部分，參與果實多種生理生化代謝過程的調(diào)控。圖6中各果形葡萄品種可溶性蛋白含量在6.0～9.0 mg/g范圍內(nèi)。從圖6中看出橢圓形、圓形、束腰形等品種可溶性蛋白含量較高，鈍卵圓形、扁圓形、倒卵形品種含量較低。

2.3 相關性分析

相關性分析可通過對多個變量元素進行分析[21]，衡量各因素之間關聯(lián)程度，根據(jù)相關系數(shù)探究它們之間的依存關系，以及對整體的影響大小。

從表2相關性分析中可以看出，可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白這些指標之間存在顯著或極顯著性正相關?？傻味ㄋ崤c可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白等指標之間存在顯著或極顯著性負相關。

2.4 主成分分析

圖5 各種果形葡萄總黃酮含量Figure 5 Various fruit-shaped grapes total fl avonoids content

圖6 各種果形葡萄可溶性蛋白含量Figure 6 Various fruit-shaped grapes soluble protein content

在對36份樣品品種的13個指標因子分析后，得到各因子特征值、方差貢獻率等數(shù)據(jù)（表3）。選取累積方差貢獻率≥83%，特征值大于1的因子，所以提取前5個因子作為主因子（表4）?？傻贸?個主成分的得分函數(shù)表達式：

表2 葡萄內(nèi)在品質(zhì)性狀相關性分析Table 2 Correlation analysis of internal quality traits in grape

表3 各主成分因子向量載荷系數(shù)、特征向量及方差貢獻率Table 3 Factor load vector, eigenvector and variance contribution rate of each principal component factor

以各因子權重構建綜合得分模型，得到：

根據(jù)以上模型可計算出36個葡萄品種果實品質(zhì)的綜合得分（表5），可看出綜合排名靠前的主要有‘京亞’‘戶太8號’‘巨峰’‘夏黑’等常見果形品種，這些品種糖分含量較高，鮮食品質(zhì)較好。

3 討論與結論

葡萄果粒形狀多種多樣，是其外觀性狀之一，也是評價葡萄的重要指標。葡萄果形最初主要以圓形為主，隨著育種進程的加快以及品種多樣性[22]的出現(xiàn)，越來越多新穎獨特的果形應運而生。如‘金手指’‘京早晶’等品種都是近些年來人們選育的外形美觀的優(yōu)良品種，但卻未得到大范圍推廣。這可能歸結于對栽培技術的特殊要求以及其內(nèi)在品質(zhì)是否優(yōu)質(zhì)，且尚缺少對這些特殊形狀果粒品質(zhì)與常見果形果粒品質(zhì)的研究。本試驗在描述性分析與相關性分析基礎上分析36個不同果形葡萄品種品質(zhì)差異，對常見果形果粒與不常見果形果粒性狀進行比較，最后用主成分分析法進行綜合評價，為不常見果形品質(zhì)改進提出意見。主成分分析是根據(jù)各指標間相關性，用較少指標盡可能反映較多指標[23-24]，后根據(jù)因子貢獻率加權得出評價得分。

表4 各主因子特征值和方差貢獻率Table 4 The main factor eigenvalues and variance contribution rate

葡萄果實的粒質(zhì)量、橫縱徑、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、VC含量、總黃酮含量、可溶性蛋白含量等13項指標[25-26]反映了葡萄外觀、內(nèi)在品質(zhì)的高低。值得說明的是本研究由于特殊果形資源有限，所以選育的品種資源較少，在內(nèi)在品質(zhì)比較中未對其進行顯著性差異比較。為了使性狀特點更具有代表性，每個品種處理都選用30粒果進行多次重復。因此本試驗結果還是具有真實性、代表性。

表5 不同葡萄品種主成分綜合得分Table 5 The main components of different grape varieties comprehensive score

從外觀性狀比較來看，鈍卵圓形、長圓形、扁圓形、倒卵形、雞心形、彎形等不常見果形果粒普遍偏大，人們在選育品種時往往傾向于個頭大的果粒。在對可溶性固形物、可溶性蛋白分析比較中發(fā)現(xiàn)，橢圓形、圓形、束腰形等常見果形品種含量相對較高，倒卵形、鈍卵圓形等特殊果形葡萄品種含量相對較低。同樣，橢圓形、長橢圓形、圓形等可滴定酸含量較低，口感品質(zhì)較好。各果形葡萄品種VC含量、總黃酮含量無明顯差異。通過主成分分析法，將這13個指標按高載荷分成5類：第1主因子主要由可溶性固形物、固酸比、可溶性蛋白含量決定，與這三個指標具有很高的相關系數(shù)，我們稱其為風味因子；第2主因子主要由粒質(zhì)量、果皮質(zhì)量、橫徑?jīng)Q定，稱其為果實外在因子；第3主因子由果實縱徑、果形指數(shù)決定，稱其為指數(shù)因子；第4主因子由皮果比、硬度、可滴定酸含量決定，稱為硬度與果肉酸度因子；第5主因子由VC含量、總黃酮含量決定，稱為功能因子。從綜合評價表5中看出橢圓形、長橢圓形、圓形、束腰形等常見果形葡萄品種綜合得分相對較高，果實品質(zhì)較好，綜合評價結果符合品種實際表現(xiàn)。從研究結果中發(fā)現(xiàn)，鈍卵圓形、長圓形、扁圓形、倒卵形、雞心形、彎形等不常見果形葡萄果粒整體體積較大，但內(nèi)在品質(zhì)方面存在不足，應對其在糖分、內(nèi)含物含量、風味口感等方面通過優(yōu)良雜交得以改進提升，降低酸度，提升整體口感品質(zhì)。