周伊鑫 岳郁 于春亮 張玉星 彭建營

摘要：雜交育種是梨新品種選育的主要途徑，雜種Ｆ１代的有效選擇是篩選優(yōu)良株系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 為了建立一套適合梨雜種后代果實品質(zhì)評價的方法，本試驗以‘玉露香ב香紅梨雜交Ｆ１ 代為材料，測其１０ 個優(yōu)良單株１４ 個果實品質(zhì)性狀指標(biāo)并進行變異和相關(guān)性分析，用主成分分析、聚類分析和“合理－滿意度”分析分別進行綜合評價，篩選適宜的梨果實品質(zhì)評價指標(biāo)和方法，并對１０ 個單株果實品質(zhì)進行排序。 結(jié)果表明，在構(gòu)成果實品質(zhì)主成分的信息中提取出５ 個主成分，結(jié)合聚類分析最終確定１４ 個果實品質(zhì)指標(biāo)可簡化為５ 個代表性指標(biāo)：單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度。 為了進一步驗證主成分和聚類分析選出的５ 個代表性指標(biāo)的可靠性再進行“合理－滿意度”分析，依舊以這５ 個指標(biāo)進行評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除株系１－９ 和４－１１排序上與其存在較大差異外，其他株系排序與主成分分析的結(jié)果基本相似，最終結(jié)合果實感官品質(zhì)評價和聚類分析篩選出６ 個優(yōu)株：１－９、２－１６０、２－１６６、３－２０８、４－１１、４－１５６。 本研究將主成分分析、聚類分析、“合理－滿意度”多維價值理論合并用于‘玉露香ב香紅梨后代果實的評價及驗證得出，僅運用簡化的５ 個指標(biāo)進行主成分分析就可以較準確地對雜交后代單株果實品質(zhì)進行評價并排序。 這個方法可使梨果實品質(zhì)評價得以簡化，為梨果實品質(zhì)綜合評價提供新的思路和方法，可為雜交后代高效株選提供參考。

關(guān)鍵詞：梨；果實品質(zhì)；主成分分析；聚類分析；“合理－滿意度”分析

中圖分類號：Ｓ６６１.２文獻標(biāo)識號：Ａ文章編號：１００１－４９４２（２０２４）０１－００２４－１０

梨為薔薇科（Ｒｏｓａｃｅａｅ）梨屬（Ｐｙｒｕｓ Ｌ.）植物。我國是梨屬植物主要發(fā)源地之一，栽培歷史悠久，品種資源豐富。 梨不僅美味多汁富含營養(yǎng)，而且可以達到清心潤肺、止咳平喘的效果，具有一定醫(yī)療保健作用，廣受喜愛。 近些年通過雜交育種手段培育出許多梨新品種，但受消費者認可、具有市場前景的優(yōu)良新品種仍較少。 其中，‘玉露香是優(yōu)良的中熟新品種，以汁多、酥脆、含糖量高等特點深受消費者歡迎，但也存在部分地區(qū)栽植時僵芽現(xiàn)象較為嚴重問題；‘香紅梨 則是紅梨新品種。 以‘玉露香為母本、‘香紅梨為父本進行人工雜交，期望培育出優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)耐貯運的紅色新品種。 梨雜交Ｆ１代優(yōu)良單株的高效客觀選擇，是梨新品種培育的一個重要環(huán)節(jié)，而果實品質(zhì)性狀的綜合分析是優(yōu)系選擇的關(guān)鍵。

目前對果實品質(zhì)分析方法的研究已有一些報道，如多因子模糊評審法[１－２] 、賦值多維價值理論法[３－４] 、“合理－滿意度法”[５] 、主成分分析法[６－７] 、聚類分析法[８] 等。 這些方法各有特點，但以往報道中大多是用一種方法進行分析評價，綜合運用多種方法對不同梨品種果實品質(zhì)進行分析評價的報道比較少見，對雜交Ｆ１ 代進行綜合評價的研究還未見報道。 主成分分析法可以將多個變量綜合為幾個少數(shù)相互無關(guān)的綜合性變量，使這幾個變量能夠最大程度地反映原始變量的信息，并經(jīng)過主成分綜合評價得出每個供試材料的得分排序。

對于果實品質(zhì)性狀來說，有些指標(biāo)如可溶性固形物、可溶性糖含量是正向指標(biāo)，其數(shù)值越大品質(zhì)越好；有些指標(biāo)如可滴定酸含量、石細胞、心果比是負向指標(biāo)，其數(shù)值越小品質(zhì)越好。 這些指標(biāo)需要在主成分分析前先進行正向化或逆向化處理，否則得出的評價結(jié)果就不客觀。 為此，本試驗以‘玉露香ב香紅梨Ｆ１ 代為材料，對其果實品質(zhì)１４ 個相關(guān)性狀指標(biāo)進行測定，通過主成分分析、聚類分析和“合理－滿意度”分析綜合研究梨雜種后代高效客觀的評價方法，篩選出優(yōu)良株系，為雜交育種的優(yōu)系選擇提供科學(xué)依據(jù)。

１ 材料與方法

１.１ 試驗材料與設(shè)計

２０２１ 年８ 月下旬在河北省邢臺市威縣香花營育種基地對‘玉露香ב香紅梨Ｆ１代１２７ 個單株進行采樣，從每個供試單株上摘取具有代表性的成熟樣果４０ 個，采集后帶回冷庫。 采收時果實硬澀，測定時果實從冷庫取出后需放置于室溫條件下進行一段時間后熟[９] 。 后熟后根據(jù)果實外觀品質(zhì)及風(fēng)味品質(zhì)初選出１０ 個優(yōu)良單株，而后進一步測定其果實性狀指標(biāo)。

１.２ 指標(biāo)測定及方法

１４ 個果實性狀指標(biāo)分為外觀品質(zhì)指標(biāo)和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)。

外觀品質(zhì)指標(biāo)包括單果重、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、心果比、果皮厚度共６ 個指標(biāo)。 果形指數(shù)＝ 果實縱徑/ 果實橫徑，心果比＝ 果心橫徑/ 果實橫徑。

內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)包括果實含水量、果實硬度、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、固酸比、糖酸比共８ 個指標(biāo)。 果實可溶性固形物含量用手持糖度計測定[１０] ，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[１１] ，可滴定酸含量采用酸堿中和滴定法測定[１２] ，ＶＣ 含量采用２，６－二氯酚靛酚鈉鹽標(biāo)定法測定[１３] ，含水量采用烘干法測定。

１.３ 數(shù)據(jù)處理與分析

測定的數(shù)據(jù)和“合理－滿意度”分析采用Ｍｉ￣ｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０１３ 進行處理及分析，用ＤＰＳ ７.０５軟件進行Ｄｕｎｃａｎｓ 新復(fù)極差法差異顯著性比較，用ＳＰＳＳ ２５.０ 軟件進行相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

主成分分析前，為了消除量綱的影響需要對測定的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準化處理[１４] 。 本試驗采用隸屬函數(shù)法將數(shù)據(jù)規(guī)范至[０，１]。 而在選優(yōu)時，對每個果實品質(zhì)指標(biāo)的衡量標(biāo)準有所差異。 梨果實外觀品質(zhì)方面，一般認為單果重、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)越大越好，而心果比和果皮厚度越小越好；梨果實內(nèi)在品質(zhì)方面，一般認為果實含水量、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比越大越好，而硬度和可滴定酸含量越小越好（硬度是在果實后熟后測得，對于需后熟的梨來說，一般認為越軟越好，故認為硬度越小越好）。 據(jù)此將１４ 個指標(biāo)進行分類，分為正向指標(biāo)（單果重、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、果實含水量、可溶性固形物含量、ＶＣ 含量、可溶性糖含量、固酸比和糖酸比）和負向指標(biāo)（心果比、果皮厚度、硬度和可滴定酸含量）。正向指標(biāo)進行正向化處理，公式為：

２ 結(jié)果與分析

２.１ 雜交后代果實性狀特性分析

２.１.１ 果實外觀品質(zhì) 由表１ 可以看出，１０ 個單株的果實縱徑為５７.５３ ～ ７９.４３ ｍｍ，其中，３－２１２果實縱徑最小，３－２０８ 果實縱徑最大；果實橫徑在６８.６７ ～ ８６.９６ ｍｍ 之間，１－１２７ 果實橫徑最小，２－１６６果實橫徑最大；果形指數(shù)在０.９１ ～ １.１４ 之間，３－２０８ 果形指數(shù)最大，１－１２７ 和３－２１２ 果形指數(shù)最??；單果重在１５３.０４ ～３２５.１５ ｇ 之間，３－２１２單果重最小，２－１６６ 單果重最大（供試單株的平均單果重均在４００.００ ｇ 以下，２－１６６、４－１５６ 的平均單果重分別為３２５.１５ ｇ 和３１５.０２ ｇ，均在２５０.００～４００.００ ｇ 之間，屬于中形果，其余供試品種的平均單果重均在２５０.００ ｇ以下，屬于小形果）；心果比表示果心的大小，其值在０.２０ ～０.４０之間，３－１９０果實果心最小，４－１１ 果實果心最大；１０ 個單株中３－２０８ 果皮最薄，果皮性狀較好。 梨果皮薄厚與儲藏品質(zhì)有關(guān)，果皮厚有利于儲藏，但若不去皮直接鮮食時會影響口感[１５] ，梨新品種選育主要還是培育果皮相對較薄的品種。

２.１.２ 內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo) 由表２ 可以看出，１０ 個雜種實生后代優(yōu)株中２－１６０ 果實含水量最高，為８４.４２％，汁液含量較高。 果實硬度最高的是１－９，為７.９３ ｋｇ/ ｃｍ２，２－１６６ 硬度最低，為２.００ ｋｇ/ ｃｍ２，其余均在２.２７～７.０３ ｋｇ/ ｃｍ２之間。 可溶性固形物含量是梨新品種評定中果實內(nèi)在品質(zhì)評價的重要參考指標(biāo)，其值越高糖分含量就越高，營養(yǎng)物質(zhì)含量也越高，果實品質(zhì)越好[１６－１７] 。 １０ 個單株中果實可溶性固形物含量在１１.９％ ～ １５.３％之間，其中１－９、４－１５６、３－２１２ 這３ 個單株均大于１４.０％，表現(xiàn)較為突出，３－２０８、４－１７０、２－１６６、４－１１、２－１６０、３－１９０這６ 個單株為１２.０％～１３.６％，１－１２７ 最低。１０ 個優(yōu)株１００ ｇ 果實的ＶＣ 含量在２.３１～５.００ ｍｇ之間，其中４－１１、４－１５６ 的含量較高，顯著高于其他單株；３－２１２、４－１７０、３－２０８、２－１６６ 的含量為３.７２～４.１７ ｍｇ；１－１２７、３－１９０ 的含量小于３.００ｍｇ，顯著低于其他單株。 果實可滴定酸含量在０.０９％～０.２３％之間，１－９ 最低，２－１６６ 最高。 可溶性糖含量在７.７６％ ～１０.４４％之間，其中２－１６０ 可溶性糖含量最高，４－１１ 和２－１６６ 可溶性糖含量較高，分別為１０.０９％和１０.０１％，４－１７０ 可溶性糖含量最少。 根據(jù)曹玉芬等[１２] 對不同品種梨果實可溶性糖含量的界定，在７.０１％～９.００％之間為中等含量，在９.０１％ ～ １１.００％之間為高含量。 由表２還可以看出，供試同一親本的不同雜種實生后代中，２－１６０、４－１１、２－１６６、３－２１２、１－９、３－２０８ 的果實可溶性糖含量較高，其余４ 個單株為中等含量。糖酸比是果實內(nèi)在品質(zhì)評價中極為重要的指標(biāo)，是梨果實口感品質(zhì)的決定性因素。 不同實生后代中果實糖酸比在４４.０６～１０７.５０ 之間，２－１６６果實糖酸比最低，１－９ 最高。

２.２ 果實各品質(zhì)指標(biāo)的變異性分析

１４ 個果實品質(zhì)指標(biāo)的平均值、最大值、最小值、標(biāo)準差、變異系數(shù)見表３，各指標(biāo)的變異系數(shù)在０.８２％ ～４５.４２％之間。 外觀品質(zhì)指標(biāo)中，單果重的變異系數(shù)最大，為２３.６８％；其次是心果比，為１６.７４％；果形指數(shù)的變異系數(shù)最小，為６.４６％。 內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)中，變異系數(shù)最大的是果實硬度，為４５.４２％；其他依次是固酸比、可滴定酸、糖酸比，分別為３２.９８％、３０.８８％和２７.０９％；變異系數(shù)最小的是果實含水量，為０.８２％。 ‘玉露香 ב香紅梨Ｆ１ 代中１０ 個單株的果實硬度、固酸比、可滴定酸含量、糖酸比、單果重、ＶＣ 含量、心果比變異較大，而果實含水量、果皮厚度、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可溶性糖含量變異較小。

２.３ 主成分分析及評價

２.３.１ 果實性狀的主成分分析 將１４ 個果實性狀指標(biāo)進行主成分分析，并以特征值大于１ 為標(biāo)準，提取到５ 個主成分：Ｆ１ ～ Ｆ５。 結(jié)果（表４） 顯示，前５ 個主成分的累計貢獻率為９２.４６１％，表明這５ 個主成分包含所測果實品質(zhì)的絕大部分信息。 其中，第１ 主成分的貢獻率為３４.６８７％，可滴定酸、固酸比、糖酸比對第１ 主成分影響大，故Ｆ１稱為糖酸比因子； 第２ 主成分的貢獻率為２３.３２０％，其中對第２ 主成分影響較大的主要是單果重、果實橫徑、果實縱徑、果實硬度，故Ｆ２ 稱為單果重因子；第３ 主成分的貢獻率為１８.５２２％，決定第３ 主成分的主要是果形指數(shù)、果皮厚度、ＶＣ、可溶性固形物，故Ｆ３ 稱為皮厚因子；Ｆ４ 稱為心果比因子，貢獻率為８.４４５％；Ｆ５ 稱為可溶性糖因子，貢獻率為７.４８７％。

２.３.２ 果實品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析 利用ＳＰＳＳ 統(tǒng)計分析軟件對１０ 個單株的１４ 個果實性狀指標(biāo)進行相關(guān)性分析，結(jié)果見表５。 Ｆ１（糖酸比因子）中，可滴定酸與固酸比、糖酸比均呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均為－０.９１，可選取對果實品質(zhì)影響較大的糖酸比作為代表性指標(biāo)；Ｆ２（單果重因子）中，單果重分別與果實縱徑、果實橫徑呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為０.７７ 和０.９８，可選取單果重作為代表性指標(biāo)；Ｆ３（皮厚因子）中，果皮厚度與果形指數(shù)呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為－０.７６，可選取果皮厚度作為代表性指標(biāo)；Ｆ４ 和Ｆ５的代表性指標(biāo)分別為心果比和可溶性糖。 綜合分析，最終選取糖酸比、單果重、果皮厚度、心果比、可溶性糖作為評價１０ 個單株果實品質(zhì)性狀的代表性指標(biāo)。

２.３.３ 果實品質(zhì)性狀主成分分析綜合評價 將Ｆ１ 代果實品質(zhì)性狀指標(biāo)數(shù)值標(biāo)準化處理后帶入Ｆ１～Ｆ５ 函數(shù)式，其中Ｘ１～Ｘ１４ 分別代表標(biāo)準化處理后的可滴定酸（ Ｘ１）、固酸比（ Ｘ２）、糖酸比（Ｘ３）、心果比（ Ｘ４）、含水量（ Ｘ５）、可溶性糖（Ｘ６）、ＶＣ（Ｘ７）、單果重（Ｘ８）、果實橫徑（Ｘ９）、果實硬度（Ｘ１０）、果實縱徑（Ｘ１１）、可溶性固形物（Ｘ１２）、果皮厚度（Ｘ１３）、果形指數(shù)（Ｘ１４）的隸屬函數(shù)值，得出：

Ｆ１＝－０.３８０Ｘ１－０.３６４Ｘ２－０.３５３Ｘ３－０.３００Ｘ４＋０.２９１Ｘ５＋０.２８８Ｘ６＋０.２６１Ｘ７＋０.２４３Ｘ８＋０.２５２Ｘ９－０.２５０Ｘ１０＋０.２５０Ｘ１１－０.０５９Ｘ１２＋０.１０６Ｘ１３＋０.１１５Ｘ１４ ；

Ｆ２＝０.１８９Ｘ１＋０.３１８Ｘ２＋０.２６９Ｘ３－０.１５２Ｘ４－０.０４９Ｘ５＋０.００６Ｘ６＋０.１７１Ｘ７＋０.３９８Ｘ８＋０.３６６Ｘ９＋０.３５８Ｘ１０＋０.３５５Ｘ１１＋０.３５３Ｘ１２＋０.１０７Ｘ１３＋０.２２５Ｘ１４ ；

Ｆ３＝０.１８５Ｘ１＋０.０６２Ｘ２＋０.１９１Ｘ３＋０.００２Ｘ４＋０.１８１Ｘ５＋０.００９Ｘ６－０.３４４Ｘ７－０.０９８Ｘ８－０.１４３Ｘ９－０.２２９Ｘ１０＋０.２７４Ｘ１１－０.３４６Ｘ１２＋０.５３５Ｘ１３＋０.４６Ｘ１４ ；

Ｆ４＝－０.２０６Ｘ１－０.０３４Ｘ２＋０.０２０Ｘ３＋０.６０６Ｘ４－０.２７２Ｘ５＋０.２０８Ｘ６－０.４１５Ｘ７＋０.２７２Ｘ８＋０.３１０Ｘ９－０.１５４Ｘ１０ ＋ ０. ２５７Ｘ１１ － ０. ０７２Ｘ１２ － ０. １１８Ｘ１３ －０.１２１Ｘ１４ ；

Ｆ５＝－０.１５４Ｘ１＋０.０４１Ｘ２＋０.０９９Ｘ３－０.０６０Ｘ４－０.４６０Ｘ５＋０.５８２Ｘ６＋０.０８２Ｘ７－０.２４９Ｘ８－０.２６７Ｘ９－０.１６９Ｘ１０ － ０. ０４７Ｘ１１ ＋ ０. ４１９Ｘ１２ ＋ ０. １０４Ｘ１３ ＋０.２４８Ｘ１４ 。

計算獲得１０ 個單株的５ 個主成分得分及排序，再將對應(yīng)的各主成分方差貢獻率作為權(quán)重構(gòu)建綜合評價模型，計算得出１０ 個單株的果實主成分綜合得分。 綜合評價模型如下：

Ｆ綜合評價＝０.０１×（３４.６８７Ｆ１＋２３.３２Ｆ２＋１８.５２２Ｆ３＋８.４４５Ｆ４＋７.４８７Ｆ５） 。

１０ 個單株果實品質(zhì)各主成分得分及排序結(jié)果見表６。 可以看出，Ｆ１ 主成分中２－１６６ 得分最高，其次是４－１１，說明這兩個單株在果實糖酸方面表現(xiàn)比較突出；Ｆ２ 主成分中３－２０８ 和４－１５６ 得分較高，說明其在單果重、果實縱橫徑方面比較突出；Ｆ３ 主成分中３－２０８ 得分最高，說明其在果皮厚度上表現(xiàn)優(yōu)良；Ｆ４ 主成分中２－１６６ 得分最高；Ｆ５ 主成分中１－９ 得分最高。 Ｆ２ 主成分中一些排名低的說明其單果重小，后期可通過疏花疏果來提高單果重。

最終綜合得分從高到低排序為：３－２０８、２－１６６、４－１１、４－１５６、２－１６０、１－９、３－１９０、４－１７０、３－２１２、１－１２７。

２.４ 聚類分析

２.４.１ 果實品質(zhì)性狀的聚類分析 采用平均歐氏距離對１４ 個果實性狀指標(biāo)進行聚類，結(jié)果如圖１ 所示，歐氏距離為１８.５ 時１４ 個指標(biāo)被分為五類。 根據(jù)聚類距離和聚類的先后順序得出的結(jié)果看出，單果重和果實橫徑首先被聚為一類，接著與果實縱徑聚為一類，最后再和果形指數(shù)聚為一類；固酸比和糖酸比先被聚為一類，再與果實硬度和可溶性固形物聚為一類；心果比先和ＶＣ 含量聚為一類，再與含水量聚為一類；可滴定酸和可溶性糖聚為一類；果皮厚度單獨聚為一類，說明該指標(biāo)具有相對獨立性。 據(jù)此，１４ 個性狀指標(biāo)可以簡化為５ 個指標(biāo)來代表。 同一相似類別的果實品質(zhì)指標(biāo)之間具有較強的相關(guān)性，可選用１ 個指標(biāo)代表其他指標(biāo)[１８] 。

單果重、果實縱橫徑、果形指數(shù)反映果實的外觀性狀，且單果重和果實縱橫徑呈極顯著正相關(guān)，選擇單果重作為代表性指標(biāo)；糖酸比和固酸比之間極顯著正相關(guān)，且糖酸比是影響果實風(fēng)味的重要指標(biāo)，選擇糖酸比作為代表性指標(biāo)；心果比代表果實的可食率，心果比越小代表果實可食率越高，選擇心果比作為代表性指標(biāo)；可溶性糖含量越高，果實風(fēng)味越好，其可作為代表性指標(biāo)；果皮厚度單獨作為一個代表性指標(biāo)。 故單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖、果皮厚度這５ 個指標(biāo)可以很大程度上反映梨果實品質(zhì)的狀況，這與主成分分析中５個主成分選出的代表因子一致。

２.４.２ 不同單株的聚類分析 與性狀指標(biāo)的聚類方法一致，將１０ 個單株進行聚類，結(jié)果如圖２所示，歐氏距離為１７.３ 時被分為三類。 第一類中，２－１６０ 和４－１１ 先聚為一類，再與２－１６６ 和３－２０８ 聚為一類，這４ 個單株在主成分分析中分別排名第５ 位、第３ 位、第２ 位和第１ 位；第二類中，１－９ 和４－１５６ 聚為一類，其在主成分分析中分別排名第６ 位和第４ 位；第三類中，１－１２７ 和３－１９０先聚為一類，再與４－１７０ 和３－２１２ 聚為一類，這４個單株在主成分分析中分別排名第１０ 位、第７位、第８ 位、第９ 位。 可以看出，１０ 個單株的聚類結(jié)果與其在主成分分析中的總得分排名相差不大，其中２－１６０ 被聚為第一類，與實際品嘗結(jié)果一致。

聚類后發(fā)現(xiàn)，同一類中的單株在果實風(fēng)味上較相似，說明它們的某些性狀表型遺傳的相似度高。 其中第一類中的２－１６０、４－１１、２－１６６、３－２０８可溶性糖含量在９.５１％ ～１０.４４％之間，糖酸比在４４.０６～７５.６３ 之間，果實口感較好、酸甜適度，適宜大眾口味。

２.５ “合理－滿意度”分析及評價

２.５.１ 單因素的“ 合理－滿意度” 分析 所謂“合理－滿意度”是指不同單株表現(xiàn)出來的特色滿足人們需要或者滿意的程度。 若其某一性狀指標(biāo)完全符合規(guī)律，則合理－滿意度為１；若不符合這個規(guī)律，則合理－滿意度是０～１ 之間的某一個實數(shù)，而這個實數(shù)就表示其相應(yīng)的合理－滿意度，所以合理－滿意度Ｍｂ 應(yīng)滿足０≤Ｍｂ≤１。對于越大越優(yōu)的指標(biāo)，公式為：

式中，ｂｉ為第ｉ 個指標(biāo)值，ｂｍａｘ 和ｂｍｉｎ 分別代表第ｉ個指標(biāo)的最大值和最小值，Ｍ（ｂｉ）為第ｉ 個單因子指標(biāo)的合理－滿意度。

為了進一步驗證主成分分析及聚類分析所篩選出的５ 個代表性指標(biāo)在梨果實品質(zhì)評價中的可靠性，進而對這５ 個指標(biāo)（單果重、心果比、果皮厚度、可溶性糖含量和糖酸比）進行“合理－滿意度”分析。 其中，單果重、可溶性糖含量、糖酸比依據(jù)公式（１）計算，心果比和果皮厚度依據(jù)公式（２）計算，合理－滿意度結(jié)果如表７ 所示。 其中１－９ 表現(xiàn)為糖酸比最大，２－１６０ 表現(xiàn)為可溶性糖含量最高，２－１６６ 表現(xiàn)為單果重最大，３－１９０ 果心最小，３－２０８ 的果皮最薄。

２.５.２ “合理－滿意度” 分析評價 將１０ 個單株果實的５ 個品質(zhì)性狀指標(biāo)的單因素合理－滿意度，用加法合并的規(guī)則計算出合成合理－滿意度（Ｖ）。 計算公式為：Ｖ＝Σｎｉ＝１ＷｉＭｉ。 其中，Ｗｉ 表示第ｉ 個指標(biāo)的加權(quán)數(shù)，滿足０<Ｗｉ <１；單果重、心果比、果皮厚度、可溶性糖和糖酸比的加權(quán)數(shù)由專家提供，分別為０.２０、０.１５、０.１０、０.３０、０.２５；Ｍｉ 表示第ｉ 個單因素參數(shù)指標(biāo)的合理－滿意度。 由表８可以看出，‘玉露香和‘香紅梨雜交后代的１０個單株中Ｖ 值在０.５ 以上的有６ 個單株，分別為１－９、２－１６６、３－２０８、２－１６０、４－１５６、３－１９０，而３－２１２ 和４－１７０ 果實品質(zhì)的合理－滿意度較低的原因分別為單果重小、果皮厚和可溶性糖含量低。除１－９ 和４－１１ 外，此結(jié)果與主成分分析所得結(jié)果基本相似。

３ 討論

對梨雜交后代果實進行多樣性分析和品質(zhì)評價有助于優(yōu)良單株的選擇，而在評價時運用何種評價方法又是梨新品種選育工作中極其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。 因此，當(dāng)前的一項重要任務(wù)便是尋求一種簡潔有效的評價果實品質(zhì)的方法，且對于果品品質(zhì)與果品的形態(tài)指標(biāo)是否有相關(guān)性及相關(guān)程度也是育種工作者應(yīng)關(guān)注的問題之一[１９－２０] 。

在對果實品質(zhì)性狀進行評價時，確定合理的評價因子和方法是進行品質(zhì)評價的基礎(chǔ)。 果實的品質(zhì)是決定果實經(jīng)濟價值的重要因素[２１] ，但影響果實品質(zhì)的因素很多，其中包括外觀、風(fēng)味[２２] 、口感、營養(yǎng)等。 本研究對所選６ 個果實外觀品質(zhì)性狀和８ 個內(nèi)在品質(zhì)性狀進行了變異和相關(guān)性分析，并通過主成分分析得到５ 個主成分因子，其累計貢獻率達９２.４６１％。 在進行主成分分析時，一般認為累計方差貢獻率達到８０％～８５％以上即具有較強代表性[２３] 。 陳雪峰等[２４] 對早熟杏品種的１４ 個性狀指標(biāo)做過主成分分析，彭勇菲等[２５] 應(yīng)用主成分分析法對１９ 個早中熟鮮食棗品種果實品質(zhì)性狀做過分析與綜合評價，田瑞等[２６] 采用多元統(tǒng)計主成分分析法對梨果實品質(zhì)評價因子的選擇做過研究，均獲得理想結(jié)果。

需要注意的是，主成分分析中有些果實品質(zhì)指標(biāo)是正向指標(biāo)，如可溶性糖、ＶＣ 含量等，數(shù)值越大越好；有些果實品質(zhì)指標(biāo)是負向指標(biāo)，如可滴定酸、心果比等，數(shù)值越小越好，對負向指標(biāo)需進行逆向化處理，否則所得結(jié)果就缺乏客觀性。 實際上有些果實品質(zhì)指標(biāo)，如糖酸比、固酸比，既不是越大越好，也不是越小越好，而是接近于某個值或某個范圍內(nèi)被認為更好，這一類指標(biāo)做適度化處理更客觀，但由于目前還沒有一個更客觀的標(biāo)準數(shù)據(jù)作參考，因此本研究未做適度化處理，今后可建立該類指標(biāo)的‘標(biāo)準值，使分析結(jié)果更客觀。

將主成分分析所得結(jié)果進一步用于聚類分析，能夠分析出各指標(biāo)的相似性，進而可以篩選出幾個具有代表性的指標(biāo)。 馮娟等[２７] 利用主成分分析和聚類分析法研究不同產(chǎn)地富士蘋果的１２個主要果實品質(zhì)指標(biāo)，將其進行簡化，篩選得出單果重、果形指數(shù)、可溶性固形物含量、可滴定酸含量和出汁率這５ 個代表性指標(biāo)，并以此對富士蘋果品質(zhì)進行了評價和分類。 本試驗對果實品質(zhì)指標(biāo)進行聚類分析后發(fā)現(xiàn)，所得的５ 個代表性指標(biāo)與主成分所得的５ 個主成分因子一致，故可將這５ 個指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度） 作為評價梨果實品質(zhì)的代表性指標(biāo)。 ２－１６０ 的果實在人工品嘗時表現(xiàn)優(yōu)異，但在主成分分析時得分較低，排第５ 名，排序較靠后。推測其原因是，主成分分析中，因糖酸比對第一主成分影響較大，單果重對第二主成分影響較大，故這兩個指標(biāo)在主成分得分算法中占比權(quán)重較大，而２－１６０ 單果重偏低、糖酸比低，所以主成分得分較低。 為了驗證此想法，繼而又對不同單株進行聚類分析，發(fā)現(xiàn)２－１６０ 在聚類分析中與其他表現(xiàn)好的單株聚為一類，這與人工感官評價時得到的結(jié)果一致。 可以認為，同一類的單株表型遺傳相似，果實品質(zhì)也相近，這對育種選優(yōu)工作有一定的參考價值[２８－２９] 。

為了進一步驗證主成分分析及聚類分析所篩選出的５ 個代表性指標(biāo)在梨果實品質(zhì)評價中的可靠性，再對這５ 個指標(biāo)進行單因素及合成“合理－滿意度”分析評價，最終得出１０ 個單株的Ｖ 值并進行排序，其結(jié)果與主成分分析的排序結(jié)果基本一致。 因此可以認為，用主成分分析及聚類分析得出的５ 個指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度）來評價‘玉露香和‘香紅梨雜交后代果實品質(zhì)較為可靠，可以在此雜交后代選優(yōu)中運用此方法，即測定這５ 個指標(biāo)并將數(shù)據(jù)進行正向或逆向處理，再基于主成分分析，對不同單株進行排序。 該結(jié)果可為梨雜交后代選優(yōu)工作提供一個簡潔有效的方法，也可為進一步發(fā)展優(yōu)良株系、推廣優(yōu)良品種奠定基礎(chǔ)。

４ 結(jié)論

本研究表明，在構(gòu)成果實品質(zhì)主成分的信息中提取出５ 個性狀成分，它包含總遺傳信息的９２.４６１％，能代表原始因子的大部分信息，結(jié)合聚類分析，最終確定１０ 個單株的１４ 個果實品質(zhì)指標(biāo)可簡化為５ 個代表性指標(biāo)：單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度。 這５ 個指標(biāo)具有較好的代表性，能夠較全面地反映果實品質(zhì)的主要信息，可作為‘玉露香ב香紅梨雜交后代果實品質(zhì)性狀評價指標(biāo)的標(biāo)準。

為了進一步驗證主成分和聚類分析篩選出的５ 個代表性指標(biāo)的可靠性，繼而進行“合理－滿意度”分析，依舊選擇此５ 個指標(biāo)進行評價，發(fā)現(xiàn)所得結(jié)果與主成分分析對１０ 個單株的評價結(jié)果基本相似，最終結(jié)合果實感官品質(zhì)評價和聚類分析篩選出６ 個優(yōu)株：１－９、２－１６０、２－１６６、３－２０８、４－１１、４－１５６。

將主成分分析、聚類分析、“合理－滿意度”多維價值理論合并用于‘玉露香ב香紅梨實生后代果實的評價及驗證發(fā)現(xiàn)，僅運用簡化的５ 個指標(biāo)（單果重、糖酸比、心果比、可溶性糖含量和果皮厚度）進行主成分分析就可以較準確地對雜交后代單株果實品質(zhì)進行評價并排序。 這個方法可使梨果實品質(zhì)評價得以簡化，為梨果實品質(zhì)綜合評價提供新的思路和方法，可為雜交后代高效株選提供參考。

參 考 文 獻：

[１] 張四普，牛佳佳，郭獻平，等. 鄭州地區(qū)２１ 個梨品種評價[Ｊ]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，２０１５，４４（９）：８６－９０.

[２] 楊瑩瑩，王冬艷. 土壤微量元素與蘋果梨品質(zhì)相關(guān)研究[Ｊ].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，２０１６，３８（１）：４５－５２.

[３] 黃曙光，楊谷良，方傳錦. 運用多維價值理論對４０ 個梨品種果品品質(zhì)的評價[Ｊ]. 湖南林業(yè)科技，２００３（４）：２６－２７.

[４] 趙思東，袁德義，張琳，等. １６ 個砂梨品種豐產(chǎn)性及果實品質(zhì)比較研究[Ｊ]. 中國南方果樹，２００６（６）：４９－５１.

[５] 王博. 寧夏引進棗種質(zhì)資源生長表現(xiàn)及果實品質(zhì)評價與分析[Ｄ]. 銀川：寧夏大學(xué)，２０２２.

[６] 陳啟亮，楊曉平，范凈，等. 廣西砂梨地方品種果實品質(zhì)性狀分析及綜合評價[Ｊ]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，２０２１，５２（９）：２５２４－２５３３.

[７] 張起，安華明. 貴州地方梨種質(zhì)果實品質(zhì)性狀多樣性分析[Ｊ]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報，２０１４，２２（６）：６０１－６０９.

[８] 代濤，萬嘉欣，黎潔華，等. 基于主成分與聚類分析綜合評價杧果種質(zhì)資源果實糖酸品質(zhì)[Ｊ]. 果樹學(xué)報，２０２２，３９（１２）：２２５３－２２６３.

[９] 劉樹玲，張曉靜，宋東，等. 西洋梨的采收、后熟與貯藏技術(shù)[Ｊ]. 天津農(nóng)林科技，２０１４（３）：１８－１９.

[１０] 曹玉芬，劉鳳之，胡紅菊，等. 梨種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準[Ｍ]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，２００６：６９－８１.

[１１] 鄒琦. 植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[Ｍ]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，２００４：１１１－１１２.

[１２] 黃曉鈺，劉鄰渭. 食品化學(xué)綜合實驗[Ｍ]. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，２００２：１６５－１６６.

[１３] 李合生. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[Ｍ]. 北京：高等教育出版社，２０００：２４８－２４９.

[１４] 牛佳佳，張四普，張柯，等. ９ 個梨品種綜合品質(zhì)評價分析[Ｊ]. 食品研究與開發(fā)，２０２１，４２（１７）：１４９－１５６.

[１５] 何近剛，馮云霄，李麗梅，等. ‘黃冠梨果實采收和貯藏品質(zhì)評價體系的建立[Ｊ]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，２０１９，４２（４）：３５－４３.

[１６] 張紹鈴. 梨學(xué)[Ｍ]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，２０１３.

[１７] 王斐，姜淑苓，歐春青. 我國育成梨品種特點分析及展望[Ｊ]. 中國果樹，２０１４（４）：６６－７１.

[１８] 位杰，蔣媛，林彩霞. 庫爾勒香梨及其芽變和雜交品種（系）果實品質(zhì)評價因子的選擇[Ｊ]. 食品科學(xué)，２０１８，３９（１１）：６９－７４.

[１９] 周建，趙思東，楊谷良，等. 對綠寶石等１０ 個梨品種果實品質(zhì)的分析與評價[Ｊ]. 落葉果樹，２００３（６）：４－６.

[２０] 牟紅梅，于強，李慶余，等. 基于主成分分析的煙臺地區(qū)西洋梨果實品質(zhì)綜合評價[Ｊ]. 果樹學(xué)報，２０１９，３６（８）：１０８４－１０９２.

[２１] Ｃａｒｔíｎ Ｃ Ｍ，Ｇｏｒｏｒｃｅｎａ Ｙ，Ｍｏｒｅｎｏ Ｍ ?. Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｏｆ ｆｒｕｉｔ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｒａｉｔｓ ｉｎ ｐｅａｃｈ ａｎｄ ｎｅｃｔａｒｉｎｅ[Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ（Ｌ.）Ｂａｔｓｃｈ]ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｐｒｏｇｅｎｉｅｓ[Ｊ]. Ｅｕｐｈｙｔｉ￣ｃａ，２０１０，１７１：２１１－２１６.

[２２] Ｈｗａｎｇ Ｈ Ｓ，Ｂｙｅｏｎ Ｊ Ｋ，Ｋｉｍ Ｗ Ｃ，ｅｔ ａｌ. Ｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅ ｏｆ ｆｒｕｉｔ ｔｅｘ￣ｔｕｒｅ ｔｒａｉｔｓ ｉｎ ｏｒｉｅｎｔａｌ ｐｅａｒ（Ｐｙｒｕｓ ｐｙｒｉｆｏｌｉａ ｖａｒ. ｃｕｌｔａ Ｎａｋａｉ）[Ｊ]. Ｋｏｒｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３２（１）：７７－８３.

[２３] 滕美貞. 梨種質(zhì)資源評價與果實性狀遺傳傾向的研究[Ｄ].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，２０１４.

[２４] 陳雪峰，劉志琨，王端，等. 早熟杏品種果實品質(zhì)綜合評價分析[Ｊ]. 分子植物育種，２０２２，２０（１５）：５１８９－５１９７.

[２５] 彭勇菲，李學(xué)營，彭建營. １９ 個早中熟鮮食棗品種果實品質(zhì)分析與綜合評價[Ｊ]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，２０１９，４２（６）：５１－５６，６４.

[２６] 田瑞，胡紅菊，楊曉平，等. 梨果實品質(zhì)評價因子的選擇[Ｊ].長江大學(xué)學(xué)報（自科版）：農(nóng)學(xué)卷，２００９，６（３）：８－１１，１１０.

[２７] 馮娟，任小林，田建文，等. 不同產(chǎn)地富士蘋果果實品質(zhì)分析與比較[Ｊ]. 食品工業(yè)科技，２０１３，３４（１４）：１０８－１１２.

[２８] 阿依古麗鐵木兒，玉素甫阿不力提甫，帕提曼阿布都熱合曼，等. 新疆主要栽培梨品種果實品質(zhì)分析與評價[Ｊ].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，２０１４，５１（３）：４１７－４２２.

[２９] 李龍飛，林彩霞，吐爾遜阿依達吾提，等. 庫爾勒香梨雜交品種（系）果實品質(zhì)測定與綜合評價[Ｊ]. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，２０１４，３７（２）：１５３－１５８.