全 文 ：中国农学通报 2015,31(16):140-145
Chinese Agricultural Science Bulletin
余甘子果实品质评价因子的选择
赵琼玲，马开华，张永辉，罗会英，段曰汤，瞿文林，沙毓沧
（云南省农业科学院元谋热区生态农业研究所，云南元谋 651300）
摘 要：为给余甘子品质评价指标的确定提供理论依据，指导余甘子种质创新及果实开发，研究测定源
自不同地区的12份余甘子资源的维生素C、可溶性固形物、可滴定酸、固酸比等主要品质指标，并采用
主成分分析和聚类分析法对各品质指标进行分析，结果显示：心皮数和腹缝线在聚类指标中可不予以考
虑，余下的18个指标进行聚类分析，首先单果重、果肉重、果核重、纵径、横径、果肉厚最先聚在一起；粗
纤维、总酸、可溶性固形物等7个体现了果实质构的指标聚为一类；回甘度和果核粘离度聚为一类；最后
Vc单独聚为一类。最终将品质指标简化为：单果重、粗纤维、回甘度、维生素C 4个主要因子。
关键词：余甘子；品质；评价因子
中图分类号：S-3 文献标志码：A 论文编号：2014-2406
Selection of Evaluation Factors for Different Phyllanthus emblica Germplasms’Fruits
Zhao Qiongling, Ma Kaihua, Zhang Yonghui, Luo Huiying, Duan Yuetang, Qu Wenlin, Sha Yucang
(Institute of Tropical Eco-agriculture Sciences, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Yuanmou Yunnan 651300)
Abstract: In order to provide a theoretical basis of germplasms evaluation for different Phyllanthus emblica
provenances, 20 quality indicators of 12 different provenances of Phyllanthus emblica, including vitamin C,
soluble solids, titratable acidity, acid ratio of main solid quality indicators, etc., were studied, and principal
component analysis and cluster analysis method were used to analyze the various quality indicators. The results
showed that: except the number of carpels and ventral suture index, the remaining 18 indicators of Phyllanthus
emblica should be taken into consideration in the cluster analysis. The first factor consisted of fruits weight,
pulp weight, stone weight, longitudinal diameter, diameter, flesh thickness; the second factor clustered 7
essence indicators of fruit structure, including crude fiber, total acidity, and soluble solids, etc.; the third factor
clustered sticky sweet degrees and sticky degree from stone together; and finally, the forth factor was Vc
clustering into a single category. The study suggested that quality evaluation indicators for Phyllanthus
emblica eventually could be simplified as 4 main factors: fruit weight, crude fiber, sweet degrees and vitamin C.
Key words: Phyllanthus emblica L; quality; evaluation factor
0 引言
余甘子(Phyllanthus emblica L.)俗名滇橄榄，属大
戟科叶下珠属，是多年生小乔木和灌木。余甘子有保
肝、抗癌、健胃、抗诱变、抗衰老等多重药用保健价值[1-4]，
是印度、中国和泰国等国家传统医药的重要组分[5]；是
中国卫生部审核并颁布的药食同源植物[6-7]，其果实风
味独特，多酚、黄酮含量和水溶性多糖等营养丰富[8]，
特别富含耐热高稳定性的维生素C（是苹果的160倍，
柑橘的20倍），具有极佳的鲜食水果开发潜质，被认为
是食品安全和健康饮食的重要组成部分[9]。目前，余
基金项目：农业部热带作物种质资源保护项目“罗望子种质资源保护项目”(14RZZY-22)；云南农业科学研究院专项“干热河谷区经济植物资源收集保
存及种质创新”(YAAS2014ZY005)。
第一作者简介：赵琼玲，女，1978年出生，云南腾冲人，助理研究员，硕士，研究方向：热带作物资源研究。通信地址：651300云南省楚雄州元谋县南城
街150号，Tel：0878-8225660，E-mail：qionglingzhao@163.com。
通讯作者：沙毓沧，男，1966年出生，云南大姚人，研究员，本科，主要从事热带作物资源研究。通信地址：651300云南省楚雄州元谋县南城街150号，
Tel：0878-8225666，E-mail：rjssyc@126.com。
收稿日期：2014-09-03，修回日期：2015-03-16。
赵琼玲等：余甘子果实品质评价因子的选择
甘子已在中国、印度、马来西亚、南美等地区广泛栽
培[10]。由于余甘子资源丰富，长期实生繁殖，性状变异
大且类型复杂[11]，提供的可分析信息发生重叠和交互
作用，使得余甘子的品质评价不易得出简易的规
律[12]。品质评价系统的标准难以统一，极大地限制了
余甘子资源的种植保护、开发及利用工作的开展。主
成分分析(principal components analysis)是对多重变量
进行降维，从而简化数据结构，寻找变量间的线性关
系，进而从多个存在一定相关关系的变量中遴选综合
变量的分析过程 [13]。在果树品种进行综合评价的方
法中，主成分分析优越的综合分析优势越来越得到人
们的重视，现今已有学者运用主成分分析结合聚类分
析法对桃果实、板栗及黄瓜资源[14-16]进行品质评价并
取得理想效果。相比而言，余甘子的品质评价更为复
杂，目前尚未见余甘子果实种质品质评价的相关报
道。笔者通过对 12份余甘子种质进行品质评价，简
化果实评价因素，为制定余甘子品质评价指标提供理
论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
研究田间试验于 2012—2013年在云南省农业科
学院元谋热区生态农业研究所罗望子种质资源圃进
行，室内试验在云南省农业科学院元谋热区生态农业
研究所种质资源研究室进行。罗望子种质资源圃位于
龙川江下游河谷地带的元谋县城南，属于金沙江流域
的干热河谷，此区域年平均气温21.9℃，极端最高气温
42℃，极端最低气温-2℃，年降水量 613.8 mm，集中在
5—9月，其他月份少雨或无雨，年蒸发量3911.2 mm。
1.2 试验材料
试验材料取自云南农业科学院热区生态农业研究
所罗望子种质资源圃，供试材料编号如表 1。采用统
一砧木，统一株行距、统一管理，采2012年11月初至翌
年 2月初完全成熟的果实 [17]进行试验。在果实成熟
期，从树冠中上部东、西、南、北方向随机各取 10个正
常成熟果实，按1.3试验方法进行测定。
1.3 主要品质指标的测定
1.3.1 果食横纵径、果肉厚 采用靖江量具有限公司生
产的101B型游标卡尺分别测量果实的纵、横径和果肉
厚，并计算果形指数（果形指数=果实纵径/果实横径）。
1.3.2 果肉重、单果重、鲜核重 采用上海精密仪器仪表
有限公司生产的MP2001型电子天平秤重。
1.3.3 可溶性固形物含量 用杭州托普仪器有限公司生
产的101型手持折光仪器测定果汁中的可溶性固形物
含量。
1.3.4 果实粗纤维、总酸、维生素C、总糖含量 均由云
南省农业科学院质量检测中心测。
1.3.5 果实风味 采用评分法进行评价[18]，10人组成的
评价小组进行果实风味评价，评价标准为：0—味酸，回
甘不明显；1—苦涩，回甘明显。
1.3.6 果核粘离度 0—难离核，1—容易离核。
1.3.7 果柄形状 0—深凹，1—浅凹，2—平。
1.3.8 果顶 0—凹，1—平，2—尖。
1.3.9 腹缝线形状 0—凹，1—平。
1.3.10 果实颜色 1—翠绿，2—黄绿，3—粉红。
1.4 果实品质评价方法及步骤
主成分分析采用 SAS统计软件 STAT模块进行，
资源编号
110516001
110517001
110517002
131103001
131031003
131031001
131103003
131103004
131103002
131104002
131104001
印度余甘子
采集地
广西贵港市平南县丹竹镇
广西
广西亚热带作物研究所
云南省元谋县凉山乡湾云村
牟定县戌街乡地石么村
牟定县安乐乡白沙村
云南省元谋县凉山乡湾云村
云南省元谋县凉山乡湾云村
云南省元谋县凉山乡湾云村
云南省元谋县凉山乡湾云村
云南省元谋县凉山乡湾云村
印度
经度(E)
110°3942
107°1700
107°1900
101°5731
101°42776
101°46469
101°5747
101°5731
101°5815
101°5756
101°5754
77°3636
纬度(N)
24°219
22°1000
22°1200
25°4407
25°3609
25°3596
25°4345
25°4407
25°4359
25°4426
25°4533
24°2022
海拔/m
70
115
120
1402
1796
1762
1305
1402
1246
1087
1346
457
表1 12份余甘子种质资源信息表
·· 141
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从累计贡献率确定品质评价因素的选择个数，后采用
SPSS 17.0统计平台聚类分析模块系统聚类法选择评
价的类别和评价因素[15]。
2 结果与分析
2.1 主成分分析
人为的选择变量（评价因子）难免会带有主观性，
必须对众多考虑的多变量，用数理统计方法，经过正交
化处理，变成一些相互独立、为数较少的综合指标（或
者称之为主成分），以这些综合指标作为余甘子品质评
价新的数值依据，而主成分分析法正好为实现这种想
法提供了十分有效的数学方法。首先通过主成分分析
确定出各变量对入选的主成分的作用大小，并据此作
必要的因子剔除，即保留主导因子。由于表 2中的数
据是不同的品质指标，其计量单位不同，所以数据量纲
也不一致。不同量纲之间不便于做主成分分析和聚类
分析，因此，在进行主成分分析和聚类分析时，根据各
评价因子（自变量）的原始数据（表 2），用极差标准化
法将其化为0~1间的标准化数据，并输入计算机，进行
主成分分析。
主成分分析结果（表3）显示，前4个主成分的累计
贡献率已达到 86.5%，根据累计贡献率≥85%的标准，
认为其已代表20个性状所提供的大部分信息，因此可
对此材料进行综合评价。
由表 4可知，第 1主成分 F1贡献率为 47.2%，主要
由果实单果重、果肉重、果核重、果肉厚、果实横纵径决
定；这6个变量代表了果实性状，在因子F1上有较大的
采集号
110517001
110516001
110517002
131103001
131031003
131031001
131103003
131103004
131103002
131104002
131104001
大果
采集号
110517001
110516001
110517002
131103001
131031003
131031001
131103003
131103004
131103002
131104002
131104001
大果
粗纤维/
%
—
—
—
2.86
3.17
2.83
2.84
2.16
2.04
2.33
2.65
1.33
果形指数
0.81
0.84
0.81
0.96
0.95
0.88
1.08
0.91
0.99
0.90
0.83
0.89
总酸/
%
3.78
3.47
3.03
9.59
7.41
5.64
8.77
6.87
7.41
6.73
7.14
5.24
果肉厚/
mm
7.85
7.28
7.26
6.60
4.24
3.60
5.72
6.43
6.53
7.61
8.63
13.18
维生素C/
(mg/100 g鲜果)
410.00
475.00
425.00
40.00
670.00
20.00
335.00
485.00
270.00
250.00
465.00
10.00
可溶性固性物含量/
%
12.90
12.40
14.10
22.00
16.40
17.30
16.10
14.40
15.90
16.50
14.90
11.70
总糖/
%
11.81
8.80
6.86
7.84
5.39
4.54
5.23
4.54
5.68
5.89
6.07
4.80
心皮数/
瓣
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
单果重/
g
9.39
8.83
8.02
7.02
3.83
2.12
6.47
7.55
6.86
10.70
9.57
31.72
回甘
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
果肉重/
g
8.46
7.97
7.22
6.28
3.20
1.68
5.59
6.64
6.11
9.56
8.90
29.36
果核粘离度
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
果核重/
g
0.93
0.86
0.80
0.75
0.63
0.44
0.88
0.92
0.74
1.13
0.67
2.36
果肩形状
0
0
0
1
1
0
2
0
0
1
2
0
可食率/
%
90
90
90
89
84
79
86
88
89
89
93
93
果顶
0
1
1
1
1
1
1
0
2
1
1
1
果实纵径/
mm
21.40
21.59
20.43
20.98
17.30
13.40
22.71
21.52
22.39
23.84
21.71
34.48
腹缝线形状
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
果实横径/
mm
26.38
25.64
25.30
21.94
18.18
15.32
21.05
23.74
22.59
26.52
26.15
38.63
外果皮颜色
2
2
2
3
1
3
2
2
2
2
2
2
表2 12份余甘子种质的果实性状
注：“—”代表该数据缺失，表中数据均为均值。
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赵琼玲等：余甘子果实品质评价因子的选择
正相关，并且与粗纤维含量有反向趋势。第 2主成分
F2对各变量的方差贡献率达到17.1%，在维生素C上有
较绝对值高的负载荷，在变量总糖、可溶性固形物及回
甘度上有较高的正载荷。因此，第 2因子F2反映了糖
分越高，回甘度越明显而维生素C含量越低的特点。
第 3主成分 F3主要由总酸、总糖及果肩形状决定，因
此，第 3公共因子F3主要代表了总酸、总糖含量，可以
认为 F3代表了品质性状，F3对各变量的方差贡献占
14.9%。第 4主成分F4在变量果形指数及果顶形状上
有较绝对值高的负载荷，即F4反映了余甘子果实的形
状特点，F4对各变量的方差贡献率占 7.4%。总的看
来，心皮数和腹缝线形状在这 4个主成分中贡献率均
为0，所以在指标聚类中可不予以考虑。
2.2 聚类分析
对单果重、果肉重、鲜果核重、横径、纵径、果肉厚、
总糖、可食率、维生素C、粗纤维、总酸、可溶性固形物、
果形指数、果顶、外果皮颜色、果肩形状、回甘、果核粘
离度18个指标数据经极差标准化法变换后，采用欧式
距离和类间平均连锁法，进行聚类分析后，SPSS自动
计算输出层次聚类分析树形图，如图 1所示。并根据
主成分分析的结果将18个品质指标聚成4类，首先单
果重、果肉重、果核重、纵径、横径、果肉厚最先聚在一
起，单果重与果肉重这2个变量间的相关性最强，再与
总糖、可食率聚为一类；其次是粗纤维、总酸、可溶性固
形物、果形指数、果顶、外果皮颜色、果肩形状聚为一
类，其中粗纤维与总酸的相关性大于可溶性固形物、果
形指数、果顶、外果皮颜色、果柄，这7个指标体现了果
实质构，可聚为一类；回甘度和果核粘离度聚为一类；
最后Vc单独聚为一类。
同一相似类别的果实品质指标之间具有较强的正
相关性，可选用1个因素代表其他因素，将18个品质指
标予以简化，其中无相似项的果实品质指标具有相对
独立性。首先单果重、果肉重、果核重、纵径、横径、果
肉厚、总糖、可食率 8个指标均体现在果实外观上，聚
类分析表示单果重和果肉重最先聚在一起，成最大的
正相关，故可选择单果重代表其他因子。粗纤维、总
酸、可溶性固形物、果形指数、果顶、外果皮颜色、果肩
形状这 7个指标为同一相似水平类，在主成分分析中
有较绝对值高的负载荷，且粗纤维有着绝对值最高的
负载荷，所以选择粗纤维作为果实质构因子。回甘度
有着较果核粘离度高的贡献率，可选择回甘度代表果
实风味评价因子，最后营养因子为维生素C。结合主
成分分析结果和聚类分析结果，把18个指标简化为单
果重、粗纤维、回甘度、维生素C 4个指标。这4个指标
即可反映余甘子各方面的品质要求。
3 结论
（1）通过对12份余甘子种质的20项果实品质指标
进行主成分分析法，得到 4个相互独立的新的综合指
标，它们能够较全面地反映果实品质的主要信息，果形
越大粗纤维含量越小，回甘度越明显维C含量越低，为
野外收集特异资源提供了理论依据。
（2）聚类分析将余甘子果实品质综合评价指标简
化为单果重、粗纤维、回甘度、维生素C 4个主因子，可
因子
1
2
3
4
5
6
初始特征值
特征值
8.49
3.07
2.68
1.34
0.95
0.75
方差贡献率/%
47.2
17.1
14.9
7.4
5.3
4.2
累计方差贡献率/%
47.2
64.2
79.1
86.5
91.9
96
变量
粗纤维
总酸
维生素C
总糖
单果重
果肉重
果核重
可食率
果实纵径
果实横径
果形指数
果肉厚
可溶性固形物含量
心皮数
回甘
果核粘离度
果肩形状
果顶
腹缝线形状
外果皮颜色
因子
1
-0.9
-0.53
-0.25
-0.27
0.96
0.96
0.94
0.7
0.94
0.97
-0.27
0.95
-0.76
0
-0.37
-0.65
-0.24
-0.06
0
-0.2
2
-0.17
0.14
-0.87
0.56
0.15
0.15
0.11
0.1
0.11
0.11
-0.05
0.17
0.54
0
0.78
0.27
-0.26
0.39
0
0.8
3
0.19
0.77
0.25
0.7
0.02
0.03
0
0.58
0.28
0.17
0.43
0.2
0.27
0
-0.19
-0.25
0.75
0.19
0
-0.22
4
0.2
-0.03
0.02
0.23
0.05
0.06
-0.03
0.15
-0.1
0.1
-0.68
0.13
0.15
0
-0.22
0.25
0.23
-0.69
0
0.25
表3 评价因子的特征值和累积贡献率
表4 20个性状对前4个主成分的负荷量
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作为余甘子种质资源评价标准指导余甘子种质创新及
果实开发，为特异性资源类型品质综合评价提供样本。
4 讨论
评价因子的确定是正确进行品质评价的基础。用
主成分分析法对余甘子果实品质评价因子进行筛选，
目前未见相关报道。相关研究表明，对于特异性强、变
异度大的资源品种，其观测的指标变量之间存在密切
相关性，易造成提供的整体信息发生重叠，使得相关的
品质评价不易得出简易的规律性 [16]。前期的研究发
现，余甘子长期实生繁殖，果实外观性状变异大，糖分
和可滴定酸等成分差异显著[11]，雌雄花比例、叶片性状
等植物学性状变异范围极大，使得余甘子的品质评价
变得极为复杂[12]。由此，也造成余甘子资源评价系统
指标的建立难以统一，制约了其资源利用及种质创新
工作的开展。
主成分分析(principal components analysis)能简化
数据结构，寻找变量间的线性关系[13]，从而将多个存在
一定相关关系的变量降维成包含原多变量信息的几个
新的综合变量。由于其优越的综合能力，主成分分析
法对变异度大、特异性强的资源品种进行综合评价的
方法越来越得到人们的重视。张海英等[14]采用主成分
分析法和聚类分析法对桃果实各品质指标进行分析，
最终将品质指标简化为5个具代表性的指标。聂继云
等[19]也用主成分分析法对白梨主栽品种的品质评价指
标简化，并获得理想的效果。这些研究为余甘子果实
品质综合评价工作的开展提供了重要的借鉴。
研究中，采用欧式距离和类间平均连锁法，并根据
主成分分析的结果将 18个品质指标进行聚类分析。
结果将余甘子果实特征聚成4类，选取的4个指标具有
较好的代表性，可作为余甘子果实品质评价指标的标
准。首先单果重、果肉重、果核重、纵径、横径、果肉厚
最先聚在一起，其中单果重与果肉重这 2个变量间的
相关性最强，再与总糖、可食率聚为一类；其次是粗纤
维、总酸、可溶性固形物、果形指数、果顶、外果皮颜色、
果柄聚为一类，其中粗纤维与总酸的相关性大于可溶
性固形物、果形指数、果顶、外果皮颜色、果柄，7个指
标体现了果实质构，可聚为一类；回甘度和果核粘离度
聚为一类；最后Vc单独聚为一类。这一结论在前期观
测数据分析的基础上，系统地将余甘子的评价指标分
为以下几个方面：（1）外观：果实大小、果形、色泽等；
图1 18个品质评价指标的聚类谱系图
单果重
果肉重
鲜果核重
横径
果肉厚
纵径
总糖
可食率
维生素
粗纤维
总酸
可溶性固性物
果形指数
果顶
外果皮颜色
果肩形状
回甘
果核粘离度
使用平均联接（组间）的树状图
重新调整距离聚类合并
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赵琼玲等：余甘子果实品质评价因子的选择
（2）风味：可溶性固形物、总糖、可滴定酸、氨基酸、回甘
度、单宁等；（3）质构：纤维的粗细、汁液的多少等；（4）
营养：维生素C、矿质元素等，较为全面地构建了余甘
子果实品质评价的体系基础。
通过对 12份余甘子种质的单果重、果肉重、果核
重、纵径、横径、果肉厚等 20个指标的测定，经主成分
分析后发现果形大小与粗纤维含量有反向趋势，果形
越大粗纤维含量越低；糖分越高，回甘度越明显则维生
素C含量越低的特点。该结果与感官测评基本一致，
果实越大越化渣；该模式能全面而真实地反映参评因
子的优劣，为果实加工用途提供科学依据。
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