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南京早期引种的薄壳山核桃不同单株果实品质分析



全 文 :Vol. 30 No.2
Jun. 2012
第 30卷 第 2期
2012年 6月
经 济 林 研 究
Nonwood Forest Research
收稿日期:2011-10-25
基金项目:江苏省科技公共服务平台项目“江苏省板栗薄壳山核桃种质资源利用与保护研究”(BM2008156),江苏省科技支撑计划项目“薄
壳山核桃早实丰产优良配套品种的选育”(BE2010323)。
作者简介:朱灿灿(1981—),女,山东济宁人。助理研究员,博士,主要从事经济林栽培与应用等方面的研究。Tel:13770602261,
E-mail:zhucancan858@163.com。
通讯作者:史锋厚(1981—),男,山东兖州人。讲师,博士,主要从事林木遗传育种与林木种苗学方面的研究。Tel:13770606281,
E-mail:fhshi406@yahoo.com.cn。
薄壳山核桃 Carya illinoensis (Wangench.) K.
Koch是一种集脂肪、蛋白质、糖类、纤维素、维
生素等五大营养要素于一体的优良干果,具有很
高的营养价值 [1-2]。干果的果实品质,除了取决于
果实的大小、外观、质地、风味等感官指标外,
南京早期引种的薄壳山核桃不同单株果实品质分析
朱灿灿 1,耿国民 1,周久亚 1,史锋厚 2
(1.江苏省中国科学院 植物研究所,江苏 南京 210014;2.南京林业大学 森林资源与环境学院,江苏 南京 210037)
摘 要:为给薄壳山核桃良种选育、品种改良及果实分类提供参考依据,采用化学分析法,以南京地区早期引
种的薄壳山核桃优良单株为研究对象,在对其外部形态指标分析的基础上,就其果实中的粗脂肪、可溶性糖、
淀粉、蛋白质含量等品质特征指标进行了测定与分析。测定分析结果表明:不同单株果实中的粗脂肪含量和可
溶性蛋白质含量的差异均达到极显著水平,其可溶性糖和淀粉含量的差异显著;薄壳山核桃果实形态特征指标
与相关营养物质指标之间不存在显著相关性。主成分分析结果表明:可将反映果实外部形态和品质特征的 12个
指标划分为果实大小、果仁出油率、果仁碳水化合物这 3个主成分,其累积贡献率达 83.19%。
关键词:薄壳山核桃;优良单株;果实品质;南京地区
中图分类号:S664.1 文献标志码:A 文章编号:1003—8981(2012)02—0010—05
Analysis on nut quality characters of Carya illinoensis
introduced early in Nanjing
ZHU Can-can1, GENG Guo-min1, ZHOU Jiu-ya1, SHI Feng-hou2
(1. Institute of Botany, Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210014, Jiangsu, China;
2.College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China)
Abstract: In order to provide reference base for fi ne cultivar breeding, cultivar improvement and nut classify in Carya
illinoensis, taking superior individual plant in C. illinoensis introduced early in Nanjing Area as subject investigated,
based on analyzing morphological indexes, some quality character indexes were determined and analyzed by chemical
analysis method. The results of determination and analysis showed that the difference of crude fat and soluble protein
contents in nuts reached extremely signifi cant level, soluble sugar and starch content in nuts were signifi cantly different,
and there was no significant correlation between the indexes of morphology and quality characters. The results of
principal component analysis showed that the 12 characters were integrated into 3 princ ipal components, and the
accumulated contributing rate came up to 83.19%.
Key words: pecan; superior individual plant; nut quality characters; Nanjing Area
主要取决于其可溶性固形物、总糖、可溶性蛋白
质等营养成分的含量 [3]。对于薄壳山核桃等油料
树种来说,其果实中的粗脂肪含量即含油率等指
标尤能反映其果实品质与性状的差异。
南京地区早期从美国引进了薄壳山核桃,对
DOI:10.14067/j.cnki.1003-8981.2012.02.010
11第 30卷 经 济 林 研 究
这些引种的优良单株的果实形态特征,现已进行
了全面系统的分析 [4],而对其果实品质的研究报
道却较少。为此,对南京地区早期引种的薄壳山
核桃果实中的粗脂肪、可溶性糖、淀粉及蛋白质
等营养物质的含量进行了测定与分析,以期为薄
壳山核桃的良种选育、品种改良及果实分类提供
参考依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
2010年 10~ 11月,对南京地区早年引种的
薄壳山核桃的结实情况进行了调查,并初步选择 9
个树龄在 50年左右的优良单株作为研究对象,采
集其果实进行研究。9个单株中,有 7株选自江苏
省委大院中,依次编号为苏选 1号、苏选 2号、
苏选 3号、苏选 4号、苏选 5号、苏选 6号和苏
选 7号;另有 2株选自中山植物园内,依次编号
为中植 1号和中植 2号 [4]。
1.2 方 法
在果实成熟时,采用人工击落法,分别从每
株样树上部和下部的东、西、南、北 4个方向各
采集果实100个左右。将采集的果实置于室内阴干,
每个单株随机选择其中外表光滑完整而无裂缝的
果实 50个作为果实品质分析的研究材料。
采用索氏抽提法测定果实中的粗脂肪含量,
以恩酮比色法测定可溶性糖和淀粉含量,以考马
斯亮蓝 G-250法测定可溶性蛋白质含量 [5-6]。
采用 SPSS 16.0软件进行数据处理与分析 [7]。
2 结果与分析
2.1 薄壳山核桃不同单株其果实中粗脂肪含量的
比较分析
脂肪作为油脂类果实最重要的组成物质,是
衡量果实品质的重要指标之一 [3]。测定的 9个薄
壳山核桃单株其果实中的粗脂肪含量如图 1所示。
由图 1可知,9个单株其果实中的粗脂肪含量在
31.94%~ 70.81%之间,含量波动范围较大。各
单株果实中的粗脂肪含量从大到小依次为:苏选 4
号>苏选 3号>中植 1号>苏选 6号>中植 2号>
苏选 1号>苏选 2号>苏选 7号>苏选 5号。其中,
苏选 4号果实中的粗脂肪含量最高,达 70.81%,
为苏选 5号果实含量的 2.21倍。
对各单株果实中粗脂肪含量的方差分析结果
表明,不同单株其果实中粗脂肪含量之间的差异
达极显著水平(F=18.886,P< 0.001),表明不
图1中柱形上方的小写字母表示0.05显著水平下的Duncan多重 比较结
果;字母相同表示差异不显著,字母不相同则表示差异显著。图2~4中
柱形上方的小写字母所表意义与此相同。
The lowercases in the column chart indicate the result in Duncan’s multiple
comparison test at 0.05 level, the same letters show no significant difference,
and different letters show existing significant differences. The same as below.
图 1 9个薄壳山核桃单株其果实中的粗脂肪含量
Fig. 1 The content of crude fat in nuts of 9 plants
in Carya illinoensis
同单株果实中脂肪类物质变化较大。多重比较结
果表明:苏选 4号和苏选 5号果实中粗脂肪含量
间的差异达极显著水平;而苏选 3号、中植 1号
果实中的粗脂肪含量与苏选 4号的差异不显著,
苏选 1号、苏选 2号、苏选 7号和中植 2号这 4个
单株果实中的含量与苏选 5号的差异不显著。
2.2 薄壳山核桃不同单株其果实中可溶性糖含量
的比较分析
可溶性糖在植物体内可以充当能量的储存与转移
的介质、结构物质和功能分子等,可溶性糖含量也是
评价果实品质的一个重要指标。测定的 9个薄壳山核
桃单株其果实中的可溶性糖含量见图 2。由图 2可知,
苏选 5号的可溶性糖含量平均为 54.18 mg·g-1,比
含量最低的苏选 2号要高 17.51 mg·g-1。其他单株
果实中的可溶性糖含量在 36.67~ 54.18 mg·g-1之
间,各单株果实中的可溶性糖含量从大到小依次
为:苏选 3号>苏选 7号>中植 1号>中植 2号>
苏选 4号>苏选 1号。
对各单株果实中的可溶性糖含量进行了方差
分析和多重对比,结果表明:不同单株其果实中
可溶性糖含量之间的差异达显著水平(F=3.604,
0.01< p< 0.05)。经 Duncan多重比较分析可知,
在 0.05显著水平下,苏选 3号、苏选 5号、苏选 6号、
苏选 7号、中植 1号和中植 2号这 6个单株间其
果实中可溶性糖含量的差异不显著;而苏选 5号
与苏选 4号间的差异显著,苏选 5号与苏选 1号、
苏选 2号的差异更显著,苏选 4号与苏选 1号和
苏选 2号的差异也显著。
12 第 2期朱灿灿,等:南京早期引种的薄壳山核桃不同单株果实品质分析
2.3 薄壳山核桃不同单株其果实中淀粉含量的
比较分析
淀粉是植物种子中广泛存在的贮存性葡聚糖,
其含量是衡量果实营养价值的重要指标。测定的 9个
薄壳山核桃单株其果实中的淀粉含量见图 3。由图 3
可知,不同薄壳山核桃单株其果实中的淀粉含量
在 16.13~ 26.30 mg·g-1之间;其中,苏选 7号
果实中的淀粉含量最高,达 26.30 mg·g-1,苏选
7号的含量比中植 1号的高 63%;各单株果实中的
淀粉含量从大到小依次为:苏选 7号>苏选 6号>
苏选 4号>苏选 5号>苏选 2号>苏选 1号>中
植 2号>苏选 3号>中植 1号。
方差分析结果表明,9个薄壳山核桃单株其果
实中淀粉含量之间的差异达显著水平(F=3.657,
0.01< p< 0.05),通过Duncan多重比较分析可知,
在0.05显著水平下,苏选7号和苏选1号、苏选2号、
苏选 4号、苏选 5号、苏选 6号这 5个单株间淀粉
含量的差异不显著;中植2号与苏选1号、苏选2号、
苏选 4号、苏选 5号、苏选 6号这 5个单株间淀粉
图 2 9个薄壳山核桃单株其果实中的可溶性糖含量
Fig. 2 The content of soluble sugar in nuts of 9 plants
in Carya illinoensis
含量的差异也不显著;而苏选 7号与中植 2号、苏
选 3号和中植 1号的差异达极显著水平;中植 2号、
苏选 5号和中植 1号的差异不显著。
2.4 薄壳山核桃不同单株其果实中蛋白质含量的
比较分析
果实中的可溶性蛋白含量也是衡量果实品质
的重要指标之一。测定的 9个薄壳山核桃单株
其果实中的可溶性蛋白含量见图 4。由图 4 可
知,9个单株果实中的可溶性蛋白含量在 0.594~
2.761 mg·g-1之间;其中,苏选 5号果实中的可
溶性蛋白含量最高,为 2.76 mg·g-1;苏选 4号
果实中的可溶性蛋白含量最低,仅为苏选 5号的
21.4%。9个单株其果实中的可溶性蛋白含量从大
到小依次为:苏选 5号>苏选 1号>中植 2号>
苏选 2号>苏选 7号>苏选 3号>苏选 6号>中
植 1号>苏选 4号。
图 3 9个薄壳山核桃单株其果实中的淀粉含量
Fig. 3 The content of starch in nuts of 9 plants
in Carya illinoensis
图 4 9个薄壳山核桃单株其果实中的蛋白质含量
Fig. 4 The content of protein in nuts of 9 plants
in Carya illinoensis
对各单株果实中的可溶性蛋白含量进行了方
差分析和多重对比,结果表明,不同单株果实中
可溶性蛋白含量的差异达极显著水平(F=27.249,
P< 0.01),说明不同单株所结果实在积累蛋白质
方面存在明显差异。通过 Duncan多重比较分析可
知,苏选 1号、苏选 2号、苏选 5号和中植 2号
这 4个单株间可溶性蛋白含量的差异不显著;苏
选 3号和苏选 6号这 2个单株间可溶性蛋白含量
的差异不显著;苏选 4号和中植 1号这 2个单株间
可溶性蛋白含量的差异也不显著。但是,苏选 1号、
苏选 2号、苏选 5号及中植 2号这 4个单株与苏
选 3号、苏选 6号间的差异显著,苏选 3号、苏
选 6号与苏选 4号和中植 1号之间的差异也显著。
2.5 薄壳山核桃果实形态特征与内含物指标的
相关性分析
文中还对薄壳山核桃的果实品质指标和与其
13第 30卷 经 济 林 研 究
相关的果实形态指标共 12个指标进行了相关性
分析,结果见表 1。表 1的数据表明,在薄壳山
核桃果实外观形态的相关指标中,果核长与果核
宽、果实质量、果仁长、果仁质量各指标之间呈
极显著正相关 (P< 0.01),其相关系数在 0.77~
0.99之间;果仁宽与果核长、果仁长呈显著正相
关 (P< 0.05),其相关系数达 0.65以上;而壳厚、
出仁率与其他外观形态指标之间却没有显著的相
关性。在与果实品质相关的指标中,粗脂肪和蛋
白质呈极显著负相关 (P< 0.01),其相关系数为
0.91,而其他营养成分指标之间却没有显著的相
关性。
表1 薄壳山核桃果实各形态指标与品质指标的相关性分析†
Table 1 Correlation analysis of some morphological and quality indexes of nuts in Carya illinoensis
相关指标
Correlation indexes
果核长
Nut length
果核宽
Nut width
果实质量
Nut mass
果仁长
Kernel length
果仁宽
Kernel width
果仁质量
Kernel mass
壳厚
Shell thickness
出仁率
Kernel rate
粗脂肪
Crude fat
可溶性糖
Soluble sugar
淀粉
Starch
蛋白质
Protein
果核长 Nut length 1.00 0.80** 0.92** 0.99** 0.65* 0.92** 0.26 0.22 0.20 -0.27 0.20 -0.47
果核宽 Nut width 1.00 0.88** 0.82** 0.94** 0.85** 0.19 0.20 0.45 0.00 -0.12 -0.62
果实质量
Nut mass 1.00 0.93** 0.78** 0.99** 0.20 0.24 0.40 -0.33 0.18 -0.63
果仁长
Kernel length 1.00 0.69* 0.93** 0.19 0.26 0.16 -0.21 0.23 -0.45
果仁宽 Kernel width 1.00 0.77** -0.10 0.23 0.56 0.19 -0.08 -0.69*
果仁质量
Kernel mass 1.00 0.23 0.39 0.33 -0.35 0.27 -0.54
壳厚 Shell thickness 1.00 0.30 -0.21 -0.53 -0.05 0.28
出仁率 Kernel rate 1.00 -0.24 -0.12 0.53 0.30
粗脂肪 Crude fat 1.00 0.05 -0.29 -0.91**
可溶性糖
Soluble sugar 1.00 -0.07 -0.07
淀粉 Starch 1.00 0.15
蛋白质 Protein 1.00
† “*”表示 0.01<p<0.05下的差异性相关,“**” 表示 p<0.01的极显著性相关。
“*” indicates significant correlation at 0.05 level, and “**” indicates extremely significant correlation at 0.01 level.
同时,薄壳山核桃果实形态特征指标与其营
养品质相关指标之间也不存在显著的相关性,说
明薄壳山核桃果核的大小并不一定代表其果仁内
各种营养成分的实际含量水平。
2.6 薄壳山核桃果实形态与内含物特征指标的
主成分分析
以供试的 9个薄壳山核桃的果实为样本单元,
以 12个果实形态指标与营养成分指标为变量进行
主成分分析,结果见表 2。由表 2可知,第 1、第 2
和第 3主成分的贡献率分别为 50.27%、21.27%和
11.65%,累积贡献率达 83.19%。在第 1主成分中,
载荷量较大的因子主要是果实形态指标,其载荷
量由大至小依次是果核质量、果仁质量、果核宽、
果核长、果仁长、果仁宽;在第 2主成分中,载
荷量最大的因子是果壳厚、出仁率及粗脂肪含量、
蛋白质含量等指标,主要是核仁出油率方面的指
标;在第 3主成分中,载荷量最大的因子是可溶
性糖和淀粉含量等与碳水化合物相关的指标。
3 结论与讨论
薄壳山核桃为异花授粉结实植物,其果实为
高度杂种类型,后代性状会发生严重分离 [8]。吴
文龙 [3]在研究薄壳山核桃实生后代遗传变异规律
中得出,果实质量变异较大,其他性状变异较小。
果实品质指标是一个包括商品品质、食用品质与
贮藏品质的综合性状指标,文中试验内容项目,
除了考察果核的形状、大小与核形指数、出仁率
和种壳特征等衡量商品品质的主要指标外,还重
点考察了果仁内粗脂肪、可溶性糖、淀粉、可溶
性蛋白质含量等食用品质指标,以期对薄壳山核
桃良种选育提供基础性参考资料 [9-10]。文中研究
结果表明,不同单株果实中粗脂肪含量和可溶性
蛋白质含量的差异均达极显著水平,可溶性糖和
淀粉含量的差异显著,粗脂肪含量在 31.94%~
70.81%之间,其含量波动范围较大,说明薄壳山
核桃果实品质方面发生的变异较大。
有关薄壳山核桃果实形态指标与其内含物指
标的相关性分析,仅见于果核形态方面的研究报
道 [11-13]中,但对于果核外部形态与其内含物含量
之间的关系的研究却未见报道。文中分析结果表
明,薄壳山核桃果核长与果核宽、果实质量、果
仁长、果仁质量各指标之间呈极显著正相关,粗
14 第 2期朱灿灿,等:南京早期引种的薄壳山核桃不同单株果实品质分析
脂肪和蛋白质含量之间呈极显著负相关,这与张
秀荣等人 [14]的研究结果类似。而果实形态特征指
标与相关营养品质指标之间并不存在显著的相关
性,这说明薄壳山核桃果核的大小并不一定代表
其果仁内各种营养成分的实际含量水平。通过主
成分分析将 12个果实形态指标和果实品质指标划
分为 3个主成分,分别代表了果实大小、果仁出
油率及果仁碳水化合物这 3个方面,其累积贡献
率达 83.19%。
综合考察南京早期引种的薄壳山核桃不同单
株各果实形态特征指标及果实品质指标后认为,
苏选 4号可以视为适宜南京地区推广栽培的大粒、
饱满、优质的优良单株。
参考文献:
[1] 董凤祥 ,王贵禧 .美国薄壳山核桃引种及栽培技术 [M].北京 :
金盾出版社 ,2003.
[2] 侯冬培 ,习学良 ,石卓功 .我国薄壳山核桃研究概况 [J].山东
林业科技 , 2007,(4):53—55.
[3] 吴文龙 ,李永荣 ,方 亮 ,等 .薄壳山核桃果实性状的遗传变
异与相关性研究 [J].经济林研究 ,2010,28(3):25—30.
[4] 耿国民 ,朱灿灿 ,周久亚 ,等 .南京早期引种美国山核桃不同
单株果实形态特征分析 [J].种子 ,2012,31(1):95—97.
[5] 宋 雪 ,石卓功 ,尹加笔 ,等 . 云南德宏州油茶优株果实品质
评价及其相关性分析 [J].经济林研究 ,2011,29(3) :22—27.
[6] 时 燕 ,刘冬芝 ,赵登超 ,等 .山东鸡爪绵核桃果实经济性状
鉴定与选优 [J].经济林研究 ,2010,28(4):72—78.
[7] 侯元凯 ,黄 琳 ,杨超伟 ,等 . 文冠果种子性状与果实性状的
相关性研究 [J]. 中南林业科技大学学报 ,2011,9(9):24—27.
[8] 耿国民 ,周久亚 ,王国祥 ,等 .薄壳山核桃果园良种配置方案
初报 [J].经济林研究 ,2011,29(2):111—113.
[9] 常 君 ,杨水平 ,姚小华 ,等 .美国山核桃果实性状变异规律
研究 [J].林业科学研究 ,2008, 21(1):44—48.
[10] 李 川 ,姚小华 ,王开良 ,等 .12个薄壳山核桃无性系果(核)
性状以及产量的比较 [J].西南大学学报(自然科学版),
2011,33(6):40—44.
[11] 李永荣 ,刘永芝 ,翟 敏 ,等 .薄壳山核桃品种果质性状变异
及选择改良研究 [J].江苏林业科技 ,2011,28(3):6—11.
[12] 吴国良 ,张凌云 ,潘秋红 ,等 ,美国山核桃及其品种性状研究
进展 [J].果树学报 ,2003,20(5):404—409.
[13] 彭邵锋 ,陈永忠 ,张日清 ,等 .油茶果形果色分类及经济性状
[J].中南林业科技大学学报 ,2007,27(5):34—35.
[14] 张秀荣 ,李培武 ,汪雪芳 ,等 .芝麻种子木质素组分、粗
脂肪、粗蛋白含量及相关性分析 [J].中国油料作物学报 ,
2005,27(3):88—90.
[本文编校:伍敏涛 ]
表2 薄壳山核桃果实各形态指标与营养成分指标的主成分分析特征向量及方差百分率
Table 2 Eigenvectors of correlation matrix and variance proportion of the morphological and quality indexes
of nuts in Carya illinoensis
分析项目
Analyzed indexes
主成分 1
Principal component 1
主成分 2
Principal component 2
主成分 3
Principal component 3
各性状因子
的载荷量
Factor
loading
capacity
果核长 Nut length 0.372 4 0.140 5 -0.034 3
果核宽 Nut width 0.379 5 -0.069 4 -0.010 3
果核重量 Nut mass 0.399 4 0.065 8 -0.041 2
果仁长 Kernel length 0.374 4 0.138 3 0.044 4
果仁宽 Kernel width 0.351 1 -0.182 2 0.181 1
果仁质量 Kernel mass 0.394 3 0.136 1 0.017 6
壳厚 Shell thickness 0.064 3 0.384 1 -0.498 6
出仁率 Kernel rate 0.099 8 0.412 5 0.357 5
粗脂肪 Crude fat 0.196 9 -0.438 9 -0.131 2
可溶性糖 Soluble sugar -0.079 7 -0.321 6 0.548 0
淀粉 Starch 0.042 6 0.346 9 0.516 5
蛋白质 Protein -0.278 7 0.407 6 0.036 3
特征根 Eigenvalue 6.032 9 2.553 1 1.397 8
贡献率 Contribution rate /% 50.274 0 21.276 0 11.648 0
累积贡献率 Accumulated contribution rate /% 50.274 0 71.550 0 83.198 0