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板栗(Castanea mollissima Bl.)是壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea Mill.)经济林树种,不仅提供品质优良的坚果,还是重要的生态恢复树种[1-3]。板栗坚果营养丰富,以淀粉为主,同时还含有丰富的可溶性糖、蛋白质、粗脂肪、维生素C及黄酮类化合物,有“木本粮食”的美称[4-5]。
营养品质评价是优良种质资源选育的重要步骤,目前在种质资源收集与评价方面开展了大量工作,如利用等距分级评价法[6]、模糊数学法[7]、方差分析与相关分析结合法[8]、因子分析与隶属函数结合法[9]等对河北省燕山地区和山东省的板栗种质或主要品种从表型和营养成分等方面进行了比较研究,包括单粒鲜质量、含水量、淀粉、直链淀粉和支链淀粉、总糖、可溶性糖、还原糖、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分及矿质元素等。
板栗在采后或贮藏期间,果仁内腐病发生严重[10-11]。研究发现,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性维持在一个较高的水平有利于板栗贮藏[12];POD、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性下降时内腐病发生严重,而增强时腐烂现象则减缓[13],表明抗氧化酶的活性对板栗采后坚果品质的维持具有十分重要的作用。然而,目前对板栗抗性物质的研究多集中在贮藏期间以及叶、壳和花中[12-16],在板栗种质评价中进行板栗抗性物质的研究尚且较少。
本研究在对燕山地区63个板栗种质进行营养评价[17]的基础上,以河北省迁西县3个板栗品种为参照,对收集的14个板栗优良单株坚果的营养物质和抗氧化成分进行分析,并采用隶属函数-因子分析相结合的方法进行综合评价,以期为优良板栗品种选育及采后运输和贮藏等提供理论依据。
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2020年秋季在河北省燕山地区成年板栗园(树龄均在35年以上)收集18份种质。4份栽培品种包括燕奎、燕山短枝和燕山早丰,其中,燕山早丰分别采集于迁西县和青龙县2个栗园;其余14份种质在走访农户和实地调查的基础上采集,选取具有高产、稳产,坚果大小均匀、品相口感好,抗病虫、耐贫瘠、抗旱性强等特点的单株或农家种。当树上约1/3以上栗苞自然裂开落果后,采集健康无病害的坚果。每个种质随机取3~5 kg健康坚果,在当地冷库(0~2 ℃)或冰箱(4 ℃)临时贮藏后带回实验室。一部分称质量烘干保存,用于营养物质和维生素C测定;一部分置于−80 ℃冰箱保存,用于抗氧化成分测定。每个种质3个实验重复,每个重复随机选取15~20个大小均匀的坚果。
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采集的板栗种质相关信息见表1。
代号或名称
Name单株类型
Plant type采集地
Collection location经度(E)
Longitude纬度(N)
LatitudeQL3113青龙燕山早丰 栽培品种 青龙满族自治县娄杖子镇 118°40′07″ 40°21′56″ QX3113迁西燕山早丰 栽培品种 迁西县汉儿庄镇 118°15′11″ 40°24′07″ QX107迁西燕奎 栽培品种 迁西县汉儿庄镇 118°15′11″ 40°24′07″ HHZ20燕山短枝 栽培品种 迁西县汉儿庄镇 118°15′11″ 40°24′07″ LJT 实生树 迁西县罗家屯镇 118°26′28″ 40°09′31″ YHZ 实生树 迁西县渔户寨乡 118°24′44″ 40°18′03″ JCY-1 实生树 迁西县金厂峪镇 118°29′28″ 40°19′40″ JCY-2 实生树 迁西县金厂峪镇 118°31′27″ 40°21′36″ JCY-3 实生树 迁西县金厂峪镇 118°27′26″ 40°19′44″ XCZ 实生树 迁西县兴城镇 118°16′59″ 40°08′42″ TPZ 实生树 迁西县太平寨镇 118°30′43″ 40°19′21″ YZX 实生树 迁西县尹庄乡 118°30′09″ 40°07′37″ ZQ1 实生树 青龙满族自治县娄杖子镇 118°40′07″ 40°21′56″ ZJ2 实生树 迁西县汉儿庄镇 118°15′11″ 40°24′07″ JIH 实生树 迁西县汉儿庄镇 118°15′11″ 40°24′07″ LMY-1 实生树 迁西县洒河镇 118°13′03″ 40°20′01″ JSY-7 实生树 迁西县汉儿庄镇 118°14′36″ 40°23′11″ QTC 实生树 迁西县太平寨镇 118°36′23″ 40°15′39″ Table 1. Collection information of chestnut germplasms
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用游标卡尺分别测量坚果的横、纵、侧径,果形指数=坚果纵径/横径[18],体积V=(4/3)πabc(a、b、c分别代表横径、纵径、侧径值的一半)[19-20]。
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参照GB/T 5009.3—2003《食品中水分的测定》,利用千分之一天平测定15~20个坚果鲜质量并记录;然后,参照曹小艳等[21]方法略有修改,将每个坚果切成均等4份,放入105 ℃烘箱中杀青30 min,65 ℃烘至恒质量,测定干质量并记录,计算单果鲜质量和含水量。
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利用蒽酮比色法测定可溶性糖、淀粉,利用氨基酸与水和茚三酮生成紫色化合物的原理测定总氨基酸,具体测定方法详见植物可溶性糖含量试剂盒、植物淀粉含量试剂盒、氨基酸含量测定试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)。利用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白,具体测定方法详见改良型Bradford蛋白浓度测定试剂盒(上海生工生物工程有限公司)。
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维生素C是利用它与固蓝盐B在乙酸溶液中反应生成黄色的草酰肼-2-羟基丁酰内脂衍生物的原理测定;超氧化物歧化酶(SOD)是利用黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生的超氧阴离子与WST-8反应产生水溶性染料甲臜的原理测定;多酚氧化酶(PPO)是利用PPO能够催化邻苯二酚产生醌的原理测定;过氧化物酶(POD)是利用POD催化H2O2氧化特定底物的原理测定;过氧化氢酶(CAT)是利用CAT能够分解H2O2的原理测定。具体测定方法详见相关试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)。
总多酚含量测定:采用福林酚比色法测定[22]。称取0.1 g 样品,加入5 mL 50%甲醇超声波提取30 min。然后,12 000 r·min-1离心10 min,去上清液至于4 ℃待测。以没食子酸(北京世纪奥科生物技术有限公司)为标准,配置质量浓度为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg·mL−1的系列标准溶液。按照待测液/标准液:福林酚:Na2CO3溶液为1:5:4比例,分别加入10% 福林酚试剂和7.5% Na2CO3溶液,混匀后在25 ℃条件下避光放置40 min,记录波长725 nm下吸光值A。利用标准曲线方程y=0.005 6x + 0.012 4计算,式中,x为总多酚含量,y为吸光值A。
总黄酮含量测定:提取方法同总多酚含量测定,采用比色法测定[23]。以槲皮素(北京索莱宝科技有限公司)为标准,配制质量浓度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg·mL−1的系列标准溶液。取25 μL待测液/标准液加入7.5 μL 5% NaNO2,混匀,立即加入7.5 μL 10% Al(NO3)3,静置5 min,再依次加入50 μL 4% NaOH和160 μL 50%甲醇,混匀,静置5 min后,在波长510 nm处测定吸光值A。利用标准曲线方程y=0.000 5x-0.000 05计算,式中,x为总黄酮含量,y为吸光值A。
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利用Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0软件对原始数据进行方差分析、相关性分析和因子分析。
应用计算公式S(in)= (Xin−Ximin)/(Ximax−Ximin)对原始数据进行标准化得到隶属函数值,其中,S(in)指第n个样品第i个指标,Xin指第n个样品第i个指标的原始测定值,Ximax、Ximin分别为第i个指标的最大值和最小值。之后利用因子分析筛选出影响果实品质的若干公因子,同时得到各个指标的公因子分值Fm,以每个公因子分值Fm乘以因子分析中相对应的方差贡献率Em,最后相加得到综合得分D,其计算公式为:
D=∑(Ei × Fi)
式中:Ei为样品第i个公因子分值,Fi为第i个公因子的方差贡献率,i=1,2,3,4……n,n为公因子的个数[24]。
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18份板栗种质单果鲜质量之间存在较大差异(表2),平均为9.65 g,其中,QTC的单果鲜质量最小(7.88 g),TPZ的最大(12.51 g),TPZ是QTC的1.59倍。坚果果型指数变化幅度为0.65~0.89(表2),其中,JCY-3和JSY-7的果型指数最大,均为0.89,说明这二者坚果形状最近似圆形;而QL3113的果形指数只有0.65,说明该坚果形状近似扁圆形。TPZ的体积最大(9.72 cm3),YZX的体积最小(6.37 cm3),TPZ体积是YZX的1.53倍。
编号
NO.名称
Name形态指标 Morphological indexes 单果鲜质量
Fruit fresh weight/g横径
Transverse diameter/mm纵径
Vertical diameter/mm侧径
Lateral diameter/mm果型指数
Nut shape index坚果体积
Nut volume/cm31 QL3113 7.98 ± 0.06 k 34.84 22.54 18.73 0.65 7.70 2 QX3113 9.37 ± 0.16 fgh 29.39 22.82 22.30 0.78 7.83 3 QX107 11.34 ± 0.23 b 34.41 28.12 19.10 0.82 9.67 4 HHZ20 9.62 ± 0.42 efgh 30.98 25.92 18.98 0.84 7.98 5 LJT 8.35 ± 0.10 jk 28.97 25.29 20.44 0.87 7.84 6 YHZ 10.80 ± 0.32 bcd 32.39 25.73 21.15 0.79 9.22 7 JCY-1 9.21 ± 0.13 ghi 28.21 24.13 19.46 0.86 6.93 8 JCY-2 9.48 ± 0.11 fgh 28.79 24.43 21.56 0.85 7.94 9 JCY-3 9.09 ± 0.08 hij 29.12 26.05 20.83 0.89 8.27 10 XCZ 9.99 ± 0.30 efg 31.05 26.05 18.81 0.84 7.96 11 TPZ 12.51 ± 0.25 a 33.40 27.52 20.21 0.82 9.72 12 YZX 8.43 ± 0.18 ijk 28.37 24.29 17.65 0.86 6.37 13 ZQ1 9.60 ± 0.11 fgh 31.15 27.00 21.57 0.87 9.49 14 ZJ2 10.40 ± 0.12 cde 31.88 25.84 20.12 0.81 8.67 15 JIH 11.07 ± 0.16 bc 30.95 27.35 21.85 0.88 9.68 16 LMY-1 10.09 ± 0.02 def 30.68 26.16 18.39 0.85 7.72 17 JSY-7 8.55 ± 0.06 ijk 28.25 25.25 19.60 0.89 7.32 18 QTC 7.88 ± 0.70 k 30.29 24.53 18.39 0.81 7.15 均值 Mean 9.65 30.73 25.50 19.95 0.83 8.19 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05).Table 2. External morphological characteristics of chestnut nuts
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不同种质板栗坚果营养物质含量均有一定差异,其中,可溶性糖(24.25%)、可溶性蛋白(34.72%)的变异系数较大(表3)。含水量为45.95%~51.59%,TPZ和ZJ2的水分含量较高,分别为51.59%和51.55%。淀粉含量为38.28%~53.69%,其中,>50.00%的有QL3113、QX3113、LJT、JCY-3、YZX、LMY-1。可溶性糖含量为4.51%~11.62%,其中,>10.00%的有QL3113、QX3113和ZQ1。可溶性蛋白质含量为0.35%~1.15%,其中,>1.00%的有QL3113、QX3113、QX107和ZQ1。氨基酸含量为1.03%~1.82%,其中,>1.70%的有QX107、ZQ1、ZJ2。结果表明,ZQ1与现有栽培品种燕山早丰、燕奎比较接近,有待于深入挖掘。
编号
NO.名称
Name营养指标 Nutrient indexes/% 含水量
Water content淀粉
Starch可溶性糖
Soluble sugar可溶性蛋白
Soluble protein氨基酸
Amino acid1 QL3113 48.29 ± 1.57 53.60 ± 2.21 10.15 ± 0.69 1.15 ± 0.04 1.51 ± 0.01 2 QX3113 47.40 ± 0.79 51.40 ± 1.61 10.95 ± 0.44 1.05 ± 0.04 1.47 ± 0.07 3 QX107 49.76 ± 0.34 49.23 ± 4.56 9.30 ± 0.32 1.11 ± 0.03 1.82 ± 0.02 4 HHZ20 46.45 ± 0.18 38.30 ± 0.93 9.45 ± 0.55 0.48 ± 0.11 1.53 ± 0.06 5 LJT 45.95 ± 1.07 53.69 ± 4.05 7.69 ± 0.31 0.73 ± 0.17 1.45 ± 0.07 6 YHZ 50.17 ± 3.34 39.17 ± 2.36 4.51 ± 0.53 0.72 ± 0.04 1.63 ± 0.03 7 JCY-1 48.67 ± 0.63 38.28 ± 2.39 8.40 ± 1.04 0.50 ± 0.03 1.35 ± 0.10 8 JCY-2 49.41 ± 0.96 45.11 ± 3.35 5.18 ± 0.21 0.82 ± 0.20 1.55 ± 0.13 9 JCY-3 49.64 ± 0.18 50.34 ± 1.17 9.20 ± 0.53 0.40 ± 0.17 1.36 ± 0.11 10 XCZ 49.12 ± 0.38 44.36 ± 1.67 6.59 ± 0.91 0.57 ± 0.10 1.35 ± 0.07 11 TPZ 51.59 ± 0.71 46.08 ± 1.27 6.76 ± 0.52 0.35 ± 0.03 1.03 ± 0.01 12 YZX 47.05 ± 0.37 51.82 ± 2.68 5.10 ± 1.02 0.89 ± 0.26 1.27 ± 0.10 13 ZQ1 46.72 ± 0.49 48.26 ± 4.16 11.62 ± 0.53 1.05 ± 0.19 1.72 ± 0.01 14 ZJ2 51.55 ± 0.45 45.60 ± 4.16 7.58 ± 0.49 0.58 ± 0.10 1.77 ± 0.05 15 JIH 50.22 ± 0.37 43.50 ± 1.03 7.58 ± 0.91 0.62 ± 0.22 1.47 ± 0.06 16 LMY-1 49.39 ± 0.31 52.95 ± 3.06 7.47 ± 0.55 0.45 ± 0.11 1.52 ± 0.08 17 JSY-7 49.26 ± 0.66 44.71 ± 1.71 8.95 ± 1.50 0.59 ± 0.14 1.51 ± 0.10 18 QTC 48.58 ± 0.33 46.24 ± 4.78 6.81 ± 0.73 0.84 ± 0.44 1.66 ± 0.02 均值 Mean 48.85 46.81 7.96 0.72 1.50 标准差 SD 1.58 4.88 1.93 0.25 0.18 变异系数 CV/% 3.23 10.43 24.25 34.72 12.00 Table 3. Nut nutrient indices of different chestnut germplasms
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表4表明:18份板栗种质中,PPO的变异系数最大(64.51%),CAT的变异系数次之(33.85%)。SOD为717.40~1 310.42 U·g−1,其中,>1 100.00 U·g−1的有QL3113、YHZ、XCZ 、TPZ、YZX、JIH。PPO为11.22~89.06 U·g−1,其中,>80.00 U·g−1的有YZX、ZQ1、LMY-1。POD为3 009.33~5 965.33 U·g−1,其中,>5 000.00 U·g−1的有QL3313、ZJ2、JIH。CAT为48.20~367.19 nmol·min−1·g−1,其中,>340.00 nmol·min−1·g−1的有QL3113、LJT、JIH、QTC。维生素C含量为203.81~595.40 μg·g−1,其中,>560.00 μg·g−1的有QL3313、JSY-7、QTC。总多酚含量为338.67~822.33 μg·g−1,其中,>700.00 μg·g−1的有QX3113、QX107、JCY-1、XCZ、ZJ2、LMY-1。总黄酮含量为89.67~146.00 μg·g−1,其中,>130.00 μg·g−1的有QL3313、QX3113、QX107、ZQ1、ZJ2。结果表明,18份板栗种质抗氧化成分均存在较大差异,其中,ZJ2、ZQ1和QTC与燕山早丰、燕奎比较接近,有待于进一步比较分析。
编号
NO.名称
Name抗氧化指标 Antioxidant indexes 超氧化物歧化酶
SOD/
(U·g−1)多酚氧化酶
PPO/
(U·g−1)过氧化物酶
POD/
(U·g−1)过氧化氢酶
CAT/
(nmol·min−1·g−1)维生素C
Vitamin C/
(μg·g−1)总多酚
Total polyphenol/
(μg·g−1)总黄酮
Total flavonoid/
(μg·g−1)1 QL3113 1 104.59 ± 37.37 11.22 ± 1.72 5 424.00 ± 179.44 348.82 ± 48.68 564.07 ± 46.55 683.33 ± 3.84 145.33 ± 5.54 2 QX3113 799.00 ± 53.85 21.36 ± 3.15 4 188.00 ± 261.11 308.41 ± 88.77 470.97 ± 46.18 796.33 ± 23.38 145.67 ± 0.79 3 QX107 894.11 ± 101.06 18.23 ± 1.56 4 320.00 ± 179.17 314.98 ± 26.51 417.24 ± 12.36 822.33 ± 15.84 144.33 ± 2.56 4 HHZ20 944.50 ± 36.34 66.64 ± 5.77 4 320.00 ± 161.15 186.11 ± 22.43 203.81 ± 17.51 501.00 ± 17.35 113.00 ± 0.81 5 LJT 1 060.81 ± 33.05 38.96 ± 6.34 3 645.33 ± 144.17 350.16 ± 17.26 508.15 ± 71.31 470.00 ± 9.07 97.00 ± 0.90 6 YHZ 1 102.69 ± 45.54 27.38 ± 3.34 4 752.00 ± 128.75 316.92 ± 31.23 434.04 ± 97.53 385.33 ± 26.85 89.67 ± 3.11 7 JCY-1 1 047.25 ± 60.78 74.67 ± 5.10 3 045.33 ± 225.83 260.14 ± 25.48 329.77 ± 47.60 773.33 ± 51.30 99.67 ± 9.21 7 JCY-2 1 010.34 ± 60.80 34.55 ± 5.71 3 681.33 ± 216.79 165.53 ± 20.23 528.00 ± 33.50 573.33 ± 24.88 106.33 ± 1.10 8 JCY-3 1 042.59 ± 38.71 30.86 ± 2.14 3 009.33 ± 178.07 304.50 ± 16.32 446.43 ± 68.96 338.67 ± 6.06 103.00 ± 0.88 9 XCZ 1 130.47 ± 61.58 21.14 ± 1.26 4 373.33 ± 75.34 77.68 ± 8.47 355.75 ± 71.97 718.00 ± 10.82 103.33 ± 0.96 10 TPZ 1 310.42 ± 20.37 26.43 ± 6.15 4 013.33 ± 209.38 283.56 ± 9.17 301.13 ± 14.07 436.67 ± 28.98 97.67 ± 6.00 11 YZX 1 138.58 ± 55.71 89.06 ± 8.33 3 936.00 ± 149.45 284.37 ± 36.50 412.29 ± 53.46 343.67 ± 4.81 101.00 ± 2.12 12 ZQ1 717.40 ± 13.57 83.67 ± 1.89 3 494.67 ± 263.05 48.20 ± 7.54 443.01 ± 46.53 626.67 ± 6.36 146.00 ± 2.16 13 ZJ2 955.12 ± 81.36 32.45 ± 1.25 5 582.67 ± 216.69 329.26 ± 61.90 279.31 ± 21.99 728.33 ± 9.33 134.33 ± 8.29 15 JIH 1 177.03 ± 60.80 37.36 ± 4.69 5 965.33 ± 109.89 367.19 ± 37.40 443.38 ± 43.17 417.33 ± 32.09 111.33 ± 2.36 16 LMY-1 1 033.95 ± 82.20 87.41 ± 2.13 3 688.00 ± 246.13 220.71 ± 17.39 499.44 ± 65.92 711.33 ± 28.42 126.33 ± 0.84 17 JSY-7 819.82 ± 133.11 14.54 ± 3.80 3 950.67 ± 188.13 321.77 ± 37.21 595.40 ± 73.90 428.33 ± 13.30 109.00 ± 1.60 18 QTC 934.01 ± 58.94 13.95 ± 2.93 3 646.67 ± 212.97 353.79 ± 28.12 593.12 ± 15.24 557.67 ± 31.99 115.67 ± 2.38 均值 Mean 1 012.37 40.55 4 168.67 269.01 434.74 572.87 116.04 标准差 SD 142.41 26.16 796.96 91.05 105.64 158.82 18.66 变异系数 CV/% 14.07 64.51 19.12 33.85 24.30 10.55 7.05 Table 4. Nut antioxidant indices of different chestnut germplasms
-
如表5所示:单果鲜质量与体积、含水量呈极显著正相关,与维生素C呈极显著负相关;可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸和总多酚与总黄酮呈极显著正相关;可溶性糖、氨基酸和总黄酮与SOD呈极显著负相关。
品质指标
Quality indexes单果鲜质量
Single
seed
fresh果型指数
Nut
shape
index体积
Volume含水量
Water
content淀粉
Starch可溶性糖
Soluble
sugar可溶性蛋白
Soluble
protein氨基酸
Amino
acid维生素C
Vitamin
C总多酚
Total
polyphenol总黄酮
Total
flavonoid超氧化物
歧化酶
SOD多酚
氧化酶
PPO过氧
化物酶
POD果型指数
Nut shape index0.101 体积
Volume0.804** 0.000 含水量
Water content0.647** −0.054 0.458* 淀粉
Starch−0.308 −0.210 −0.142 −0.248 可溶性糖
Soluble sugar−0.167 −0.139 0.134 −0.359 0.245 可溶性蛋白
Soluble protein−0.311 −0.501* 0.002 −0.396 0.420* 0.309 氨基酸
Amino acid−0.092 −0.145 0.218 −0.039 −0.033 0.242 0.490* 维生素C
Vitamin C−0.539** −0.129 −0.269 −0.144 0.494* 0.022 0.442* 0.200 总多酚
Total polyphenol0.063 −0.369 −0.005 0.007 0.096 0.405* 0.349 0.394 −0.087 总黄酮
Total flavonoid−0.046 −0.452* 0.193 −0.119 0.424* 0.712** 0.637** 0.572** 0.140 0.666** 超氧化物歧化酶
SOD0.330 −0.102 0.071 0.390 −0.064 −0.622** −0.443* −0.674** −0.237 −0.380 −0.605** 多酚氧化酶
PPO−0.050 0.412* −0.221 −0.397 −0.021 0.002 −0.166 −0.110 −0.320 −0.041 −0.060 −0.047 过氧化物酶
POD0.303 −0.469* 0.382 0.348 −0.092 −0.062 0.174 0.247 −0.134 0.062 0.268 0.231 −0.346 过氧化氢酶
CAT−0.096 −0.255 −0.057 0.246 0.184 −0.101 0.043 0.005 0.283 −0.227 −0.066 0.223 −0.444* 0.331 注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。
Notes: *Significance is 0.05,**Significance is 0.01.The same below.Table 5. Correlation coefficients of chestnut nut quality indices
果形指数与可溶性蛋白、总黄酮和POD呈显著负相关,与PPO呈显著正相关;体积与含水量呈显著正相关;淀粉与可溶性蛋白、维生素C和总黄酮呈显著正相关;可溶性糖与总多酚呈显著正相关;可溶性蛋白与氨基酸、维生素C呈显著正相关,与SOD呈显著负相关;PPO与CAT呈显著负相关。
-
如表6所示:在不含抗氧化酶时,因子1在总黄酮、可溶性糖和总多酚上的载荷值较大;因子2在单果鲜质量、含水量和体积上的载荷值较大;因子3在维生素C、淀粉和可溶性蛋白上的载荷值较大。3个因子累计贡献率为67.612%。如表7所示:在含抗氧化酶时,因子1在SOD、氨基酸和总黄酮上的载荷值较大;因子2在单果鲜质量、体积和含水量上的载荷值较大;因子3在CAT、PPO和维生素C上的载荷值较大;因子4在果型指数、POD和总多酚上的载荷值较大;因子5在淀粉、可溶性糖和总黄酮上的载荷值较大。5个因子累计贡献率为78.140%,表明所列因子可代替评价板栗的品质质量,能够反映原始数据的大部分信息。
品质指标
Quality indexes因子1
Factor1因子2
Factor2因子3
Factor3共同度
Common degrees单果鲜质量 Single seed fresh 0.023 0.871 −0.370 0.896 果型指数 Nut shape index −0.363 −0.162 −0.517 0.425 体积 Volume 0.245 0.805 −0.127 0.724 含水量 Water content −0.237 0.846 0.001 0.772 淀粉 Starch 0.155 −0.226 0.650 0.498 可溶性糖 Soluble sugar 0.787 −0.261 −0.088 0.695 可溶性蛋白 Soluble protein 0.548 −0.147 0.648 0.742 氨基酸 Amino acid 0.586 0.124 0.252 0.423 维生素 C Vitamin C −0.120 −0.257 0.824 0.760 总多酚 Total polyphenol 0.760 0.070 0.029 0.584 总黄酮 Total flavonoid 0.903 0.048 0.320 0.920 方差贡献率 Variance contribution/% 26.756 21.614 19.242 — 累计贡献率 Cumulative contribution/% 26.756 48.370 67.612 — 权重系数 Weight coefficient 0.396 0.320 0.285 — Table 6. Factor analysis of chestnut nut quality indices (in the absence of antioxidant enzymes)
品质指标
Quality indexes因子1
Factor1因子2
Factor2因子3
Factor3因子4
Factor4因子5
Factor5共同度
Common degrees单果鲜质量 Single seed fresh −0.158 0.925 −0.164 0.035 −0.130 0.926 果型指数 Nut shape index −0.027 0.074 −0.257 −0.877 −0.153 0.864 体积 Volume 0.177 0.915 0.045 −0.014 0.068 0.876 含水量 Water content −0.214 0.695 0.337 0.076 −0.269 0.720 淀粉 Starch −0.009 −0.187 0.188 0.070 0.887 0.863 可溶性糖 Soluble sugar 0.571 0.035 −0.264 0.107 0.502 0.660 可溶性蛋白 Soluble protein 0.537 −0.253 0.208 0.409 0.369 0.699 氨基酸 Amino acid 0.869 0.048 0.190 0.133 −0.188 0.846 维生素 C Vitamin C 0.232 −0.406 0.651 −0.177 0.364 0.806 总多酚 Total polyphenol 0.483 0.040 −0.318 0.561 0.091 0.658 总黄酮 Total flavonoid 0.691 0.115 −0.090 0.474 0.468 0.942 超氧化物歧化酶 SOD −0.917 0.207 0.115 0.157 −0.087 0.929 多酚氧化酶 PPO −0.085 −0.214 −0.730 −0.239 0.033 0.644 过氧化物酶 POD 0.013 0.392 0.339 0.615 −0.174 0.677 过氧化氢酶 CAT −0.183 0.000 0.745 0.135 0.068 0.611 方差贡献率 Variance contribution/% 20.783 18.039 14.271 13.501 11.546 累计贡献率 Cumulative contribution/% 20.783 38.822 53.093 66.594 78.140 权重系数 Weight coefficient 0.266 0.231 0.183 0.173 0.148 Table 7. Factor analysis of chestnut nut quality indices (in the presence of antioxidant enzymes)
-
利用隶属函数-因子分析相结合的方法,得到各个指标的公因子得分,再根据各自方差贡献率,建立板栗营养物质和抗氧化成分综合评价的数学模型:
式中:Fy代表综合得分,F1~F5分别代表因子1~因子5。
由表8、9可看出:18份板栗种质品质存在显著差异。4份栽培品种中,有或无抗氧化酶时综合得分排名均为:QX107>QL3113>QX3113>HHZ20,表明3个良种中QX107品质较好,HHZ20品质较差。除3个良种外,无抗氧化酶时综合得分前4名分别是ZQ1、ZJ2、LMY-1,QTC;有抗氧化酶时综合评价前4名分别是ZJ2、ZQ1、JIH、QTC。其中,QTC坚果在18份板栗种质中个头较小。
种质
Germplasm因子1
Factor 1因子2
Factor 2因子3
Factor 3综合得分
Comprehensive score排序
OrderQX107 3.159 1.525 1.292 1.423 1 QL3113 3.005 0.047 2.414 1.279 2 QX3113 3.042 0.211 1.635 1.174 3 ZQ1 3.033 0.545 1.231 1.166 4 ZJ2 2.128 1.657 0.497 1.023 5 LMY-1 1.652 0.747 1.014 0.799 6 QTC 1.484 0.080 1.511 0.705 7 JIH 1.032 1.584 0.298 0.676 8 JCY-2 1.062 0.768 1.000 0.642 9 YHZ 0.544 1.641 0.374 0.572 10 XCZ 1.154 0.937 0.293 0.568 11 TPZ 0.354 2.167 −0.305 0.504 12 JSY-7 0.978 0.235 0.897 0.485 13 LJT 1.087 −0.228 1.175 0.468 14 HHZ20 1.454 0.577 −0.263 0.463 15 JCY-1 1.191 0.520 −0.056 0.420 16 JCY-3 0.686 0.621 0.498 0.414 17 YZX 0.514 −0.282 1.085 0.285 18 Table 8. Comprehensive evaluation of nut qualities from different chestnut germplasms(according to equation (1))
种质
Germplasm因子1
Factor1因子2
Factor2因子3
Factor3因子4
Factor4因子5
Factor5综合得分
Comprehensive score排序
OrderQX107 2.502 1.959 1.002 1.421 1.511 1.383 1 QL3113 1.967 0.514 1.793 2.108 2.175 1.293 2 QX3113 2.441 0.625 0.840 1.365 2.042 1.160 3 ZJ2 1.457 2.181 0.914 1.268 0.572 1.064 4 ZQ1 2.890 0.849 −0.508 0.411 1.820 0.947 5 JIH 0.364 2.315 1.306 0.466 0.419 0.791 6 QTC 1.383 0.205 1.552 0.483 1.101 0.738 7 JSY-7 1.161 0.565 1.318 −0.114 0.900 0.620 8 YHZ 0.206 1.920 1.391 0.328 −0.108 0.620 9 LMY-1 1.007 0.921 0.160 0.243 1.289 0.580 10 JCY-2 0.900 0.884 0.810 0.151 0.664 0.559 11 XCZ 0.509 1.391 0.257 0.444 0.419 0.502 12 TPZ −0.849 2.726 0.769 0.101 0.254 0.468 13 LJT 0.670 0.135 1.030 −0.081 1.420 0.464 14 JCY-3 0.294 1.006 0.871 −0.483 0.997 0.417 15 HHZ20 0.983 1.083 −0.390 0.150 0.297 0.398 16 JCY-1 0.553 0.681 −0.255 −0.012 0.282 0.232 17 YZX −0.018 −0.144 0.497 −0.189 1.067 0.139 18 Table 9. Comprehensive evaluation of nut qualities from different chestnut germplasms (according to equation (2))
Comprehensive Evaluation of Nutrients and Antioxidant Components in Nuts of Chestnut
- Received Date: 2021-08-21
- Accepted Date: 2021-11-01
- Available Online: 2022-12-20
Abstract: