袁惠君，贾鸿震，李虎军，李欣，马倩国，巩慧玲

(兰州理工大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州，730050)

宁夏枸杞(LyciumbarbarumL.) 是宁夏、内蒙古、甘肃、青海、新疆等西北干旱半干旱地区广泛栽培的一种旱生经济灌木，具有极强的耐旱、耐盐碱和耐贫瘠性，其嫩枝和叶还可作为家畜的优良牧草[1-4]。同时，宁夏枸杞根、叶、果实均可入药，尤其是其干燥果实-枸杞子，食用和药用已有两千多年的历史[5-8]。枸杞产业成为西北干旱半干旱地区重要的经济支柱之一，绝大部分枸杞鲜果都通过自然晾晒或烘干后制成干品，干果年产量超过50万t[6]。但是，由于品种来源、选育方向等差异，各品种在果实大小、含水量等方面存在显著差异，而这些特征与鲜果干燥效率密切相关。

本文以9个西北干旱地区广泛栽培的宁夏枸杞品种为材料，比较不同品种宁夏枸杞鲜果形态、表皮蜡质分布、体积、比表面体、百粒鲜重、百粒干重、组织含水量的差异，旨在筛选适宜干制加工的品种，为提高枸杞干果生产效率和品质，促进干旱半干旱地区枸杞深加工产业发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

9个宁夏枸杞(LyciumbarbarumL.)品种的鲜果，即蒙杞1号、扁果枸杞、宁杞3号、宁杞4号、宁杞5号、宁杞6号、宁杞7号、宁杞0702和宁杞0901号，于2014年8月在甘肃省白银市景泰县玉杰公司枸杞品种引种基地采集，各品种树龄相同，均为4年生，树体大小相似，高1.0～1.3 m，冠幅1.0～1.2 m。

1.2 仪器与设备

GZX-9030MBE型烘箱，上海博讯医疗设备厂；AB104-N型电子分析天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；日立HITACHI S-3400N型扫描电镜，日本Hitach公司。

1.3 方法

1.3.1 鲜果表皮形态观察

将不同品种枸杞鲜果用自来水冲洗干净后，切取鲜果中部表皮，置于液氮中冷冻后，用HITACHI S-3400N扫描电子显微镜观察表皮蜡质形态。

1.3.2 鲜果形态特征的测定

果实的形态、体积和表面积体积比的测定：果实采摘后，每个品种以四分法随机选取5粒为代表拍照记录果形。在100 mL量筒中准确加入50 mL蒸馏水，再加入随机选取的10粒鲜果，记录总体积，单果体积即为总体积减去50 mL蒸馏水的体积再除以10。每个品种测定8次重复。再随机选取20粒鲜果用游标卡尺逐个测定果粒纵径、横径，按照椭球形表面积公式计算单果表面积=4/3π×(2×纵径×横径+横径×横径)，比表面积=表面积/体积，表示单位体积占有的表面积。

百粒鲜重、百粒干重和组织含水量的测定：以四分法随机选取100粒鲜果，用分析天平精确称量鲜重；再将鲜果转入培养皿中在80 ℃下烘干至恒重精确测定干重。组织含水量为百粒鲜重与百粒干重的差值除以百粒干重。每个品种测定8次重复。

变异系数为每个测量指标的标准差占平均值的百分比。

1.3.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2013建立数据库，用SPSS 17.0 统计软件进行单因素方差分析、相关性分析、因子分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种宁夏枸杞鲜果表皮形态差异

植物表皮蜡质是阻止表皮细胞内水分向外扩散的屏障[19-21]，且表皮蜡质限制水分的散失与蜡质的厚度没有直接联系[22]。尹荣菊等[23]的研究表明：除去枸杞鲜果表皮蜡质后，鲜果烘干时间缩短20 h，日晒干制时间由10 d缩短至4～5 d。可见，枸杞鲜果干制中，表皮蜡质是影响枸杞鲜果干制的主要因素之一。BARTHLOTT等[24]用扫描电镜观察了13 000多种植物表皮蜡质的形态结构并对其进行了系统分类和命名，将表皮蜡质形态分为柱状、棒条状、垂直片状、线状等26类。本文中，9个品种宁夏枸杞鲜果间表皮蜡质的微观形态相似，均呈紧密排列的平行线状，线与线之间无间隙 (图1)，表明表皮蜡质形态不适合用作不同枸杞品种鲜果干燥加工特性的评价指标。

图1 9个品种宁夏枸杞鲜果表皮蜡质形态Fig.1 Morphological character of Lycium barbarum L. fresh fruits epidermis wax in nine cultivars

2.2 不同品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状及变异特征

不同品种宁夏枸杞鲜果形态相似，均为鲜红色，长椭球形(图2)，但比表面积、组织含水量、体积、百粒鲜重和百粒干重差异显著(表1)。

图2 9个品种宁夏枸杞鲜果形态Fig.2 Morphological character of Lycium barbarum L. fresh fruits in nine cultivars

表1 9个品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状及变异特征Table 1 Drying process indicators and variation analysis of Lycium barbarum L. fresh fruit in nine cultivars

注：不同小写字母表示同一指标不同品种间差异显著(p<0.05)。“*” 表示差异显著(p<0.05)，“**” 表示差异极显著(p<0.01)。

以比表面积和组织含水量最小的蒙杞1号为对照，扁果枸杞、宁杞0901号、宁杞6号、宁杞5号、宁杞0702号、宁杞3号、宁杞7号和宁杞4号的比表面积分别比对照高33%、31%、27%、21%、20%，宁杞3号和宁杞7号均比对照高14%，宁杞4号比对照高13%(表1)；宁杞7号组织含水量比对照高6%，宁杞3号、扁果枸杞和宁杞0901号均比对照高5%，宁杞5号、宁杞4号和宁杞6号比对照高4%，宁杞0702号比对照高1%(表1)。

以体积、百粒鲜重和百粒干重最小的扁果枸杞为对照，蒙杞1号、宁杞0901号、宁杞3号、宁杞7号、宁杞6号、宁杞4号、宁杞5号和宁杞0702号的体积比对照分别高74%、52%、51%、35%、30%、20%、15%和7%；宁杞3号、蒙杞1号、宁杞0901号、宁杞7号、宁杞6号、宁杞4号、宁杞5号和宁杞0702号的百粒鲜重分别比对照高75%、72%、60%、42%、26%、22%、16%和3%；蒙杞1号、宁杞3号、宁杞0901号、宁杞7号、宁杞6号、宁杞4号、宁杞0702号和宁杞5号的百粒干重比对照高121%、75%、66%、39%、38%、33%、28%和21%(表1)。

2.3 不同品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状的因子分析和聚类分析

因子分析结果表明：前2个因子的累计贡献率为83.15%，即前2个因子所含信息量占总信息量的83.15%，且2个因子的特征值均超过1，表明前2个因子可以用于枸杞鲜果干制加工性状指标评价。因子1的方差贡献率为61.89%，代表性指标分别为体积、百粒鲜重和百粒干重，可定义为产量因子；因子2的方差贡献率为21.26%，代表性指标为组织含水量和比表面积，可定义为水分状况因子。产量因子的3项指标中，百粒干重因子权重最高(表2)，与体积、百粒鲜重呈极显著正相关(表3)，故百粒干重可代表产量因子。

表2 9个品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状的因子分析Table 2 Factor analysis of drying process indices of Lycium barbarum L.fresh fruit in nine cultivars

水分状况因子的2项指标中，组织含水量因子权重最高(表2)，且与比表面积呈显著正相关(表3)，因此组织含水量可代表水分状况因子。通过对枸杞鲜果干制加工性状指标数据标准化后的数值乘以各因子的权重，计算出每个样品的综合得分，用得分的高低进行枸杞鲜果品质排序(表4)，结果表明，不同品种枸杞鲜果干制加工性状存在差异。在供试的9个枸杞品种中，蒙杞1号排名最优；其次是宁杞3号、宁杞0901号、宁杞7号；再其次为宁杞6号、宁杞4号、宁杞5号、宁杞0702号；扁果枸杞综合排名最后。

聚类分析结果表明(图3)：9个枸杞品种可分为4类，其中蒙杞1号单独聚为一类，其特点为百粒干重和体积优于其他类群，且比表面积和组织含水量低(表1)；宁杞0901、宁杞7号、宁杞3号3个品种聚为一类，其比表面积、组织含水量、百粒干重、体积均较高(表1)；宁杞0702号、宁杞6号、宁杞5号、宁杞4号4个品种聚为一类，扁果枸杞单独聚为一类，其特点均为比表面积和组织含水量较高，而百粒干重和体积较小(表1)。

图3 宁夏枸杞鲜果干制加工性状特征聚类分析系统树Fig.3 Dendrogram obtained from cluster analysis of drying process indices of Lycium barbarum L. fresh fruits in nine cultivars

枸杞单果体积和百粒重是评价枸杞果实质量的重要指标，体积和百粒重越大，经济价值越高[15]。比表面积、组织含水量是影响果蔬干制的重要因素[19-20]。比表面积越大，即单位体积对应的表面积越大，蒸腾面积越大，越利于干燥[20]；组织含水量越高，越不利于干燥。本文中，体积、百粒鲜重和百粒干重定义为产量因子，以百粒干重为代表；比表面积和组织含水量定义为水分状况因子，以组织含水量为代表；产量因子对方差的贡献率远远超过水分状况因子，且百粒干重在产量因子中所占的权重又高，因此在计算排序得分时百粒干重和组织含水量是影响得分的2个最重要因素，百粒干重对得分的影响远远大于组织含水量，又由于组织含水量与百粒干重呈极显著负相关(表3)，因此，百粒干重越大，且组织含水量越低的品种得分越高，如蒙杞1号；相反地，扁果枸杞得分最低。聚类分析也将百粒干重最大、组织含水量最小的蒙杞1号单独聚为一类，而具有相反特征的扁果枸杞聚为另一类。可见，百粒干重和组织含水量是体现枸杞鲜果干制加工特性的关键指标。

表3 9个品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状的相关性分析Table 3 Correlation analysis of drying process indicators of Lycium barbarum L.fresh fruit in nine cultivars

注： “*” 表示相关性分析的差异显著(p<0.05)，“**”表示相关性分析的差异极显著(p<0.01)。

表4 9个品种宁夏枸杞鲜果干制加工性状的因子得分Table 4 Scores of the factor analysis of Lycium barbarum L. fresh fruits in nine cultivars

3 结论

9个品种宁夏枸杞鲜果表皮蜡质形态和果形相似，果形均为鲜红色长椭球形，表皮均被排列紧密的线状蜡质覆盖。品种间比表面积、组织含水量、单果体积、百粒鲜重和百粒干重差异显著。百粒干重和组织含水量是体现枸杞鲜果干制加工特性的关键指标。9个品种宁夏枸杞分为4类：蒙杞1号因百粒干重大且组织含水量低而综合得分最高，最适合用于干制；其次适合于干制加工的品种是宁杞0901、宁杞7号、宁杞3号；宁杞0702号、宁杞6号、宁杞5号、宁杞4号为一类，扁果枸杞单独聚为一类，这两类的特点均为百粒干重小且组织含水量高，综合排名低，不宜干制。