马铃薯(Solanlum tuberostun L.)是茄科茄属一年生草本块茎植物,别名洋芋、土豆和山药蛋等,是一种粮菜兼用型农作物,也是重要的经济作物,具有低脂肪、高碳水化合物、高维生素、高钾等特点,被誉为"地下苹果",与其他蔬菜相比,其总体营养更占优势。在所有的粮食作物当中,其总产量仅落后于玉米、小麦和水稻,位列全球第四位。马铃薯产量高,价格较低,能适应多种不同的气候和土壤,成为世界许多地区膳食中的大宗,目前,中国马铃薯种植面积和产量均居世界第一。彩色马铃薯富含花青素。花青素是一种抗氧化物质,广泛存在于自然界高等植物中,是天然的水溶性色素,属于黄酮类化合物,有可能作为潜在的天然色素的新型色素源,代替高昂的天然色素,其抗氧化能力远高于维生素C和维生素D,是目前公认的最佳天然抗氧化剂,还具有抗衰老、抗癌、预防心脑血管疾病等保健功能,比普通马铃薯更具有发展潜力,是较为理想的营养保健食品。彩色马铃薯不仅比普通马铃薯具有更高的营养价值,而且丰富了餐桌上的颜色,还可以制作成不同的加工类食品,具有很大的发展潜力。由于马铃薯用途不同,对其品质要求也不同。马铃薯品质评价不能仅依靠单个指标进行,须多个指标进行综合考虑。目前,国内外关于马铃薯营养品质的评价已经有较多的研究,但是大多是运用1种或2种评价方法进行综合评价,且针对彩色马铃薯开展研究的报道相对较少。为筛选适合不同加工用途的彩色马铃薯品种(系),对20个彩色马铃薯品种(系)进行品质指标淀粉、蛋白质、还原糖、可溶性糖、维生素C(Vc)和花青素含量的测定,运用相关性分析、主成分分析、隶属函数法以及系统聚类分析多种方法对其品质进行综合性评价,以期筛选出适用于不同加工用途且品质优良的彩色马铃薯种质,为彩色马铃薯产业的发展提供参考。结果表明,20个彩色马铃薯品种(系)淀粉、蛋白质、还原糖、可溶性糖、Vc和花青素含量各品质指标在品种(系)间变异系数分别为14.35%、21.31%、67.20%、39.77%、44.31%、173.43%。其中"HR11"的淀粉含量最高,"JZ-20"的蛋白质含量和可溶性糖含量最高,"HR20-4A"的还原糖含量最高,"HR19"的Vc含量最高,"豫彩1号"的花青素含量最高。相关性分析表明,马铃薯还原糖含量与可溶性糖含量之间表现为显著正相关关系,淀粉含量与还原糖和可溶性糖含量之间分别呈显著或极显著负相关关系。主成分分析表明,20个彩色马铃薯品种(系)的品质指标可以用4个主成分来表示,各成分所代表的品质指标分别为淀粉、花青素、Vc和还原糖含量。通过隶属函数法和系统聚类分析对供试马铃薯品种(系)的品质进行综合性评价,"CF15-4"和"豫彩1号"综合品质最优。其中,"CF15-4"淀粉和Vc含量较高,还原糖含量较低,为蔬菜和加工兼用型种质,可作为薯条、薯片加工型材料,也可作为淀粉加工型材料;而"豫彩1号"花青素含量最高,淀粉、Vc含量也相对较高,但还原糖含量偏高,可作为优良的菜用种质,也可作为特色彩色马铃薯种质。这在一定程度上为马铃薯种质资源的品质鉴定、合理利用及品种选择提供了参考依据。20个彩色马铃薯品种(系)中淀粉含量、蛋白质含量、还原糖含量、可溶性糖含量、Vc含量和花青素含量的变异系数较大,分别达到14.35%、21.31%、67.20%、39.77%、44.31%、173.43%,说明供试材料的这些指标通过遗传手段进行改良的潜力较大,即后期可通过品种间杂交提高马铃薯综合品质,从而选育出较优良的种质。马铃薯加工利用的方式不同,对马铃薯的品质要求存在一定的差异。淀粉、蛋白质、Vc、还原糖是评价马铃薯品质的主要指标,其中淀粉、Vc和还原糖的含量又与品种选育和加工品质密切相关,具有较高Vc含量的种质适于鲜食和菜用,具有较高淀粉含量、较低还原糖的种质适于加工。在淀粉处理生产中,马铃薯淀粉含量须超过18%,本研究选取的彩色马铃薯品种(系)中没有淀粉含量在18%以上的品种,淀粉含量都普遍较低,不适用于淀粉加工生产。用于薯条、薯片类油炸食品加工的马铃薯要求还原糖含量低于0.4%,过高则会影响口感。本研究大部分供试材料Vc含量较高,淀粉含量较低,属于鲜食和菜用材料,少数作为加工或兼用种质。利用隶属函数分析法在综合评价块茎品质方面得到了广泛的应用。通过相关性分析得出所选取的20个彩色马铃薯品种(系)块茎的6个品质指标之间存在一定程度的相关性,其中淀粉含量与可溶性糖含量呈极显著负相关。采取主成分分析法对品质指标进一步分类和简化,以提高彩色马铃薯品质评价的分析效率和可靠性。按照方差累积贡献率大于85%的原则,提取出了4个主成分,依次是淀粉含量、花青素含量、Vc含量和还原糖含量。随后结合隶属函数法和系统聚类分析,筛选出"CF15-4"和"豫彩1号"2个品质优良的品种。其中,"CF15-4"和"豫彩1号"的淀粉含量和Vc含量较高,但"豫彩1号"还原糖含量较高,可作为优良的菜用种质;"CF15-4"还原糖含量较低,可作为蔬菜和加工的兼用种质;"CF15-4"的Vc含量较高,而还原糖含量较低,可作为薯条、薯片加工型材料,同时也可作为淀粉加工型的备选种质。"豫彩1号"的花青素含量最高,可作为特色彩色马铃薯品种大规模推广应用。