甜瓜種質資源果實若干數(shù)量性狀評價指標探討

尚建立 王吉明等

摘 要： 【目的】為了確定我國甜瓜種質資源部分數(shù)量性狀的分級評價指標和參照品種，方便國內外甜瓜資源工作者及引種者交流使用，【方法】通過對國家西瓜甜瓜中期庫內的甜瓜（Cucumis melon L.Sp.pl.1753.p1011）種質果實質量、長度、寬度等9項數(shù)量性狀數(shù)據(jù)的標準化采集，使用Spss.17.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析并繪制各數(shù)量性狀頻率分布直方圖，參照國際植物新品種保護聯(lián)盟（UPOV）的標準進行分級評價并選取參照品種?！窘Y果】果實質量變異系數(shù)最大（74.3%），種腔寬度變異系數(shù)最?。?0.5%）；果肉可溶性固形物含量和種腔大小指數(shù)為正態(tài)分布，其他7項性狀數(shù)據(jù)為偏正態(tài)分布，果實長度的偏態(tài)度最大（2.43），種子千粒質量的偏態(tài)度最?。?.01）；種腔大小指數(shù)按1～3級劃分，2級為中級，分布頻率大于50%，其他8項性狀按1～5級劃分，1級為最低級，5級為最高級，3級為中級；性狀評價按國內外通用的描述語言；每個性狀各等級選取3個參照品種：1個國外品種、2個國內品種，極端性狀除外。【結論】進一步完善我國甜瓜種質資源部分數(shù)量性狀的評價指標及參照品種。

關鍵詞： 甜瓜； 種質資源； 數(shù)量性狀； 評價指標

中圖分類號：S652 文獻標志碼：A 文章編號：1009-9980

E農藝性狀的評價是種質資源研究的中心環(huán)節(jié)，是資源共享與利用的基礎。在國內外園藝作物種質資源交流和研究不斷深入的情況下，規(guī)范和完善我國甜瓜種質資源重要數(shù)量性狀的描述、分級評價和選取參照品種等研究工作，能極大的提高我國甜瓜種質資源的研究和利用效率，方便國際間的交流與合作。國際植物遺傳資源研究所（IPGRI）對包括甜瓜在內的近40種園藝作物建立了統(tǒng)一的共性及特性描述符[1]，國際植物新品種保護聯(lián)盟（UPOV）規(guī)范了園藝作物數(shù)量性狀的分級評價標準[2]，為包括甜瓜在內的園藝作物種質資源農藝性狀評價研究制定了標準和規(guī)范。我國研究者已對西瓜、南瓜、棗、杧果等多種園藝作物數(shù)量性狀進行了分級評價研究[3-11]。目前以甜瓜資源數(shù)量性狀的標準化描述和數(shù)據(jù)采集為基礎，結合分子標記技術開展了數(shù)量性狀定位、資源遺傳多樣性分析及資源分類學等多方面研究[12-20]。甜瓜是我國園藝作物資源體系的重要組成部分，建立了數(shù)量性狀的標準化描述和采集方法[21]，沒有進一步的分級和評價指標。為了完善我國甜瓜種質資源數(shù)量性狀描述評價體系，在國家西瓜甜瓜種質資源中期庫多年數(shù)據(jù)積累的基礎上，參照國際標準，對甜瓜資源果實部分數(shù)量性狀的分級評價指標和參照品種進行了探討，為資源工作者及引種者提供參考，方便國內外的交流使用。

1 材料和方法

1.1 材料

材料來自國家西瓜甜瓜中期庫保存的甜瓜（Cucumis melon L. Sp.pl.1753.p1011）種質，包括薄皮甜瓜sp. conomon（Thunb）Greb、厚皮甜瓜sp. melon、野甜瓜sp. agrestis（Naud）Greb、蛇甜瓜sp. flexuosus（L.）Greb。其中薄皮甜瓜來自國內收集的越瓜及梨瓜類型材料，厚皮甜瓜來源較為廣泛，包括國內的哈密瓜類型和伽師瓜類型，國外引進的阿達納甜瓜和卡沙巴甜瓜等類型，野甜瓜和蛇甜瓜材料主要從國外引進，為了方便今后的引種與交流，所選種質均為中期庫保存種質。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)的標準化采集 材料分別于2007～2010年春在河南中牟（薄皮類型甜瓜試驗地）和新疆石河子（厚皮類型甜瓜試驗地）試驗地種植及采集數(shù)據(jù)。試驗地土壤肥力中等，肥水管理與生產相同，采用網(wǎng)室+滴灌栽培模式，每年每份材料種植7～10株，隨機排列，株行距0.4 m×2.0 m，薄皮類型甜瓜多蔓整枝，根據(jù)植株特性每株留果2～3個，厚皮類型甜瓜單蔓整枝，每株留果1個。材料共計1000份，數(shù)據(jù)采集者為同一人，每份材料調查5～8株果實，各數(shù)量性狀數(shù)據(jù)的調查與采集方法參照《甜瓜種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》，果形指數(shù) （l/w1）是果實長度（l）和果實寬度（w1）的比值，種腔大小指數(shù) （w2/w1）是種腔寬度（w2） 與果實寬度（w1）的比值，數(shù)據(jù)資料為2～3年的平均值。

1.2.2 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析及分級 使用Microsoft Excel.2003和spss.17.0統(tǒng)計分析軟件，統(tǒng)計性狀數(shù)據(jù)的最小值（Min.）、最大值（Max.）、平均值（Mean）、中位數(shù)（Median）、偏態(tài)度（Skewness）、變異系數(shù)（CV）并繪制各數(shù)量性狀數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖（含正態(tài)曲線），在此基礎上，參照王力榮等[22]采用等距法對各數(shù)量性狀分級、評價描述并選取參照品種。

2 結果與分析

2.1 性狀的變異系數(shù)及分布狀態(tài)

甜瓜果實質量、果實長度和寬度等9個數(shù)量性狀的變異情況見表1。最大值和最小值是各性狀差異幅度最大的兩個數(shù)據(jù)，平均值和中位數(shù)的差異反映出了性狀數(shù)據(jù)的集散性。果實長度和種子千粒質量的平均值和中位數(shù)差異大于2.0，其他各性狀差異小于0.5。變異系數(shù)大小反映了個體差異范圍，果實質量變異系數(shù)最大為74.3%，種腔寬度變異系數(shù)最小為30.5%。偏態(tài)度的大小反映出偏正態(tài)分布數(shù)據(jù)峰值相對于正態(tài)分布數(shù)據(jù)峰值左右偏移的程度，種腔大小指數(shù)（種腔寬度/果實寬度w2/w1）和果肉中心糖的偏態(tài)度小于0.1，為正態(tài)分布，其余各數(shù)量性狀偏態(tài)度大于1.0，為偏正態(tài)分布，其中果實長度的偏態(tài)度最大為2.43，果實質量的偏態(tài)度最小為1.38。

2.2 性狀分級指標及參照品種

種腔大小指數(shù)按1～3級分級，1級為最低級，3級為最高級，2級為中級，性狀頻率分布大于50%。其余性狀按1～5級分級，1級為最低級，5級為最高級，3級為中級，種腔寬度和果肉含糖量3級為頻率分布最高級（頻率分布大于40%），其余性狀2級為頻率分布最高級（頻率分布大于35%）。性狀評價描述參照國際植物新品種保護聯(lián)盟（UPOV）標準和《中國甜瓜甜瓜》中使用的國內外通用描述語[23]，如果實質量描述語用小、中、大等。在對照品種的選擇上，包含3個條件：（1）參照品種為3個（2個國內品種，1個國外品種），盡可能每級包含不同類型品種：（2）除極端性狀外，盡量利用國內外公知品種；（3）所有參照品種均為國家西瓜甜瓜中期庫或國家種質資源長期庫內保存的種質。

2.2.1 果實質量 果實質量代表著果實的大小，是資源評價的重要性狀之一，甜瓜資源果實質量的平均值為1.50 kg，從果實質量頻率分布圖1看，我國甜瓜資源以小果型為主，在0.50～1.50 kg，頻率分布最大為56.8%。共分5級評價各級分別為極小果型（野生甜瓜和極早熟薄皮甜瓜）、小果型（早熟薄皮甜瓜）、中果型（中熟洋香瓜、厚薄皮雜交的中間類型）、大果型（中晚熟厚皮甜瓜）和極大果型（晚熟夏甜瓜和冬甜瓜）。

2.2.2 果實長度、寬度和果形指數(shù) 果實長度和寬度是衡量果實大小的重要參數(shù)，果形指數(shù)（果實長度和寬度的比值l/w1）的大小能反映出果實的基本形狀，果形指數(shù)越小代表果實越圓，果形指數(shù)越大，代表果實越長。同時掌握這3個性狀能判斷出果實的基本形態(tài)。圖2、3、4分別為甜瓜果實長度、寬度和果形指數(shù)的頻率分布；果實長度的平均值為16.1 cm，在10.0～20.0 cm，頻率分布最大為56.8%；果實寬度的平均值為11.5 cm，在5.1～10.0 cm，頻率分布最大為40.2%；果形指數(shù)的平均值為1.5，在0.9～1.4，頻率分布最大為53.9%，其中薄皮甜瓜資源果實形狀多是近圓形（扁圓形、圓形、卵形、梨形、橢圓形），大多數(shù)厚皮甜瓜資源（哈密瓜和伽師瓜類型）多為橢圓形和長果形，通過果形指數(shù)的頻率分布看，果實近圓形的資源占總數(shù)的一半以上，與我國薄皮類型甜瓜在資源中占多數(shù)的實際情況相一致，分級指標及參照品種如表3。

2.2.3 果肉厚度、種腔寬度和種腔大小指數(shù) 果肉厚度和種腔寬度分別是衡量果實可食用部分和不可食用部分多少的參數(shù)，種腔大小指數(shù)是衡量種腔占果實總體積的大小比例參數(shù)，通過這3個數(shù)據(jù)，能夠初步判斷果肉和種腔各自所占的比例大小，在育種中具有重要的參考價值。圖5、6、7分別為果肉厚度、種腔寬度和種腔大小指數(shù)的頻率分布；果肉厚度的平均值為2.6 cm，在1.1～2.5 cm的頻率分布最大為48.9%；種腔寬度的平均值為6.5 cm，在6.1～8.0 cm的頻率分布最大為41.8%；種腔大小指數(shù)的平均值為0.6，在0.5～0.6的頻率分布最大為59.3%。大多數(shù)薄皮類型甜瓜與厚皮類型甜瓜的果實種腔寬度相差不大，但果肉厚度差別較大。從果肉厚度的頻率分布也可以看出我國資源以薄皮甜瓜類型為主，與資源的目測調查結果一致，分級指標及參照品種如表4。

2.2.4 果肉可溶性固形物（糖）含量 果肉糖含量的高低是判斷甜瓜果實品質的重要標志之一，甜瓜資源果肉糖含量平均值為10.0%，圖8為果肉糖含量的頻率分布情況，在10.0%～13.0%含糖量，頻率分布最大為40.1%。含糖量極低的品種約占資源的9%，主要包括大部分的蛇甜瓜類型、阿達納甜瓜類型、越瓜類型、菜瓜類型等。含糖量極高的品種約占資源的2%，主要是包括長期選育的優(yōu)質育種材料，分級指標及參照品種。

2.2.5 種子千粒質量 種子千粒質量是種子的大小參數(shù)，甜瓜資源種子千粒質量平均值為29.0 g，圖9為種子千粒質量頻率分布，在11.0～25.0 g頻率分布最大為37.2%。由于不同品種甜瓜種子千粒質量差異較大，極小籽如馬泡瓜（野甜瓜亞種）僅為6.0 g，極大籽如恰爾可口奇（我國新疆特有的冬甜瓜變種）為92.0 g，且其受環(huán)境條件影響較小，可作為區(qū)別不同品種資源的參考指標，分級指標

3 討 論

3.1 材料的選擇

我國針對甜瓜資源數(shù)量性狀的分級評價研究較少，只是對薄皮甜瓜和厚皮甜瓜的優(yōu)異育種材料和育成品種的少數(shù)數(shù)量性狀進行了簡單分級，沒有特定參照品種，分級目的是區(qū)別育種材料及育成品種[21]。根據(jù)甜瓜種質資源類型豐富且多樣性較高的特點，通過對資源數(shù)量性狀的統(tǒng)一分級，使性狀評價標準化，能夠了解我國甜瓜種質資源的組成結構，對今后甜瓜種質資源的收集、保存、共享及遺傳研究等方面有參考意義。因此本研究包括除香瓜亞種sp.dudaim（L.） Greb（材料較少）外的其它4個甜瓜亞種：薄皮甜瓜、厚皮甜瓜、野生甜瓜、蛇甜瓜。

3.2 數(shù)量性狀數(shù)據(jù)的采集與處理

甜瓜種質資源數(shù)量性狀數(shù)據(jù)的采集易受環(huán)境條件和栽培條件的影響，因此選擇把薄皮類型甜瓜資源統(tǒng)一種在適宜其生長的中原地區(qū)（河南省中牟縣），把厚皮類型甜瓜統(tǒng)一種在適宜其生長的西部地區(qū)（新疆石河子）。采用避雨、滴灌栽培模式，通過中期庫具有的大群體樣本（1 000份以上），同一人連續(xù)多年測量數(shù)據(jù)，增強了數(shù)據(jù)的準確性，在一定程度上能夠代表我國甜瓜種質資源數(shù)量性狀的分布情況和遺傳多樣性，為甜瓜資源數(shù)量性狀的分級評價研究提供了保證。

在數(shù)據(jù)處理過程中發(fā)現(xiàn)，成正態(tài)分布的性狀數(shù)據(jù)，最高頻率出現(xiàn)在中級，偏正態(tài)分布的性狀數(shù)據(jù)最高頻率不出現(xiàn)在中級，偏向于峰值偏移的方向，如果實質量中2級（小果型）為頻率分布最高級，這是由于小果型在資源總數(shù)中所占的比例較大的原因，因此劃分的級別較好的反映出了資源的原始分布狀態(tài)。

3.3 數(shù)量性狀的選擇

國內不同作物數(shù)量性狀分級時選取的數(shù)量性狀不同，如王力榮等[22]在桃資源數(shù)量性狀的分級中選取的是花徑、果實縱、橫、側徑等。周俊國等[5]在蔓生南瓜種質資源數(shù)量性狀分級中選取是莖節(jié)間長度、主蔓粗度、葉片長度、花徑等，這些數(shù)量性狀都是資源研究中相對重要的數(shù)量性狀。在甜瓜資源數(shù)量性狀選擇時，不但考慮到數(shù)量性狀在資源研究中的重要性，還要考慮到引種者的需求和方便，把重要的數(shù)量性狀進行分級評價，在將來引種過程中，就可參照對資源數(shù)量性狀統(tǒng)一的分級標準，使用熟悉的描述方式。

3.4 數(shù)量性狀分級評價

國內外對農作物數(shù)量性狀的分級方法歸納起來主要有1～9級、1～5級和1～3級3種分級方法。不同作物采用的方法不同。劉孟軍等[7]對棗樹數(shù)量性狀分別采用1～5級和1～3級分類法，周俊國等對蔓生南瓜數(shù)量性狀采用了1～9級分類法。顏國榮等[24]以152份甜瓜資源為材料，采用1～9級分類法對果實長度、寬度和果肉厚度等性狀進行了分級，由于其選取的材料和種植方式與本研究有較大差異，導致劃分級別的標準不一致。甜瓜資源數(shù)量性狀數(shù)據(jù)均為連續(xù)分布，不同性狀的變異幅度差異較大，本研究分級評價主要考慮到數(shù)量性狀的分布狀態(tài)、引種者對數(shù)量性狀的常用評價、國際間的方便交流。因此作者認為在甜瓜資源數(shù)量性狀分級評價中，不管采用那種分類方法，都要達到分級方便利用的目的，因此采取了1～5級和1～3級兩種不同的分級方法。

4 結 論

甜瓜種質資源果實質量、果實長度、果實寬度等9個數(shù)量性狀中果實質量變異系數(shù)最大為74.3%，種腔寬度變異系數(shù)最小為30.5%；果肉可溶性固形物含量和種腔大小指數(shù)為正態(tài)分布，其他七項性狀為偏正態(tài)分布，其中果實長度的偏態(tài)度最大為2.43，種子千粒質量的偏態(tài)度最小為1.01；種腔大小指數(shù)按1～3級劃分，2級為中級，分布頻率大于50%，其他八項性狀按1～5級劃分，1級為最低級，5級為最高級，3級為中級；每個性狀各等級選取3個參照品種：1個國外品種、2個國內品種，極端性狀除外。

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