茄子重要性狀表型多樣性及其在育種研究中的應(yīng)用

喬燕春等

摘 要 調(diào)查分析29份茄子種質(zhì)資源的8個(gè)數(shù)值型性狀和10個(gè)非數(shù)值型性狀指標(biāo)。結(jié)果表明：29份材料的變異系數(shù)變化范圍為0.090～0.568，其中葉長/葉寬的變異系數(shù)最小，萼片色變異系數(shù)最大；遺傳多樣性指數(shù)的變化范圍為0.401～1.529，其中花瓣色遺傳多樣性指數(shù)值最小，莖色的遺傳多樣性指數(shù)最大；7個(gè)非數(shù)值型性狀與抗青枯病的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，葉緣深度、葉脈色、莖色、萼片色、花瓣色、果形與田間青枯病病情存在一定的正相關(guān)性，嫩莖茸毛數(shù)量與田間青枯病發(fā)病情況呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果為茄子田間選育種研究提供可靠的依據(jù)。

關(guān)鍵詞 茄子 ；表型性狀 ；育種研究

分類號(hào) S641.1

Abstract In this study， 8 quantitative characters and 10 qualitative characters of 29 eggplant germplasms were investigated and analyzed. The results showed that： The range of variation coefficient （CV%） was from 9% to 56.8% in 29 accessions. The CV of leaf length / width was the smallest， the CV of sepal color was the maximum. The range of genetic diversity index was 0.401～1.529. The minimum genetic diversity index was in petals， the maximum genetic diversity index was in stem color； The correlation analysis results between 7 qualitative characters and bacterial wilt resistance showed： leaf margin depth， leaf vein color， stem color， sepal color， petals color， fruit shape has a positive correlation with wilt disease bacterial in field， tender stem pubescence has a correlation relationship with wilt disease bacterial in field.The results provide the reliable basis for the breeding of eggplant.

Keywords eggplant ； Solanum melongena L. ； phenotypic traits ； breeding research

茄子（Solanum melongena L.）在全球均有分布，以亞洲最多[1]。中國是茄子的次生起源中心，有一千多年的栽培歷史，在長期的自然演化和栽培馴化過程中，茄子已形成豐富的形態(tài)多樣性[2]，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，利用分子標(biāo)記開展茄子遺傳多樣性研究已經(jīng)非常普遍[2-7]，但結(jié)果普遍表明茄子栽培種遺傳背景較窄，分子水平的聚類結(jié)果與傳統(tǒng)方法中依據(jù)的果實(shí)形狀、地理分布等的分類結(jié)果大不相同。表型多樣性是在形態(tài)水平上對遺傳多樣性的闡述，是遺傳多樣性與環(huán)境多樣性的綜合表現(xiàn)，是生物多樣性的重要研究內(nèi)容[8-9]。近年有關(guān)茄子形態(tài)學(xué)標(biāo)記的研究也有一些報(bào)道，趙德新等[10]對55份茄子的形態(tài)學(xué)性狀主成分及聚類分析開展了研究，聚類結(jié)果將供試材料聚為圓茄、卵圓茄和長茄3個(gè)大類群；詹園鳳等[11]和張念等[12]也開展了茄子形態(tài)學(xué)方面的研究。本研究對29份茄子核心種質(zhì)資源開展了形態(tài)學(xué)調(diào)查和指標(biāo)分析，在前期分子標(biāo)記的基礎(chǔ)上從形態(tài)學(xué)特征評(píng)價(jià)茄子資源，以期為茄子的遺傳育種研究提供有價(jià)值的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究所采用的29份茄子種質(zhì)資源分別來自泰國、中國臺(tái)灣、香港、廣西及廣東周邊地區(qū)，由廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜研究所茄子課題組多年收集和自交純化而來（表1），供試種質(zhì)材料種植于廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)基地，其生長、結(jié)果期間的管理水平較為相似。以2014年的2造數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)，2造共有的數(shù)據(jù)特征一致。

1.2 方法

表觀特征觀察參照詹園鳳等[11]的方法，分別于2014年春秋2造重復(fù)調(diào)查了29 份供試茄子資源的主莖高度、節(jié)間長、葉長、葉寬、葉長/寬、果長、果橫徑、果長/橫徑共計(jì)8項(xiàng)數(shù)值型性狀指標(biāo)和葉緣深度、葉脈色、莖色、萼片色、花瓣色、莖毛有無、果皮色、果形、果肉色以及田間青枯病發(fā)病情況共計(jì)10項(xiàng)質(zhì)量性狀指標(biāo)，每個(gè)表型性狀指標(biāo)測量100個(gè)樣品。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用spss14.0 軟件對表型性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其遺傳多樣性指數(shù)（H）的計(jì)算公式如下：

H′=-∑PilnPi（i=1～s）

式中：s為表型分類數(shù)，Pi為該性狀中各個(gè)分類出現(xiàn)的頻率。參照詹園鳳等[11]對已調(diào)查的質(zhì)量性狀指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)，并根據(jù)表型給予賦值（表2）。

利用DPS 軟件通過歐氏-最長距離法對所有表型性狀進(jìn)行聚類分析[13]。

用Excel自帶的軟件對表型性狀與青枯病的相關(guān)性進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茄子材料的18個(gè)性狀調(diào)查分析

通過對29 份供試茄子資源的主莖高度、節(jié)間長、葉長、葉寬、葉長/寬、果長、果橫徑、果長/橫徑共計(jì)8項(xiàng)數(shù)值型性狀指標(biāo)和葉緣深度、葉脈色、莖色、萼片色、花瓣色、嫩莖茸毛多少、果皮色、果形、果肉色、田間青枯病發(fā)病情況共計(jì)10項(xiàng)非數(shù)值型性狀指標(biāo)進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)可知，其變異系數(shù)范圍為0.090～0.568，葉長/葉寬的變異系數(shù)最小，萼片色變異系數(shù)最大；遺傳多樣性指數(shù)的變化范圍為0.401～1.529，花瓣色遺傳多樣性指數(shù)值最小，莖色的遺傳多樣性指數(shù)最大（表3）。

2.2 表型性狀與抗青枯病的相關(guān)性研究

利用Excel自帶的軟件對表型性狀與田間青枯病發(fā)病情況的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果表明，17個(gè)表型性狀與田間青枯病的發(fā)病情況存在一定的相關(guān)性（表3）。其中，茄子主莖高度、葉長、葉寬、果長、果長/橫徑、葉緣深度、葉脈色、莖色、萼片色、花瓣色、果皮色、果形等12個(gè)表型指標(biāo)與田間青枯病的病情指數(shù)呈正相關(guān)；茄子節(jié)間長、葉長/寬、果橫徑、嫩莖茸毛多少、果肉色等與田間青枯病發(fā)病情況呈負(fù)相關(guān)。

2.3 表型性狀的遺傳多樣性研究

利用DPS 軟件對供試的29份材料中的18個(gè)表型性狀進(jìn)行遺傳聚類（圖1）。結(jié)果顯示，聚類結(jié)果主要聚為2大類群，其中9832-1-1-3、DRQJ、9424、0605-1-1-1-2-2-3、mef5、NF、9415、LY3、1222等聚為一類群，這9份材料花瓣色均為紫色，肉色多數(shù)為白色（除DRQJ為淡綠色外），果形均為長棒形到棒形，屬偏長類型，葉脈色、莖色均為紫色，葉緣深度偏深。其它的20份材料中，M19-1、0031、M62111-13-2、mef13-1-3、M55-3-6、9413-2-3、62112、06ZF、ZJ1花瓣色均為紫色，果形均為長棒形到棒形，果肉色多數(shù)呈白色（除9413-2-3肉色為淡綠色外），莖色為紫色（從淺紫色到深紫色），這9份材料先聚為一亞類群；ZLBJ、S47A、EG203、WZ萼片色均較淺，聚為一小類，1019、1020、D006、983235、06057B、JX、1017果形均為棒形，聚為一小類，這2個(gè)小類群聚為一亞類群。

3 討論

3.1 茄子材料的表型多樣性

茄子是中國南北地區(qū)普遍種植的大宗蔬菜之一[14]，因其種植容易、耐貯藏、便于長途運(yùn)輸、可周年供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)而深受廣大生產(chǎn)者和消費(fèi)者的歡迎。長期以來因各地消費(fèi)習(xí)慣及生態(tài)氣候不同，茄子栽培品種形成了不同的生態(tài)類型，生產(chǎn)與消費(fèi)的區(qū)域性都很強(qiáng)，特別是其商品外觀品質(zhì)必須符合當(dāng)?shù)氐南M(fèi)習(xí)慣才能被接受。近年來有關(guān)茄子表型多樣性和分子多樣性的報(bào)道較多，結(jié)果均顯示分子水平的聚類結(jié)果與傳統(tǒng)分類的結(jié)果不一致。本研究通過田間試驗(yàn)觀察了29份茄子材料的18個(gè)表型特征，并進(jìn)行遺傳聚類，聚類結(jié)果表現(xiàn)為多基因型混雜，并不能將聚類結(jié)果與傳統(tǒng)分類結(jié)果相統(tǒng)一，與前文報(bào)道[15]的利用SRAP和SSR 2種分子標(biāo)記對42份材料的遺傳多樣性的聚類結(jié)果類似，即表型聚類結(jié)果不能與傳統(tǒng)分類結(jié)果完全吻合，比如茄子的果實(shí)顏色、果肉色、花的色澤等重要表型特征，說明茄子在長期的自然選擇和人為選配的過程中產(chǎn)生多基因聚合共同發(fā)揮功能的現(xiàn)象，因此不能以單一性狀或幾個(gè)性狀來評(píng)價(jià)茄子的遺傳特性，要綜合多個(gè)表型共同分析。此外，還應(yīng)結(jié)合田間選育種經(jīng)驗(yàn)，如茸毛多的材料則表現(xiàn)為抗青枯病，2種花色的親本材料雜交則更有雜種優(yōu)勢。從供試的29份材料可知，其表型多樣性較為豐富，是比較理想的骨干親本材料。

3.2 茄子材料表型遺傳特征在選育種中的應(yīng)用

華南地區(qū)易受高溫高濕影響，青枯病發(fā)生較為嚴(yán)重[16]，選育優(yōu)質(zhì)抗青枯病茄子新品種是華南型茄子選育種的目標(biāo)，篩選優(yōu)質(zhì)、抗青枯病的茄子材料骨干親本可為育種研究提供較好的資源。本研究結(jié)果顯示，葉緣深度、葉脈色、莖色、萼片色、花瓣色和田間青枯病發(fā)病指數(shù)存在一定的正相關(guān)性，嫩莖茸毛多少與田間青枯病發(fā)病指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，相對較抗青枯病，這與田間篩選優(yōu)質(zhì)抗病材料的調(diào)查指標(biāo)是比較吻合的。因此，選育優(yōu)質(zhì)、抗青枯病的茄子新品種及結(jié)合表型特征和田間病圃觀察是選配優(yōu)質(zhì)茄子新品種的有效途徑。

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