黃瓜若干品質(zhì)性狀的選擇指數(shù)構(gòu)建與應(yīng)用

徐強+張子默+盧俊成+齊曉花+陳學(xué)好

摘要：以19個黃瓜品種為材料，構(gòu)建并分析了果實鮮質(zhì)量、果實干質(zhì)量、可溶性總蛋白質(zhì)含量、可溶性總糖含量及維生素C含量等5個目標(biāo)性狀的各種選擇指數(shù)。結(jié)果表明：在包括目標(biāo)性狀在內(nèi)的多性狀選擇中，由果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量，鮮質(zhì)量、干質(zhì)量，果肉厚、鮮質(zhì)量、可溶性總蛋白質(zhì)含量，果長、果徑、可溶性總糖含量，果徑、果肉厚、維生素C含量構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度和相對效率分別優(yōu)于對5個目標(biāo)性狀的直接選擇，且涉及的性狀較少，實用性強，為較優(yōu)選擇指數(shù)。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)的多性狀選擇中，由果長、果徑、果肉厚，果徑、鮮質(zhì)量，果徑、果肉厚，果長、果徑、果肉厚，果徑、果肉厚構(gòu)成的選擇指數(shù)分別對5個目標(biāo)性狀具有較高的選擇效果。

關(guān)鍵詞：黃瓜；品質(zhì)性狀；選擇指數(shù)；遺傳進度

中圖分類號： S642.203文獻標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2017）23-0107-05

是我國栽培面積最大的蔬菜作物之一，近年來，隨著我國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整與優(yōu)化，黃瓜種植呈現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展趨勢。長期以來，我國黃瓜育種盡管在抗病、抗逆等方面取得了一系列成果，但在品質(zhì)育種方面進展較為緩慢，這在一定程度上制約了黃瓜產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展[1]。選擇一個優(yōu)良的黃瓜新品種，在品質(zhì)性狀方面，除了考慮果實的外部性狀如果皮的顏色、光滑程度、果型大小外，還應(yīng)考慮果實的內(nèi)部品質(zhì)如果肉厚度、可溶性總糖、可溶性總蛋白質(zhì)、維生素C含量等方面的性狀，因此，在選擇過程中對諸多的性狀必須綜合加以考慮，即進行多個性狀的綜合選擇。而多性狀選擇指數(shù)法是把選擇的目標(biāo)在面向全部所要改良的性狀的前提下，考慮到每種性狀的相對經(jīng)濟重要性并根據(jù)性狀的遺傳力的大小以及不同性狀之間的遺傳相關(guān)和表型相關(guān)程度，對各種性狀進行適當(dāng)?shù)募訖?quán)，從而期望在一切具有較重要經(jīng)濟價值的性狀上能獲得更迅速有效的改良[2-3]。多性狀選擇指數(shù)法在作物育種實踐中已得到較好的應(yīng)用[4-11]。

本研究分別以果實鮮質(zhì)量、干質(zhì)量、可溶性總蛋白質(zhì)含量、可溶性總糖含量以及維生素C含量作為目標(biāo)性狀，構(gòu)建包括果長、果徑、果肉厚等性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)，討論選擇指數(shù)對各目標(biāo)性狀選擇的遺傳進度、效率，旨在為黃瓜品質(zhì)性狀育種中利用選擇指數(shù)進行選擇、提高選擇效率提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試品種

選用19個黃瓜品種，分別是ZQ-1、上海洋涇黃瓜、津春5號、EP6415、美燕、瑞吉、秀燕、四川寸金、錦州黃瓜、慈溪小黃瓜、EP326、日節(jié)成、臺灣小青瓜、EP6392、早青2號、夏青4號、揚州乳瓜、臺灣小胡瓜、儀黃。

1.2試驗設(shè)計

試驗于揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院試驗園區(qū)進行。2015年3月5日播種，4月8日定植于塑料大棚，隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，2行區(qū)，行距0.60 m，株距0.25 m，小區(qū)面積 3 m2。進入開花期后，每小區(qū)隨機抽取15株作為樣株，選第6～10節(jié)位上的雌花進行人工自交授粉；授粉后7 d，測定果實鮮質(zhì)量、果長、果徑、果肉厚度、果實干質(zhì)量、可溶性總糖含量、可溶性總蛋白質(zhì)含量及維生素C含量?？扇苄钥偺呛俊⒖扇苄钥偟鞍踪|(zhì)含量及維生素C含量的測定參照文獻[12-14]進行。

1.3選擇指數(shù)構(gòu)建

根據(jù)選擇指數(shù)的構(gòu)建原理：

b1p11+b2p12+…+bnp1m=a1g11+a2g12+…+ang1n；

b2p11+b2p22+…+bnp2m=a2g21+a2g22+…+ang2n；

b1pm1+b2pm2+…+bnpmm=a1gm1+a2gm2+…+angmn。

式中：b1、b2…bm為各選擇性狀的系數(shù)，p11、p12…pmm為選擇性狀間的表型協(xié)方差，a1、a2…an為目標(biāo)性狀的經(jīng)濟權(quán)重，當(dāng)只有1個目標(biāo)性狀時，a=1；g11、g12…gmn為選擇性狀與目標(biāo)性狀的遺傳協(xié)方差。

由此聯(lián)立方程解得各選擇性狀的系數(shù)，進而得到選擇指數(shù)表達式，即：I=b1x1+b2x2+…+bmxm。

全部資料以小區(qū)平均數(shù)為單位用SAS軟件進行計算。

2結(jié)果與分析

2.1果實鮮質(zhì)量的選擇指數(shù)分析

以黃瓜果實鮮質(zhì)量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的選擇指數(shù)見表1。由表1可知在包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)的遺傳進度以果肉厚、鮮質(zhì)量組合為最大，其次是果徑、鮮質(zhì)量組合與果長、鮮質(zhì)量組合，這3個選擇指數(shù)的相對效率較直接選擇提高的幅度均未超過10%；由3個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)中，以果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量組合的遺傳進度為最大，與直接選擇相比效率提高了14.88%；而由果長、果徑、果肉厚和鮮質(zhì)量4個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為40.745 3 g，相對選擇效率比直接選擇提高14.95%，但與果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量及果長、果肉厚、鮮質(zhì)量組合的選擇效果差異不明顯。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)的遺傳進度以果長、果徑組合為最高，相對選擇效率達30.23%；而由果長、果徑、果肉厚3個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的相對選擇效率為34.95%，與果長、果徑構(gòu)成的選擇指數(shù)相比，相對效率提高了4.72百分點。

2.2果實干質(zhì)量的選擇指數(shù)分析

以黃瓜果實干質(zhì)量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的選擇指數(shù)見表2。由表2可以看出在包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的4個選擇指數(shù)中以鮮質(zhì)量、干質(zhì)量性狀組合的遺傳進度為最大，相對選擇效率比直接選擇提高了 21.74%，具有較好的選擇效果；由3個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)中，果徑、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量性狀組合的遺傳進度最大，相對效率較直接選擇提高了24.92%；由4個和5個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)中，遺傳進度雖然有所提高，但與由果徑、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的選擇效率相比差異不大。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)的遺傳進度以果徑、鮮質(zhì)量性狀組合為最大，相對選擇效率達93.21%，具有較好的間接選擇效果；由3個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)中，果長、果徑、果肉厚組合的相對選擇效率最低，果長、果徑、鮮質(zhì)量組合與果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量組合的相對選擇效率較好，但與果徑、鮮質(zhì)量性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)相比，選擇效果差異很?。欢晒L、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量4個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為2.122 5 g，相對效率為93.25%，但與果徑、鮮質(zhì)量組合的選擇效率差異較小。endprint

2.3果實可溶性總蛋白質(zhì)含量的選擇指數(shù)分析

以黃瓜果實中可溶性總蛋白質(zhì)含量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的選擇指數(shù)見表3。由表3可知，包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)以果肉厚、可溶性總蛋白質(zhì)含量組合為最佳，選擇指數(shù)的遺傳進度為0.436 0 g，相對選擇效率比直接選擇提高了19.26%；由3個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)中，以果肉厚、鮮質(zhì)量、可溶性總蛋白質(zhì)含量組合的遺傳進度最高，為0.456 2 mg/g，相對效率較直接選擇提高了24.78%，較果肉厚、可溶性總蛋白質(zhì)含量構(gòu)建的選擇指數(shù)效率提高了 5.52百分點，具有較好的選擇效果；由4個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)中，遺傳進度最大的為果長、果徑、果肉厚、可溶性總蛋白質(zhì)含量組合，相對選擇效率比直接選擇提高了28.39%。而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量和可溶性總蛋白質(zhì)含量5個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為 0.479 4 mg/g，相對效率比直接選擇提高31.13%。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)中，遺傳進度最大的為果徑、果肉厚組合，相對效率達49.97%，具有較好的間接選擇效果；由3個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)中，以果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量組合的遺傳進度最大，相對效率達50.90%，而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量4個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為0.191 0 mg/g，相對效率為52.24%，但與由果徑、果肉厚性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)相比較，選擇相對效率差異均較小。

2.4果實可溶性總糖含量的選擇指數(shù)分析

以黃瓜果實中可溶性總糖含量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的選擇指數(shù)見表4。由表4可以看出，在包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)的遺傳進度以果徑、可溶性總糖含量組合為最高，但相對選擇效率比直接選擇僅提高了5.74%；由3個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)中，遺傳進度以果長、果徑、可溶性總糖含量組合為最高，與直接選擇相比，效率提高了11.13%；由4個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)中，果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量、可溶性總糖含量組合的遺傳進度最高，其相對選擇效率比直接選擇提高了16.55%；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量和可溶性總糖含量5個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為2.141 1 mg/g，相對選擇效率比直接選擇提高16.74%。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)的遺傳進度以果長、果肉厚組合為最高，相對選擇效率為42.95%；由3個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)中以果長、果徑、果肉厚組合的遺傳進度為最高，相對效率達51.43%；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量4個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為0.958 3 mg/g，相對效率為 52.24%，但與果長、果徑、果肉厚性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)相比，選擇效果差異很小。

2.5果實維生素C含量的選擇指數(shù)分析

以黃瓜果實中維生素C含量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的選擇指數(shù)見表5。由表5可知，在包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)的遺傳進度以果徑、維生素C含量為最大，其次為果肉厚、維生素C含量組合，相對選擇效率較直接選擇分別提高了17.07%、12.69%；在由3個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)中，遺傳進度以果徑、果肉厚、維生素C含量以及果徑、鮮質(zhì)量、維生素C含量組合為較高，相對選擇效率比直接選擇分別提高了27.07%、23.73%，具有較好的選擇效果；由4個性狀構(gòu)成的3種選擇指數(shù)中，果長、果徑、果肉厚、維生素C含量組合的遺傳率最高，相對選擇效率比直接選擇提高了30.43%，但與果徑、果肉厚、維生素C含量構(gòu)成的選擇指數(shù)相比，相對效率僅提高3.36百分點；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量和維生素C含量5個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為3.957 7 μg/g，相對選擇效率比直接選擇提高31.77%。在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)所構(gòu)建的選擇指數(shù)中，由2個性狀構(gòu)成的6種選擇指數(shù)的遺傳進度以果徑、果肉厚為最高，相對效率達55.51%，間接選擇效果較好；由3個性狀構(gòu)成的4種選擇指數(shù)中，果長、果徑、果肉厚的遺傳進度最大，相對效率為59.29%，但與果徑、果肉厚構(gòu)成的選擇指數(shù)相比，選擇效率僅提高了3.78百分點；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量4個性狀構(gòu)成的選擇指數(shù)的遺傳進度為1.794 5 μg/g，相對效率為59.74%，但與果長、果徑、果肉厚性質(zhì)構(gòu)成的選擇指數(shù)的選擇效率差異較小。

3討論與結(jié)論

一個優(yōu)良品種應(yīng)該具備多方面的優(yōu)良特性，在選擇過程中對這諸多性狀必須綜合加以考慮。在利用選擇指數(shù)指導(dǎo)育種實踐中，對目標(biāo)性狀的選擇，一方面要考慮到目標(biāo)性狀的選擇效果，另一方面要考慮所涉及性狀的多少、性狀觀察測定的難易程度。

本研究表明，在包括黃瓜果實鮮質(zhì)量為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的多性狀選擇指數(shù)中，以果徑、果肉厚、鮮質(zhì)量構(gòu)建的選擇指數(shù)為佳，相對選擇效率較高，且涉及的性狀較少、較易測定，有利于生產(chǎn)實踐中推廣應(yīng)用；在不包括目標(biāo)該性狀的多性狀選擇指數(shù)中，以果長、果徑、果肉厚組合選擇效果較好，鮮質(zhì)量性狀的相對選擇效率較高，同時這3個性狀測定比較方便，為較優(yōu)的選擇指數(shù)。

在包括黃瓜果實干質(zhì)量為目標(biāo)性狀的多性狀選擇指數(shù)中，以鮮質(zhì)量、干質(zhì)量構(gòu)建的選擇指數(shù)較理想，選擇效率較高，且涉及的性狀少易測定，適用性強；在不包括果實干質(zhì)量的多性狀選擇指數(shù)中，以果徑、鮮質(zhì)量組合的相對選擇效率較高，且僅涉及2個性狀，測定方便，故為干質(zhì)量性狀的理想選擇指數(shù)。

以黃瓜果實可溶性總蛋白質(zhì)含量作為目標(biāo)性狀所構(gòu)建的多個選擇指數(shù)中，包括目標(biāo)性狀在內(nèi)，以果肉厚、鮮質(zhì)量、可溶表5黃瓜果實維生素C含量的選擇指數(shù)

編號選擇指數(shù)遺傳進度

（μg/g）相對效率

（%）1I=x83.003 6100.002I=0.000 4x1+0.884 3x83.103 6103.333I=0.511 7x2+0.845 1x83.516 4117.074I=0.428 8x3+0.876 5x83.384 8112.695I=-0.000 3x4+0.883 7x83.203 7106.666I=-0.012 5x1+0.538 3x2+0.841 6x83.517 0117.097I=-0.004 2x1+0.456 9x3+0.875 6x83.404 9113.368I=0.000 8x1-0.000 3x4+0.883 7x83.003 7100.009I=0.499 8x2+0.245 4x3+0.841 6x83.816 8127.0710I=0.512 4x2+0.000 1x4+0.845 2x83.716 4123.7311I=0.446 2x3-0.000 6x4+0.875 1x83.604 9120.0212I=-0.015 7x1+0.528 6x2+0.340 2x3+0.835 9x83.917 7130.4313I=-0.013 1x1+0.541 7x2+0.000 4x4+0.842 0x83.917 1130.4114I=0.499 6x2+0.246 6x3-0.0000 4x4+0.841 5x83.776 8125.7415I=-0.015 9x1+0.530 7x2+0.334 8x3+0.000 2x4+0.836 2x83.957 7131.7716I=-0.098 4x1+2.722 6x21.628 254.2117I=-0.091 2x1+5.226 8x31.072 835.7218I=-0.031 2x1-0.008 8x40.467 515.5619I=2.324 6x2+3.069 1x31.667 255.5120I=2.528 2x2-0.005 3x41.570 452.2821I=4.930 3x3-0.011 1x41.102 936.7222I=-0.126 1x1+2.456 5x2+3.678 7x31.780 759.2923I=-0.092 4x1+2.680 1x2-0.003 5x41.636 054.4724I=-0.077 5x1+5.339 7x3-0.009 9x41.167 638.8725I=2.240 7x2+3.261 3x3-0.007 0x41.698 356.5426I=-0.118 5x1+2.390 2x2+3.775 7x3-0.004 8x41.794 559.74注：x1表赤果長；x2表示果徑；x3表示果肉厚；x4表示鮮質(zhì)量；x8表示維生素C含量。endprint

性總蛋白質(zhì)含量構(gòu)成的選擇指數(shù)的選擇效率較高，且涉及性狀較少；在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)的多性狀選擇指數(shù)中，以果徑、果肉厚組合的相對選擇效率較高，所涉及的性狀僅2個，且較易測定，因此為可溶性總蛋白質(zhì)含量性狀較好的選擇指數(shù)。

在包括果實可溶性總糖含量為目標(biāo)性狀的多個選擇指數(shù)中，以果長、果徑、可溶性總糖構(gòu)建的選擇指數(shù)較理想，選擇效率較高，涉及性狀較少且容易測定；在不包括該目標(biāo)性狀的多個選擇指數(shù)中，以果長、果徑、果肉厚構(gòu)建的選擇指數(shù)較好，相對效率較高，測定比較方便，有利于生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。

在包括果實維生素C含量為目標(biāo)性狀的多個選擇指數(shù)中，以果徑、果肉厚、維生素C含量構(gòu)建的選擇指數(shù)的選擇效率較高，涉及性狀的數(shù)目較少，適用性強，故是較優(yōu)的選擇指數(shù)；在不包括目標(biāo)性狀在內(nèi)的多性狀選擇中，以果徑、果肉厚選擇效果較好，僅涉及2個性狀，利于觀察、測定。

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