小果型番茄種質(zhì)重要品質(zhì)性狀篩選與評價

史艷艷 米國全 王裔娜 韓婭楠 程志芳 韓永平 王晉華

摘 要： 為了選出綜合品質(zhì)比較高的小果型番茄品種，對市面上常見的56份番茄種質(zhì)進(jìn)行性狀分析。通過對果實(shí)硬度、EC值、pH值、SSC（可溶性固形物）、（a/b）2（果實(shí)顏色）、單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果肉指數(shù)和心室數(shù)9個性狀的測定，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)理論分析，綜合性狀排名前10位品種的果實(shí)硬度、果肉指數(shù)、EC值、pH值和SSC分別介于0.29～1.74、0.91～5.96、4.60～6.33、4.25～4.58和7.27～10.00之間，果形指數(shù)、心室數(shù)和（a/b）2對品質(zhì)評價不具有參考價值。番茄品質(zhì)的相關(guān)性分析顯示有些性狀之間表現(xiàn)為顯著正相關(guān)，而有些性狀之間表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)，體現(xiàn)出不同品種不同性狀之間緊密又復(fù)雜的聯(lián)系。通過關(guān)聯(lián)分析可以看出，綜合性狀排名前10位的種質(zhì)是426、504、114、458、524、456、74、457、508、529，關(guān)聯(lián)度在0.744 3～0.825 3之間。這為小果型番茄育種提供一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞： 番茄；種質(zhì)資源；品質(zhì)性狀

Abstract： We analyzed 56 common tomato varieties on the market in order to select some small fruit type tomato varieties with high comprehensive quality. Through the determination of 9 characters on fruit hardness， EC， pH， SSC（soluble solids contents）， （a/b）2， fruit weight， fruit shape index， pulp index and ventricle number， combining the theory of grey relation analysis， the comprehensive characters of the top 10 varieties on fruit hardness index， EC， pH and SSC were 0.29-0.29， 0.91-5.96， 4.60-6.33， 4.25-4.58 and 7.27-10.00 respectively. Fruit shape index， ventricle number and （a/b）2 had no reference value to the quality evaluation. Tomato quality correlation analysis showed that some characters were significant positive correlation， some were significant negative correlation. The results showed that there was a close and complicated relationship between the different characters. It could be seen through correlation analysis that the top ten varieties of comprehensive traits were 426， 504， 114， 458， 524， 456， 74， 457， 508 and 529， and the correlation was between 0.744 3-0.825 3. It had guidance significance to breeding small fruit type tomato.

Key words： Tomato； Germplasm resources； Quality traits

番茄起源于南美洲和中美洲，是管狀花目茄科番茄屬一年生草本植物，是世界范圍普遍栽培的重要蔬菜作物，以其豐富的營養(yǎng)、獨(dú)特的風(fēng)味和食用方式的多樣性深受人們喜愛，在日常生活中占據(jù)重要地位。我國番茄栽培始于20世紀(jì)初期，生產(chǎn)歷史較短，但已發(fā)展為主栽蔬菜之一，2015年總產(chǎn)量達(dá)到了5 594萬t，占全國蔬菜總產(chǎn)量的7.1%[1-4]。隨著設(shè)施栽培面積的不斷增加，小果型番茄種植面積也逐年增加，我國番茄生產(chǎn)的快速發(fā)展，得益于番茄育種工作所取得的顯著成果，種質(zhì)資源則是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。人們生活水平的提高相應(yīng)地對番茄的品質(zhì)也提出了更高的要求，所以對番茄果實(shí)EC值、pH值、SSC等內(nèi)在品質(zhì)性狀和硬度、單果質(zhì)量和果實(shí)顏色等外觀品質(zhì)性狀的測定和分析，是育種者選育番茄的必經(jīng)步驟。由于番茄是嚴(yán)格的自花授粉植物，經(jīng)過長期馴化和選育，番茄的遺傳背景逐漸變窄[5]，因此，通過廣泛的資源收集來豐富番茄的種質(zhì)資源對番茄育種極為重要[6]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試番茄種質(zhì)共56份（表1）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

2016年1月8日播種，3月16日定植于河南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開發(fā)研究基地大棚中。株行距65 cm×35 cm，每個小區(qū)10株，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，進(jìn)行正常栽培管理。

1.3 測試項(xiàng)目與方法

1.3.1 果實(shí)外觀品質(zhì)測定 果實(shí)硬度采用果實(shí)質(zhì)地分析儀（GS-15），單果質(zhì)量采用千分之一電子天平（BS/BT 2202 S）；果實(shí)縱橫徑采用游標(biāo)卡尺測量。

1.3.2 果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)測定 取40 mL勻漿液在4 000 r·min-1下離心，上清液與沉淀物的體積之比計算果肉指數(shù)；用上清液測定EC值、pH值和SSC（可溶性固形物含量），EC值采用DDS-11A的數(shù)字電導(dǎo)儀，酸堿度采用pb-10的賽多利斯酸度計測定，SSC采用TD-35的數(shù)字折光儀測定。

1.3.3 果實(shí)顏色的測定 采用XRite color ? Master SP 60系列積分球式分光光度儀測定果實(shí)顏色。對于紅色和橙色果實(shí)采用（a/b）2進(jìn)行換算[7]分析。

1.3.4 相關(guān)性分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析 采用相關(guān)性分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析來綜合評價番茄品種。相關(guān)性分析法簡單便于操作，可以通過對一種性狀的選擇間接達(dá)到選擇另一種性狀的效果?；疑P(guān)聯(lián)度分析，可以克服過分強(qiáng)調(diào)單一性狀的片面性，能兼顧其它性狀的表現(xiàn)，從而更客觀實(shí)際地對所選品種進(jìn)行評價[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同番茄種質(zhì)單果質(zhì)量、果形指數(shù)和心室數(shù)調(diào)查

參試番茄種質(zhì)單果質(zhì)量介于13.3～241.0 g之間，而果色則包含了紅、粉、黃、綠、黑各種不同顏色，果形指數(shù)介于0.53～1.50之間，心室數(shù)介于1.7～12.0，體現(xiàn)了參試番茄種質(zhì)資源物種多樣性（見表2），有利于番茄種質(zhì)資源的深入鑒定和評價。

2.2 不同番茄種質(zhì)資源果實(shí)硬度鑒定與評價

從表3中可以看出，番茄種質(zhì)資源的果實(shí)硬度介于0.29～2.54 kg·cm-2之間，果實(shí)硬度排名前5位的分別是317（2.54 kg·cm-2）、509（2.45 kg·cm-2）、510（2.09 kg·cm-2）、474（1.91 kg·cm-2）和511（1.87 kg·cm-2）；其中，317的果實(shí)硬度與其余54份番茄種質(zhì)資源呈顯著性差異，509與其余53份有明顯差異。果實(shí)硬度排名后5位的是114（0.29 kg·cm-2）、523（0.36 kg·cm-2）、507（0.38 kg·cm-2）、520（0.45 kg·cm-2）和508（0.48 kg·cm-2）。

2.3 不同番茄種質(zhì)資源果肉指數(shù)鑒定與評價

果肉指數(shù)反映了番茄果實(shí)的致密程度，果肉指數(shù)越小，則表明果肉越致密。從表3中可以看出，番茄種質(zhì)資源的果肉指數(shù)介于0.37～399.00之間，果肉較致密的排名前5位的分別是521（0.37，果肉指數(shù)，下同）、523（0.72）、520（0.85）、426（0.91）和114（0.94）；521、523、520、426和114的果肉指數(shù)分別與排名后6份番茄種質(zhì)有明顯差異，而與其他番茄種質(zhì)資源都沒有明顯差異。這表明絕大多數(shù)番茄種質(zhì)果肉致密性差異不明顯。果肉致密度較差的排名前5位的番茄種質(zhì)分別是475（399.00）、498（159.00）、503（83.44）、319（79.00）和318（25.67），其中475的果肉指數(shù)與其余55份種質(zhì)呈顯著性差異，498、475、503、319和其余54份種質(zhì)有明顯差異。

2.4 不同番茄種質(zhì)資源果實(shí)EC值鑒定與評價

從表3可以看出，番茄果實(shí)的EC值介于3.98～6.33 μS·cm-1之間，EC值排名前5位的是508（6.33 μS·cm-1）、426（6.28 μS·cm-1）、74（6.10 μS·cm-1）、114（6.07 μS·cm-1）和504（5.95 μS·cm-1），其中508果實(shí)的EC值與其余54份呈顯著性差異，426、74、114、504與大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。EC值排名末5位的有474（3.98 μS·cm-1）、513（4.43 μS·cm-1）、516（4.51 μS·cm-1）、525（4.54 μS·cm-1）和519（4.56 μS·cm-1），其中474與其余的55份番茄種質(zhì)有明顯差異，513、516、525、519與大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。

2.5 不同番茄種質(zhì)資源果實(shí)pH值鑒定與評價

番茄果實(shí)pH值在一定程度上可以反映果實(shí)酸度。從表3可以看出，番茄果實(shí)pH值介于4.14～4.61之間。果實(shí)酸度較低，排名前5位的有507（4.61，pH值，下同）、458（4.58）、115（4.52）、529（4.49）和476（4.49），其中507果實(shí)酸度與其余55份番茄種質(zhì)都呈顯著性差異，458、115、529、476和其他大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。果實(shí)酸度較高的排名前5位的是531（4.14）、520（4.18）、526（4.19）、82（4.19）和518（4.19），其中531與其余55份都呈顯著性差異，520、526、82、518與其他大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。

2.6 不同番茄種質(zhì)資源果實(shí)SSC含量鑒定與評價

番茄果實(shí)SSC是反映果實(shí)甜度的重要品質(zhì)指標(biāo)。從表3可以看出，番茄果實(shí)SSC介于5.0～10.0之間。SSC排名前5位的是524（10.0%，SSC，下同）、426（9.9%）、519（9.4%）、458（9.2%）和526（9.1%），且與其他大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。SSC排名末5位的有474（5.0%）、317（5.7%）、115（5.7%）、128（6.0%）和75（6.0%），且與其他大多數(shù)種質(zhì)資源有明顯差異。

2.7 不同番茄種質(zhì)資源果實(shí)番茄紅素含量鑒定與評價

番茄果實(shí)中的番茄紅素含量是評價番茄內(nèi)在品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，番茄紅素是目前在自然界植物中發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)抗氧化劑之一，它是類胡蘿卜素中最有效的單線態(tài)氧淬滅劑[9-10]。利用色差儀對番茄果實(shí)顏色進(jìn)行測定，通過（a/b）2計算得出的數(shù)值，在一定程度上可以反映番茄紅素的含量，數(shù)值越高，表明番茄紅素含量越高。從表3中可以看出，（a/b）2介于0～2.10之間。（a/b）2排名前5位分別的是504（2.10）、527（1.96）、114（1.91）、518（1.88）和505（1.82），其中504的番茄紅素含量與其余54份番茄種質(zhì)資源的番茄紅素含量呈顯著性差異，527、114、518、505與其他大多數(shù)番茄種質(zhì)資源有明顯差異。（a/b）2排名末5位的分別是508（0.00）、515（0.01）、526（0.09）、525（0.13）和507（0.34），且與其他大多數(shù)番茄種質(zhì)資源有明顯差異。

2.8 番茄果實(shí)品質(zhì)性狀相關(guān)性分析

從表4中可以看出，番茄的果實(shí)硬度與果實(shí)EC值呈顯著性負(fù)相關(guān)，而與（a/b）2呈顯著性正相關(guān)，即果實(shí)硬度與番茄紅素含量呈顯著正相關(guān)；果實(shí)硬度與單果質(zhì)量也呈顯著性正相關(guān)。果實(shí)EC值與心室數(shù)呈顯著正相關(guān)；SSC與單果質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與果形指數(shù)呈極顯著正相關(guān)。單果質(zhì)量與果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與心室數(shù)呈極顯著正相關(guān)；果形指數(shù)與心室數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。

2.9 多目標(biāo)綜合評價

為便于更為直觀和簡潔地了解不同番茄種質(zhì)，采用灰色關(guān)聯(lián)理論對不同番茄種質(zhì)進(jìn)行綜合評價[11]。所評價的指標(biāo)包括果實(shí)硬度、EC值、pH值、SSC、（a/b）2、單果質(zhì)量、果形指數(shù)和心室數(shù)9個，其取值依據(jù)以表2和表3所示數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，并對不同番茄種質(zhì)的綜合評價進(jìn)行了排序，排序序號越大，表明該番茄種質(zhì)綜合性狀越差。從排序結(jié)果（表5）可以看出，番茄果實(shí)綜合性狀排名前5位的是426、504、114、458和524；綜合排名末5位的是503、474、531、525和514。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同品質(zhì)指標(biāo)番茄種質(zhì)資源推薦

對56份不同番茄品種不同性狀進(jìn)行測定分析，不同品種在不同性狀之間表現(xiàn)出不同程度的多樣性[12]。果實(shí)硬度是番茄重要商品性狀之一，市場上主要以硬果為主，硬度高的番茄便于貯運(yùn)，商品價值高，果實(shí)硬度排名前五的是317、509、510、474和511，介于0.29～2.54 kg·cm-2之間。果肉指數(shù)反映番茄果實(shí)的致密程度，果肉指數(shù)越小，則表明果肉越緊致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示56份種質(zhì)資源絕大多數(shù)番茄種質(zhì)果肉致密性差異不明顯，果肉指數(shù)排名前5位的是521、523、520、426和114，介于0.37～0.94之間。番茄果實(shí)的EC值排名前5位的是508、426、74、114和504，介于5.95～6.33 μS·cm-1之間。番茄果實(shí)pH值在一定程度上可以反映果實(shí)酸度，結(jié)果顯示果實(shí)酸度較低，排名前5位的有507、458、115、529和476，介于4.49～4.61之間。番茄果實(shí)SSC是反映果實(shí)甜度的重要品質(zhì)指標(biāo)，SSC排名前5位的是524、426、519、458和526，介于9.1～10.0之間。番茄紅素為一種天然類胡蘿卜素，具有抗氧化、抗衰老、抑制癌細(xì)胞增殖、增強(qiáng)免疫力、保護(hù)皮膚等多種功能活性，在食品、醫(yī)藥和飼料行業(yè)得到廣泛應(yīng)用[13-14]。利用色差儀對番茄果實(shí)顏色進(jìn)行測定，通過（a/b）2計算得出的數(shù)值，在一定程度上可以反映番茄紅素的含量，數(shù)值越高，表明番茄紅素含量越高。（a/b）2排名前5位的是504、527、114、518和505，介于1.82～2.10之間。

3.2 多目標(biāo)綜合評價

用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法來綜合評價番茄品種，簡單便于操作，評價指標(biāo)根據(jù)所選品種各種性狀加權(quán)后的綜合表現(xiàn)來衡量和分析，提高了對品種綜合評價的準(zhǔn)確性和有效性，是一種選育新品種的有效手段[15]。結(jié)果表明綜合性狀排名前10位的品種是426、504、114、458、524、456、74、457、508、529，關(guān)聯(lián)度在0.744 3～0.825 3之間。

3.3 品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析

番茄果實(shí)硬度與果實(shí)EC值呈顯著性負(fù)相關(guān)，而與（a/b）2呈顯著正相關(guān)，即果實(shí)硬度與番茄紅素含量呈顯著正相關(guān)；果實(shí)硬度與單果質(zhì)量也呈顯著性正相關(guān)。果實(shí)EC值與心室數(shù)呈顯著正相關(guān)；SSC與單果質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與果形指數(shù)呈極顯著正相關(guān)。單果質(zhì)量與果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，而與心室數(shù)呈極顯著正相關(guān)；果形指數(shù)與心室數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。性狀的相關(guān)性可以通過對一種性狀的選擇間接達(dá)到選擇另一種性狀的效果，從而可以提高選擇效率，加速育種進(jìn)程[16]。結(jié)果顯示有些性狀之間表現(xiàn)為顯著正相關(guān)，而有些性狀之間表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)，體現(xiàn)出不同品種不同性狀之間緊密又復(fù)雜的聯(lián)系，為之后的育種工作提供了參考價值[17]。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁劍，田園，張喜春.番茄品系不同時期果實(shí)糖酸含量的變化[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報，2017，32（2）：29-33.

[2] 李凱龍.大棚番茄種植技術(shù)[J].吉林農(nóng)業(yè)，2017（14）：13.

[3] 米國全，陳夢瑩，史艷艷，等.番茄種質(zhì)資源黃化曲葉病毒病抗性的鑒定與評價[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，46（5）：77-83

[4] 馬兆紅.從生產(chǎn)市場需求談我國番茄品種的變化趨勢[J].中國蔬菜，2017（3）：1-5.

[5] RICK C M.Germplasm resources in the wild species[J].Acta Horticulturae，1986，190：39-47.

[6] 杜永臣.番茄育種研究主要進(jìn)展[A].全國蔬菜遺傳育種學(xué)術(shù)討論會論文集[C].成都：全國蔬菜遺傳育種學(xué)術(shù)討論會.2002：145-154.

[7] 周蓉，蔣芳玲，梁梅，等. 用色差儀法定量分析番茄果實(shí)番茄紅素的含量[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，24（9）：45-48.

[8] 閆麗娟，龐勝群，靳曲，等. 灰色關(guān)聯(lián)度法綜合評價加工番茄品種性狀[J].長江蔬菜，2013（2）：13-15.

[9] PAIVA S A，RUSSELL R M.β-Carotene and other carotenoids as antioxidants[J].Journal of the American College of Nutrition，1999，18（5）：426-433.

[10] 王艷華，朱海鯨，韓聰，等.番茄紅素對山羊精液冷凍保存效果的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2017，26（3）：336-341.

[11] 劉順枝，黃忠，胡位榮，等.用物性分析儀檢測鴨梨和京白梨果實(shí)采后質(zhì)地的變化[J].園藝學(xué)報，2013，40（7）：1359-1368.

[12] 龔亞菊，吳麗艷，黎志彬，等.大果番茄種質(zhì)資源的遺傳多樣性和聚類分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，26（6）：2447-2450.

[13] 劉欣，馮杰.番茄紅素的生理功能及其在飼料工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 飼料研究，2005（8）：28-29.

[14] 趙二勞，閆唯，郝麗琴，等.番茄紅素提取技術(shù)及其功能活性研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2017，38（8）：188-192.

[15] 羅穎，薛琳，黃帥，等.運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)理論對加工番茄品種進(jìn)行篩選研究[J].長江蔬菜，2010（10）：15-18.

[16] 劉子記，申龍斌，楊衍，等.甜椒核心種質(zhì)遺傳多樣性與親緣關(guān)系分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（5）：199-202.

[17] 芮文婧，張倩男，王曉敏，等.47份大果番茄種質(zhì)資源表型性狀的遺傳多樣性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（12）：92-95.