中國(guó)南瓜對(duì)嫁接黃瓜產(chǎn)量與風(fēng)味影響的綜合評(píng)價(jià)

苗 麗 段 穎 王長(zhǎng)林 高 媛 于賢昌,*

(1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2 陜西省漢中市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心蔬菜食用菌站，陜西 漢中 723000)

黃瓜(CucumissativusL.)是我國(guó)重要的瓜類蔬菜作物之一。冬季低溫弱光、夏季高溫強(qiáng)光以及連作導(dǎo)致的土傳病害是限制黃瓜產(chǎn)量的主要因素[1-2]。研究表明，以南瓜為砧木對(duì)黃瓜進(jìn)行嫁接栽培對(duì)于提高黃瓜抵御土傳病害和抗非生物脅迫能力具有重要意義。目前用于黃瓜嫁接的南瓜砧木主要包括黑籽南瓜(Cucurbitaficifolia)、印度南瓜(Cucurbitamaxima)以及某些栽培種之間的雜交種等[3-5]。近幾年研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)南瓜(Cucurbitamoschata)砧木種質(zhì)具有抗病性強(qiáng)[6]、提高嫁接黃瓜產(chǎn)量[7]等優(yōu)勢(shì)，已成為砧木品種選育的重要方向。

在品種選育中，對(duì)砧用南瓜種質(zhì)資源進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià)研究，對(duì)于優(yōu)異親本的選擇和利用具有重要意義。目前，針對(duì)南瓜砧木抗根結(jié)線蟲(chóng)[6, 8]、枯萎病[9]、極端溫度[10-11]等方面已經(jīng)建立了較為完善的抗性評(píng)價(jià)體系，但尚缺乏針對(duì)嫁接黃瓜產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)多樣性的研究報(bào)道。研究表明，黃瓜果實(shí)的風(fēng)味主要由甜度和芳香度組成[12]，其中影響甜度的主要因素為葡萄糖、果糖、蔗糖等可溶性糖類含量，影響芳香度的主要因素為醛類和醇類等揮發(fā)性物質(zhì)含量[13]，特別是反-2，順-6-壬二烯醛，決定了黃瓜果實(shí)的味道和口感[14-15]。盡管南瓜砧木能顯著提高嫁接黃瓜的抗性，但明顯降低了果實(shí)的風(fēng)味品質(zhì)性狀，嚴(yán)重影響了抗病性強(qiáng)的砧木種質(zhì)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用[7]。因此，選育對(duì)黃瓜果實(shí)風(fēng)味影響負(fù)作用較小的南瓜砧木成為了重要的育種方向。

豐富多樣的種質(zhì)資源是培育優(yōu)異品種的基礎(chǔ)。我國(guó)南瓜種質(zhì)資源較為豐富[16-19]，但砧用南瓜品種選育存在遺傳基礎(chǔ)較為狹窄的問(wèn)題。李鶴等[20]收集了設(shè)施黃瓜嫁接栽培中常用的47份砧用南瓜種質(zhì)資源，利用63個(gè)形態(tài)學(xué)標(biāo)記和40對(duì)南瓜SSR標(biāo)記進(jìn)行中國(guó)南瓜遺傳多樣性和親緣關(guān)系鑒定，發(fā)現(xiàn)85%的品種都聚類于同一類群，說(shuō)明我國(guó)砧用南瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性并不豐富，限制了砧用南瓜品種選育工作的發(fā)展。本研究以102份不同遺傳背景的中國(guó)南瓜高代純合自交系為砧木，以黃瓜品種新泰密刺為接穗，利用主成分分析和隸屬函數(shù)分析法建立嫁接黃瓜產(chǎn)量和風(fēng)味的綜合評(píng)價(jià)體系，以期為豐富中國(guó)南瓜砧木資源遺傳背景、篩選高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)黃瓜嫁接砧木種質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

接穗材料為華北地區(qū)黃瓜主栽品種新泰密刺，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所設(shè)施栽培課題組提供；砧木材料為來(lái)自5個(gè)國(guó)家及中國(guó)16個(gè)省(直轄市)和地區(qū)的102份中國(guó)南瓜種質(zhì)，均為純合自交系，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所南瓜育種課題組提供。試驗(yàn)材料的基本信息詳見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)材料及來(lái)源地Table 1 Germplasm resources and origins in this study

表1(續(xù))

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2017年9月-2018年1月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所南口中試基地日光溫室內(nèi)進(jìn)行。9月8日催芽南瓜砧木，9月11日催芽新泰密刺黃瓜接穗，選取籽粒飽滿的供試材料種子進(jìn)行55℃溫湯浸種，并于28℃光照培養(yǎng)箱中催芽，待全部露白時(shí)，南瓜播于10 cm×10 cm×9 cm方形營(yíng)養(yǎng)缽中，黃瓜播于50孔穴盤中。9月18日，當(dāng)黃瓜子葉完全平展、真葉未露出，并且南瓜子葉完全展平、真葉剛剛露出時(shí)，選擇生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)整齊的幼苗采用插接法進(jìn)行嫁接。用刀片先將南瓜的生長(zhǎng)點(diǎn)和真葉去除，在子葉間用嫁接針從一側(cè)子葉向另一側(cè)子葉30°角斜插，深度約0.6 cm，以嫁接針在另一側(cè)子葉中未露出為原則，在接穗子葉下方下胚軸1.5 cm處，切出相同角度的斜切面，將嫁接針從砧木中拔出后，立即插入接穗，并用嫁接夾將其固定。嫁接后置于人工氣候室內(nèi)進(jìn)行管理，晝溫28～30℃/夜溫18～20℃；嫁接后前2 d避光，再用光強(qiáng)為100～150 μmol·m-2·s-1的弱光照射3～5 d，嫁接后7 d內(nèi)相對(duì)濕度維持在95%，7～10 d相對(duì)濕度逐步降低至60%；嫁接后4～8 d早晚通風(fēng)2 h，9～12 d逐漸延長(zhǎng)通風(fēng)時(shí)間，直至正常管理。10月18日定植于日光溫室中，行距70 cm，株距35 cm，每個(gè)嫁接組合定植8株，對(duì)照組為新泰密刺黃瓜自根苗，定植16株。

田間性狀調(diào)查參照《黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[21]進(jìn)行。11月29日即定植后40 d調(diào)查株高、節(jié)位數(shù)、節(jié)間長(zhǎng)、砧木下胚軸直徑、接穗直徑、葉片數(shù)、第一雌花節(jié)位數(shù)、雌花總數(shù)。生長(zhǎng)期內(nèi)每7 d采收一次果實(shí)并記錄果實(shí)數(shù)目和果實(shí)質(zhì)量，共采收8次。1月7日采收期結(jié)束后，統(tǒng)計(jì)每個(gè)嫁接組合所采收的果實(shí)總數(shù)目(N)和果實(shí)總質(zhì)量(M)，每個(gè)嫁接組合的株數(shù)記為n，單果質(zhì)量=M/N，單株產(chǎn)量=M/n；株高利用刻度尺測(cè)定；節(jié)間長(zhǎng)為植株頂端向下7個(gè)節(jié)位的平均長(zhǎng)度；砧木下胚軸直徑、接穗直徑利用游標(biāo)卡尺測(cè)定。

果實(shí)風(fēng)味性狀包括果實(shí)甜度(Brix%)和風(fēng)味口感評(píng)價(jià)2個(gè)指標(biāo)，其中果實(shí)甜度用WZ108型手持型糖度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)測(cè)定；果實(shí)風(fēng)味口感評(píng)價(jià)參照《黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[21]，并稍作修改：黃瓜表皮洗凈后用水果刀將果實(shí)中段橫切成厚約3 cm圓片，請(qǐng)6名從事黃瓜或蔬菜育種研究的專業(yè)工作者通過(guò)品嘗或鼻嗅，對(duì)嫁接黃瓜商品瓜的口感甜度、脆度、苦味、澀味、芳香氣味進(jìn)行評(píng)價(jià)，將風(fēng)味口感分為4級(jí)，并按照0～10分進(jìn)行打分(表2)，平均值即為果實(shí)風(fēng)味評(píng)價(jià)值。

表2 黃瓜果實(shí)風(fēng)味口感評(píng)價(jià)打分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of fruit tasty in grafted cucumber

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Office Excel 2016軟件進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理，Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。最大值、最小值、平均值、變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)、多樣性指數(shù)(Shannon-Wiener index，H′)和隸屬函數(shù)等參照段穎等[22]的方法，采用基于Ward最小化離差平方和法進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 嫁接植株13項(xiàng)指標(biāo)的多樣性分析

對(duì)102個(gè)嫁接組合和新泰密刺的13個(gè)指標(biāo)多樣性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表3可知，嫁接黃瓜各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)出較為廣泛的變異，新泰密刺自根苗的各項(xiàng)指標(biāo)值均介于102個(gè)嫁接組合的最大值與最小值之間。13個(gè)指標(biāo)的變異系數(shù)變化范圍為0.10～0.47，單株產(chǎn)量的變異系數(shù)最高(0.47)，其次為果實(shí)數(shù)(0.38)；節(jié)間長(zhǎng)的變異系數(shù)最低(0.10)，其次為接穗直徑(0.12)、單果質(zhì)量(0.15)、果實(shí)甜度(0.15)和口感評(píng)價(jià)(0.15)。102個(gè)嫁接組合中，單株產(chǎn)量在1.50 kg以上的嫁接組合為CN-N20、CN-N32、CN-N41、CN-N65、CN-N67、CN-N78、CN-N82、CN-N91，較對(duì)照增產(chǎn)63%～115%。單株產(chǎn)量在0.25 kg以下的嫁接組合為CN-N2、CN-N18、CN-N22、CN-N58、CN-N77，存在不同程度的嫁接不親和現(xiàn)象。13個(gè)指標(biāo)多樣性指數(shù)變化范圍為1.50～2.08，其中果實(shí)數(shù)的多樣性指數(shù)最高(2.08)，其次為砧木直徑(2.05)和單株產(chǎn)量(2.03)，果實(shí)甜度的多樣性指數(shù)最低(1.50)。綜上，嫁接明顯改變了黃瓜新泰密刺的各項(xiàng)指標(biāo)，不同砧木對(duì)接穗的影響存在較大變異。

表3 嫁接黃瓜13項(xiàng)指標(biāo)的基本參數(shù)Table 3 Results of basic statistics of 13 traits in grafted cucumber

注：PH：株高；NL：節(jié)間長(zhǎng)；StSD：砧木莖粗；ScSD：接穗莖粗；LN：葉片數(shù)；FFN：第一雌花節(jié)位；TFN：雌花總數(shù)；FFR：雌花率；FN：果實(shí)數(shù)；FW：?jiǎn)喂|(zhì)量；GYP：?jiǎn)沃戤a(chǎn)量；SF：果實(shí)甜度；TE：口感評(píng)價(jià)。下同。

Note: PH：Plant height. NL：Internode length. StSD：Stem diameter of stock. ScSD：Stem diameter of scion. LN: Number of leaves. FFN：Node of first female flowers. TFN：Number of total female flowers. FFR：Female flower ratio. FN：Friut number. FW：Friut weight. GYP：Grain yeild per plant. SF：Sweetness of fruit. TE：Evaluate the taste. The same as following.

2.2 嫁接植株13項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表4可知，在與產(chǎn)量相關(guān)的指標(biāo)中，果實(shí)數(shù)與株高、葉片數(shù)相關(guān)性較高，分別達(dá)到0.849、0.844(P<0.01)，單株產(chǎn)量與株高、葉片數(shù)、果實(shí)數(shù)、單果質(zhì)量相關(guān)性較高，分別達(dá)到0.818、0.841、0.955、0.786(P<0.01)，表明產(chǎn)量相關(guān)的各指標(biāo)之間存在信息重疊。此外，與風(fēng)味相關(guān)的2個(gè)指標(biāo)與其他11個(gè)指標(biāo)之間不存在明顯相關(guān)性，需進(jìn)一步挖掘13項(xiàng)指標(biāo)之間的深層關(guān)系。

表4 嫁接黃瓜13項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of 13 traits in grafted cucumber

注：*表示在0.05水平上差異顯著;**表示在0.01水平上差異顯著。

Note:*means significant difference at 0.05 level.**means significant difference at 0.01 level.

2.3 主成分分析

對(duì)13個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行主成分分析，確定5個(gè)綜合指標(biāo)的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)86.226%，表明5個(gè)綜合指標(biāo)代表了13個(gè)指標(biāo)的大部分信息(表5)。第1主成分的貢獻(xiàn)率為46.739%，其中株高(0.378)、葉片數(shù)(0.374)、果實(shí)數(shù)(0.381)、單株產(chǎn)量(0.377)荷載值較高，與植株地上部生長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量密切相關(guān)，命名為植株產(chǎn)量因子。第2主成分的貢獻(xiàn)率為17.872%，其中第一雌花節(jié)位數(shù)(-0.555)、雌花率(0.586)荷載值較高，與植株雌花相密切相關(guān)，命名為雌花因子。第3主成分的貢獻(xiàn)率為9.214%，其中果實(shí)甜度(-0.727)和口感評(píng)價(jià)(-0.648)荷載值較高，命名為果實(shí)風(fēng)味因子。植株產(chǎn)量因子、雌花因子和果實(shí)風(fēng)味因子的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到73.825%，充分反映了這3個(gè)因子在嫁接黃瓜綜合評(píng)價(jià)中的重要性。

2.4 隸屬函數(shù)分析

隸屬函數(shù)分析是模糊評(píng)價(jià)函數(shù)的一種，能對(duì)受到多種因素影響的植株性狀指標(biāo)做出較為全面的評(píng)價(jià)。由表6可知，102個(gè)嫁接組合的隸屬函數(shù)值介于0.14～0.85之間，對(duì)照的隸屬函數(shù)值為0.54，排在第78位。隸屬函數(shù)值介于0.75～0.85之間的有7份，分別是CN-N91(0.85)、CN-N67(0.82)、CN-N20(0.78)、CN-N78(0.78)、CN-N32(0.77)、CN-N52(0.76)、CN-N82(0.76)，這些材料在田間生長(zhǎng)、產(chǎn)量和風(fēng)味評(píng)價(jià)上都表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。隸屬函數(shù)值介于0.60～0.75之間的嫁接組合有46份，與對(duì)照相比，這些嫁接組合的田間綜合表現(xiàn)較好。隸屬函數(shù)值介于0.45～0.60的嫁接組合有40份，田間表現(xiàn)與對(duì)照較為接近。隸屬函數(shù)值介于0.14～0.45之間的嫁接組合有9份，其中低于0.40的嫁接組合是CN-N18(0.39)、CN-N22(0.38)、CN-N99(0.37)、CN-N58(0.32)、CN-N2(0.14)，田間表現(xiàn)為嫁接親和性低、雌花率低，不適合作為新泰密刺的砧木。

2.5 聚類分析

采用最小化離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，以反映不同嫁接組合田間表現(xiàn)及果實(shí)性狀的差異，并構(gòu)建樹(shù)狀圖將田間表現(xiàn)相似的劃歸為一類。由圖1可知，102個(gè)嫁接組合和對(duì)照新泰密刺自根苗可分為4個(gè)類群。第1類群共27份嫁接組合，田間表現(xiàn)各方面均優(yōu)于對(duì)照，其中包括火鳳凰(N7和N9，泰國(guó))、三禾(N89和N91，甘肅)、白籽南瓜(N17和N19，遼寧)等常見(jiàn)優(yōu)質(zhì)砧木種質(zhì)，同時(shí)還挖掘出一批具有較高砧用潛力的種質(zhì)，如柿餅?zāi)瞎?N65和N67，陜西)、牛腿南瓜(N78、N80、N82，陜西)，這些嫁接組合的隸屬函數(shù)值甚至高于常用砧木嫁接組合，在提高新泰密刺產(chǎn)量和果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)等方面具有很高的育種價(jià)值。第2類群共22份嫁接組合，田間表現(xiàn)為一定程度地提高了新泰密刺的產(chǎn)量和風(fēng)味，其中包括4份源自日本的砧木種質(zhì)，分別為日本南瓜(N12、N13、N14，日本)和はゃと(N16，日本)，以及2份牛腿南瓜(N79和N81，陜西)。日本南瓜P1-2-20150644(N14，日本)和JK砧木(N30，山東)不僅在產(chǎn)量和風(fēng)味評(píng)價(jià)上表現(xiàn)優(yōu)良，并且還表現(xiàn)出很強(qiáng)的去蠟粉能力，兼具黃瓜果實(shí)外觀品質(zhì)改良潛力，值得進(jìn)一步評(píng)價(jià)其在抗病、抗蟲(chóng)、耐逆境、去蠟粉能力上的表現(xiàn)。第3類群共45份嫁接組合，田間表現(xiàn)與對(duì)照較為接近，CK-N8、CK-N51、CK-N92這3份嫁接組合的果實(shí)口感在102個(gè)嫁接組合中評(píng)價(jià)最高，分別為6.0、6.2、6.2，較對(duì)照分別提高11%、15%、15%，具有改善嫁接黃瓜口感的潛力。第4類群共8份嫁接組合，其隸屬函數(shù)值介于0.14～0.40之間，其中黃油南瓜(N2，澳大利亞)表現(xiàn)為明顯的嫁接不親合性，株高僅為平均株高的35%(表3)，雌花率僅為平均雌花率的18%。這些種質(zhì)可作為葫蘆科蔬菜嫁接親和性研究的試驗(yàn)材料。

表5 嫁接黃瓜13項(xiàng)指標(biāo)的主成分分析Table 5 Principal component analysis of 13 traits in grafted cucumber

3 討論

3.1 嫁接對(duì)黃瓜商品瓜產(chǎn)量的影響

黃瓜商品瓜果實(shí)的產(chǎn)量和風(fēng)味是黃瓜經(jīng)典遺傳育種所關(guān)注的重要性狀。前人研究表明，全雌性黃瓜產(chǎn)量與單果質(zhì)量、果實(shí)數(shù)、株高具有極顯著相關(guān)性[23]。利用南瓜砧木對(duì)黃瓜進(jìn)行嫁接后，嫁接苗在田間生長(zhǎng)表現(xiàn)、果實(shí)相關(guān)性狀以及轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等方面均發(fā)生了較明顯的變化[24-25]。本研究通過(guò)相關(guān)性分析和主成分分析發(fā)現(xiàn)，黃瓜接穗的雌花始花節(jié)位數(shù)及雌花數(shù)量受到不同南瓜砧木遺傳背景的影響。已有研究表明，嫁接可改變接穗中miRNA的表達(dá)水平，且SiRNA作為長(zhǎng)距離信號(hào)在接穗中特異性誘導(dǎo)下游基因的轉(zhuǎn)錄后沉默[26]。以南瓜為砧木進(jìn)行黃瓜嫁接時(shí)，黃瓜接穗中與開(kāi)花相關(guān)基因受到miRNA調(diào)控，特別是miR156/157、miR159、miR167、miR172等miRNA水平，抑制下游基因SBP、ARF8、AP2等開(kāi)花相關(guān)基因表達(dá)，從而影響嫁接苗從營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變[27-29]。本研究中，黃瓜新泰密刺自根苗第一雌花節(jié)位為4.30，雌花率為0.21，而南瓜砧木嫁接后的第一雌花節(jié)位在4.20～9.80之間，雌花率在0.04～0.41之間，總體上南瓜砧木對(duì)開(kāi)花時(shí)間表現(xiàn)出一定的延遲作用，且這種作用因砧木種質(zhì)而異，其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.2 嫁接對(duì)黃瓜商品瓜風(fēng)味品質(zhì)的影響

黃瓜商品瓜風(fēng)味與醛類、醇類等揮發(fā)性代謝物質(zhì)含量有關(guān)，也與可溶性糖、可溶性蛋白、有機(jī)酸、游離氨基酸、丹寧等含量密切相關(guān)。嫁接黃瓜果實(shí)風(fēng)味的相關(guān)研究普遍表明，南瓜砧木對(duì)嫁接黃瓜果實(shí)風(fēng)味具有負(fù)面作用。董邵云等[14]以2個(gè)南瓜砧木品種和2個(gè)黃瓜接穗品種為試驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)嫁接導(dǎo)致果實(shí)中風(fēng)味和口感均有所下降，果實(shí)中乙醛、反-2-庚烯醛等揮發(fā)性物質(zhì)含量升高。李紅麗等[30]研究表明，嫁接會(huì)降低可溶性糖含量，提高單寧含量，從而降低果實(shí)甜度，提高澀度。此外，嫁接導(dǎo)致酸性轉(zhuǎn)化酶(acid invertase，AI)、中性轉(zhuǎn)化酶(neutral invertase，NI)以及磷酸蔗糖合成酶(phosphate sucrose synthase，SPS)等參與糖代謝的酶活力均有所提高[31]。轉(zhuǎn)錄組分析表明，不同砧木的嫁接顯著影響接穗中糖酵解、果糖代謝、α-亞麻酸代謝有關(guān)基因的表達(dá)，從而改變了嫁接黃瓜的風(fēng)味品質(zhì)[32]，但具體調(diào)控機(jī)制尚不明確。本研究進(jìn)一步明確了南瓜砧木對(duì)黃瓜果實(shí)品質(zhì)性狀的負(fù)面影響，同時(shí)從102份種質(zhì)中還鑒定出火鳳凰2-20150629(N8，泰國(guó))、無(wú)蔓南瓜-20150689(N51，山西)和冠龍(N92，新疆維吾爾自治區(qū))等3份中國(guó)南瓜種質(zhì)，其嫁接黃瓜風(fēng)味評(píng)價(jià)較對(duì)照提高10%～15%，將這些種質(zhì)的優(yōu)良性狀加以聚合利用，可望改良嫁接黃瓜普遍存在的風(fēng)味口感不佳等問(wèn)題。此外，利用風(fēng)味性狀差異較為顯著的種質(zhì)作為親本，通過(guò)構(gòu)建遺傳連鎖圖譜對(duì)QTL位點(diǎn)進(jìn)行定位分析和分子標(biāo)記輔助育種，將有助于進(jìn)一步提高優(yōu)質(zhì)砧用南瓜品種的選育效率。

3.3 綜合評(píng)價(jià)體系在砧用南瓜品種選育工作的指導(dǎo)應(yīng)用

本研究通過(guò)主成分分析和隸屬函數(shù)分析，將102份嫁接組合的13個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行降維優(yōu)化，消除了各指標(biāo)之間的相關(guān)性，較為客觀地評(píng)價(jià)了種質(zhì)的田間綜合表現(xiàn)，將102份中國(guó)南瓜砧木種質(zhì)聚為4個(gè)類群。在產(chǎn)量和風(fēng)味評(píng)價(jià)較好的第1類群中，鑒定出白籽南瓜(N17和N19，遼寧)、火鳳凰(N7和N9，泰國(guó))等4份生產(chǎn)上常見(jiàn)的砧木種質(zhì)，說(shuō)明該評(píng)價(jià)體系對(duì)中國(guó)南瓜砧用性狀的評(píng)價(jià)較為客觀，對(duì)于種質(zhì)篩選具有一定的田間指導(dǎo)意義。最終，從102份中國(guó)南瓜種質(zhì)中鑒定出7份表現(xiàn)較為突出的種質(zhì)，其中包括現(xiàn)有砧木品種中不太常見(jiàn)的牛腿南瓜、柿餅?zāi)瞎弦约皫追菰醋远砹_斯和日本的優(yōu)良種質(zhì)，對(duì)于改善我國(guó)砧木種質(zhì)資源遺傳背景狹窄的現(xiàn)狀起到了一定的作用。特別是柿餅?zāi)瞎?Bb636-3(N67)和三禾13-s08z13-3(N91)2份種質(zhì)，其嫁接組合在產(chǎn)量和風(fēng)味評(píng)價(jià)均較出色。第4類群共有8份種質(zhì)，均對(duì)新泰密刺的嫁接親和性表現(xiàn)出不同程度的降低，嚴(yán)重影響了嫁接黃瓜的生長(zhǎng)和后期產(chǎn)量，這些種質(zhì)資源為嫁接親和性機(jī)制的研究提供了合適的材料。

圖1 102份中國(guó)南瓜種質(zhì)資源聚類圖Fig.1 Dendrogram of 102 Cucurbita moschata germplasms derived from clustering analysis

綜上所述，本研究利用所建立的綜合評(píng)價(jià)體系，篩選獲得了一批在產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)方面表現(xiàn)較為突出的種質(zhì)，這對(duì)于改良中國(guó)南瓜砧用性狀、提高嫁接黃瓜果實(shí)品質(zhì)具有很高的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)獲得了一批試驗(yàn)材料可以用于砧木嫁接親和性和風(fēng)味品質(zhì)形成機(jī)制研究。下一步將繼續(xù)對(duì)該評(píng)價(jià)體系進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)進(jìn)行抗病性評(píng)價(jià)和果實(shí)外觀品質(zhì)的評(píng)價(jià)研究，以期進(jìn)一步闡明嫁接品質(zhì)形成機(jī)制，為優(yōu)良砧木品種創(chuàng)制和分子改良育種奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

本研究對(duì)中國(guó)南瓜高代自交系種質(zhì)與黃瓜新泰密刺的嫁接組合進(jìn)行果實(shí)產(chǎn)量和風(fēng)味的綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)主成分、隸屬函數(shù)和聚類分析，初步建立了中國(guó)南瓜砧木對(duì)黃瓜商品瓜產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)育種的篩選鑒定體系。結(jié)果表明，以中國(guó)南瓜為砧木的嫁接黃瓜在苗期、商品瓜果實(shí)產(chǎn)量和風(fēng)味等性狀表現(xiàn)出較為豐富的多樣性，利用綜合評(píng)價(jià)體系將102份中國(guó)南瓜砧木種質(zhì)資源分為4個(gè)類群，篩選獲得了牛腿南瓜、柿餅?zāi)瞎系?份綜合表現(xiàn)較好的種質(zhì)，為豐富中國(guó)南瓜優(yōu)良砧木品種選育提供了理論依據(jù)。