南瓜屬一年蔓生草本植物,栽培面積廣泛,研究認為南瓜主要起源于墨西哥到中南美洲一帶,約在明朝傳入中國,李時珍《本草綱目》中已有對南瓜的記載。南瓜含有豐富的類胡蘿卜素,可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A,對人體視覺、上皮組織分化等具有重要的作用;近些年,研究人員在南瓜分子水平上對生長過程、果實品質(zhì)及抗病性等方面進行了深入研究并取得一定的成果,為研究南瓜屬及其它作物提供了一定的研究依據(jù)。烏蘭察布市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中部,年平均氣溫較低,該地區(qū)種植作物病蟲害發(fā)生較輕,農(nóng)藥需求量小,適宜發(fā)展露地南瓜產(chǎn)業(yè)。為豐富本地區(qū)南瓜品種、增加種植戶收益,本試驗對不同地區(qū)的5份南瓜進行引種試驗,并對南瓜的8個農(nóng)藝性狀進行測定,通過引種試驗篩選出適合當?shù)芈兜胤N植的優(yōu)良品種。
1材料與方法
1.1材料
供試的5份材料為南瓜雜交一代新品種,由烏蘭察布市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供,品種特性見表1。
1.2方法
試驗地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市四子王旗烏蘭花鎮(zhèn)。試驗株距0.6 m、行距1 m,每個品種以30顆為1個試驗區(qū)組進行3次重復(fù),實施膜下水肥一體化、病蟲害綠色防控集約化生產(chǎn)管理。測量方法為品種區(qū)組測定,1個試驗區(qū)組隨機選取6株作為測量植株,測定結(jié)果取均值。依照《南瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》的要求對南瓜8個農(nóng)藝性狀進行了測量。對所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)采用Excel 2016進行結(jié)果處理。
2結(jié)果與分析
2.1測定結(jié)果
表2是南瓜平均單株果重、橫徑、縱徑等8個農(nóng)藝性狀測定結(jié)果。根據(jù)表2可以看出,4號品種在單株果重方面表現(xiàn)較好,且平均單株果數(shù)最高,可將4號作為產(chǎn)量較高的品種引入;3號果肉厚值最小且平均單株果重最低,1號果肉最厚、瓜梗最短、果形指數(shù)最高;4號果橫徑值最高且果形指數(shù)最小,在所有南瓜中果形最扁,瓜梗最長。4號可溶性固形物含量最低,5號含量最高,可將5號作為糖分含量較高的品種引入種植。
2.2南瓜理化品質(zhì)的描述性統(tǒng)計
表3為南瓜理化品質(zhì)的描述性統(tǒng)計結(jié)果。由表3可知,5份南瓜品種在表型上有較大差異,變異系數(shù)在3.97%~30.07%。平均單株果重變異系數(shù)為30.07%,離散程度較大,品種間差異較大,可能與品種差異及測定方法等有關(guān)。果實縱徑變異系數(shù)較小為3.97%,品種間差異較小,可能受到相同基因控制。綜合平均數(shù)、中位數(shù)等結(jié)果來看,品種間不同農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)出差異性,遺傳多樣性豐富。
2.3南瓜果實感官評價
5份可食用狀態(tài)下的南瓜進行果實感官評價,分別對南瓜瓜肉顏色、硬度、面度、粉質(zhì)、果肉致密程度等指標進行評價,評價結(jié)果見表4。2號及4號顏色為橙黃色,較其它品種果肉染色深;1號及5號口感干燥、纖維感適中,其中1號較5號果肉硬度大,5號甜度在所有參試品種中最高;2號到4號口感都較為濕潤且纖維感,其中2號較為軟糯、口感較甜,3號硬度較大,4號果肉較為致密且熟食呈膠黏的團塊。
2.4南瓜性狀主成分分析結(jié)果
對南瓜平均單株果重、橫徑、縱徑、果形指數(shù)、果肉厚、瓜梗長、可溶性固形物、平均單株果數(shù)進行主成分分析。圖1為主成分分析碎石圖,橫軸為成分數(shù),縱軸為特征值;通過碎石圖可明確主成分數(shù)目,前3個主成分線條較為陡峭且特征值大于1,可以包含大部分的信息量,故將前3個成分作為主成分進行分析。
通過對5個不同品種南瓜的8個農(nóng)藝性狀的計算,得到了其因子載荷矩陣,前3個主成分累計貢獻率達到了98.74%(表5),其中第一主成分特征值為5.142,貢獻率為64.276%,橫徑、平均單株果數(shù)是主要指標。第2主成分的特征值為1.751,貢獻率為21.882%,果肉厚、平均單株果重是主要指標,這些形狀主要反映南瓜產(chǎn)量相關(guān)性狀。第三主成分特征值為1.007,貢獻率為12.582%,可溶性固形物、縱徑是主要指標,這些指標主要反映南瓜果實的品質(zhì)性狀特征。
根據(jù)載荷向量及特征值算出各主成分的系數(shù),得到主成分的函數(shù)式。Z1=0.379X1 + 0.435X2+0.385X3-0.399X4-0.131X5+0.381X6-0.198X7 + 0.396X8,Z2=0.356X1 - 0.020X2 + 0.261X3+0.294X4+0.696X5-0.367X6+0.011X7+ 0.315X8,Z3=0.113X1 + 0.155X2 + 0.341X3 + 0.108X4-0.156X5+0.035X6+0.888X7-0.145X8。X1~X8為性狀標準化后的數(shù)值。
表6為主成分值及綜合得分,由表5可知:得分1.0以上的品種有1個,4號京研。京研綜合得分最高,單株果數(shù)最多、單株果重最大、瓜梗長適中、果形較扁,可將其作為候選品種引入。
3結(jié)論及討論
本試驗對南瓜的8個農(nóng)藝性狀進行測定,5份南瓜品種在農(nóng)藝性狀測定結(jié)果方面表現(xiàn)出差異性,變異系數(shù)在3.97%~30.07%,且5份南瓜在平均單株果重、瓜梗長、平均單株果數(shù)、可溶性固形物等方面存在較大差異,從經(jīng)濟角度考慮可將京研作為候選品種引入。在南瓜熟食感官評價中,大麻子果肉致密,但其在口感中表現(xiàn)最甜,可將其作為候選品種。
主成分分析在遺傳多樣性、病蟲害研究等方面均有報道。本試驗對5份南瓜進行主成分分析,結(jié)果表明前3個主成分累計貢獻率達到了98.74%,前3種因子可以反映出南瓜的大部分遺傳信息,可作為南瓜品種篩選的理論計算依據(jù)。主成分1主要反應(yīng)南瓜果實性狀,而主成分2主要反應(yīng)的是與產(chǎn)量相關(guān)的性狀,主成分3主要反應(yīng)的是與果實品質(zhì)相關(guān)的性狀。綜合得分最高的是京研,此品種在平均單株果重、平均單株結(jié)果數(shù)方面表現(xiàn)優(yōu)異;其次得分較高的為貝貝三號,在果肉厚,平均單株果數(shù)方面表現(xiàn)較好。
通過農(nóng)藝性狀的測定可以直觀得到參試品種各性狀的比較結(jié)果,在直觀數(shù)據(jù)評比缺乏優(yōu)先策略時可通過主成分分析結(jié)果及直觀測定結(jié)果進行綜合研判??蓪⒕┭凶鳛闉跆m察布市南瓜新品種進行進一步試驗示范,豐富本地區(qū)南瓜品種、提高種植戶經(jīng)濟效益。
【1內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心任婧,武艷茹,王雅楠,薛志霞,杜小平(通訊作者);2內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市植保植檢站劉丹】