不同加工番茄品種的農(nóng)藝性狀比較分析

摘"要：【目的】""篩選適合新疆阿拉爾市栽培的加工番茄品種。

【方法】""以9個(gè)加工番茄品種為材料，測定各加工番茄品種的株高、莖粗、葉面積、葉綠素相對含量、果形指數(shù)、單果重、可溶性固形物、可溶性糖含量、VC含量、番茄紅素、總黃酮含量和可溶性蛋白含量等12項(xiàng)性狀指標(biāo)，進(jìn)行主成分、隸屬函數(shù)和聚類分析。

【結(jié)果】""提取加工番茄株高、可溶性固形物、VC含量、可溶性糖含量4個(gè)主成分，12個(gè)性狀主成分因子的綜合得分由高至低為Q020gt;早得gt;佳義200gt;新引98-1gt;美國世紀(jì)紅gt;紅寶石gt;紅果三號gt;麒麟鉆石gt;佳禾紅運(yùn)。其中Q020品種綜合評價(jià)值最大，為0.770。佳禾紅運(yùn)品種的綜合評價(jià)值最小，為0.329。

【結(jié)論】""Q020品種各項(xiàng)生長指標(biāo)表現(xiàn)較好，品質(zhì)較優(yōu)，可作為新疆阿拉爾市加工番茄的主要栽培品種。

關(guān)鍵詞：""加工番茄；主成分；隸屬函數(shù)；農(nóng)藝性狀

中圖分類號："S641.2""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼："A""""文章編號："1001-4330（2024）11-2676-08

0"引 言

【研究意義】加工番茄含有豐富的黃酮、可溶性糖、可溶性蛋白和番茄紅素等營養(yǎng)物質(zhì)，是番茄醬、番茄籽油等制品的原材料［1］。新疆光熱資源豐富，是我國番茄以及加工番茄的主產(chǎn)之一［2］。目前加工番茄品種較多，篩選適合當(dāng)?shù)卦耘嗲覂?yōu)質(zhì)高產(chǎn)的加工番茄品種至關(guān)重要?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】楊進(jìn)等［3］研究了11種加工番茄11項(xiàng)農(nóng)藝性狀，認(rèn)為不同加工番茄品種的成熟期各農(nóng)藝性狀差異顯著；王亮等［4］認(rèn)為加工番茄種植應(yīng)根據(jù)株高和株型等設(shè)置合理的栽培密度，進(jìn)而獲得理想產(chǎn)量；李永清等［5］通過株高、葉長等8個(gè)性狀對27份加工番茄種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析，劃分為3個(gè)類群?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】前人對不同加工番茄品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了比較，但針對新疆阿拉爾市不同加工番茄生長和果實(shí)品質(zhì)的研究文獻(xiàn)較少。需篩選適合新疆阿拉爾市栽培的加工番茄品種。【擬解決的關(guān)鍵問題】結(jié)合隸屬函數(shù)和主成分分析，比較9種加工番茄品種的果實(shí)品質(zhì)和生長指標(biāo)，為新疆阿拉爾市及周邊加工番茄品種的選樣提供理論依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"材 料

選取佳禾紅運(yùn)、Q020、早得、美國世紀(jì)紅、新引198-1、紅寶石、紅果三號、麒麟鉆石、佳義2009個(gè)加工番茄品種為材料品種，來源分別為佳禾紅運(yùn)（新疆石河子佳禾農(nóng)業(yè)有限公司）、Q020（新疆烏魯木齊玉麒麟公司）、早得（新疆石河子農(nóng)資種子公司）、美國世紀(jì)紅（山東省壽光市富華種業(yè)）、新引198-1（新疆昌吉市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站）、紅寶石（新疆天地禾種業(yè)有限公司）、紅果三號（新疆天地禾種業(yè)有限公司）、麒麟鉆石（新疆烏魯木齊玉麒麟公司）和佳義200（新疆新昊農(nóng)業(yè)科技有限公司）。"

1.2"方 法

1.2.1"試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年3～7月在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站新型日光溫室進(jìn)行。2020年3月17日將9個(gè)加工番茄品種種子浸種催芽后分別播種在72孔的穴盤中，于5月22日將具有6葉1心的番茄幼苗進(jìn)行單行種植，每個(gè)品種各種植3行，株距30 cm，行距1.5 m，每行種植30株。

1.2.2"測定指標(biāo)

1.2.2.1"生長指標(biāo)

盛果期每個(gè)品種選取10株長勢一致的加工番茄植株測定生長指標(biāo)。其中，使用卷尺測定基質(zhì)表面與植株自然生長高度之間的距離為株高；使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定植株第1片葉基部下1 cm處莖稈粗度為莖粗；直尺測量最大葉長和最大葉寬，并計(jì)算葉面積，葉面積=最大葉長×最大葉寬×0.546 8［6］；SPAD-502型手持便攜式葉綠素儀測量葉綠素相對含量（SPAD值）。

1.2.2.2"外觀品質(zhì)

盛果期每個(gè)品種隨機(jī)選取10個(gè)成熟度相似的加工番茄。使用電子天平稱取果實(shí)重量，計(jì)算平均單果重；使用游標(biāo)卡尺測定果實(shí)橫徑、縱徑，計(jì)算果形指數(shù)，果形指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑。

1.2.2.3"內(nèi)在品質(zhì)

盛果期各品種隨機(jī)選取10個(gè)成熟度相似的加工番茄果實(shí)測定內(nèi)在品質(zhì)。使用手持式折光儀測量可溶性固形物［6］；蒽酮-濃硫酸比色法測定可溶性糖含量［7］；紫外分光法測定番茄紅素含量［7］；草酸-EDTA比色法測定VC含量［8］；考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白含量［9］；亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測定總黃酮含量［10］。

1.3"數(shù)據(jù)處理

對9個(gè)加工番茄品種各項(xiàng)指標(biāo)均進(jìn)行3次重復(fù)測定，通過Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、隸屬函數(shù)分析、綜合評價(jià)處理及排序等，利用軟件SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理、主成分分析及Duncan多重比較和聚類分析，采用 Graph Pad Prism 8 作圖軟件制圖。

（1）隸屬函數(shù)值

U"Fi"="Fi－Fmin"Fmax－Fmin"，i=1，2，3，…，n."（1）

式中，U"Fi"為隸屬函數(shù)值，F(xiàn)i為9個(gè)加工番茄第i個(gè)因子的各個(gè)得分，F(xiàn)max、Fmin分別為9個(gè)加工番茄第i個(gè)因子得分的最大值和最小值［11］。"

（2）權(quán)重

Wi=Pi/∑ni=1Pi，i=1，2，3，…，n."（2）

式中，Wi為權(quán)重，Pi表示9個(gè)加工番茄第i個(gè)公因子的方差貢獻(xiàn)率［12］。

（3）綜合評價(jià)D值

D值=∑ni=1"U"Fi"×Wi"."（3）

不同加工番茄綜合指標(biāo)評價(jià)結(jié)果加權(quán)得到的各指標(biāo)的綜合評價(jià)D值［13］。

2"結(jié)果與分析

2.1"不同加工番茄品種生長指標(biāo)比較

研究表明，不同加工番茄品種的株高、莖粗、葉面積、葉綠素相對含量有一定差異。各加工番茄品種株高為61.11～136.61 cm，莖粗為9.63～15.37 mm，葉面積為35.71～61.14 cm2，葉綠素相對含量為29.67～40.03。其中，新引98-1株高最高，為136.61 cm，與其他品種均差異顯著；美國世紀(jì)紅莖粗最粗，為15.37 mm，與其他品種均差異顯著；Q020葉面積較大，為61.14cm2，與紅寶石和佳義200差異不顯著，與其它品種差異顯著；佳義200葉綠素相對含量較多，為40.03，與Q020差異不顯著，與其它品種差異顯著。圖1

2.2"不同加工番茄品種果實(shí)品質(zhì)比較

研究表明，9個(gè)加工番茄品種果形指數(shù)均在1～1.5，9個(gè)加工番茄品種的果形接近于圓形或橢圓形，其中Q020和麒麟鉆石果形指數(shù)在1左右，該2種果形近圓形，其他品種果形指數(shù)均在1.5左右，其中新引98-1果形指數(shù)較大，為1.35，與佳禾紅運(yùn)和美國世紀(jì)紅差異不顯著，與其它品種差異顯著；佳禾紅運(yùn)單果重最重，為129.70 g，與其它品種均差異顯著，早得品種的單果重最輕，為75.45 g。圖2

各加工番茄品種可溶性固形物為4.03%～5.07%，可溶性糖含量為1.10%～2.37%，VC含量為61.51～114.58 mg/kg，番茄紅素含量為10.87～18.36 μg/g，總黃酮含量為10.04～22.20 mg/g，可溶性蛋白含量為10.33～13.41 mg/g。其中早得可溶性固形物最高，為5.07%，與其它品種均差異顯著，佳禾紅運(yùn)可溶性固形物最低，為4.03%，與早得相比可溶性固形物降低25.62%；早得可溶性糖含量最高，為2.37%，與其它品種均差異顯著，其次為美國世紀(jì)紅，可溶性糖含量為2.18%，與早得相比可溶性糖含量降低8.56%；Q020VC含量最高，為114.58 mg/kg，與其他品種均差異顯著，其次為新引98-1，VC含量為107.87 mg/kg，與Q020相比VC含量降低6.22%；佳義200番茄紅素含量最高，為18.36 μg/g，與其他品種均差異顯著，其次為新引98-1，番茄紅素含量為17.30 μg/g，與佳義200相比番茄紅素含量降低6.09%；早得總黃酮含量最高，為22.20 mg/g，與其他品種均差異顯著，其次為紅寶石，總黃酮含量為19.97 mg/g，與早得相比總黃酮含量降低11.19%；麒麟鉆石可溶性蛋白含量較高，為13.41 mg/g，除Q020品種外，與其它品種均差異顯著，佳義200可溶性蛋白含量最低，為10.33 mg/g，與麒麟鉆石相比可溶性蛋白含量降低29.89%。圖3

2.3"主成分與特征向量對比

研究表明，共提取4個(gè)主要成分。其特征值分別是4.225、2.551、2.117和1.436，4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別是35.208%、21.261%、17.638%和11.968%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.076%，即前4個(gè)主成分可以將12項(xiàng)農(nóng)藝性狀表示出86.076%。各主成分載荷向量與其對應(yīng)特征值的算術(shù)平方根的比值為特征向量，第1主成分中株高的系數(shù)較大，為0.449；第2主成分中可溶性固形物的系數(shù)較大，為0.478；第3主成分中VC含量的系數(shù)較大，為0.460；第4主成分中可溶性糖含量的系數(shù)較大，為0.520。即4個(gè)主成分因子分別為株高、可溶性固形物、VC含量、可溶性糖含量。根據(jù)特征向量得到4個(gè)主成分的函數(shù)式如下：

第1主成分：

F1 = - 0.449X1 - 0.259X2 + 0.311X3 + 0.394X4 - 0.384X5 - 0.333X6 + 0.104X7 + 0.015X8 + 0.228X9 + 0.283X10 + 0.232X11 + 0.156X12."

第2主成分：

F2 = 0.016X1 + 0.248X2 - 0.282X3 - 0.183X4 + 0.149X5 - 0.334X6 + 0.478X7 + 0.475X8 + 0.152X9 - 0.131X10 + 0.359X11 + 0.262X12 .

第3主成分：

F3 = 0.074X1 + 0.326X2 + 0.181X3 + 0.016X4 + 0.354X5 - 0.255X6 + 0.169X7 - 0.108X8 + 0.460X9 + 0.410X10 - 0.304X11 - 0.389X12 .

第4主成分：

F4 = -0.229X1 + 0.219X2 - 0.411X3 + 0.338X4 - 0.002X5 + 0.068X6 - 0.438X7 + 0.520X8 - 0.001X9 + 0.238X10 - 0.296X11 + 0.066X12 .

其中，X1表示株高、X2表示莖粗、X3表示葉面積、X4表示葉綠素相對含量、X5表示果形指數(shù)、X6表示單果重、X7表示可溶性固形物、X8表示可溶性糖含量、X9表示VC含量、X10表示番茄紅素、X11表示總黃酮含量、X12表示可溶性蛋白含量。F1表示主成分1農(nóng)藝性狀得分、F2表示主成分2農(nóng)藝性狀得分、F3表示主成分3農(nóng)藝性狀得分、F4表示主成分4農(nóng)藝性狀得分。表1

Q020品種的U（F1）值最大，為1.000，佳禾紅運(yùn)品種的U（F1）最小，為0.000，Q020品種相較其他品種株高較高，佳禾紅運(yùn)品種相較其他品種株高較矮；早得品種的U（F2）值最大，為1.000，佳義200品種的U（F2）最小，為0.000，早得品種相較其他品種可溶性固形物較高，佳義200品種相較其他品種可溶性固形物較低；新引98-1品種的U（F3）值最大，為1.000，麒麟鉆石品種的U（F3）最小，為0.000，新引98-1品種相較其他品種VC含量較高，麒麟鉆石品種相較其他品種VC含量較低；佳禾紅運(yùn)品種的U（F4）值最大，為1.000，紅寶石品種的U（F4）最小，為0.000，佳禾紅運(yùn)品種相較其他品種可溶性糖含量較高，紅寶石品種相較其他品種可溶性糖含量較低。按照D值大小將各品種進(jìn)行排序，由高到低排名為Q020gt;早得gt;佳義200gt;新引98-1gt;美國世紀(jì)紅gt;紅寶石gt;紅果三號gt;麒麟鉆石gt;佳禾紅運(yùn)，Q020品種在阿拉爾市周邊生長各項(xiàng)農(nóng)藝性狀相較其它品種表現(xiàn)較好。表2

2.4"聚類分析

研究表明，當(dāng)歐氏距離為15時(shí)，其被劃分為4個(gè)類群。第Ⅰ類為紅寶石、紅果三號、新引98-1、佳禾紅運(yùn)和美國世紀(jì)紅5個(gè)品種的組合，該類群共同特點(diǎn)為株高較高，果形指數(shù)較大，產(chǎn)量較高；第Ⅱ類為麒麟鉆石品種，該品種莖粗較細(xì)，VC含量較少，可溶性蛋白含量較多；第Ⅲ類為Q020和早得2個(gè)品種的組合，該類群共同特點(diǎn)為可溶性糖含量、VC含量、番茄紅素含量、可溶性蛋白含量較高；第Ⅳ類為佳義200品種，該類群可溶性糖含量較低，番茄紅素含量較高，可溶性蛋白含量較少。圖4

3"討 論

按照特征值gt;1、累計(jì)貢獻(xiàn)率gt;85%的準(zhǔn)則［14］，番茄的生長指標(biāo)和果實(shí)品質(zhì)有多種評價(jià)方法，如主成分分析、隸屬函數(shù)法、聚類分析法等，目前研究人員常將多種評價(jià)方法結(jié)合。程遠(yuǎn)等［15］采用相關(guān)性分析和比較分析研究發(fā)現(xiàn)，可溶性固形物、可溶性糖含量、VC等是影響番茄品質(zhì)的重要因素，與試驗(yàn)的主要影響因素基本一致。黃敏等［16］采用聚類分析法和主成分分析對9個(gè)加工番茄的13個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究，有株高、可溶性固形物、番茄紅素等8個(gè)主要性狀，與研究中的2個(gè)主要性狀一致。李有福等［17］采用相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析方法對河西荒漠綠洲區(qū)的14份番茄品系進(jìn)行綜合評價(jià)，認(rèn)為不同加工番茄品系間果實(shí)品質(zhì)性狀差異較大，提取可溶性糖含量、VC、番茄紅素等5個(gè)主成分，與2個(gè)主成分一致。

4"結(jié) 論

各品種間各項(xiàng)指標(biāo)均具有一定差異。共提取4個(gè)主成分，分別為株高、可溶性固形物、VC含量、可溶性糖含量，累計(jì)貢獻(xiàn)率共為86.076%，即可以采用前4個(gè)主成分代替12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，其中Q020品種的綜合評價(jià)值最大，為0.770。將9個(gè)加工番茄品種進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，被劃分為4個(gè)類群，其中第Ⅰ類群，單果重較重，外觀品質(zhì)較好，第Ⅱ類、第Ⅲ類和第Ⅳ類群內(nèi)在品質(zhì)綜合性狀較好。Q020品種各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)較好（其葉面積為61.14 cm2，葉綠素相對含量為39.91，可溶性固形物為4.73%，可溶性糖含量為1.71%，VC含量為114.58 mg/kg，番茄紅素為15.95 μg/g，可溶性蛋白含量為13.04 mg/g），可作為阿拉爾市加工番茄的主要栽培品種。

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LI Youfu， ZHANG Huanhuan， DUAN Huimin， et al.Comprehensive evaluation of processing tomato lines quality in Hexi Desert-oasis ecosystem region［J］.Journal of Northwest A amp; F University （Natural Science Edition）， 2022， 50（10）： 125-134.

Comparative analysis of agronomic traits of ""different processing tomato varieties

LI Chunyu1， TAN Zhanming2， CHENG Yunxia2， SHU Sheng3，"""MA Quanhui2， HE Miao2， DUAN Yifan1， WU Hui4

（1. College of Information Engineering， Tarim University， Aral Xinjiang 843300， China；2. College of Horticulture and Forestry/South Xinjiang Facility Agriculture Brigade Key Laboratory， Tarim University， Aral Xinjiang 843300，China；3. College of Horticulture， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095，China；4. College of Horticulture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China）

Abstract：【Objective】 ""Select suitable processing tomato varieties suitable for cultivation in Aral，Xinjiang.

【Methods】 ""Nine processing tomato varieties were used as experimental materials.Twelve traits including plant height， stem diameter， leaf area， chlorophyll content， fruit shape index， single fruit weight， soluble solids， soluble sugar content， VC content， lycopene， total flavonoids content and soluble protein content of each variety were measured.Meanwhile， principal component analysis， membership function and cluster analysis were carried out.

【Results】 ""Four principal components including plant height， soluble solids， VC content and soluble sugar were extracted.The comprehensive scores of principal component factors of 12 traits were calculated by weighting the eigenvalues of principal components.The order from high to low was Q020 gt; Zaode gt; Jiayi 200 gt; Xinyin 98-1 gt; American Century Red gt; Ruby gt; Hongguo No.3 gt; Qilin Diamond gt; Jiahehongyun.Among them， the comprehensive evaluation value of Q020 was the highest， which was 0.770.The comprehensive evaluation value of Jiahehongyun was the smallest， which was 0.329.

【Conclusion】 ""Q020 has good growth indexes and good quality， which can be used as the main cultivar of processing tomato in Aral，Xinjiang.

Key words：""processing tomato; principal component; membership function; agronomic traits

Fund projects：""Agricultural Key Core Technology Research Project of XPCC （NYHXGG2023AA311）; 2021 Tarim University College Students Innovation and Entrepreneurship Training Plan Project （2021131）; The Third Division Tumushuke City Science and Technology Program Project （KY2022GG05）

Correspondence author：""TAN Zhanming （1991-）， male， from Inner Mongolia，associate professor， master's degree， research direction：efficient cultivation and resistance physiology of protected vegetables， （E-mail）tlmdxtzm@taru.edu.cn

收稿日期（Received）：

2024-04-28

基金項(xiàng)目：

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目（NYHXGG2023AA311）；塔里木大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（2021131）；第三師圖木舒克市科技計(jì)劃項(xiàng)目（KY2022GG05）

作者簡介：

李春雨（1992-），女，黑龍江齊齊哈爾人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)信息化，（E-mail）1871916786@qq.com

通訊作者：

譚占明（1991-），男，內(nèi)蒙古人，副教授，碩士，研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜高效栽培及抗逆性生理，（E-mail）tlmdxtzm@taru.edu.cn