山東茄子地方品種果實(shí)性狀及品質(zhì)分析

裴艷婷，朱金英，魏龍雪，白靜，李文姣，李娜娜

（1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東德州，253015；2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物種質(zhì)資源研究所）

農(nóng)作物種質(zhì)資源是保障國家糧食安全、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源。 茄子（Solanum melongenaL.），茄科茄屬植物，營養(yǎng)價(jià)值高，是我國普遍種植的蔬菜作物之一[1，2]。目前，我國在國家蔬菜種質(zhì)資源庫保存的茄子資源及其野生近緣種約1 601 份[3]。 前人研究認(rèn)為，茄子種質(zhì)資源的分類可能與生態(tài)型或地域來源密切相關(guān)[4]。 由于不同地域的生態(tài)環(huán)境及消費(fèi)習(xí)慣差異，形成了多種不同的生態(tài)類型，在果形、果色、品質(zhì)等方面存在較大差異，進(jìn)而形成了各具地方特色的地方品種。 研究茄子品種的農(nóng)藝性狀及品質(zhì)多樣性，了解品種資源特征，對于品種改良、突破性品種選育和茄子產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

自2015 年起， 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織開展了第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)， 山東省自2020 年開始啟動(dòng)全省種質(zhì)資源普查與收集工作。本研究利用全省133 個(gè)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查市（區(qū)）征集的24 份茄子地方品種為研究對象，通過分析品種間的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀差異，篩選綜合性狀優(yōu)異的資源，為茄子種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用及新品種選育提供科學(xué)依據(jù)和親本選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料分別來自山東省各地區(qū)， 共計(jì)24 份茄子地方品種，見表1。

表1 供試茄子種質(zhì)資源

1.2 試驗(yàn)方法

參試茄子品種于2022 年3 月在德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院進(jìn)行育苗，4 月20 日定植于大田，試驗(yàn)采用高畦覆膜種植，行距100 cm，株距90 cm，每品種定植30 株，調(diào)查方法參照《茄子種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[5]，在茄子生長期間對農(nóng)藝性狀進(jìn)行田間觀察記載（茄子果實(shí)主要形態(tài)學(xué)性狀特征和賦值見表2），在茄子成熟期測定果實(shí)粗纖維含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量等品質(zhì)指標(biāo)。

表2 茄子果實(shí)主要形態(tài)學(xué)性狀特征和賦值

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 軟件進(jìn)行整理與統(tǒng)計(jì)，采用DPS 7.05 軟件進(jìn)行主成分分析、聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地方品種茄子果實(shí)性狀分析

由表3 可知，不同地方品種的茄子果實(shí)性狀差異較大。 商品果色主要為紫紅或黑紫， 平均值為6.63； 果頂性狀主要表現(xiàn)為凹， 果肉色主要為白；1223 的果縱徑最大， 為24.50 cm，P277 的最小，為8.48 cm，前者是后者的2.89 倍；但1223 的果橫徑最小，為6.41 cm，1225 的果橫徑最大，為15.78 cm；各品種的單果質(zhì)量在315.36～1 204.21 g， 平均值為661.95 g，其中最小為1223，最大為1228；參試品種的粗纖維含量在 0.28%～1.39%， 平均含量為0.62%，以P280 最高，1232 最低；參試品種的粗蛋白質(zhì)含量在10.96%～14.42%，平均含量為12.62%，變化幅度不大； 參試品種的可溶性糖含量在11.92～20.00 mg/g，以P280 最低，1222 最高。 從變異系數(shù)看，各品種果實(shí)性狀的變異系數(shù)在8.02%～57.67%，存在較大的差異，各性狀間變異系數(shù)由大到小依次為果形＞果肉色＞果頂形狀＞單果質(zhì)量＞商品果色＞粗纖維含量＞果縱徑＞果橫徑＞可溶性糖含量＞粗蛋白含量。 其中變異系數(shù)最大的是果形，為57.67%，說明茄子果形可通過品種選育得到較大程度的改善；粗蛋白含量變異系數(shù)最小，為8.02%，說明茄子果實(shí)粗蛋白在品種間的差異較小。茄子果實(shí)品質(zhì)中粗纖維含量變異較為明顯，果實(shí)主要形態(tài)學(xué)性狀中的果頂性狀、果形和果肉色變異較為突出。

表3 不同地方品種茄子果實(shí)主要形態(tài)學(xué)性狀及品質(zhì)性狀多樣性分析

2.2 不同地方品種茄子數(shù)量性狀主成分分析

主成分分析是采用少量綜合指標(biāo)代替原來多個(gè)指標(biāo)大部分信息的一種降維分析方法[6]。 通過對24 份茄子地方品種的6 個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行主成分分析（表4），結(jié)果表明，前3 個(gè)主成分的特征值均大于1，分別為2.163 8、1.564 1、1.012 7，方差貢獻(xiàn)率分別為36.063 7%、26.067 9%、16.878 4%， 累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)79.010 0%，這3 個(gè)主成分可反映茄子6個(gè)數(shù)量性狀的大部分信息，因子1 中，影響較大的有果橫徑、單果質(zhì)量，反映果實(shí)質(zhì)量，為質(zhì)量因子；因子2 中， 粗纖維含量和粗蛋白含量具有較大的正載荷量，可溶性糖含量具有極大的負(fù)載荷量，共同反映果實(shí)品質(zhì)，為品質(zhì)因子；因子3 中，果縱徑特征向量較高，為0.792 1，可反映果實(shí)形狀，為形狀因子。 根據(jù)表4 主成分的特征向量，可得3 個(gè)主成分的回歸方程：y1=-0.259 2x1+0.629 9x2+ 0.619 8x3-0.213 9x4+ 0.231 4x5-0.229 2x6，y2=-0.203 4x1-0.128 1x2- 0.154 4x3+0.581 5x4+ 0.550 6x5-0.526 4x6，y3=0.792 1x1+0.164 2x2+0.187 8x3+0.232 6x4-0.271 0x5-0.427 5x6，以各主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率式為權(quán)重，可以得出茄子性狀評(píng)價(jià)模型表達(dá)式為：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3，通過該模型可以得出24 個(gè)茄子地方品種的綜合得分和排名（表5），品種間差異較大，其中1218、1219、P280 綜合得分最高，排序位居前3，1223、1222、1216 綜 合得分最低，排序位居后3。

表4 不同地方品種茄子數(shù)量性狀主成分分析規(guī)格化特征向量

表5 茄子主成分因子得分和綜合得分

2.3 不同地方品種茄子主要性狀聚類分析

本研究通過對果實(shí)的6 個(gè)性狀進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)卡方距離在D＝1.81 水平上時(shí)， 可將24 份茄子種質(zhì)資源分成3 大類群（圖1）。 第Ⅰ類群包含11 份種質(zhì)，主要形態(tài)特征為果皮紫色，果縱徑較大，為16.97 cm，單果質(zhì)量平均值為435.76 g、粗纖維含量為0.64%、粗蛋白含量為12.54%、 可溶性糖含量16.79 mg/g；當(dāng)距離為1.36 時(shí)可將該類群可分為2 個(gè)亞類，第1 亞類 包 含 1213、1226、1214、P278、1216、1223、P282，第2 亞類包含1222、1234、P283、P277；第Ⅱ類群包含10 份種質(zhì)資源，果橫徑較大為13.58 cm、單果質(zhì)量平均值為851.48 g，粗纖維含量為0.53%、粗蛋白含量為12.27%、可溶性糖含量為16.37 mg/g，當(dāng)距離為0.91 時(shí)可將該類群可分為3 個(gè)亞類， 第1 亞類為1224、P276、1227、1232， 第2 亞 類 為1225、1233、1229、1230、1231，第3 亞類為1228；第Ⅲ類群包含3份種質(zhì)，分別為1218、1219、P280，果實(shí)以圓形為主，單果質(zhì)量較大，為859.50 g，粗纖維含量為0.84%，粗蛋白含量為14.08%， 可溶性糖含量為12.32 mg/g，其中1218 和1219 為1 個(gè)亞群，該亞群主要是濟(jì)寧地區(qū)品種，P280 為另1 個(gè)亞群，主要是聊城地區(qū)品種。

圖1 不同地方品種茄子聚類分析

3 結(jié)論與討論

茄子種質(zhì)資源是茄子遺傳育種的基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)的研究方法對不同種質(zhì)資源的各性狀指標(biāo)進(jìn)行全面綜合評(píng)價(jià)分析，是茄子種質(zhì)資源鑒定和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)性工作，對茄子種質(zhì)資源利用、科研育種具有一定的參考意義。本研究對山東省種質(zhì)資源普查征集的24 份茄子地方種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析，通過主成分分析、聚類分析、綜合評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)供試茄子商品果色主要為紫紅或黑紫，平均值為6.63，果頂性狀主要表現(xiàn)為凹，果肉色主要為白，單果質(zhì)量平均為661.95 g，其中1228 產(chǎn)量最高、P280 粗纖維含量最高， 粗蛋白質(zhì)含量品種間變化幅度不大，1222可溶性糖含量最高；從變異系數(shù)看，不同茄子種質(zhì)的果實(shí)主要性狀和營養(yǎng)品質(zhì)均存在較大差異，各性狀間的變異系數(shù)平均為35.44%， 各品種果實(shí)性狀的變異系數(shù)在8.02%～57.67%， 果形的變異系數(shù)最大為57.67%，說明24 份茄子地方種質(zhì)資源空間差異較大，茄子果形可通過品種選育獲得較大程度的改善。本研究根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)值選出3 個(gè)主成分因子，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到79.01%，反映了茄子的大部分信息，根據(jù)主成分特征向量和方差貢獻(xiàn)率權(quán)重構(gòu)建評(píng)價(jià)模型為：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3， 結(jié)合主成分因子得分，24 個(gè)茄子地方品種綜合得分前3 的為1218、1219、P280。 在聚類分析中，這24 份茄子種質(zhì)資源分成3 大類群，其類群Ⅲ茄子品種與綜合評(píng)價(jià)結(jié)果前3 的品種一致，在茄子品種選育實(shí)踐過程中，可將這類種質(zhì)資源作為科研工作者選育的優(yōu)良基礎(chǔ)材料。本研究以山東省第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查工作收集的24 份茄子地方品種為研究對象，對其進(jìn)行農(nóng)藝性狀和品質(zhì)評(píng)價(jià)，探究茄子地方品種間差異，為茄子品種選育提供理論依據(jù)。 近些年地區(qū)間的引種頻繁，不同生態(tài)類型間基因交流廣泛，僅依據(jù)果實(shí)的性狀和地理起源分類已不能真實(shí)地反映種質(zhì)間差異，本試驗(yàn)研究的材料、性狀指標(biāo)有限，需進(jìn)一步深入研究。