黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀遺傳多樣性分析

摘" " 要：為深入了解黃瓜果實(shí)性狀的遺傳多樣性，優(yōu)化育種策略，對(duì)221份種質(zhì)資源的13個(gè)果實(shí)農(nóng)藝性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析、相關(guān)性分析、主成分分析、聚類分析。結(jié)果表明，221份黃瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性指數(shù)平均為1.392，平均變異系數(shù)為30.78%。相關(guān)性分析表明，除瓜瘤大小外，其他12個(gè)性狀均有與其關(guān)聯(lián)性較高的性狀；主成分分析表明，前4個(gè)主成分（PC1～PC4）的累積貢獻(xiàn)率為68.82%，包含了黃瓜果實(shí)性狀的大部分信息。通過(guò)表型性狀及分子標(biāo)記分別對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，在歐式距離為0.003時(shí)，將221份種質(zhì)資源的表型性狀分為5類，每一類分別包含90、65、9、38、19份種質(zhì)資源； 在歐式距離為1.400時(shí)，將221份種質(zhì)資源采用分子標(biāo)記分為5類，分別包含了35、70、45、54、17份種質(zhì)資源。表型數(shù)據(jù)和分子標(biāo)記聚類結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者具有一定的吻合度，但仍存在差異。研究結(jié)果為優(yōu)良育種親本的選配奠定了一定的基礎(chǔ)，也為后續(xù)工作提供了參考。

關(guān)鍵詞：黃瓜；遺傳多樣性；表型性狀；分子標(biāo)記

中圖分類號(hào)：S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-2871（2024）07-020-09

Genetic diversity analysis of fruit-related traits in cucumber germplasm resource

WANG Rong1， 2， DONG Shaoyun2， LIU Xiaoping2， GUAN Jiantao2， MIAO Han2，" LI Sen1， ZHANG Shengping2

（1. College of Horticulture， Shanxi Agricultural University， Taigu 030801， Shanxi， China; 2. The State Key Laboratory of Vegetable Biobreeding/Institute of Vegetables and Flowers， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）

Abstract： To understand the genetic diversity of cucumber fruit traits and optimize breeding strategies， genetic diversity analysis， correlation analysis， principal component analysis and cluster analysis were performed for 13 fruit agronomic traits of 221 germplasm resources. The results showed that the average genetic diversity index of 221 cucumber germplasm resources was 1.392， with the average coefficient of variation of 30.78%. Correlation analysis showed that except the size of fruit tumor， the other 12 traits had high correlation. Principal component analysis showed that the cumulative contribution rate of the four principal components （PC1-PC4） was 68.82%， which contained most of the information of cucumber fruit traits. Cluster analysis was conducted on germplasm resources using phenotypic traits and molecular markers. The results showed that the phenotypic traits of 221 germplasm resources were divided into 5 categories when the Euclidean distance was 0.003， and each category contained 90， 65， 9， 38 and 19 germplasm resources， respectively. When the Euclidean distance was 1.400， the molecular markers of 221 germplasm resources were divided into 5 categories， including 35， 70， 45， 54 and 17 germplasm resources， respectively. The comparison between phenotype data and molecular marker clustering results showed that there was a certain degree of agreement between them. The results have laid a foundation for the selection of excellent breeding parents and provided a reference for the subsequent work.

Key words： Cucumber; Genetic diversity; Phenotypic characters; Molecular marker

黃瓜（Cucumis sativus L.）是重要的葫蘆科蔬菜作物，在全球范圍內(nèi)廣泛種植。中國(guó)是黃瓜生產(chǎn)面積最大、產(chǎn)量最高的國(guó)家，占全球總產(chǎn)量的80.80%[1-3]。2016—2020年，我國(guó)黃瓜年均播種面積為122.97萬(wàn)hm2，產(chǎn)量6 623.08萬(wàn)t[4]。黃瓜果實(shí)性狀主要包括瓜形、瓜皮色、瓜長(zhǎng)、瓜把長(zhǎng)、瓜橫徑、瓜肉厚、瓜心室數(shù)、瓜肉色、瓜刺瘤稀密、瓜刺色、瓜瘤大小等。近年來(lái)，隨著生活水平的提高，人們對(duì)黃瓜的果實(shí)外觀和品質(zhì)提出了更高的要求，提高黃瓜的果實(shí)品質(zhì)成為黃瓜育種的主要目標(biāo)之一[4]。

種質(zhì)資源多樣性是進(jìn)行品種選育的前提。目前關(guān)于黃瓜種質(zhì)資源鑒定與評(píng)價(jià)的報(bào)道較多，曹守軍等[5]對(duì)58份煙臺(tái)地方黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定和聚類分析，結(jié)果表明，華南型和華北型兩大類群的劃分與地理分布相吻合；徐強(qiáng)等[6]對(duì)19個(gè)加工類型黃瓜品種進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)，將19個(gè)黃瓜品種聚類為短果中等品質(zhì)、短果優(yōu)質(zhì)和長(zhǎng)果高產(chǎn)3種類型；曹齊衛(wèi)等[7]以山東地方黃瓜品種為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)果實(shí)外觀進(jìn)行鑒定，明確其具有豐富的遺傳多樣性；沈鏑等[8]對(duì)30份西雙版納黃瓜種質(zhì)資源的18個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行鑒定，表明其形態(tài)具有一定的遺傳多樣性。任思玲等[9]對(duì)228份黃瓜種質(zhì)資源進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，果實(shí)中心腔處澀感顯著弱于果皮處。綜上可知，多數(shù)研究集中在地方黃瓜種質(zhì)資源方面，對(duì)全國(guó)收集的種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)較少。筆者在本文中通過(guò)對(duì)全國(guó)各地黃瓜種質(zhì)資源的果實(shí)性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析，深入了解不同種質(zhì)資源的親緣關(guān)系，以期為黃瓜育種實(shí)踐提供理論依據(jù)，加快黃瓜新品種選育進(jìn)程。

1 材料與方法

1.1 材料

以來(lái)自國(guó)家蔬菜種質(zhì)資源庫(kù)的221份黃瓜種質(zhì)資源為試驗(yàn)材料，該試驗(yàn)材料來(lái)自于全國(guó)各省份，其中河南27份，山東23份，吉林17份，湖南14份，四川12份，廣東、山西、天津各11份，內(nèi)蒙古、新疆各9份，黑龍江、江蘇各7份，河北6份，遼寧5份，貴州、湖北、浙江各4份，廣西、上海、云南各3份，安徽、福建、甘肅、江西、寧夏、陜西各2份，北京1份，未知省份的種質(zhì)資源有18份。

1.2 方法

分別在2022年3月和2023年3月進(jìn)行材料種植。首先分別對(duì)221個(gè)黃瓜品種進(jìn)行催芽，將種子放于培養(yǎng)皿中用55 ℃溫水浸泡，然后放于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h左右，待種子發(fā)芽率超過(guò)70%時(shí)播種于32孔穴盤(pán)（54 cm×28 cm×4.5 cm）中，待幼苗2葉1心時(shí)定植于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院壽光蔬菜研發(fā)中心試驗(yàn)基地的連棟溫室中，株距為30 cm，行距為60 cm。試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，設(shè)置3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5株。為減少環(huán)境對(duì)植株生長(zhǎng)帶來(lái)的差異，所有供試材料的灌溉、藥物防治以及吊蔓等田間管理均保持一致。

1.3 農(nóng)藝性狀調(diào)查

筆者在黃瓜農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)調(diào)查過(guò)程中，選取13個(gè)與果實(shí)相關(guān)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。在表型性狀調(diào)查過(guò)程中，主要參照《黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]。數(shù)據(jù)采集在定植50 d天左右，在盛果期調(diào)查各項(xiàng)性狀指標(biāo)。每個(gè)生物學(xué)重復(fù)調(diào)查5根長(zhǎng)勢(shì)相似的商品瓜瓜條。采用目測(cè)法比對(duì)《黃瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》，完成瓜皮色、瓜肉色、瓜刺色、瓜刺瘤疏密、瓜形、瓜瘤大小、瓜心室數(shù)等性狀的評(píng)價(jià)，使用游標(biāo)卡尺、軟尺、電子秤完成瓜長(zhǎng)、瓜橫徑、瓜把長(zhǎng)、心腔直徑、單瓜質(zhì)量、果形指數(shù)等性狀的測(cè)量。受環(huán)境或者種苗本身的影響，不同材料之間有所差異，對(duì)果實(shí)成熟較晚的材料單獨(dú)標(biāo)記后，根據(jù)生長(zhǎng)狀況延后調(diào)查時(shí)間。調(diào)查工作主要由固定的兩人（一人測(cè)量，一人記數(shù)）完成，盡可能減小誤差，保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性。

1.4 SSR標(biāo)記檢測(cè)

采用CTAB法提取221份黃瓜種質(zhì)資源的DNA[11]，利用分布于黃瓜全基因組的240對(duì)SSR引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系10 μL，包括樣品DNA1.0 μL，上下游引物各0.5 μL，2×SG Green qPCR Mix 5.0 μL，ddH2O 3.0 μL。擴(kuò)增程序：95 ℃預(yù)變性3 min，95 ℃變性15 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，共31個(gè)循環(huán)，72 ℃延伸10 min，4 ℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)。

1.5 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理及分析

為提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，將瓜長(zhǎng)、瓜把長(zhǎng)、瓜橫徑、心腔直徑、瓜心室數(shù)、單瓜質(zhì)量等性狀進(jìn)行分級(jí)處理[12]。對(duì)瓜皮色、瓜形、瓜肉色、瓜刺大小、瓜刺顏色、瓜刺瘤疏密等進(jìn)行賦值，賦值結(jié)果見(jiàn)表1。使用Microsoft Excel 2016計(jì)算各性狀數(shù)據(jù)的極值、平均值、偏度、峰度、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等參數(shù)；利用公式計(jì)算各性狀的遺傳多樣性指數(shù)（H'），H'= -∑Pi×LnPi（Pi是指第i個(gè)樣品的樣品數(shù)占總樣品數(shù)的比例）；使用IBM SPSS Statistics 20進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析；使用Origin 2023 b繪制相關(guān)性分析熱圖和聚類分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀遺傳多樣性分析

對(duì)221份黃瓜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果進(jìn)行遺傳多樣性指數(shù)計(jì)算，結(jié)果如表2所示，黃瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性指數(shù)平均為1.392，各性狀的遺傳多樣性指數(shù)不同，瓜長(zhǎng)、瓜橫徑、瓜把長(zhǎng)、心腔直徑、單瓜質(zhì)量、瓜形、瓜皮色、果形指數(shù)的遺傳多樣性指數(shù)大于1.000，其中以瓜長(zhǎng)遺傳多樣性指數(shù)最高，為2.079；瓜肉色、瓜瘤大小、瓜心室數(shù)、瓜刺色和瓜刺瘤稀密遺傳多樣性指數(shù)小于1.000，其中以瓜心室數(shù)遺傳多樣性指數(shù)最低，為0.546。變異系數(shù)在7.49%～55.17%之間 ，平均變異系數(shù)為30.78%，變異系數(shù)從高到低依次為：瓜刺色gt;瓜形gt;瓜刺瘤稀密gt;瓜把長(zhǎng)gt;瓜皮色gt;瓜肉色gt;果形指數(shù)gt;瓜長(zhǎng)gt;單瓜質(zhì)量gt;瓜瘤大小gt;心腔直徑gt;瓜心室數(shù)gt;瓜橫徑。以上結(jié)果表明，黃瓜果實(shí)性狀遺傳多樣性指數(shù)較高，說(shuō)明該研究中收集到的種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富，具有較高的研究?jī)r(jià)值，可為黃瓜育種提供優(yōu)異的種質(zhì)資源。

2.2 黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀相關(guān)性分析

對(duì)221份黃瓜種質(zhì)資源材料的13個(gè)果實(shí)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，由圖1可知，果形指數(shù)與瓜長(zhǎng)和瓜把長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.94和0.86，與瓜橫徑和瓜形呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.52和-0.72；瓜長(zhǎng)與瓜把長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.90，與瓜形和瓜刺色呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.77和-0.40；單瓜質(zhì)量與瓜長(zhǎng)和瓜把長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.59和0.41，與瓜形呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.42；瓜橫徑與心腔直徑呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.71；瓜把長(zhǎng)與瓜刺瘤稀密呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.46，與心腔直徑、瓜形和瓜刺色呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.34、-0.75和-0.38；瓜形與瓜刺瘤稀密呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.57；瓜瘤大小與其他性狀相關(guān)性不顯著。

2.3 黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀主成分分析

對(duì)221份供試黃瓜資源的13個(gè)果實(shí)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如表3所示，提取特征值大于1的前4個(gè)主成分（PC1～PC4），累積貢獻(xiàn)率為68.82%，包含了黃瓜果實(shí)性狀的大部分信息，結(jié)果如表4所示。PC1的初始特征值為5.083，貢獻(xiàn)率為39.10%，第一主成分特征向量絕對(duì)值較高的有果形指數(shù)、瓜形、瓜長(zhǎng)和瓜把長(zhǎng)等，可以概括為果實(shí)形狀因子；PC2的初始特征值為1.602，貢獻(xiàn)率為12.32%，第二主成分特征向量絕對(duì)值較高的有瓜橫徑、心腔直徑、單瓜質(zhì)量等，可以概括為果實(shí)產(chǎn)量因子；PC3的初始特征值為1.207，貢獻(xiàn)率為9.28%，第三主成分特征向量絕對(duì)值較高的有瓜瘤大小、瓜皮色，概括為果實(shí)果皮因子；PC4的初始特征值為1.055，貢獻(xiàn)率為8.12%，第四主成分特征向量絕對(duì)值較高的有瓜刺瘤稀密和瓜瘤大小等，概括為果實(shí)刺瘤因子。

2.4 黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀聚類分析

對(duì)221份黃瓜種質(zhì)資源的13個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行聚類分析，以歐式距離0.003為閾值，將221份核心種質(zhì)分為五大類群，結(jié)果見(jiàn)圖2，各類群的平均值見(jiàn)表5。

第I類群包含90份種質(zhì)資源，該類種質(zhì)瓜形以長(zhǎng)圓筒為主，單瓜質(zhì)量較大。瓜皮顏色較為豐富，以花綠為主，刺疏密程度多為稀刺，瘤小，瓜長(zhǎng)在20.0～30.0 cm，瓜橫徑在3.5～4.0 cm，瓜把較短。

第II類群包含65份種質(zhì)資源，該類種質(zhì)瓜形為短棒，單瓜質(zhì)量大于其他4個(gè)類群。瓜皮顏色較深，以綠色和深綠為主，刺疏密程度以中密為主，瘤小，瓜長(zhǎng)在25.0～35.0 cm，瓜橫徑在3.0～4.0 cm，瓜把較長(zhǎng)。

第III類群包含9份種質(zhì)資源，該類群瓜形為橢圓，單瓜質(zhì)量小。瓜皮顏色較淺，以花綠為主，少數(shù)為白色，果刺顏色多為黑色，刺疏密程度為稀，瘤小，瓜長(zhǎng)和瓜把長(zhǎng)最短。

第IV類群包含38份種質(zhì)資源，該類群瓜形多為短圓筒，單瓜質(zhì)量差異較大，最小為170.5 g，最大為505.0 g。瓜皮顏色較淺，為花綠，刺疏密程度以稀刺為主，瘤中小，瓜長(zhǎng)在15.0～25.0 cm，瓜橫徑較大，在3.5～4.0 cm，瓜把長(zhǎng)較短。

第V類群包含19份種質(zhì)資源，該類群瓜形多長(zhǎng)棒，單瓜質(zhì)量在250.0 g左右。瓜皮顏色以花綠為主，刺疏密程度稀密均等，瘤小，瓜長(zhǎng)較長(zhǎng)，多為30.0～45.0 cm，瓜橫徑在3.0～4.0 cm，瓜把較長(zhǎng)。

2.5 SSR引物位點(diǎn)的遺傳多樣性分析

筆者從240對(duì)SSR引物中篩選出26對(duì)多態(tài)性較高的引物（表6），利用這些引物對(duì)221份種質(zhì)資源材料進(jìn)行擴(kuò)增，多態(tài)性條帶百分比均為100%，遺傳多樣性指數(shù)平均為0.689，其中最大值為1.126，最小值為0.249；多態(tài)信息（PIC）的平均值為0.437，最小值為0.062，最大值為0.999。綜上可知，26對(duì)SSR 引物在黃瓜品種中的遺傳多樣性高，可用于后續(xù)的分子試驗(yàn)工作。

2.6 分子標(biāo)記的聚類分析

將凝膠電泳圖上同一引物條帶上方一條帶的記為A，下方一條帶的記為B，上下方都有的記為H，在進(jìn)行聚類分析之前，將條帶標(biāo)記分別賦值為01，02和03。利用Origin 2023 b進(jìn)行系統(tǒng)聚類，在歐式距離為1.400時(shí)，可以將221份種質(zhì)資源分為5個(gè)類群，結(jié)果如圖3所示。第一類群包含Cs-001、Cs-078、Cs-101、Cs-120、Cs-206等35份種質(zhì)資源，占全部種質(zhì)資源的15.84%，最具代表性的種質(zhì)為Cs-194；第二類群包含Cs-011、Cs-045、Cs-069、Cs-108、Cs-220等70份種質(zhì)資源，占全部種質(zhì)資源的31.67%，最具代表性的種質(zhì)為Cs-053；第三類群包含Cs-012、Cs-071、Cs-133、Cs-152、Cs-205等45份種質(zhì)資源，占全部種質(zhì)資源的20.36%，最具代表性的種質(zhì)為Cs-095；第四類群包含Cs-019、Cs-028、Cs-064、Cs-085、Cs-128等54份種質(zhì)資源，占全部種質(zhì)資源的24.43%，最具代表性的種質(zhì)為Cs-076；第五類群包含Cs-007、Cs-042、Cs-123、Cs-186、Cs-210等17份種質(zhì)資源，占全部種質(zhì)資源的7.69%，最具代表性的種質(zhì)為Cs-096。

2.7 SSR聚類與果實(shí)性狀聚類的對(duì)比

為探究221份黃瓜種質(zhì)資源的果實(shí)表型性狀與分子標(biāo)記的聚類結(jié)果是否相吻合，將二者的聚類結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

SSR分子標(biāo)記的第一類群的35份黃瓜材料中的Cs-001、Cs-047、Cs-081、Cs-121、Cs-200等17份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅰ類群重合，占表型數(shù)據(jù)第Ⅰ類群的18.89%；Cs-003、Cs-061、Cs-151、Cs-194、Cs-206等10份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅱ類群重合，占第Ⅱ類群的15.38%；1份種質(zhì)資源材料Cs-120與表型性狀聚類的第Ⅲ類群重合，占第Ⅲ類群的11.11%；Cs-097、Cs-101、Cs-148、Cs-154、Cs-155等5份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅳ類群重合，占第Ⅳ類群的13.16%；Cs-109、Cs-208這2份材料與表型性狀聚類的第Ⅴ類群重合，占第Ⅴ類群的10.53%。

SSR分子標(biāo)記的第二類群的70份黃瓜種質(zhì)中的Cs-054、Cs-083、Cs-132、Cs-188、Cs-219等27份種質(zhì)資源材料與表型性狀聚類的第Ⅰ類群重合，占表型數(shù)據(jù)第Ⅰ類群的30.00%；Cs-015、Cs-072、Cs-116、Cs-169、Cs-191等24份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅱ類群重合，占第Ⅱ類群的36.92%；2份種質(zhì)資源材料Cs-014、Cs-211與表型性狀聚類的第Ⅲ類群重合，占第Ⅲ類群的2.22%；Cs-031、Cs-062、Cs-107、Cs-130、Cs-142等7份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅳ類群重合，占第Ⅳ類群的18.42%；Cs-036、Cs-041、Cs-053、Cs-069、Cs-163、Cs-220等10份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅴ類群重合，占第Ⅴ類群的52.63%。

SSR分子標(biāo)記的第三類群的45份黃瓜種質(zhì)中Cs-033、Cs-080、Cs-094、Cs-100、Cs-218等22份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅰ類群重合，占表型數(shù)據(jù)第Ⅰ類群的24.44%；Cs-012、Cs-039、Cs-071、Cs-138、Cs-197等12份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅱ類群重合，占第Ⅱ類群的18.46%；只有Cs-114與表型性狀聚類的第Ⅲ類群重合，占第Ⅲ類群的11.11%；Cs-017、Cs-095、Cs-134、Cs-176、Cs-217等8份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅳ類群重合，占第Ⅳ類群的21.05%；Cs-115、Cs-129與表型性狀聚類的第Ⅴ類群重合，占第Ⅴ類群的10.53%。

SSR分子標(biāo)記的第四類群的54份黃瓜種質(zhì)中的Cs-019、Cs-027、Cs-091、Cs-110、Cs-177等21份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅰ類群重合，占表型數(shù)據(jù)第Ⅰ類群的23.33%；Cs-035、Cs-066、Cs-171、Cs-199、Cs-211等11份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅱ類群重合，占第Ⅱ類群的16.92%；Cs-203與表型性狀聚類的第Ⅲ類群重合，占第Ⅲ類群的11.11%；16份種質(zhì)如Cs-030、Cs-076、Cs-103、Cs-189、Cs-213等與表型性狀聚類的第Ⅳ類群重合，占第Ⅳ類群的42.11%；Cs-049、Cs-073、Cs-088、Cs-111、Cs-128這5份材料與表型性狀聚類的第Ⅴ類群重合，占第Ⅴ類群的26.32%。

SSR分子標(biāo)記的第五類群的17份黃瓜種質(zhì)中的Cs-008、Cs-117、Cs-174與表型性狀聚類的第Ⅰ類群重合，占表型數(shù)據(jù)第Ⅰ類群的3.33%；Cs-005、Cs-007、Cs-042、Cs-096、Cs-125等8份種質(zhì)與表型性狀聚類的第Ⅱ類群重合，占第Ⅱ類群的12.31%；4份種質(zhì)Cs-013、Cs-186、Cs-209、Cs-210與表型性狀聚類的第Ⅲ類群重合，占第Ⅲ類群的44.44%；Cs-212與表型性狀聚類的第Ⅳ類群重合，占第Ⅳ類群的2.63%；沒(méi)有種質(zhì)與第Ⅴ類群重合。

3 討論與結(jié)論

優(yōu)良種質(zhì)的評(píng)價(jià)不僅要看產(chǎn)量，還要看果皮性狀、果實(shí)品質(zhì)等多項(xiàng)要素，且各要素的貢獻(xiàn)程度并不相同[13]。因而有必要對(duì)黃瓜果實(shí)農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)，最終選育出適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的最佳品種，而豐富的種質(zhì)資源是育種工作的先決條件[14]，優(yōu)異種質(zhì)資源是黃瓜育種工作的重要基礎(chǔ)[15-16]。在本研究中，221份黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀的變異系數(shù)在7.49%～55.17%之間，表明221份黃瓜種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富。相關(guān)性分析表明，瓜長(zhǎng)與瓜把長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，這與陳瑞軍[17]、于婭等[18]、鐘金仙等[19]的研究結(jié)果一致；單瓜質(zhì)量與瓜長(zhǎng)、瓜把長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)，這與蔣舉衛(wèi)等[20]的研究結(jié)果略有不同，可能是因?yàn)閿?shù)據(jù)的調(diào)查收集方式或者供試材料的來(lái)源不同；瓜形與瓜橫徑呈顯著正相關(guān)，這與王越等[21]對(duì)黃瓜果實(shí)性狀的研究結(jié)果一致。221份黃瓜種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富，具有較大的育種潛力。

主成分分析將高維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為較低的維度，使數(shù)據(jù)可視化[22]，進(jìn)而了解品種之間的差異，提高育種水平。近年來(lái)主成分分析在馬鈴薯[23]、油菜[24]、花生[25]等作物上已有大量報(bào)道，筆者將13個(gè)果實(shí)性狀概括為4個(gè)主成分，即果實(shí)形狀因子、果實(shí)產(chǎn)量因子、果實(shí)果皮因子和果實(shí)刺瘤因子，4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)68.82%，包含了果實(shí)性狀的大部分信息，因此可利用這些信息對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

聚類分析能將黃瓜種質(zhì)資源劃分為不同的群體或類別，有助于管理大規(guī)模的遺傳資源，使其更易于研究和利用[26]。通過(guò)對(duì)比表型性狀和分子標(biāo)記的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)221份黃瓜種質(zhì)資源的SSR分子標(biāo)記聚類結(jié)果與果實(shí)性狀聚類結(jié)果具有一定的吻合度，但仍然存在差異。這與羅霆等[27]在木薯種質(zhì)資源的研究及汪歡笑等[28]在萬(wàn)壽菊研究中的結(jié)論一致。因此在育種實(shí)踐中需結(jié)合兩者的數(shù)據(jù)分析來(lái)共同提高育種效率。

綜上所述，221份黃瓜種質(zhì)資源果實(shí)性狀遺傳多樣性豐富，13個(gè)果實(shí)性狀的遺傳多樣性指數(shù)平均為1.392，平均變異系數(shù)為30.78%；相關(guān)性分析表明，除瓜瘤大小外，其他12個(gè)性狀均有與其關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的性狀；主成分分析根據(jù)特征向量絕對(duì)值的貢獻(xiàn)率分別概括為果實(shí)形狀因子、果實(shí)產(chǎn)量因子、果實(shí)果皮因子、果實(shí)刺瘤因子，特征值大于1的前4個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率為68.82%；表型性狀的聚類分析在歐氏距離0.003時(shí)將221份黃瓜種質(zhì)資源分為五類，每一類群分別包含90、65、9、38、19份種質(zhì)資源，其中第II類群?jiǎn)喂腺|(zhì)量最大，可為選育高產(chǎn)品種提供優(yōu)異種質(zhì)資源；SSR分子標(biāo)記的聚類分析在歐式距離1.400時(shí)將221份種質(zhì)資源分為五大類群，每一類群分別包含35、70、45、54、17份種質(zhì)資源；對(duì)比表型性狀和分子標(biāo)記的聚類結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者具有一定的吻合度，但仍存在差異，因此在育種時(shí)要將表型性狀和分子標(biāo)記相結(jié)合。

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收稿日期：2024-03-25；修回日期：2024-05-23

基金項(xiàng)目：國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-23）；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTlP-2017-IVF）；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)室項(xiàng)目；蔬菜生物育種全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目

作者簡(jiǎn)介：王" " 榮，女，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)槭卟诉z傳育種。E-mail：2508446009@qq.com

通信作者：張圣平，男，研究員，研究方向?yàn)辄S瓜遺傳育種。E-mail：zhangshengping@caas.cn