厚皮甜瓜种质资源果实性状的综合分析及评价

摘    要：为筛选优质的厚皮甜瓜种质资源，对141份厚皮甜瓜材料的29个果实性状进行了遗传多样性指数分析、变异分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明，29个果实性状包括15个质量性状和14个数量性状，其遗传多样性指数平均值分别为0.90、2.01，14个数量性状的变异系数为21.18%，表明其具有丰富的遗传多样性。各数量性状间存在复杂的相关关系，其中果实横径和种腔横径均与中心可溶性固形物含量呈极显著正相关，单果质量与单株产量、千粒重呈极显著正相关，与中心可溶性固形物含量、种形指数呈显著正相关，表明果实的农艺性状与果实的品质、产量具有关联性。主成分分析结果表明，厚皮甜瓜种质资源果实性状的绝大部分信息包含在前4个主成分因子中，累积贡献率为78.39%；综合评价结果表明，SL 42、SL 29、2020 T 20、SL 90、SL 75的表现最好。聚类分析将141份厚皮甜瓜种质资源划分为7个品种群，分别包含4、2、1、48、7、6、73份种质。综上，参试的厚皮甜瓜种质资源果实遗传多样性丰富，各类群特征和优点突出，对品种改良和大面积推广种植具有指导意义。

关键词：厚皮甜瓜；种质资源；性状；多样性；评价

中图分类号：S652 文献标识码：A 文章编号：1673-2871（2023）10-032-10

Principal component analysis and comprehensive evaluation of fruit traits of muskmelon germplasm resources

ZHU Caihua1， GAO Ting1， LI Mei2， LONG Ronghua1

（1. Horticultural Crop Research Institute， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205， Yunnan， China; 2. Dongchuan Cash Crop Technology Promotion Station， Kunming 654100， Yunnan， China）

Abstract： In order to screen high-quality muskmelon germplasm resources， genetic diversity index analysis， variation analysis， correlation analysis， principal component analysis and cluster analysis were performed for 29 characters of 141 muskmelon germplasm resources. The results showed that the average genetic diversity index of 15 quality traits and 14 quantitative traits were 0.90 and 2.01， respectively， and the coefficient of variation of 14 quantitative traits was 21.18%， indicating that it had more abundant genetic diversity. There is a complex interrelationship between various quantitative traits， with both fruit diameter and seed cavity diameter showing a highly significant positive correlation with the central soluble solid content， single fruit weight showing a highly significant positive correlation with single plant yield and thousand grain weight， and a significant positive correlation with the central soluble solid content and seed shape index， indicating a correlation between fruit traits and fruit quality and yield. The principal component analysis showed that the vast majority of information on fruit traits of muskmelon germplasm resources is contained in the first four principal component factors， with a cumulative contribution rate of 78.39%. The comprehensive evaluation results showed that SL 42， SL 29， 2020 T 20， SL 90， and SL 75 performed the best. The cluster analysis results showed that 141 muskmelon germplasm resources can be divided into 7 variety groups， including 4， 2， 1， 48， 7， 6， and 73 germplasm. In summary， the tested muskmelon germplasm resources have rich genetic diversity in fruits， prominent characteristics and advantages of various groups， and have guiding significance for breeding improvement and large-scale promotion of planting.

Key words： Muskmelon; Germplasm resources; Character; Diversity; Evaluation

厚皮甜瓜（Cucumis melo）为葫芦科一年生蔓性草本植物，果实味甜多汁，香气浓郁，富含维生素、有机酸及矿物质等营养成分，深受广大消费者喜爱，是我国重要的园艺经济作物之一[1]。由于厚皮甜瓜在我国栽培历史悠久，多年的选育和栽培中已形成在果皮底色、果皮覆纹、果肉颜色等方面具有多样性的特色品种。随着人们生活水平的提高，对甜瓜的品质和多样性要求也越来越高[2]，因此开展种质资源评价，通过分析厚皮甜瓜种质间的重要农艺性状差异性，筛选出优质的种质资源，对厚皮甜瓜新品种选育和产业发展具有重要的推动作用。前人对甜瓜的研究主要集中在种质资源生物多样性和遗传多样性方面[3]。许多学者利用形态学分类法、AFLP、SRAP、SSR标记对甜瓜种质资源进行鉴定，分析不同品种之间的遗传亲缘关系[4-6]，但对其表型性状的多样性研究较少。胡建斌等[7]对250份国外甜瓜种质资源的19个形态性状的遗传多样性进行研究。张凯歌等[8]利用形态学标记和分子标记技术，将219份甜瓜种质资源划分为厚皮、薄皮和野生3种类型。朱凌丽等[9]采用群体结构与聚类分析，将124份厚皮甜瓜种质划分为5个具有独立性、多样性、差异明显的类群。在实践中，农艺性状也是选育新品种的重要评价指标，通过田间种植观察，对甜瓜种质的各个性状进行测定，采用聚类分析等方法可以筛选出性状优良和营养丰富的种质[7]。盛云燕等[10]以新疆引进的8个甜瓜品种为材料，对果实的多个性状进行差异分析，筛选出了适宜北方种植的2个高品质品种M4-10和M4-5。梁昕景等[11]采用隶属函数法对34份厚皮甜瓜进行综合评价，火凤凰6号总隶属函数值最大，排名第1，其次是k2-1、k2-4、君网蜜3号、k2-3，可以引进海南地区种植。韩立红等[12]利用方差分析和隶属函数法对34个黄皮型厚皮甜瓜品种的产量及品质等性状进行综合评价，选育出了适宜在日光温室中与草莓套种的雅州蜜厚皮甜瓜品种。徐佳等[13]对9个厚皮甜瓜品种的生育期、植株性状、果实性状、产量及抗病性等指标进行综合分析，筛选出适宜在台州地区推广种植的脆肉型厚皮甜瓜浙甜105。综上所述，前人研究多集中于我国部分地区的地方种质，对筛选区域适应性极强的跨地域优质厚皮甜瓜种质资源研究较少。笔者以141份厚皮甜瓜种质资源为试材，通过室外小区地块种植，对29个农艺性状进行测定，旨在分析不同种质间果实性状的差异性，筛选优质的厚皮甜瓜种质资源，为育种提供优质的亲本材料，进而为新品种选育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

141份厚皮甜瓜种质资源由湖南省瓜类研究所收集，保存，均为纯种自交系，包括网纹、光皮、大果、小果等类型（表1）。

1.2 代表性种质资源图片

在以下9份典型的种质资源中，果形有圆形、卵形、椭圆形，果皮底色有黄色、白色、灰色，果面网纹为全网纹、部分网纹和无网纹，果面有棱沟，果肉颜色有橙色、白色和绿色。

1.3 试验仪器

直尺，游标卡尺，电子秤（ACS-30 kg），电子天平（YP 5102），TD系列糖度计。

1.4 试验设计

试验于2021年5—9月在云南省保山市隆阳区农业示范试验田进行，采用2.5 m包沟起垄种植，垄宽0.9 m，沟宽0.3 m，垄间距为1.3 m。试验材料共141份，采用随机区组排列，小区面积为6 m×2.5 m=15 m2。每小区种植10株，每份种质3次重复，共种植30株。5月初使用32孔穴盘育苗，2叶1心期移栽至试验田，采用一垄单行种植模式，株行距为0.5 m×2.5 m。在整个生育期内统一进行栽培管理和病虫害防治，植株4叶1心至5叶1心时摘心，采取双蔓整枝，均为自花授粉，并及时剪除多余侧枝，开花、坐果后均不再疏果，使其自然生长。

1.5 指标测定

参照《甜瓜种质资源描述规范与数据标准》[14]、《农作物优异种质资源评价规范-甜瓜》（NY/T 2388－2013）[15]，每份种质随机选取5株，对15个质量性状进行调查、分级和赋值，对14个数量性状进行测定。

1.5.1 数据的标准化采集 每份种质选取5个果皮色泽鲜艳、果脐发软、脐部散发香味的果实进行测定，将甜瓜果实沿中轴一切为二，尽量保持切面平整，用直尺进行果实横径和纵径的测定；果形指数=果实纵径/果实横径；用游标卡尺测量种腔横径和果肉厚度。每份种质取3个重复内总产量和总坐果数比值的平均值即为平均单果质量；对每个品种的株数和果数进行计数，单株坐果数=总结果数/株数；单株产量/（kg·株-1）=小区总产量/小区总株数。取果实中间部位的果肉，用糖度计测定中心可溶性固形物含量。每份种质选取成熟度较好的5个瓜，将种子晾干后称千粒重，3次重复，取平均值；用游标卡尺对每个品种具有代表性的3个果实的种子长度、种子宽度进行测定，每个果实测量均一性较好的10粒种子，重复3次；种形指数=种子长度/种子宽度。果实成熟后，以咀嚼方式对每份种质的果实质地进行测定。果实采收后，采用纱布包裹瓜瓤，并用钳子挤压对瓜瓤水分进行测定，能轻易挤压出许多水分的为多，能挤压出少许水分的为中，很难挤压出水分的为少。

1.5.2 数据处理与分析 质量性状分为1～10级（表2），并计算每级频率；数量性状根据均值（X）和标准差（s）将所有数据分为10级，1级<（X-2s），10级>（X+2s），中间每0.5 X为1个等级，统计分布频率。各性状遗传多样性采用Shannon’s信息指数（H’）分析。   H’= -∑Pi ln Pi。

式中：Pi为第i种变异类型出现的频率，ln为自然对数。