李曉慧，趙衛(wèi)星，常高正，梁 慎，康利允，高寧寧，徐小利

(河南省農業(yè)科學院 園藝研究所，河南 鄭州 450002)

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厚皮甜瓜主要農藝性狀的變異性及其與產量和品質構成關系分析

李曉慧，趙衛(wèi)星，常高正，梁 慎，康利允，高寧寧，徐小利*

(河南省農業(yè)科學院 園藝研究所，河南 鄭州 450002)

以29個厚皮甜瓜品種為試驗材料，進行了甜瓜主要農藝性狀指標變異性分析及甜瓜產量和品質構成分析。結果表明：平均單瓜質量、葉面積指數(shù)、縱徑、中心可溶性固形物含量等4個農藝性狀變異系數(shù)較大，分別為22.75%、19.74%、15.99%、13.21%；主成分分析提取了5個主成分，累計貢獻率88.09%，可以利用其對厚皮甜瓜品種進行綜合評價；利用逐步回歸方法分別建立了厚皮甜瓜產量構成、品質構成回歸模擬方程，其中產量模擬方程為：Y1=-2.655 4+0.063 6X3+0.008 56X4+0.069 6X5+0.178 5X6(R=0.953 4，X3為葉面積指數(shù)，X4為果實發(fā)育天數(shù)，X5為果實縱徑，X6為果實橫徑)，回歸方程擬合度高，可以較好地預測厚皮甜瓜品種的產量。

甜瓜； 農藝性狀； 變異性； 產量構成因子； 品質構成因子

甜瓜(CucumismelonL.)又名香瓜，屬于葫蘆科黃瓜屬1年生蔓生草本植物，主要分為薄皮甜瓜和厚皮甜瓜兩大類[1]。厚皮甜瓜原產內陸干旱荒漠地帶，在我國主要集中在西北地區(qū)，自20世紀80年代 “東移栽”成功后，在上海、山東、河南、河北等省(市)栽培面積逐年增加，生產以早春大棚栽培為主[2-3]，近幾年厚皮甜瓜的種植逐步向多樣化、規(guī)?；?、標準化生產發(fā)展，在各地形成多個具有地方特色的厚皮甜瓜種植基地，厚皮甜瓜已成為農民增收、種植結構調整的主要經濟作物之一。因此，開展厚皮甜瓜農藝性狀的變異特征及其與產量和品質構成關系的研究，對合理評價、挖掘利用現(xiàn)有品種及種質資源的優(yōu)異農藝性狀，以及提高厚皮甜瓜產量、品質有重要意義。

作物產量及品質形成與農藝性狀有密切關系，主成分分析及回歸分析方法是農作物種質資源綜合評價的重要方法，在花生、玉米、棉花等主要農作物育種研究中應用廣泛[4-6]，目前，關于甜瓜主要農藝性狀與其產量、品質構成關系的研究鮮有報道。鑒于此，對 29個厚皮甜瓜品種主要農藝性狀進行了變異性分析和主成分分析，并對其與產量和品質構成的關系進行研究，旨在明確影響甜瓜產量和品質的主要農藝性狀，為甜瓜品種改良及高效栽培措施的創(chuàng)建提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為29個厚皮甜瓜品種，均為全國各地的主栽品種(表1)。

表1 供試甜瓜品種

注：ZY20為甜瓜組合WY75-116× LH17-1,RX08為甜瓜組合TC620-8-56×TA11-1。

1.2 方法

試驗在河南省農業(yè)科學院試驗基地塑料大棚內進行。土壤質地為黏土，肥力中等偏下，每公頃施干雞糞22 500 kg，撒可富硫酸鉀型復合肥750 kg、磷酸二銨600 kg。于2015年3月12日育苗，4月13日定植，行距1.1 m，株距0.35 m，每個品種15株，設3次重復，隨機區(qū)組排列，吊蔓栽培，單蔓整枝，以13～15節(jié)位坐果，人工輔助授粉，每株留單瓜，植株25～30片葉打頂，施肥、灌溉、病蟲害防治等栽培措施均按常規(guī)管理方式進行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)匯總、計算，利用DPS 7.05軟件進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種厚皮甜瓜主要農藝性狀分析

29個厚皮甜瓜品種主要分為光皮、網(wǎng)紋兩大類，分別占48.28%、51.72%(表2)，涵蓋了目前市場上主要栽培類型。從果肉顏色來看，以紅肉類型為主，占58.62%，白肉次之，占34.48%，綠肉最少，僅有2個品種為綠肉，占6.90%；果型指數(shù)以小于1.2為主，占41.38%，其次是大于1.4，占31.03%；從果實發(fā)育天數(shù)來看，以坐果后發(fā)育40～50 d為主，占58.62%。

2.2 不同品種厚皮甜瓜農藝性狀的變異性分析

對29個品種厚皮甜瓜的主要農藝性狀指標X1～X8、Y1、Y2進行了變異性分析(表3)。結果表明，各農藝性狀存在不同程度的變異，不同農藝性狀變異系數(shù)為7.33%～22.75%，平均變異系數(shù)為13.41%，各農藝性狀的變異系數(shù)從大到小依次為：平均單瓜質量>葉面積指數(shù)>縱徑>中心可溶性固形物含量>果實發(fā)育天數(shù)>肉厚>株高>葉綠素含量>果實密度>橫徑。變異系數(shù)最大的性狀指標是平均單瓜質量，變異系數(shù)為22.75%，表明各品種在平均單瓜質量這一農藝性狀上的變異最為豐富，可以通過雜交育種、改善栽培技術和栽培條件等措施來提高；變異系數(shù)較小的為果實的橫徑和果實密度，分別為7.33%、7.48%，說明不同甜瓜品種之間果實橫徑、果實密度相對一致，改良或提高的空間較小。

表2 不同品種厚皮甜瓜的果實性狀統(tǒng)計

表3 供試厚皮甜瓜品種農藝性狀的變異性分析

2.3 厚皮甜瓜主要農藝性狀主成分分析

對29個品種厚皮甜瓜的9個農藝性狀進行了主成分分析，計算得到了不同主成分的特征值、貢獻率、累計貢獻率和不同農藝性狀的特征向量(表4、表5)。從表4可以看出，以第1主成分的特征值最大，為3.468 8，貢獻率為38.52%，累計貢獻率38.52%，由此可知第1主成分包含了供試甜瓜品種的主要信息，其他主成分特征值與貢獻率依次減小，其特征值依次為1.510 5、1.283 8、0.897 4、0.769 4、0.502 3、0.364 4、0.158 9、0.046 4，貢獻率分別為16.78%、14.26%、9.97%、8.55%、5.58%、4.05%、1.77%、0.52%。按照85%的貢獻率來看，可以提取前5個主成分進行品種農藝性狀分析，前5個主成分累計貢獻率88.09%，代表了供試厚皮甜瓜品種的大部分性狀信息。

由表5可知，第1主成分中特征向量較大的為中心可溶性固形物含量、果實縱徑、果實橫徑、葉面積指數(shù)，可以解釋為不同品種厚皮甜瓜果實品質性狀的直接影響因素，其特征向量大小分別為：0.492 4>0.398 3>0.392 3>0.312 8，由各農藝性狀特征向量可知，厚皮甜瓜中心可溶性固形物含量與果實縱徑、橫徑、葉面積指數(shù)、肉厚、株高、果實發(fā)育天數(shù)呈正相關，與果實平均單瓜質量、葉片葉綠素含量呈負相關；第2主成分特征向量較大的為果實平均單瓜質量、果實發(fā)育天數(shù)、肉厚，主要解釋厚皮甜瓜產量構成的影響因素，說明厚皮甜瓜平均單瓜質量受果實發(fā)育天數(shù)影響較大；第3、4、5主成分特征向量較大的分別為葉面積指數(shù)、株高、果實縱徑，可以解釋為植株生長指標的影響因素。

表4 厚皮甜瓜農藝性狀主成分的特征值與貢獻率

表5 不同主成分各農藝性狀的特征向量

2.4 厚皮甜瓜產量、品質構成多元逐步回歸分析

分別以平均單瓜質量(Y1)、中心可溶性固形物含量(Y2)為因變量，利用逐步回歸分析方法分別建立產量、品質構成最優(yōu)回歸模型。

以X1～X7為自變量，平均單瓜質量(Y1)為因變量，以復相關系數(shù)最大的原則，進行多元逐步回歸分析，所得回歸方程為：Y1=-2.655 4+0.063 6X3+0.008 6X4+0.069 6X5+0.178 5X6(R=0.953 4，F(xiàn)=59.977 5)， 說明回歸方程擬合度高，對不同品種平均單瓜質量有較好的預測性，可以利用葉面積指數(shù)、縱徑、橫徑、果實發(fā)育天數(shù)等4個農藝性狀指標進行厚皮甜瓜產量預測。

以X1～X8為自變量，中心可溶性固形物含量(Y2)為因變量，進行多元逐步回歸分析，所得回歸方程為：Y2=19.730 3-0.570 4X3+0.203 9X4+6.974 8X8(R=0.620 6，F(xiàn)=5.577 5)，說明甜瓜中心可溶性固形物含量主要受葉面積指數(shù)、果實發(fā)育天數(shù)、果實密度等3個性狀指標影響。

3 結論與討論

變異系數(shù)可以衡量數(shù)據(jù)中各性狀指標變異程度，不少學者利用其考察品種、資源的遺傳變異性，通常變異系數(shù)大，遺傳力低，容易受到各種條件的影響；反之，變異系數(shù)小，遺傳力高，被明顯改良或改善的空間較小[7-9]。本試驗變異性分析結果表明，平均單瓜質量、葉面積指數(shù)、縱徑、中心可溶性固形物含量等4個農藝性狀變異系數(shù)較大，其中平均單瓜質量變異系數(shù)最大，為22.75%，說明平均單瓜質量除了受品種、種質自身遺傳因素影響外，還可以通過改善種植條件、管理措施進行提高進而增產、增收，另外，育種者在品種選育、品種改良方面也應充分考慮此類性狀的變異特性；試驗中不同品種果實橫徑、果實密度變異較小，變異系數(shù)分別為7.33%、7.48%，說明甜瓜果實的橫徑、果實密度2個性狀指標遺傳力高，可以直接通過表現(xiàn)型進行選擇。

主成分分析采用降維的處理方法，將數(shù)目較多且彼此相關的指標簡化為指標較少的評價體系，在西瓜、黃瓜、甜高粱等多種作物上均有應用研究[10-11]。本試驗對供試品種的主要農藝性狀進行了主成分分析，以第1主成分貢獻率最大，為38.52%，在育種與栽培管理中應重點關注第1主成分中各農藝性狀對甜瓜品種綜合評價的影響；按照85%的貢獻率提取了5個主成分，累計貢獻率88.09%，代表了不同品種厚皮甜瓜的主要信息，能夠作為厚皮甜瓜品種的評價指標。另外，變異性分析和主成分分析結果表明，平均單瓜質量這一指標變異性大同時又與株高、葉面積指數(shù)、果實發(fā)育天數(shù)、果實橫徑、果實肉厚等性狀指標呈正相關，說明在育種、栽培過程中要獲得高產需關注品種自身遺傳特性同時又要重視栽培管理措施。

作物主要農藝性狀是決定其產量和品質的重要因子，但其構成因作物種類的不同而有明顯差異[12-13]。本試驗利用多元逐步回歸法建立了厚皮甜瓜平均單瓜質量、中心可溶性固形物含量與主要農藝性狀的回歸方程，結果顯示，葉面積指數(shù)、縱徑、橫徑、果實發(fā)育天數(shù)等4個農藝性狀指標是決定平均單瓜質量的重要因子，甜瓜中心可溶性固形物構成主要受葉面積指數(shù)、果實發(fā)育天數(shù)、果實密度等3個性狀指標影響，因此，以上農藝性狀指標可作為甜瓜優(yōu)質高產育種、栽培的主要選擇性狀，其中縱徑、橫徑、果實密度受品種自身遺傳特性影響較大，葉面積指數(shù)和果實發(fā)育天數(shù)與栽培管理措施有很大關系，從甜瓜栽培的角度而言，可通過增加植株葉面積、保證果實正常發(fā)育時間等措施提高單瓜質量及品質，這與吳建義[14]、董偉等[15]研究結果基本一致；同時逐步回歸分析結果證明甜瓜中心可溶性固形物的構成受果實密度影響，間接解釋了甜瓜成熟期不宜灌溉的原因，當果實吸收過多水分可能改變果實內部結構組成從而導致品質下降。

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Relationship Analysis of the Main Agronomic Traits Variability in Musk Melon and Its Production and Quality

LI Xiaohui,ZHAO Weixing,CHANG Gaozheng,LIANG Shen,KANG Liyun,GAO Ningning,XU Xiaoli*

(Institute of Horticulture,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)

Twenty nine musk melon cultivars were used as the experimental materials and we analyzed the variability of main agronomic characters and their yield and quality composition.The results indicated that agronomic traits variable coefficients of average fruit weight,leaf area index,vertical diameter and soluble solid content were bigger,which were 22.75%,19.74%,15.99%,13.21%.We extracted 5 principal components,the contribution rate of which was up to 88.09%,and they could be used for comprehensive evaluation of musk melon.Stepwise regression method was used to build the simulation equations of the yield and quality of musk melon,and the yield simulation equation wasY1=-2.655 4+0.063 6X3+0.008 56X4+0.069 6X5+0.178 5X6(R= 0.953 4,X3was leaf area index，X4was fruit growth period，X5was fruit vertical diameter，andX6was fruit equatorial diameter).The fit of regression equation was high,which could predict the yield of musk melon.

melon; agronomic character; variability; yield factors; quality factors

2016-06-20

國家西甜瓜產業(yè)技術體系建設項目(CARS-26)；河南省農業(yè)科學院自主創(chuàng)新項目(2016ZC23)；河南省農業(yè)科學院科研發(fā)展專項(20157804)

李曉慧(1980-)，女，河南鄭州人，助理研究員，碩士，主要從事西瓜甜瓜育種及栽培生理研究。 E-mail：lixiaohui80@126.com

*通訊作者：徐小利(1963-)，男，河南汝南人，研究員，碩士，主要從事西瓜甜瓜育種工作。E-mail：xuxiaoli63@126.com

時間：2016-11-25 14:24:33

S652

A

1004-3268(2016)12-0116-05

網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1092.S.20161125.1424.010.html