趙宇飛，王曉敏,,,，袁東升，劉珮君，鄭福順，胡新華，付金軍，高艷明,,,，李建設,,,

(1.寧夏大學農學院，銀川 750021；2.寧夏設施園藝(寧夏大學)技術創(chuàng)新中心，銀川 750021；3.寧夏現(xiàn)代設施園藝工程技術研究中心，銀川 750021；4.寧夏優(yōu)勢特色作物現(xiàn)代分子育種重點實驗室，銀川 750021； 5.寧夏巨豐種苗有限責任公司，銀川 750021)

櫻桃番茄 (LycopersiconesculentumMill.var.cerasiforme) 又稱小番茄、圣女果，為茄科番茄屬植物，其外觀小巧，口感優(yōu)良，深受消費者喜愛[1-2]。作為重要的園藝作物之一，品種退化、品種單一、連作障礙和病蟲害頻繁發(fā)生等問題日漸突出，選育綜合性狀優(yōu)良的品種，成為育種工作者共同的目標。雜優(yōu)育種作為番茄育種的主要方式，組合配制是其中的重要部分，組配的好壞會直接影響后代優(yōu)良品種的產生。配合能力的高低作為雜優(yōu)育種中親本選配的重要依據(jù)，是育種成敗的重要因素之一。在早期世代鑒定組合優(yōu)劣，對正確地選配親本、盡早評價組合的優(yōu)劣及提高育種效果具有重要意義[3]。

關于大果番茄雜交組配，前人的多次試驗結果表明，維生素C質量分數(shù)、番茄紅素質量分數(shù)、果實硬度、果肉厚、果實橫徑、果形指數(shù)、株高、可溶性固形物質量分數(shù)、葡萄糖質量分數(shù)、果糖質量分數(shù)等性狀的廣義遺傳力和狹義遺傳力均較高，主要受加性效應作用，可穩(wěn)定遺傳給后代[4-9]。而國內有關櫻桃番茄遺傳效應的研究起步較晚[10]，相關資料較少，楊永政[10-11]、孫保娟[12]、劉艷梅[13]等的試驗結果顯示可溶性總糖質量分數(shù)、可溶性固形物質量分數(shù)、糖酸比、維生素C質量分數(shù)、番茄紅素質量分數(shù)、果形指數(shù)、果實縱徑、果實橫徑、單株果數(shù)、單果質量、可滴定酸質量分數(shù)、貯藏指數(shù)等性狀的遺傳以加性效應為主。

目前，寧夏地區(qū)以番茄種質資源遺傳多樣性研究為主[14-16]，有關番茄配合力及遺傳效應的研究還未見報道。本研究以前期自交分離的18個櫻桃番茄自交系為材料，采用NC Ⅱ不完全雙列雜交設計，配制56個組合。選擇單花序果數(shù)、單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、果梗洼大小、硬度、可溶性固形物質量分數(shù)、果肉厚等9個能較好地反映櫻桃番茄品質和產量的數(shù)量性狀，通過估算配合力和遺傳力，評價、篩選優(yōu)良的親本和組合，以期為寧夏地區(qū)櫻桃番茄親本的選配和優(yōu)勢雜交組合的選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

由寧夏大學農學院園林系蔬菜課題組和寧夏巨豐種苗有限責任公司提供的18個櫻桃番茄高代自交系為試驗材料，編號分別為60021、60023、60028、60171、60283、60288、60448、60449、60500、60502、60517、60519、60803、60805、60849、60020、60447和60450，田間表現(xiàn)見表1。

表1 18個親本材料的來源及性狀Table 1 The basic origin and trait of 18 cherry tomato parents

1.2 試驗設計

于2017年春季將父母本定植于露地，采用NC Ⅱ不完全雙列雜交法，配成56個組合，并收取F1代雜交種。于2017年10月24日將F1代種子播種于72穴穴盤，于12月4日定植在寧夏大學試驗農場日光溫室。種植方式同芮文婧等[16]，采用隨機區(qū)組設計，半高壟雙行栽植，壟高20 cm，畦寬70 cm，株距40 cm，每個組合重復3次，每重復定植8株。田間管理(溫光管理、水肥管理、植株調整、病蟲害防治)按常規(guī)進行。

1.3 數(shù)量性狀的測定

在番茄二穗果至三穗果成熟期，參照《番茄種質資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》[17]，結合番茄生長的實際狀況，對單花序果數(shù)、單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、果梗洼大小、硬度、可溶性固形物質量分數(shù)和果肉厚9個指標進行調查和測定。測定所用儀器為MNT-150T游標卡尺、GT-4硬度計和TD-45糖度計。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)的整理， SPSS 20.0進行方差分析，采用邵祺[18]的方法進行一般配合力、特殊配合力相對效應值的估算以及遺傳效應值的計算。

配合力的計算公式為：一般配合力效應值=親本在其雜交后代中的性狀平均數(shù)-整個雜交后代的性狀總平均；特殊配合力效應值=某性狀的小區(qū)平均數(shù)-整個雜交后代的性狀總平均-父本一般配合力-母本一般配合力；一般配合力相對效應值=某性狀的一般配合力效應值/整個雜交后代的性狀總平均×100%；特殊配合力相對效應值=某性狀的特殊配合力效應值/整個雜交后代的性狀總平均×100%。

2 結果與分析

2.1 櫻桃番茄主要數(shù)量性狀方差分析

為了比較櫻桃番茄 9 個數(shù)量性狀間的差異，對不完全雙列雜交的組合、區(qū)組間各數(shù)量性狀進行差異顯著性測驗(表2)。結果表明 9 個數(shù)量性狀組合間方差均達到極顯著水平，且其區(qū)組間無明顯差異，表明該試驗控制良好，各組合基因型效應間存在真實差異，可進一步做配合力和遺傳力分析。

表2 9個數(shù)量性狀的方差分析Table 2 Variance analysis of nine quantitative traits

注: **表示在0.01水平上差異顯著；*表示在0.05水平上差異顯著。

Note:**indicates significant difference at 0.01 level，*indicates significant difference at 0.05 level.

2.2 一般配合力相對效應值分析

18個親本9個主要數(shù)量性狀的一般配合力相對效應值見表3。結果表明，單花序果數(shù)一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60171>60021> 60803>60028>60517>60502，父本依次為60447>60020，單花序果數(shù)相對效應值較高親本是選育高產組合的前提；單果質量一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60449>60502>60805>60023>60021>60803，父本依次為60450>60849，若選育果質量較大的組合，則應選取相對效應值較高親本，反之，選擇相對效應值較低的親本；果實縱徑一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60805>60803>60023>60449>60288=60171=60283>60021，父本有60450=60849；果實橫徑一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60500>60023=60449>60502>60805，父本有60450=60849；果形指數(shù)一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60803>60288>60283>60448>60171>60805 ，父本為60849，若育種目標為長圓形則應選相對效應值較高的親本，若要選育圓形、扁圓形則應選相對效應值較低的親本；果梗洼大小一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60502>60449>60805>60023=60517>60500，父本依次為60450>60849；硬度一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60803=60805>60023>60448>60021，父本依次為60450>60849>60447，若育種要求為高硬度番茄應選擇相對效應值較高的親本；可溶性固形物質量分數(shù)一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60803>60028>60448>60519>60288>60021=60500，父本僅60447為正值，若要選育可溶性固形物質量分數(shù)較高組合，則應選擇配合力相對效應值較高親本；果肉厚一般配合力相對效應值為正值的母本依次為60283>60449>60805=60021>60803>60502=60288，父本依次為60450>60849，若要選育貨架期長、耐貯運型，則應選擇相對效應值較高親本。綜合9個性狀，表現(xiàn)較好(7個及以上的性狀相對效應值≥0)的母本為60021、60803和60805，父本為60450和60849。

表3 一般配合力的相對效應值Table 3 Relitive values of general combing abilit

2.3 特殊配合力相對效應值分析

56個組合9個數(shù)量性狀的特殊配合力相對效應值見表4。結果表明，單花序果數(shù)特殊配合力相對效應值為正值的有22個組合，其中60805×60849最高，為0.17；單果質量特殊配合力相對效應值為正值的有25個組合，其中60803×60450最高，為0.45；果實縱徑特殊配合力相對效應值為正值的有24個組合，其中60803×60450最高，為0.17；果實橫徑特殊配合力相對效應值為正值的有22個組合，其中60500×60849最高，為0.41；果形指數(shù)特殊配合力相對效應值為正值的有23個組合，其中最高的是60448×60447，達到0.09；果梗洼大小特殊配合力相對效應值為正值的有26個組合，其中60171×60450最高，為0.16；硬度特殊配合力相對效應值為正值的有22個組合，其中60502×60447最高，為0.4；可溶性固形物質量分數(shù)特殊配合力相對效應值為正值的有30個組合，其中60502×60447最高，為0.15；果肉厚特殊配合力相對效應值為正值的有27個組合，其中60803×60450最高，為0.16。綜合9個性狀，表現(xiàn)較好的組合(7個性狀相對效應值≥0)有60519×60849、60021×60849、60805×60849、60021×60020、60517×60020、60023×60447、60448×60447、60449×60447和60023×60450共9個組合，60283×60447和60803×60450表現(xiàn)最好(僅1個性狀特殊配合力相對效應值為負值)。

表4 特殊配合力的相對效應值Table 4 Relitive values of special combing ability

2.4 各性狀相關遺傳參數(shù)分析

由表5可以看出，單花序果數(shù)、單果質量、果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、果梗洼大小、硬度、可溶性固形物質量分數(shù)及果肉厚這9個數(shù)量性狀的一般配合力方差大于特殊配合力方差，說明這些性狀主要受基因的加性效應控制，可以穩(wěn)定遺傳后代，應通過選種和有性雜交育種等常規(guī)育種方法加以利用。單果質量、果實縱徑、果梗洼大小、果肉厚的廣義和狹義遺傳力均比較高(大于50%)，說明其受環(huán)境影響較小，早期世代進行選擇效果明顯；而單花序果數(shù)、果實橫徑、果形指數(shù)、硬度、可溶性固形物質量分數(shù)的遺傳力較低(大于50%)，應在雜交后期進行選擇，效果較好。

表5 各主要性狀相關遺傳參數(shù)Table 5 Correlation genetic parameters for the main traits

3 討 論

同完全雙列雜交法相比，不完全雙列雜交法工作量小，分析方法簡單，靈活性大，容易與實際要求相結合，適用于早期的親本適配和組合評價[18-19]。本研究采用NC Ⅱ不完全雙列雜交法，通過對一般配合力和特殊配合力的估算及分析，綜合9個數(shù)量性狀的配合力大小，挑選出表現(xiàn)較優(yōu)的3個母本：60021、60803、60805，以及2個父本：60450和60849。較優(yōu)組合有60283×60447、60803×60450、60519×60849、60021×60849、60805×60849、60021×60020、60517×60020、60023×60447、60448×60447、60449×60447、60023×60450共11個。而11個表現(xiàn)較好的組合中僅有60803×60450、60021×60849、60805×60849的雙親一般配合力都比較高，可見一般配合力較高的親本并不一定能配制出特殊配合力較高的組合，親本與雜交后代的表現(xiàn)并沒有直接的聯(lián)系[20-22]。

本研究結果中單花序果數(shù)、單果質量、果實橫徑、果形指數(shù)、果梗洼大小、硬度、可溶性固形物質量分數(shù)和果肉厚等8個性狀同前人研究結果一致，主要受基因的加性效應控制[4-13]。而關于果實縱徑研究結果顯示其一般配合力方差、廣義遺傳力和狹義遺傳力都較高，受基因的加性效應控制，這僅與櫻桃番茄的研究結果一致[10]，而多數(shù)大果番茄的研究結果則顯示其受基因的非加性效應控制[3-5]。原因可能是由于大果番茄育種目標一般為扁圓形或圓形，而櫻桃番茄的育種目標大多為圓形或長圓形，扁圓形極其少見。因此，在選育大果番茄時，親本選擇一般為扁圓形、圓形，果實縱徑相對較小，而在選育櫻桃番茄時，親本選擇一般為圓形、長圓形，果實縱徑相對較大。而親本的性狀會遺傳給后代，所以最終影響親本、組合的遺傳效應值。

本研究主要評價分析了櫻桃番茄數(shù)量性狀的遺傳力和配合力，而沒有對質量性狀的遺傳力和配合力進行評價分析。在今后的雜交組配中，還應該對質量性狀，如花序類型、風味、成熟果色等性狀進行遺傳力和配合力的分析與評價。此外，園藝產業(yè)發(fā)展中，病蟲害及連作障礙等問題的頻發(fā)，對育種工作提出新的挑戰(zhàn)。選育一個優(yōu)良的組合，不僅要求品質優(yōu)良、產量突出，還要有較強的抗逆性和抗病性。利用雜交育種和分子標記輔助育種相結合的方式，可顯著縮短育種周期，培育高產穩(wěn)產、抗病性強及品質好等綜合性狀優(yōu)良的新組合[23]。