喬丹丹,王夢夢,劉振威,孫 麗,李新崢
(河南省園藝植物資源利用與種質(zhì)創(chuàng)新工程研究中心/河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003)
南瓜(Cucurbita moschataDuch.)是葫蘆科南瓜屬一年生蔓性草本植物,在世界各地廣泛栽植[1]。南瓜中含有較高的維生素A、多糖、果膠等,具有獨特的營養(yǎng)和藥用價值,其營養(yǎng)成分豐富而獨特[2-8],深受人們的喜愛。高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病品種是南瓜主要育種目標。南瓜產(chǎn)量與果實橫徑、果實縱徑、單瓜重量、蔓長、節(jié)間長度等性狀之間存在著不同的相關(guān)性[9]。目前,有關(guān)南瓜各性狀間的相關(guān)性研究較多,但對于南瓜各性狀對目標性狀的研究較少。崔世茂等[10]利用通徑分析對印度南瓜瓜橫徑、瓜縱經(jīng)、肉厚、單株結(jié)瓜數(shù)、單瓜重量等6 個主要農(nóng)藝性狀,結(jié)果表明單瓜重量對單株產(chǎn)量影響較大。因此,明確性狀間相互關(guān)系以及其對目標性狀間的關(guān)系,對于提高南瓜產(chǎn)量有重要意義。
為了進一步研究南瓜各性狀與產(chǎn)量間的相互關(guān)系,該試驗對其單瓜重量、果實橫徑、果實縱徑、單株結(jié)瓜數(shù)、蔓長、肉厚等12 個農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)性及通徑分析進行研究,明確各性狀對南瓜目標性狀之間的關(guān)系,為加快南瓜育種進程提供依據(jù)。
試驗于2019 年3—9 月在新鄉(xiāng)市河南科技學(xué)院南瓜試驗基地新東農(nóng)場進行,供試南瓜材料見表1。
供試南瓜于2018 年4 月28 日定植于河南科技學(xué)院新東農(nóng)場基地。試驗采用地膜覆蓋栽培、雙行種植、株距90 cm、行距100 cm、搭架栽培、其他管理同生產(chǎn)實踐。每個南瓜雜交組合隨機挑選9 個單株,對其單瓜重量(kg)、瓜肚(cm)、瓜把(cm)、果實橫徑(cm)、果實縱徑(cm)、節(jié)間長度(cm)、蔓長(m)、葉片面積(cm2)、第一雌花節(jié)位(節(jié))、肉厚(cm)、單株結(jié)瓜數(shù)(個)、單株產(chǎn)量(kg)進行調(diào)查。具體調(diào)查方法:單瓜重量是將挑選的瓜用電子秤進行稱重;瓜把/瓜肚分別量取其長度;果實橫徑是測定瓜縱剖面最長處瓜的橫徑長度;果實縱徑是測定瓜中部縱向處的最長剖開縱徑;節(jié)間長度是指從基部10 節(jié)以上開始量取一定的莖蔓長度(1 m 左右),再除以節(jié)數(shù);蔓長是指不同階段蔓的實際長度,要求平均每 7 d 左右測 1 次[11];葉片面積采用葉模法進行測量,選取第一雌花前后的功能葉片,每株量取3 片葉,取平均數(shù)[12];第一雌花節(jié)位從子葉節(jié)以上查其節(jié)位;肉厚是用游標卡尺取中間部位測量果肉的厚度;單株結(jié)瓜數(shù)是單株結(jié)瓜個數(shù);單株產(chǎn)量指采收后,統(tǒng)計單株全部結(jié)瓜的重量。
試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010 進行整理,用DPS 軟件進行相關(guān)和通徑分析。
對24 份南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀進行多樣性分析。結(jié)果表明(表2),該試驗材料存在不同程度的變異。單瓜重量均值為2.0 kg,變化范圍為0.6~4.3 kg;瓜肚均值為18.1 cm,變化范圍為13.0~33.6 cm;瓜把均值為16.4 cm,變化范圍為9.3~29.5 cm;果實橫徑均值為12.3 cm,變化范圍為7.2~16.8 cm;果實縱徑均值為35.9 cm,變化范圍為11.0~51.9 cm;節(jié)間長度均值為11.2 cm,變化范圍為8.8~15.0 cm;蔓長均值為3.4 m,變化范圍為2.2~4.6 m;葉片面積均值為398.8 cm2,變化范圍為260.0~530.6 cm2;第一雌花節(jié)位均值為18.3 節(jié),變化范圍為14.7~25.0 節(jié);肉厚均值為19.1 cm,變化范圍為11.1~25.1 cm;單株結(jié)瓜數(shù)均值為1.3 個,變化范圍為1.0~2.0 個;單株產(chǎn)量均值為2.5 kg,變化范圍為0.6~4.3 kg。各性狀變異系數(shù)按從大到小依次為瓜把、瓜肚、單株結(jié)瓜數(shù)、果實縱徑、肉厚、果實橫徑、蔓長、葉片面積、第一雌花節(jié)位、節(jié)間長度、單瓜重量、單株產(chǎn)量,從以上結(jié)果可以看出,本研究中的24 份材料之間有顯著的遺傳差異,且各性狀在不同材料之間也存在不同程度的多樣性。
表1 供試南瓜材料名稱
表2 24 份南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀變異分析
對24 份南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析結(jié)果表明(表3),有12 對性狀達到極顯著相關(guān)(P<0.01),9對性狀達到了顯著相關(guān)(P<0.05)。其中,單株產(chǎn)量與單瓜重量(r=0.66**)、蔓長(r=0.56**)、單株結(jié)瓜數(shù)(r=0.53**)呈極顯著正相關(guān),這表明單株產(chǎn)量與單瓜重量、單株結(jié)瓜數(shù)、蔓長密切相關(guān);單瓜重量與果實縱徑(r=0.45*)、節(jié)間長度(r=0.47*)呈顯著正相關(guān);果實縱徑與節(jié)間長度(r=0.41*)、蔓長(r=0.41*)呈顯著正相關(guān);節(jié)間長度與單瓜重量(r=0.47*)、果實縱徑(r=0.41*)、第一雌花節(jié)位(r=0.43*)、單株產(chǎn)量(r=0.47*)呈顯著正相關(guān);蔓長與第一雌花節(jié)位(r=0.47*)呈顯著正相關(guān);葉片面積與單株產(chǎn)量(r=0.46*)呈顯著正相關(guān);第一雌花節(jié)位與單株產(chǎn)量(r=0.43*)呈顯著正相關(guān);單株產(chǎn)量與瓜把(r=-0.28)呈負相關(guān);單瓜重量與果實橫徑(r=0.51**)、蔓長(r=0.61**)、第一雌花節(jié)位(r=0.52**)、肉厚(r=0.65**)呈極顯著正相關(guān),說明果實橫徑越長、蔓長越長、肉厚越厚、第一雌花節(jié)位越低,單瓜重量越重;單瓜重量與單株結(jié)瓜數(shù)(-0.25)呈負相關(guān),說明單株結(jié)瓜數(shù)越少單瓜重量越重;蔓長與葉片面積(r=0.66**)呈極顯著正相關(guān),與其他性狀相關(guān)不明顯,說明葉片面積隨蔓長的變化而變化。
為進一步了解各性狀對單株產(chǎn)量的影響,對其進行了通徑分析。各性狀對單株產(chǎn)量的直接作用和間接作用見表4。由表4 可以看出,各相關(guān)性狀對單株產(chǎn)量的直接作用的大小順序為單瓜重量(0.933 7)>單株結(jié)瓜數(shù)(0.764 3)>果實橫徑(0.145 3)>第一雌花節(jié)位(0.114 8)>瓜把(0.028 1)>節(jié)間長度(0.004 7)>蔓長(-0.015 1)>葉片面積(-0.049 1)>果實縱徑(-0.075 8)>瓜肚(-0.086)>肉厚(-0.226 5)。
單瓜重量、單株結(jié)瓜數(shù)、果實橫徑、第一雌花節(jié)位、瓜把、節(jié)間長度的直接效應(yīng)對南瓜單株產(chǎn)量有正向作用,蔓長、葉片面積、果實縱徑、瓜肚、肉厚對南瓜單株產(chǎn)量的直接效應(yīng)為負向作用。單瓜重量對南瓜單株產(chǎn)量的直接效應(yīng)最大,主要是通過果實橫徑、果實縱徑、節(jié)間長度、葉片面積、第一雌花節(jié)位、肉厚、蔓長的間接效應(yīng)對南瓜單株產(chǎn)量有較強的影響,其次是單株結(jié)瓜數(shù)對南瓜單株產(chǎn)量的直接效應(yīng)較大,而通過其他性狀的間接效應(yīng)均小,說明單株結(jié)瓜數(shù)對南瓜單株產(chǎn)量的影響主要是通過自身的直接效應(yīng)起作用的,而通過其他因素起間接作用的較少。瓜把對南瓜單株產(chǎn)量的直接效應(yīng)較大,主要是通過瓜肚的間接效應(yīng)對南瓜單株產(chǎn)量有較強的影響,而通過其他性狀的間接效應(yīng)均較小。
表3 24 份南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析
表4 24 份南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀對南瓜單株產(chǎn)量的通徑分析
高產(chǎn)是南瓜育種目標之一。對南瓜雜交組合主要農(nóng)藝性狀進行分析,有利于了解各性狀間的相互關(guān)系,以便于育種過程中對目標性狀的選擇[13,14]。本試驗結(jié)果顯示,24 份南瓜雜交組合的12 個性狀存在不同程度的差異,其中變異系數(shù)最大的是瓜把,為50.6%,瓜肚次之,為45.3%,這與韓小霞等[15]研究結(jié)果基本一致。這說明該性狀的開發(fā)潛力較大,即變異系數(shù)越大獲得新材料的機會就越大,也在一定程度上反映了南瓜遺傳的多樣性[16];通過綜合分析,單瓜重量是影響南瓜產(chǎn)量的因素之一,為南瓜豐產(chǎn)育種提供一定的研究基礎(chǔ)。
農(nóng)藝性狀是構(gòu)成品種的主要特性,各性狀間存在一定的相關(guān)性。對農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析不僅能了解各性狀間的相互關(guān)系,更是南瓜豐產(chǎn)育種的前提。本試驗相關(guān)分析表明,單瓜重量對單株產(chǎn)量的影響最大,相關(guān)系數(shù)為0.66,達極顯著水平;其次是蔓長和單株結(jié)瓜數(shù),相關(guān)系數(shù)分別為0.56 和0.53,說明單瓜重量是影響產(chǎn)量的主導(dǎo)因素,這與崔世茂等[10]研究結(jié)果基本一致。杜曉華等[17]、褚盼盼等[18]還利用各性狀之間的相關(guān)和灰色關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果表明單瓜重是影響產(chǎn)量的主要因素。在中國南瓜豐產(chǎn)育種方面,利用通徑分析各性狀間的相互關(guān)系尚未報道。利用通徑分析各性狀對目標性狀的關(guān)系極其重要,因此,本試驗在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上進行通徑分析,結(jié)果表明單瓜重量對單株產(chǎn)量的直接影響因素最大,與其他性狀相關(guān)不明顯。由此可見,在南瓜豐產(chǎn)育種中,單瓜重量是提高產(chǎn)量的主要因素之一。但本試驗所調(diào)查各農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系與南瓜生長過程中的栽培管理和生境息息相關(guān),且每個階段不可疏忽,使其發(fā)揮最大作用,便于在生產(chǎn)中有新的發(fā)現(xiàn)。