運用灰色關聯理論對加工番茄品種進行篩選研究

羅穎 ，薛琳 ，黃帥 ，田麗萍

（1.石河子大學生命科學學院，新疆石河子，832000；2.新疆石河子市蔬菜研究所；3.石河子大學藥學院）

新疆獨特的水土光熱資源為發展加工番茄種植提供了得天獨厚的條件，是我國最大的加工番茄種植和加工基地，占全國加工番茄生產能力的90%以上。但是長時期栽培品種單一、品種結構不合理、番茄成熟期集中等原因，往往造成果實腐爛嚴重，致使加工番茄原料商品率只有50%左右，番茄醬合格率也較低。因此，選育加工番茄優質品種已成為推動新疆加工番茄產業高速發展的關鍵問題[1]。

新疆加工番茄主要作醬用番茄，遠銷國內外。加工番茄品種的優劣不僅要考慮其產量，還要考慮其營養價值、貯藏特性、抗病性等。為克服評價方法的片面性，筆者利用灰色關聯度分析法[2～4]對新疆石河子市蔬菜研究所選育的6個品種，綜合9個性狀進行評估分析，以期選出最優品種進行規模推廣。

1材料與方法

1.1 試驗材料

供試加工番茄品種6個，為新疆石河子市蔬菜研究所提供：TD41（X1），TD41×TD13（X2），TD13（X3），TD22（X4），TD22×HT16（X5），HT16（X6）。

1.2 試驗設計

2008年3月20日在石河子蔬菜所溫棚用72孔穴盤育苗，5月16日定植于石河子市蔬菜研究所試驗地。試驗采用單因子隨機區組設計，6個品種，每個品種3次重復，株距35 cm，行距1.2 m，小區長16 m。滴灌栽培，水肥管理與大田一致。

1.3 統計方法

兼顧加工番茄豐產性狀和品質性狀，我們選取產量（k1），果莖比（k2，果實與莖葉的質量之比），番茄紅素含量（k3），有機酸含量（k4），可溶性固形物含量（k5），可溶性總糖含量（k6），丙二醛含量（k7），過氧化物酶活性（k8），硬度（k9）這 9個指標進行綜合評估。各性狀指標測定參考王雷等[5～6]的方法，通過公式①、②計算供試品種與設置的理想品種X0之間的關聯系數 ζi（k）與等權關聯度ri：

1.4 關聯分析

參照劉錄祥[7]提出的方法，根據供試品種的實際水平和育種目標等，設置一個理想品種X0。理想品種各性狀指標取值是根據育種目標的要求和試驗結果，取與供試品種各性狀值上限值相等或略大一點的數值，構成參考數列X0，供試品種用Xi表示，i=1，2，3，4，5，6，以供試品種的各項指標構成被比數列Xi。供試品種與理想品種X0考察性狀的平均值列于表1。

表1 番茄供試品種與理想品種考察性狀平均值

利用表1中的數據計算各品種相對于理想品種的關聯度，據ri的大小，就可以確定數列Xi與理想數列X0的相似程度，從而判斷品種Xi的優劣。但是，各個性狀對品質的貢獻是不一樣，因此根據以往研究的結果、專家經驗和育種目標，我們對不同性狀附予了不同的權重系數Wk，加權關聯度ri'計算公式如下：

2 結果與分析

2.1 無單位化處理

因為加工番茄各個性狀的量綱不一致，為方便統計分析，對各性狀原始數據進行無量綱化處理。采用初值化的方法，用X0數列分別去除Xi數列，得到一個數值為0～1之間的無單位的新數列，如表2。

2.2 供試品種與理想品種的絕對差值

根據公式△i（k）=|X0（k）-Xi（k）|，其中i=1～6，k=1～9，分別求得理想品種X0與供試品種Xi相應性狀的絕對差值，如表3。

2.3 關聯系數

表2 6個加工番茄品種9個性狀的無量綱化處理

將表3的數據代入公式①中，分辨率ρ取值0.5，即得X0對Xi各性狀的關聯系數，如表4。

2.4 關聯度的計算

將求得的關聯系數代入公式②中，即可得出供試品種與理想品種的等權關聯度。依據公式③即得供試品種與理想品種的加權關聯度，見表5。

2.5 關聯分析結果

根據關聯分析原則，關聯度大的數列與理想品種最為接近。從表5可知，等權關聯度綜合評判與加權關聯度綜合評判結果相同，結果為：品種TD41×TD13的綜合性狀與理想品種最為接近 （r=0.924 3），TD22×HT16，TD13，TD41，TD22，HT16 依次減小。品種TD41×TD13為選育出的最優品種。

3 討論

3.1 考察性狀的選擇

本研究選取的9個加工番茄性狀可分為4類：①產量性狀：產量（k1），果莖比（k2）。 產量是傳統品種選育的考察性狀，無疑是評價品種優劣的主要指標。果莖比則反映了植株吸收的總營養在營養生長與生殖生長上的分配，品種選育的目標當然是在保證植株正常生長的同時，將營養最大限度地用于生

殖生長，制造生產用果實。②營養性狀：番茄紅素含量（k3），有機酸含量（k4），可溶性固性物含量（k5），可溶性總糖含量（k6）。隨著人們生活水平的提高，食品的口感及營養價值日益成為人們關注的問題。③抗病性狀：丙二醛含量（k7），過氧化物酶活性（k8）。新疆加工番茄的種植普遍存在著輪作的現象，由此導致的一個嚴重結果即是病蟲害的泛濫。在本研究中，亦發現試驗田中有病蟲害的發生。在病蟲害的脅迫下，植株會激發體內抗氧化系統，一些抗氧化酶活性提高以抵御病蟲害，保證植株正常的生理生長。④貯藏性狀：硬度（k9）。加工番茄普遍存在著成熟時期集中的現象，硬度高，則易于貯藏，運輸，提高加工番茄的成品率。依據這些考察性狀對加工番茄品質優劣的貢獻率，本研究對這些性狀附于了不同的權重值（Wk），依次為：0.20，0.10，0.13，0.06，0.13，0.12，0.08，0.08， 0.10。

表3 理想品種和供試品種的絕對差值

表4 供試品種的關聯系數

表5 供試品種與理想品種關聯度排列

3.2 加工番茄品種的選擇

本研究選取新疆石河子市蔬菜研究所提供的6個加工番茄品種：TD41 （X1）， TD41×TD13（X2），TD13（X3），TD22（X4），TD22×HT16 （X5），HT16（X6）。前期試驗發現TD41品種單株結果數多，但果實硬度小，不易貯藏；TD13品種果實硬度較高；TD41×TD13為TD41品種與TD13品種的雜交品種；TD22品種植株矮小，莖稈粗壯；HT16品種植株高挺，但莖稈較細；TD22×HT16為TD22品種與HT16品種的雜交品種。

試驗結果表明，6個品種的優劣次序為TD41×TD13＞TD22×HT16＞TD13＞TD41＞TD22＞HT16。 最優的 2個品種為雜種 TD41×TD13與 TD22×HT16，而且兩者各具特色，TD41×TD13單株結果數多且果實硬度較高；TD22×HT16植株高度適中且粗壯。試驗中發現，當單株結果數多，成熟后期，植株有支撐不住整株果實的質量而下塌的現象，這樣易造成果實的腐爛。故后期試驗會考慮選育TD41×TD13與TD22×HT16這2個品種的雜交品種，以期選育出產量高，植株莖稈粗壯的加工番茄品系。

3.2 評價分析方法的選擇

傳統上只依據產量來對加工番茄品種進行選育，或者加入一些營養指標進行考察，但只是獨立進行的。用灰色關聯度分析方法來綜合評價番茄品種，可以克服以往依靠單因子性狀加權分析法的主觀性和粗放性等一些不完善的地方，且其方法簡單，操作性強。評價指標根據所選品種各種性狀加權后的綜合表現來衡量和分析，這樣使得其評價結果更加客觀，更加全面，提高了對品種綜合評價的準確性和有效性，是一種選育新品種的有效手段。

4 結論

本研究運用灰色關聯度分析方法，綜合加工番茄產量性狀，營養性狀，抗病性狀，貯藏性狀共9個性狀指標，對4個純合種，2個雜交品種進行全面評價，選育出了適合新疆石河子地區規模種植的加工番茄品種。

[1]齊士發，石書兵，俞均山.新疆加工番茄產業現狀及障礙因子對策[J].新疆農業科技，2007（1）：41.

[2]王爭艷，皇甫光宇，潘元慶，等.糧食生產影響因素的灰色關聯分析[J].安徽農業科學，2009，36（8）：3 050-3 052.

[3]成雪峰，張鳳云.灰色關聯分析法在夏大豆育種上的應用[J].大豆科學，2009，28（1）：31-35.

[4]王斌，趙幫宏，鄭桂茹.基于空間概念的灰色關聯分析及小麥成本收益評價研究[J].中國農學通報，2009，25（7）：264-267.

[5]王永飛，王鳴，王雷，等.加工番茄豐產性狀和品質性狀的典型相關分析[J].中國農業科學，1999，32（1）：20-25.

[6]王雷，王鳴.加工番茄主要數量性狀遺傳相關的研究[J].西北農業大學學報，1998，7（1）：32-37.

[7]劉錄祥.灰色系統理論應用于作物新品種綜合評估初探[J].中國農業科學，1989（3）：22.