甜瓜果實主要數(shù)量性狀的聚類和典型相關(guān)分析

摘要：以12個甜瓜高世代自交系為試驗材料，采用NC-Ⅱ設(shè)計配制了36個雜交組合，對15個數(shù)量性狀聚類并進行典型相關(guān)分析。結(jié)果表明：第I類性狀中的干物質(zhì)與第Ⅱ類性狀中的中心可溶性固形物、維生素c、邊部可溶性固形物關(guān)系密切。因此在甜瓜育種過程中可以通過對干物質(zhì)的調(diào)控達到改變中心可溶性固形物、維生素C和邊部可溶性固形物含量的目的。

關(guān)鍵詞：甜瓜；數(shù)量性狀；聚類；典型相關(guān)分析

近年來，隨著雜種優(yōu)勢在南瓜、苦瓜、辣椒、白菜等園藝作物上的廣泛利用，雜交甜瓜選育已成為改善甜瓜品質(zhì)、提高甜瓜產(chǎn)量的重要方法。而甜瓜育種的目標性狀多為數(shù)量性狀，它們的遺傳力有高有低，且又彼此存在不同程度的正負相關(guān)，如何對錯綜復(fù)雜的眾多數(shù)量性狀指標進行有效的綜合選擇，一直是育種工作者關(guān)注和面臨的一個棘手問題。前人對甜瓜主要經(jīng)濟性狀間關(guān)系的研究已有不少結(jié)論，但以往大多運用的是簡單相關(guān)方法，著重探討了產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的作用。運用聚類與典型相關(guān)分析相結(jié)合的方法對甜瓜主要數(shù)量性狀間關(guān)系的研究尚未見報道，筆者旨在運用聚類和典型相關(guān)分析方法，對甜瓜主要數(shù)量性狀進行綜合性分析和探討，為甜瓜育種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設(shè)計

以甜瓜12個高世代自交系親本為試驗材料，母本選用R-001、R-002、R-003、R-004、R-005、R-006，父本選用C-001、C-002、C-003、C-004、C-005、C-006.12份供試材料是各自獨立的品系，由合肥江淮園藝研究所提供。各參試材料的果實性狀見表1。

本試驗在合肥江淮園藝研究所進行。2009年春季，按照NC-Ⅱ設(shè)計配制36個雜交組合。同年7月，種植36個一代雜種及12個親本自交種，3次重復(fù)，行距1.5m，株距0.6m，每小區(qū)10株，在大棚中吊蔓栽培，試驗地肥力中等。同年10月收獲期在每小區(qū)隨機采收3個充分成熟的甜瓜，測定有機酸含量、干物質(zhì)、果肉厚度等果實性狀。36個雜交一代的全生育期(3次重復(fù)的平均數(shù))見表2。

1.2 數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計分析方法

選取生長勢一致的植株，每小區(qū)取樣3株。中心可溶性固形物含量(XlO)、邊部可溶性固形物含量(X14)用手持式折光儀測定，有機酸含量(XlS)用酸堿中和滴定法測定，維生素C含量(x₁₂)測定采用分光光度計法，干物質(zhì)(X₁)烘干稱質(zhì)量測定，可溶性糖(X₃)、游離氨基酸(x₄)以及蛋白質(zhì)含量(X₂)分別用蒽酮比色法、茚三酮法及考馬斯亮藍法測定。用直尺測量果肉厚度(X₉)、果實縱徑(x₇)及橫徑(x₈)，用游標卡尺測蔓粗(X₁₁)，用硬度計測定果實硬度(X₁₃)，稱單果質(zhì)量(x₆)，統(tǒng)計全生育期(x₅)。本試驗共測定甜瓜的15個數(shù)量性狀，每個性狀均取3次測定的平均值。聚類和典型相關(guān)分析均采用SASE91軟件進行分析，信息保留量85％：用最短距離法進行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚類結(jié)果分析

計算36個雜交組合后代的15個性狀兩兩間的歐氏距離，根據(jù)距離值的大小，用最短距離法進行聚類，得聚類圖(圖1)。把15個性狀分成3類，分類結(jié)果見表3。

從圖l和表3可知，15個性狀共聚成3類，其中干物質(zhì)(X₁。)、蛋白質(zhì)含量(X₂)、可溶性糖(X₃)、全生育期(X₅)、蔓粗(x₁₁)、果實硬度(X₁₃)聚成第I類：果肉厚度(X₉)、中心可溶性固形物(X₁₀)、維生素C含量(X₁₂)、邊部可溶性固形物(x₁₄)聚成第Ⅱ類；游離氨基酸(x₄)、單果質(zhì)量(X₆)、果實縱徑(x₇)、果實橫徑(X₈)、有機酸含量(X₁₅)聚成第Ⅲ類。

2.2 典型相關(guān)結(jié)果分析

2.2.1 第1類與第Ⅱ類性狀間的典型相關(guān)分析第，I類與第Ⅱ類性狀間的典型相關(guān)分析見表4。經(jīng)計算和檢驗可以看出，第1類與第Ⅱ類性狀間只有1個典型相關(guān)系數(shù)(O.7465)達到顯著水平，典型變量所包含的信息量占所包含信息總量的64.27％。2對線性組合中的系數(shù)，其絕對值大小可反映該指標對 2組性狀間相關(guān)的影響程度或所做貢獻的大小，由此可見，第1類與第Ⅱ類性狀間存在一定的相關(guān)性，性狀組間的相關(guān)主要由那些載荷量較高的變量決定。在第1類與第Ⅱ類性狀間的第1個典型變量(V₁)組合中，干物質(zhì)(X₁，O.8465)的載荷量最高，果實硬度(X₁₃，0.2084)的載荷量次之，其他的荷載量都較小。第2個典型變量(w₁)組合中，中心可溶性固形物含量(x₁₀，0.918O)的載荷量最高，維生素C-(X₁₂，0.3281)和邊部可溶性固形物(X₁₄O.2568)的-荷載量較高，果肉厚度(x₉，0.0534)的荷載量較小。表明在第I類與第Ⅱ類性狀間干物質(zhì)和中心可溶性固形物、維生素C、邊部可溶性固形物含量的關(guān)系密切。干物質(zhì)的提高對中心和邊部可溶性固形物含量的增加有益，但在提高干物質(zhì)的同時也要適當控制(調(diào)高)維生素C含量。因此可以通過對多個數(shù)量性狀的同步選擇，達到間接改良提高目標經(jīng)濟性狀的目的。

2.2.2 第Ⅱ類與第Ⅲ類、第1類與第Ⅲ類性狀間的典型相關(guān)分析第Ⅱ類與第Ⅲ類、第1類與第Ⅲ類性狀間的典型相關(guān)分析分別見表5、6。

由表5、6可以看出，典型相關(guān)系數(shù)漸近的F值均沒達到5％的顯著水平，表明該2個典型相關(guān)系數(shù)所對應(yīng)的2對典型變量之間的相關(guān)不具有顯著性的意義，故從中得不到有顯著性意義的2對典型變量的線性組合。

3 討論與結(jié)論

在甜瓜雜交育種過程中，后代通常表現(xiàn)的都是兩親本的中間型，只有少數(shù)在某些性狀上表現(xiàn)為超親優(yōu)勢。但是，通過雜交可以將兩親本的性狀綜合，選育出品質(zhì)性狀好的雜交一代㈣。因此，如何協(xié)調(diào)各性狀構(gòu)成因素之間的關(guān)系，對于實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效育種是十分重要的。在甜瓜性狀遺傳中，母本遺傳或者雙親遺傳的性狀占大多數(shù)，因此在育種過程中，對親本尤其是母本的選擇尤為重要，嚴格篩選母本特異性狀，對于縮短育種時間、節(jié)省人力物力、加快育種進程具有重要意義。

本試驗通過聚類分析，將甜瓜15個性狀分成3類，基本反映了性狀間的遺傳相關(guān)性。在以多個性狀為目標的選擇育種過程中，通過控制干物質(zhì)含量，從而可以提高中心和邊部可溶性固形物含量。通過典型相關(guān)分析得出的典型變量組合中，只提取了相關(guān)性較高的變量組，至于其他性狀之間的最佳組合有待進一步研究。

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