不同中型西瓜品種在濰坊地區的適應性分析

滕祖坤 劉化群 葛鳳元 林英杰 趙 平 李文東

（1.山東省昌樂縣農業農村局 山東昌樂 262400；2.山東省昌樂縣朱劉街道農業農村綜合服務中心 山東昌樂 262400；3.山東省昌樂縣林業發展中心 山東昌樂 262400；4.山東省濰坊創科種苗有限公司 山東昌樂 262400）

西瓜是我國重要的園藝作物，在推動鄉村振興、促進農民增收過程中發揮著重要作用[1]。 以山東濰坊為代表的保護地栽培是我國北方春季西瓜生產的一個重要生態區域[2]。 該地區西瓜生產采用日光溫室、拱圓大棚等設施種植， 上市時間集中在4 月中旬至5 月下旬。這種早春設施栽培模式對西瓜品種提出了更高的要求，因此，選育和推廣耐低溫、耐弱光、豐產、 穩產的新品種對提升當地早春西瓜產業競爭力和穩定生產供應具有重要意義。

近年來，隨著國家對種業創新的不斷支持，大量西瓜新品種涌向市場，增加了瓜農們選種的難度，也對西瓜穩產增收帶來了一定影響。 本試驗在濰坊地區選擇5 個試驗點，對9 個中型西瓜品種的單瓜重、果形指數、皮厚等性狀進行對比試驗，并運用AMMI模型進行豐產性、穩產性分析，以期篩選出適合當地生產條件的高產、穩產、優質品種，為濰坊地區西瓜品種更新換代和區域品種優化提供參考， 同時為優良品種在該生態區域推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021-2022 年在濰坊市2 個縣 （市）的3 個鎮（街道）進行，試驗地點及時間詳見表1。 試驗地土壤類型為中壤土， 肥力中等。 種植棚型為拱圓大棚。

表1 試驗點分布和農事時間

1.2 供試材料與試驗處理

試驗共種植中果型西瓜品種9 個， 品種信息詳見表2。 每個試驗點均采用完全隨機試驗，每個品種種植50 棵，株距為0.4 m，行距為3.0 m。 采用嫁接育苗、爬蔓種植、三蔓單果的栽培模式，田間管理措施同日常管理。

表2 參試品種信息

1.3 測定項目

在每個試驗點內， 每個品種選取5 株成熟的果實，分別測定單瓜重、橫徑、縱徑、皮厚、心糖、邊糖、果形指數、糖度差8 個指標。 各指標測定方法參考馬雙武等編著的 《西瓜種質資源描述規范和數據標準》。 糖度差計算公式如下：

糖度差（%）＝心糖（%）－邊糖（%）

1.4 分析方法

將單瓜重作為品種評價指標， 通過AMMI 模型進行分析。 品種穩定性參數Dg和試驗點穩定性參數分別為品種和試驗點的穩定性定量指標。Dg值越小，品種的穩定性越好；De值越大, 試驗點對品種的判別力越強。 計算公式如下：

式中，k為達到顯著水平的PCA 個數，PCAgk為第g個品種在第k個PCA 的得分，PCAek為第e個環境在第k個PCA 的得分。

1.5 數據處理與分析

采用Excel 和DPS 軟件進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 測定指標方差分析

由表3 可知，8 個測定指標在品種間均達到極顯著水平， 說明各指標均能反映出不同品種之間的差異。 果形指數、皮厚、心糖、糖度差4 個指標在環境差異中表現不顯著， 說明這幾個性狀指標在各試驗點間表現相對穩定，受環境因素影響較小。 單瓜重、橫徑、縱徑、邊糖的環境差異均達到顯著水平，說明這4 個性狀指標受環境影響較為明顯。

表3 品種性狀指標方差分析

2.2 測定指標調查結果

由表4 可知，G5 的單瓜重最高，G6 次之，兩者差異達到極顯著水平，說明G5 的單瓜重表現最優。 G2的心糖含量最高，G5 心糖次之，兩者差異達到極顯著水平， 說明G2 的心糖指標在參試品種中表現最優。G5 的邊糖含量最高，G1 次之， 兩者差異達到極顯著水平，即G5 的邊糖指標在參試品種中表現最優。 在皮厚方面，G1、G5、G6、G7 的皮厚最小，均為1.00 cm，這4 個品種與其他品種差異均達到極顯著水平。在糖度差方面，G5 的差值最小，僅為0.3%，G1 次之，達到0.7%，兩者差異顯著。

表4 參試品種各指標測定結果

2.3 單瓜重的AMMI 模型分析

由表5 可知，9 個西瓜品種在5 個試驗點的表現存在極顯著的基因型、 環境、 基因型與環境交互作用。 其中，基因型占總變異的96.35%，環境和交互作用分別占1.84%、1.81%，說明總變異主要來自品種基因型的差異。 基因型與環境交互作用中，PCA1 達到極顯著水平，PCA2 達到顯著水平，PCA3 未達到顯著水平。 在基因型與環境的交互作用中，PCA1 占79.7%、PCA2 占15.1%，說明交互作用變異主要來自基因型對環境的反應。

表5 單瓜重AMMI 分析結果

2.4 AMMI 模型雙標圖分析

由圖1 可知，從反映產量的水平方向看，品種位點比試驗點位點分布更分散， 說明品種變異大于試驗點變異，即同一試驗點中不同品種間的差異較大，而同一品種在不同試驗點間的差異較小[3]。 G5、G6 的位點在水平方向的最右側， 說明G5 的豐產性最好，G6 次之。 從反映互作效應的垂直方向看，G7、G8 受交互作用影響最為明顯，G4、G9 受到交互作用影響最弱；G2、G3、G5、G7 的交互作用為正作用，G1、G4、G6、G8、G9 的交互作用為負作用。 在試驗點方面，E1對品種的交互作用最大，E4 對品種的交互作用最小；E1、E2 對G2、G3、G5、G7 有正向作用，E3、E5 對G1、G4、G6、G8、G9 有負向作用。 進一步分析圖中各點的位置可知，G7 在E1 的適應性最好，G4 在E4 的適應性最好。

圖1 AMMI 模型雙標

2.5 品種穩產性和試點分辨力分析

由表6 可知， 值由小到大依次為G5

表6 參試品種單瓜重及AMMI 分析中PCA 值、Dg 值

由表7 可知，De值依次為E4>E5>E1>E3>E2，說明E4、E5 對品種的分辨力最強，E2 對品種的分辨力較差。 其中，E4 的De值為0.656 1，E2 的De值為0.036 4，兩者相差超過18 倍，說明不同試驗點的分辨力差異很大。結合單瓜重的表現來看，E2 的產量最高，E4、E5 的產量較低，可以作為品種豐產性的測試點；E4、E5 可以作為品種穩產性的測試點。

3 討論與結論

豐產、穩產是西瓜品種選育的重要目標，受遺傳效應、環境效應、基因型與環境互作效應等多方面影響， 不同的品種在同一生態區內表現不盡相同。 因此，通過多點試驗種植驗證，并利用合理、有效地數據模型和分析方法是評價品種在該生態區內豐產性、穩產性、適應性的有效手段。

豐產性可以通過試驗種植驗證,但穩定性和適應性由于受基因型與環境互作效應的影響難以準確判斷[5]。 方差分析可以解答不同品種在同一指標中的差異性，但無法解釋品種與環境的交互作用。 AMMI模型將方差分析與主成分分析相結合， 借助互作效應值與雙標圖分析基因與環境互作效應和品種的適應性、穩定性[6]，可以較好地解釋品種與環境的交互作用，環境對品種的分辨力，同時雙標圖可以直觀地看出他們之間的關系[7]。 現已廣泛用于小麥[8]、玉米[9]、水稻[10]、大豆[11]等作物在不同環境下品種與環境的互作分析。利用AMMI 模型對春季保護地中型西瓜品種進行適應性分析，目前鮮有報道。

本試驗中，參試品種的果形指數、皮厚和心糖等性狀受環境影響較小，但單瓜重、邊糖受環境影響較大。 通過AMMI 模型分析可以看出，品種基因型、環境、 基因與環境交互作用均對單瓜重產生了顯著影響，但是基因型仍然是造成差異的主要原因。 因此，選擇合適的評價指標和評價方法對于品種評價和指導農業生產至關重要[12]。

對于濰坊地區西瓜生產，品種選擇是決定高產、穩產的最主要因素。 對于穩產性表現一般、但其他性狀表現較好的品種，進行栽培技術的配套研究集成，提高品種的穩產性，發掘品種高產能力，也是促進農業的增產增效的重要手段。 本試驗中，參試品種受品種效應顯著，而互作效應較小，說明品種具有廣泛適應性，可以進行大面積推廣。 綜合分析認為，G5（濰創甜王）、G6（中優甜王）表現出較好的豐產性和穩產性，在當地具有很好的適應性， 可以在濰坊地區進一步示范推廣。