運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)理論對(duì)加工番茄品種進(jìn)行篩選研究

羅穎 ，薛琳 ，黃帥 ，田麗萍

（1.石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)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(xué)藥學(xué)院）

新疆獨(dú)特的水土光熱資源為發(fā)展加工番茄種植提供了得天獨(dú)厚的條件，是我國(guó)最大的加工番茄種植和加工基地，占全國(guó)加工番茄生產(chǎn)能力的90%以上。但是長(zhǎng)時(shí)期栽培品種單一、品種結(jié)構(gòu)不合理、番茄成熟期集中等原因，往往造成果實(shí)腐爛嚴(yán)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(yōu)質(zhì)品種已成為推動(dòng)新疆加工番茄產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題[1]。

新疆加工番茄主要作醬用番茄，遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外。加工番茄品種的優(yōu)劣不僅要考慮其產(chǎn)量，還要考慮其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、貯藏特性、抗病性等。為克服評(píng)價(jià)方法的片面性，筆者利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法[2～4]對(duì)新疆石河子市蔬菜研究所選育的6個(gè)品種，綜合9個(gè)性狀進(jìn)行評(píng)估分析，以期選出最優(yōu)品種進(jìn)行規(guī)模推廣。

1材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試加工番茄品種6個(gè)，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(yàn)設(shè)計(jì)

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(yàn)地。試驗(yàn)采用單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，6個(gè)品種，每個(gè)品種3次重復(fù)，株距35 cm，行距1.2 m，小區(qū)長(zhǎng)16 m。滴灌栽培，水肥管理與大田一致。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

兼顧加工番茄豐產(chǎn)性狀和品質(zhì)性狀，我們選取產(chǎn)量（k1），果莖比（k2，果實(shí)與莖葉的質(zhì)量之比），番茄紅素含量（k3），有機(jī)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(guò)氧化物酶活性（k8），硬度（k9）這 9個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)估。各性狀指標(biāo)測(cè)定參考王雷等[5～6]的方法，通過(guò)公式①、②計(jì)算供試品種與設(shè)置的理想品種X0之間的關(guān)聯(lián)系數(shù) ζi（k）與等權(quán)關(guān)聯(lián)度ri：

1.4 關(guān)聯(lián)分析

參照劉錄祥[7]提出的方法，根據(jù)供試品種的實(shí)際水平和育種目標(biāo)等，設(shè)置一個(gè)理想品種X0。理想品種各性狀指標(biāo)取值是根據(jù)育種目標(biāo)的要求和試驗(yàn)結(jié)果，取與供試品種各性狀值上限值相等或略大一點(diǎn)的數(shù)值，構(gòu)成參考數(shù)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(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成被比數(shù)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(shù)據(jù)計(jì)算各品種相對(duì)于理想品種的關(guān)聯(lián)度，據(jù)ri的大小，就可以確定數(shù)列Xi與理想數(shù)列X0的相似程度，從而判斷品種Xi的優(yōu)劣。但是，各個(gè)性狀對(duì)品質(zhì)的貢獻(xiàn)是不一樣，因此根據(jù)以往研究的結(jié)果、專家經(jīng)驗(yàn)和育種目標(biāo)，我們對(duì)不同性狀附予了不同的權(quán)重系數(shù)Wk，加權(quán)關(guān)聯(lián)度ri'計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 無(wú)單位化處理

因?yàn)榧庸し迅鱾€(gè)性狀的量綱不一致，為方便統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。采用初值化的方法，用X0數(shù)列分別去除Xi數(shù)列，得到一個(gè)數(shù)值為0～1之間的無(wú)單位的新數(shù)列，如表2。

2.2 供試品種與理想品種的絕對(duì)差值

根據(jù)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(yīng)性狀的絕對(duì)差值，如表3。

2.3 關(guān)聯(lián)系數(shù)

表2 6個(gè)加工番茄品種9個(gè)性狀的無(wú)量綱化處理

將表3的數(shù)據(jù)代入公式①中，分辨率ρ取值0.5，即得X0對(duì)Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)，如表4。

2.4 關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

將求得的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式②中，即可得出供試品種與理想品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度。依據(jù)公式③即得供試品種與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，見(jiàn)表5。

2.5 關(guān)聯(lián)分析結(jié)果

根據(jù)關(guān)聯(lián)分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與理想品種最為接近。從表5可知，等權(quán)關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)判與加權(quán)關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)判結(jié)果相同，結(jié)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(yōu)品種。

3 討論

3.1 考察性狀的選擇

本研究選取的9個(gè)加工番茄性狀可分為4類：①產(chǎn)量性狀：產(chǎn)量（k1），果莖比（k2）。 產(chǎn)量是傳統(tǒng)品種選育的考察性狀，無(wú)疑是評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣的主要指標(biāo)。果莖比則反映了植株吸收的總營(yíng)養(yǎng)在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)上的分配，品種選育的目標(biāo)當(dāng)然是在保證植株正常生長(zhǎng)的同時(shí)，將營(yíng)養(yǎng)最大限度地用于生

殖生長(zhǎng)，制造生產(chǎn)用果實(shí)。②營(yíng)養(yǎng)性狀：番茄紅素含量（k3），有機(jī)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值日益成為人們關(guān)注的問(wèn)題。③抗病性狀：丙二醛含量（k7），過(guò)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(xiàn)象，由此導(dǎo)致的一個(gè)嚴(yán)重結(jié)果即是病蟲(chóng)害的泛濫。在本研究中，亦發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)田中有病蟲(chóng)害的發(fā)生。在病蟲(chóng)害的脅迫下，植株會(huì)激發(fā)體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)，一些抗氧化酶活性提高以抵御病蟲(chóng)害，保證植株正常的生理生長(zhǎng)。④貯藏性狀：硬度（k9）。加工番茄普遍存在著成熟時(shí)期集中的現(xiàn)象，硬度高，則易于貯藏，運(yùn)輸，提高加工番茄的成品率。依據(jù)這些考察性狀對(duì)加工番茄品質(zhì)優(yōu)劣的貢獻(xiàn)率，本研究對(duì)這些性狀附于了不同的權(quán)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(duì)差值

表4 供試品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)

表5 供試品種與理想品種關(guān)聯(lián)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(gè)加工番茄品種：TD41 （X1）， TD41×TD13（X2），TD13（X3），TD22（X4），TD22×HT16 （X5），HT16（X6）。前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TD41品種單株結(jié)果數(shù)多，但果實(shí)硬度小，不易貯藏；TD13品種果實(shí)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(xì)；TD22×HT16為TD22品種與HT16品種的雜交品種。

試驗(yàn)結(jié)果表明，6個(gè)品種的優(yōu)劣次序?yàn)門D41×TD13＞TD22×HT16＞TD13＞TD41＞TD22＞HT16。 最優(yōu)的 2個(gè)品種為雜種 TD41×TD13與 TD22×HT16，而且兩者各具特色，TD41×TD13單株結(jié)果數(shù)多且果實(shí)硬度較高；TD22×HT16植株高度適中且粗壯。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單株結(jié)果數(shù)多，成熟后期，植株有支撐不住整株果實(shí)的質(zhì)量而下塌的現(xiàn)象，這樣易造成果實(shí)的腐爛。故后期試驗(yàn)會(huì)考慮選育TD41×TD13與TD22×HT16這2個(gè)品種的雜交品種，以期選育出產(chǎn)量高，植株莖稈粗壯的加工番茄品系。

3.2 評(píng)價(jià)分析方法的選擇

傳統(tǒng)上只依據(jù)產(chǎn)量來(lái)對(duì)加工番茄品種進(jìn)行選育，或者加入一些營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行考察，但只是獨(dú)立進(jìn)行的。用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法來(lái)綜合評(píng)價(jià)番茄品種，可以克服以往依靠單因子性狀加權(quán)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(jiǎn)單，操作性強(qiáng)。評(píng)價(jià)指標(biāo)根據(jù)所選品種各種性狀加權(quán)后的綜合表現(xiàn)來(lái)衡量和分析，這樣使得其評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀，更加全面，提高了對(duì)品種綜合評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和有效性，是一種選育新品種的有效手段。

4 結(jié)論

本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，綜合加工番茄產(chǎn)量性狀，營(yíng)養(yǎng)性狀，抗病性狀，貯藏性狀共9個(gè)性狀指標(biāo)，對(duì)4個(gè)純合種，2個(gè)雜交品種進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，選育出了適合新疆石河子地區(qū)規(guī)模種植的加工番茄品種。

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