茄子種質資源表型性狀篩選與確定

梁任繁 ，王益奎 ，李文嘉 ，黎炎 ，吳永官

（1.廣西農業(yè)科學院蔬菜研究所，廣西南寧，530007；2.廣西大學農學院）

實踐證明，茄子品種資源的評價是茄子種質創(chuàng)新、基因改良和遺傳育種的基礎[1]。近年來，地理方法、數量分類法、花粉學方法、細胞學方法、生物化學方法及同工酶標記和DNA分子標記等方法已經被廣泛地應用于植物種質資源鑒定、分類和評價等研究[2]。但是，簡單而易于操作的形態(tài)指標鑒定和描述，仍然是種質資源研究的最基本的方法和途徑[3]。例如，Bailey[4]以果形來分類是最早、最經典的蔬菜分類方法；易金鑫[5]也依據形態(tài)學分類指標將亞洲部分茄子分為野生茄、半栽培茄、栽培短茄（圓茄、卵茄）和栽培長茄；《中國蔬菜品種志》中茄子品種則按圓茄、卵茄、長茄及野生茄等分類[6]。目前，用于評價種質的形態(tài)指標很多，而過多的評價指標會增加工作量并導致評價標準不統(tǒng)一。

本研究以10個比較有代表性的茄子種質為試材，采用多元方差分析、因子分析等統(tǒng)計方法，對供試種質的17個形態(tài)指標進行科學篩選和確定，初步揭示茄子種質資源形態(tài)性狀潛在的關聯規(guī)律，從中篩選出少數幾個形態(tài)綜合性狀指標來替代原來多個性狀指標，旨在簡化種質評價過程，為茄子種質資源利用提供便利的手段和指導策略。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為廣西農業(yè)科學院蔬菜研究所茄果類課題組收集的10份茄子材料（表1），于2009年3月定植于廣西農科院蔬菜研究所試驗基地。試驗采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)面積9m2，3次重復，每重復30株，雙行種植，株行距50 cm×60 cm，田間管理按常規(guī)進行。

1.2 試驗方法

在采收中期，每小區(qū)隨機取樣3株，按照《茄子種質資源描述規(guī)范和數據標準》[7]進行觀察記錄以下17個性狀：株型、主莖色、葉形、葉色、葉緣、葉刺、花色、簇生花、果色、果縱徑、果橫徑、單果質量、果形、果肉色、葉脈顏色、果頂形狀、果籽。對于非數據型質量性狀，根據不同表現型狀態(tài)給予賦值，數據型形態(tài)指標每重復測一個數據，再取平均值，即X1、X2…X17分別代表：株型（1直2半直3開展）、主莖色（1綠2紫3深紫）、葉形（1卵圓2長卵圓）、葉色（1黃綠2綠3深綠）、葉緣（1全緣 2波狀 3鋸齒）、葉刺（1無 2中 3多）、花色（1白 2綠白 3紫色）、簇生花（1少 2多）、果色（1白2綠3紫4黑）、果縱徑、果橫徑、單果質量、果形（1圓2長卵3長筒）、果肉色（1白2黃白3綠白4綠）、葉脈顏色（1綠2紫）、果頂形狀（1凹2平3凸）、果籽（1少 2中 3多）（表 1）。

1.3 數據分析

應用SPSS10.0數據分析軟件對所獲的數據進行方差分析和因子分析，因子旋轉（Factorrotation）分別使用方差極大正交旋轉（Varimaxrotation）方法。

2 結果與分析

2.1 不同表現性狀方差分析

對供試材料17個性狀進行方差分析。結果表明，除了葉片顏色指標不顯著外，其他性狀指標均達到差異極顯著水平（P＜0.01），說明葉色不宜單獨作為南方茄子種質評價指標，相反其他存在真實遺傳差異的16個性狀指標，均能單一作為評價描述指標，也進一步說明這些差異性狀指標具有豐富的遺傳信息和選擇潛力。但是，僅靠方差分析選擇指標，保留的評價指標會過多，勢必造成工作量過大和一定的片面性，故有必要進一步進行因子分析。

表1 參試材料的主要性狀

表2 相關矩陣特征值

2.2 不同表現指標因子分析

采用SPSS10.0數據處理軟件，對顯著差異的16個性狀進行因子分析，前6個主因子特征值、方差貢獻率、累計方差貢獻率和初始因子載荷矩陣如表2。從表2可知，若按照提取特征根大于1、所包含信息量大于70%等提取原則，本文可以從16個指標中抽取出4個主因子，其累計方差貢獻率達到93.727%，故可以略去其他特殊因子，并保證不損失或很少損失原有信息。由此說明原來的16個變量反映的信息量可由4個潛在主因子來概括，其可達到反映93.727%信息含量的要求，這種降維處理有效地縮小了種質評價選擇性，對于減少研究工作量和綜合評價非常有益。

表3 方差極大正交旋轉各性狀負荷距陣

為了便于將因子命名，采用方差極大正交旋轉法旋轉因子軸，獲得因子載荷矩陣（表3）。由表3可知，第1主因子中載荷值絕對值最大為X10（果縱徑，系數r=0.926），其次為 X8（簇生花，系數 r=-0.906），其他載荷值絕對值較大的還有X2（單果質量，系數r=0.853），這些因子均與果實質量有關，故可將第1主因子命名為質量因子，其生物學特征意義可解釋為：果縱徑是果實質量大小的關鍵因子，植株簇生花對質量因子為負效應，簇生率越低，其果實就越大。同時，依表2可知，第1主因子在所提取4個主因子中方差貢獻率最大，能單獨說明整個原始標準差異的48.874%，說明質量主因子是最能代表這些種質性狀主要綜合指標。

同理，第2主因子特征向量中以X3（葉形，系數r=0.948）分量系數最大，其反映了植株的形態(tài)特性，故稱株型因子；第3主因子中，具有較大載荷值的特征向量為 X16（果頂形狀，系數 r=-0.847）、X13（果形，系數r=-0.523），它們與果形有關，故稱作果形因子；第4主因子中，載荷值最大的為X17（果籽，系數r=-0.744），可稱作果籽因子。

3 小結與討論

從研究結果中可以看出，在茄子17個性狀中，除了葉色外，多數形態(tài)指標在不同的材料之間基本表現出了不同程度的差異性，這與袁華玲等[8]對安徽省茄子地方種質資源研究所得結果基本一致，這些差異可能是由于茄子長期的栽培馴化過程中，因各地生態(tài)環(huán)境和消費習慣的不同而導致[3]。說明常規(guī)性狀指標均能單獨用于評價種質特性。

因子分析是一種尋找對觀測結果起支配作用的替代因子的探索性統(tǒng)計分析方法，利用主要因子描述數據內部結構，實際上起著數據降維的作用，從而達到簡化種質資源評價程序和減少工作量的目的[9]。本研究表明，前4個主因子的特征值累計貢獻率為93.727%，能有效地反映品種原性狀的遺傳特征。其中，第1主因子為果實質量因子，其解釋的總體變異百分率最高，其他3個主因子變異貢獻率大小依次為株型因子、果形因子、果籽因子。在其他材料中也得到類似的結果。例如，喬廼妮等[10]研究辣椒果實數量性狀的因子分析中，也將第1主因子確定為質量因子，包括果肉鮮質量、單果質量、果梗長等；陳學軍等[11]在對辣椒屬栽培種主要表型性狀進行因子分析時，將由葉寬、株高和葉形構成的株型因子列為第2主因子，由果長、果柄長和果形指數等組成的果形因子稱為第3主因子。

因材料有限，分析的性狀也僅是茄子種質資源評價的一部分，若要深入挖掘和利用茄子優(yōu)異種質資源，還應結合多方面指標如品質指標、抗病性等進行綜合篩選和確定。

[1]廖毅，孫保娟，黎振興，等.茄子及其近緣野生種遺傳多樣性及親緣關系的 AFLP 分析[J].熱帶作物學報，2009，30（6）：782-786.

[2]趙德新.應用形態(tài)學和ISSR標記分析茄子遺傳多樣性[D].鄭州：河南農業(yè)大學，2009：1-6.

[3]詹園鳳，黨選民，袁建民.茄子種質資源形態(tài)性狀的多樣性分析[J].安徽農學通報，2007，13（18）：78-79.

[4]Bailey L H.The standard cyclopedia of horticulture[M].New York:Macmillan,1929.

[5]易金鑫.亞洲部分茄子品種資源數量分類[J].園藝學報，2000，27（5）：345-350.

[6]中國農業(yè)科學院蔬菜花卉研究所.中國蔬菜品種志（下卷）[M].北京：中國農業(yè)科技出版社，2001：484.

[7]李錫香，朱德蔚.茄子種質資源描述規(guī)范和數據標準[M].北京：中國農業(yè)出版社，2006：8-26.

[8]袁華玲，劉才宇.安徽省茄子地方種質資源研究[J].安徽農業(yè)科學，1999，27（1）：48-50.

[9]鄒學校，馬艷青，戴雄澤，等.湖南辣椒地方品種資源的因子分析及數量分類[J].植物遺傳資源學報，2005，6（1）：37-42.

[10]喬廼妮，鞏振輝，樊紅科，等.辣椒果實數量性狀的因子分析[J].西北農業(yè)學報，2006，15（5）：177-181.

[11]陳學軍，方榮，繆南生.辣椒屬栽培種主要表型性狀的因子分析[J].中國蔬菜，2009（2）：21-25.