甜瓜果實主要數量性狀的聚類和典型相關分析

摘要：以12個甜瓜高世代自交系為試驗材料，采用NC-Ⅱ設計配制了36個雜交組合，對15個數量性狀聚類并進行典型相關分析。結果表明：第I類性狀中的干物質與第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系密切。因此在甜瓜育種過程中可以通過對干物質的調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。

關鍵詞：甜瓜；數量性狀；聚類；典型相關分析

近年來，隨著雜種優勢在南瓜、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、提高甜瓜產量的重要方法。而甜瓜育種的目標性狀多為數量性狀，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，如何對錯綜復雜的眾多數量性狀指標進行有效的綜合選擇，一直是育種工作者關注和面臨的一個棘手問題。前人對甜瓜主要經濟性狀間關系的研究已有不少結論，但以往大多運用的是簡單相關方法，著重探討了產量構成因素對產量的作用。運用聚類與典型相關分析相結合的方法對甜瓜主要數量性狀間關系的研究尚未見報道，筆者旨在運用聚類和典型相關分析方法，對甜瓜主要數量性狀進行綜合性分析和探討，為甜瓜育種提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗設計

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，行距1.5m，株距0.6m，每小區10株，在大棚中吊蔓栽培，試驗地肥力中等。同年10月收獲期在每小區隨機采收3個充分成熟的甜瓜，測定有機酸含量、干物質、果肉厚度等果實性狀。36個雜交一代的全生育期(3次重復的平均數)見表2。

1.2 數據收集與統計分析方法

選取生長勢一致的植株，每小區取樣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(X₁)烘干稱質量測定，可溶性糖(X₃)、游離氨基酸(x₄)以及蛋白質含量(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)，稱單果質量(x₆)，統計全生育期(x₅)。本試驗共測定甜瓜的15個數量性狀，每個性狀均取3次測定的平均值。聚類和典型相關分析均采用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 結果與分析

2.1 聚類結果分析

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(X₁。)、蛋白質含量(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 典型相關結果分析

2.2.1 第1類與第Ⅱ類性狀間的典型相關分析第，I類與第Ⅱ類性狀間的典型相關分析見表4。經計算和檢驗可以看出，第1類與第Ⅱ類性狀間只有1個典型相關系數(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，其絕對值大小可反映該指標對 2組性狀間相關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性，性狀組間的相關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(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系密切。干物質的提高對中心和邊部可溶性固形物含量的增加有益，但在提高干物質的同時也要適當控制(調高)維生素C含量。因此可以通過對多個數量性狀的同步選擇，達到間接改良提高目標經濟性狀的目的。

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分析第Ⅱ類與第Ⅲ類、第1類與第Ⅲ類性狀間的典型相關分析分別見表5、6。

由表5、6可以看出，典型相關系數漸近的F值均沒達到5％的顯著水平，表明該2個典型相關系數所對應的2對典型變量之間的相關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 討論與結論

在甜瓜雜交育種過程中，后代通常表現的都是兩親本的中間型，只有少數在某些性狀上表現為超親優勢。但是，通過雜交可以將兩親本的性狀綜合，選育出品質性狀好的雜交一代㈣。因此，如何協調各性狀構成因素之間的關系，對于實現高產、優質、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，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。通過典型相關分析得出的典型變量組合中，只提取了相關性較高的變量組，至于其他性狀之間的最佳組合有待進一步研究。

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