西瓜主要果實性狀與果實裂應度的相關性

摘 要： 利用RI群體，對西瓜的8個果實性狀進行統計分析，探索西瓜主要果實性狀與裂果性狀的相關關系。方差分析結果顯示8個性狀間差異顯著。相關分析結果表明果實裂應度與其他性狀的相關關系都不顯著，果實橫徑、外果皮綠皮層厚度、中心可溶性固形物含量、邊部可溶性固形物含量與果實裂應度呈正相關關系，果實縱徑、果形指數、果皮厚度與果實裂應度呈負相關關系。通徑分析得出果形指數對果實裂應度的直接效應最大，決定系數為0.102 41，剩余通徑系數為0.947 41，說明試驗中所調查的7個性狀對果實裂應度的相對決定程度較小。

關鍵詞： 西瓜； 果實性狀； 裂應度

西瓜是一種深受人們青睞的瓜類蔬菜，在我國已有悠久的栽培歷史。西瓜在成熟期裂果致使商品率嚴重下降，遇到雨水較多年份損失更嚴重。從果實膨大期至果實采收期一般都可能發生裂果，以果實速生期為始期，并且隨果實漸進成熟和果實體積的迅速膨大，裂果逐漸加劇[1]。西瓜果實開裂嚴重影響產量和質量。影響果實裂果的主要因素有果實的表型特征[2]、遺傳因素[3]、生理作用[4]、自然環境條件[5]等。園藝工作者對蘋果、番茄等果實開裂問題的研究較多，而關于西瓜果實裂果的研究較少有報道[1-18]。

果實的裂果性狀可以通過壓力法[15]、減壓浸水法[16]、測定形態指標[17]等來測定。其中，測定果實裂應度簡單方便、受客觀環境的影響相對較小，無論是單株還是群體，都可以快速測定，常作為鑒定裂果的首選方法[18]。

本試驗利用RI群體，對西瓜的8個果實性狀進行統計分析，探索西瓜主要果實性狀與裂果性狀的相關關系，從而為西瓜裂果機制的研究及西瓜抗裂育種研究提供一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

西瓜材料來源于安徽省農科院園藝研究所。母本代號W-13，綠色圓果形，易裂；父本代號W-11，黑色橢圓形，抗裂。父母本雜交獲得的F1自交，以單粒傳的形式獲得F6重組自交系（RI）群體。

1.2 試驗方法

供試親本材料和95份F6材料在2012年7月17日播種于安徽省農科院園藝研究所試驗地，穴盤育苗，3葉1心期定植于塑料大棚。隨機區組設計，3次重復。株行距40 cm×150 cm，每小區10株。地膜覆蓋栽培，單蔓整枝，田間栽培管理水平一致。

1.3 數據收集與統計分析

西瓜成熟后采摘，調查果實橫徑（X1）、果實縱徑（X2）、果形指數（X3）、果皮厚度（X4）、外果皮綠皮層厚度（X5）、中心可溶性固形物含量（X6）、邊部可溶性固形物含量（X7）、果實裂應度（Y）共8個性狀，3次重復，以平均值計算。

果實縱徑（cm）：測量果?；恐凉毑孔铋L處；果實橫徑（cm）：與縱徑垂直，取最寬處值；果形指數=果實縱徑/果實橫徑；果皮厚度（cm）：橫切面處外果皮與果瓤之間部分；中心可溶性固形物含量（%）及邊部可溶性固形物含量（%）：分別取西瓜果實中心及邊緣汁液，用手持測糖儀測定。果實裂應度（%）[19]：用方形水果刀，均勻沿果實橫徑方向切下1 cm，測量果實裂口長度與橫向周長，果實裂應度= （果實裂口長度/橫向周長）×100。

數據處理分析利用EXcel和DPS軟件[20]進行。

2 結果與分析

2.1 方差分析

由表1 可看出，自交系間8個果實性狀差異均達顯著水平，由此說明該重組自交系群體的95個個體性狀確實存在差異，可進行進一步分析。果實橫徑、果實縱徑及中心可溶性固形物含量3個性狀區組間F值達顯著水平，說明試驗中每份材料的個體間存在果實大小及品質上的差異。

8個性狀中，果實裂應度的變異系數最大，為1.327 7，其他性狀的變異系數為0.194 1～0.497 6。變異系數由大到小依次為：果實裂應度>外果皮綠皮層厚度>果皮厚度>邊部可溶性固形物含量>果形指數>果實縱徑>中心可溶性固形物含量>果實橫徑。

2.2 相關分析

由表2分析可得，果實橫徑（X1）與果實縱徑（X2），果實縱徑（X2）與外果皮綠皮層厚度（X5）、中心可溶性固形物含量（X6），果形指數（X3）與外果皮綠皮層厚度（X5）、中心可溶性固形物含量（X6）等5對性狀間存在顯著正相關關系。果實縱徑（X2）與果形指數（X3）、果皮厚度（X4）、邊部可溶性固形物含量（X7），果形指數（X3）與邊部可溶性固形物含量（X7），中心可溶性固形物含量（X6）與邊部可溶性固形物含量（X7） 等5對性狀間存在極顯著正相關關系。果實橫徑（X1）與果形指數（X3）間存在極顯著負相關關系。

果實裂應度（Y）與其他性狀的相關關系都不顯著。果實橫徑（X1）、外果皮綠皮層厚度（X5）、中心可溶性固形物含量（X6）、邊部可溶性固形物含量（X7）與果實裂應度（Y）呈正相關關系，果實縱徑（X2）、果形指數（X3）、果皮厚度（X4）與果實裂應度（Y）呈負相關關系。

表2 西瓜主要果實性狀相關分析

2.3 回歸分析

以果實橫徑（X1）、果實縱徑（X2）、果形指數（X3）、果皮厚度（X4）、外果皮綠皮層厚度（X5）、中心可溶性固形物含量（X6）、邊部可溶性固形物含量（X7）等7個性狀為自變量，果實裂應度（Y）為因變量，作逐步回歸分析。分析得出果實裂應度（Y）的最優方程為：Y=19.539-9.476X3-15.699X4-70.537X5+3.864X7（R=0.32）。經方差分析，該方程F=2.567 2，0.05水平上差異顯著，回歸方程可用于較準確的預測。由該回歸方程可知，外果皮綠皮層厚度（X5）對果實裂應度（Y）的影響最大，即當其他變量固定時，外果皮綠皮層厚度（X5）變化1個單位，果實裂應度（Y）變化70.537個單位。對果實裂應度（Y）影響程度依次為：外果皮綠皮層厚度（X5）>果皮厚度（X4）>果形指數（X3）>邊部可溶性固形物含量（X7）。

2.4 通徑分析

通徑分析結果（表3）可以看出，4個果實性狀對果實裂應度（Y）有直接和間接效應，效應值在 0.133 4～0.185 7。其中，果形指數（X7）對果實裂應度的直接效應最大，為0.185 7，果形指數（X3）、果皮厚度（X4）和外果皮綠皮層厚度（X5）對果實裂應度（Y）的直接效應均為負。通徑分析得出決定系數為0.102 41，剩余通徑系數為0.947 41，說明試驗中所調查的7個性狀對果實裂應度的相對決定程度較小。

表3 西瓜主要果實性狀對果實裂應度的通徑分析

[注] 決定系數=0.102 41，剩余通徑系數=0.947 41。

3 結論與討論

本試驗在夏秋季進行，西瓜生長后期氣溫降低，光照減弱，對西瓜的生長發育及成熟期的品質性狀有一定的影響。試驗中樣本較大，數據較多，測量中難免有失誤，造成試驗誤差。

采用單粒傳的方法來建立的RI（重組自交系）群體是雜種后代經過多代自交而產生的一種永久性群體。一個完全純合的RI群體的建立至少需要自交15代，實際研究中，常常使用自交6～7代的“準”RI群體[21]。本試驗研究發現，西瓜RI群體內個體間主要果實性狀均達到顯著性差異水平，因而可以用RI群體來對西瓜各性狀進行遺傳分析。

試驗中相關分析結果表明，果實橫徑、外果皮綠皮層厚度、中心可溶性固形物含量、邊部可溶性固形物含量與果實裂應度呈正相關關系，果實縱徑、果形指數、果皮厚度與果實裂應度呈負相關關系。從該結果可看出，皮薄、可溶性固形物含量較高的西瓜裂應度較高。而現代人的消費習慣更傾向于薄皮、較甜的西瓜，所以選育抗裂的高品質西瓜更有利于適應市場需求。

本課題前期采用穩定自交系研究裂果性狀相關性[22]，認為外果皮木質化程度對裂果的影響較大，可作為篩選西瓜抗裂品種的重要參考指標。本試驗得出外果皮綠皮層厚度對果實裂應度的直接效應為負，而前期試驗的結果為正。本試驗中，試驗材料是RI群體，其遺傳基礎較穩定自交系相對一致。同時，前期試驗利用裂果率作為評價裂果性狀的指標，而本試驗采用的是果實裂應度，這2種指標性狀在調查方法上有一定區別。

試驗經逐步回歸分析，得出最優回歸方程模型Y=19.539-9.476X3-15.699X4-70.537X5+3.864X7（R=0.32），因此，可以依靠該模型對西瓜果實的果實裂應度進行線性預測，為西瓜抗裂育種提供一定的理論依據。

試驗通徑分析結果表明，4個果實性狀對果實裂應度有直接和間接效應，其中果形指數對西瓜果實裂應度的直接效應最大。通徑分析得出決定系數較小，剩余通徑系數較大，表明該試驗探討的7個果實性狀對西瓜果實裂應度的決定程度較小，有必要進一步探討其他果實性狀與果實裂應度之間的相關關系，為西瓜抗裂育種提供更好的指導。

參考文獻

[1] 丁勤，韓明玉，田玉命. 油桃裂果規律觀察及成因分析[J]. 西北農業學報，2003，12（4）： 132-135.

[2] 方梅芳，廖劍鍬，吳德宜. 枇杷裂果的預防措施[J]. 福建果樹，2004（4）： 59-60.

[3] 江海坤，袁希漢，章鎮，等. 西瓜裂果性狀的基因型研究[J]. 華北農學報，2009，24（增刊）： 106-109.

[4] Bargel H，Neinhuis C. Tomato （Lycopersicon esculentum Mill.） fruit growth and ripening as related to the biomechanical properties of fruit skin and isolated cuicle[J]. J Experimental Botany，2005，56（413）： 1049-1060.

[5] 張林靜，桂明珠. 李的裂果機制及防止措施[J]. 園藝學報，2006， 33（4）： 699-704.

[6] 劉仲齊，薛俊，金鳳媚，等. 番茄裂果與果皮結構的關系及其雜種優勢表現[J]. 華北農學報，2007，22（3）： 141-147.

[7] 蒲盛凱，郭文忠，劉聲鋒，等. 日光溫室西瓜裂果原因的探討[J]. 寧夏農林科技，2005（5）： 60-61.

[8] 滿艷萍，張建農. 不同貯運性西瓜果皮顯微結構的差異[J]. 甘肅農業大學學報，2006，4l（4）： 64-67.

[9] 石志平，王文生. 鮮棗裂果及其與解剖結構相關性研究[J]. 華北農學報，2003，18（2）： 92-94.

[10] Gibert C ， Lescourret F，Génard M，et al. Modelling the effect of fruit growth on surface conductance to water vapour diffusion[J]. Annals of Botany，2005，95（4）： 673-683.

[11] 汪志輝，廖明安，孫國超，等. 礦質元素對油桃裂果的影響[J]. 北方園藝，2005（6）： 41.

[12] 劉鐵錚，徐繼忠，王連榮，等. 水果裂果研究進展[J]. 河北林果研究，2004，19（3）： 2-7.

[13] 張林靜，桂明珠. 李的裂果機制及防止措施[J]. 園藝學報，2006， 33（4）： 699-704.

[14] 李丹，萬怡震，樊秀芳. 西安臨撞石榴品種資源抗裂果性田間鑒定[J]. 西北農業學報，2008，17（2）： 229-233.

[15] 任小林. 果實裂果研究現狀[J]. 山西果樹，1990（1）： 22-24.

[16] 李曙軒，葉自新. 番茄的裂果現象及其測定方法[J]. 中國蔬菜，1981（2）： 43-46.

[17] 睦順照，周學伍，黃治遠，等. 桃裂果情況初步調查[J]. 西南園藝，1998（3）： 27-28.

[18] 江海坤. 西瓜裂果機理及其分子標記研究[D]. 南京： 南京農業大學，2007.

[19] Keita SUGIYAMA，Yoshihiro IWANAGA，Tsuguo KANNO，et al.Development of a simple and accurate method of testing cracking resistance in watermelon[J]. Bulletin of the National Research Institute of Vegetables，Ornamental Plants and Tea，1998，13： 1-12.

[20] 唐啟義，馮明光. DPS數據處理系統——試驗設計、統計分析及模型優化[M]. 北京：科學出版社，2006： 82-568.

[21] 張潔. 黃瓜抗西瓜花葉病毒（WMV）基因的分子標記研究[D]. 揚州： 揚州大學，2006.

[22] 江海坤，袁希漢，章鎮，等. 西瓜主要果實性狀與裂果性狀的相關及通徑分析[J]. 中國蔬菜，2009（16）： 31-35.