廣西田陽主栽櫻桃番茄的數量分類研究

荊子桓　王先裕　覃連紅　孫嵐明　張杰

摘 要：在廣西百色市田陽縣主栽番茄品種進行調查的基礎上，把數量分類學中的Q型聚類分析方法應用于45份櫻桃番茄品種的分類，并對14個性狀進行了R型聚類分析。結果表明：Q型聚類分析的果實硬度應作為櫻桃番茄品種分類的一級標準，果色、果型單獨分別作為分類標準。等級結合線將45個分類單位分為4個類群。R型聚類分析14個性狀被分為3個類群，性狀間關系不密切，但又相互影響。

關鍵詞：櫻桃番茄 數量分類 聚類分析 品種

數量分類學是將數學的方法和計算機技術引入植物分類學研究中，從而對植物分類進行定量、精確的分析，已應用于多種蔬菜分類與品種分類中，并獲得了比較理想的效果[1]。現利用數量分類學原理，對廣西壯族自治區主栽的櫻桃番茄品種的數量進行分類研究，以其為番茄科學分類提供依據。

田陽縣地處廣西西部及右江河谷，位于滇、黔、桂三省區結合部，地勢平坦，屬南亞熱帶季風氣候，年平均氣溫21.8～22.1 ℃，年均降雨量為1053～1100 mm，無霜期長達356 d（d），為天然的冬季溫室。得天獨厚的氣候條件使右江河谷成為我國為數不多的可露地大面積種植冬季蔬菜的生產基地之一，已成為廣西“南菜北運”蔬菜生產的主要基地[2]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

45份櫻桃番茄材料由廣西百色陽生農業開發有限公司提供。各材料名稱如表1。

1.2 測試項目

分析測試項目有 F1：單果重（g）；F2：果實硬度（kPa）；F3：可溶性固形物（%）；F4：單穗果數（個）；F5：單株穗數（個）；F6：耐裂性；F7：抗病性；F8：耐寒性；F9：坐果能力；F10：果型；F11：果色；F12：生長習性；F13：熟性；F14：萼片形態。性狀的編碼方法取決于性狀的類型，數值性狀無需編碼，直接取其度量值；有序多態性狀按狀態的等級依次編碼為1，2，3…。性狀及編碼如表2。

1.3 試驗設計

試驗于2015年8月至2016年4月在廣西田陽縣那坡鎮鳳凰屯番茄標準化示范基地進行。試驗采用完全隨機設計，3次重復，2015年8月28日播種，9月23日定植，小區面積20 m2，行距1.4 m，株距0.5 m，雙行定植，雙桿整枝。栽培管理條件同常規管理。

1.4 數據處理方法

聚類分析利用spss20.0軟件對45份番茄材料進行分析[3]，采用歐氏距離系數計算遺傳距離，用組間關聯法測量類間距，進行聚類分析，同時評選出綜合性狀好的品種。

2 結果與分析

2.1 Q型聚類結果分析

如圖1所示，從聚類樹系圖上可以看出，結合主成份分析將45個分類單位分成5個類群。A類19個品種，僅有2份有限生長類型被劃分到這一類群，A類群主要的特點是耐裂性、抗病性、耐寒性優良，座果能力一般，果型為短橢為主，只有2個為長橢，熟性較早，萼片卷曲為主，單果重較小，可溶性固形物中等，比較適合廣西嚴重高寒山區的桂北地區連作，應用于陸地栽培。B類有14個品種，單穗果數和單株穗數較高，單果重中等，產量較高，耐寒性，抗病性，耐裂性一般，適合在高溫少雨的百色田陽、田東地區栽培。C類僅為1個品種：甜美，為當地野生馴化材料，抗病性好。D類為3個品種：拉比、蟠桃、朱蜜1號，單果重較小，硬度小，耐裂性差，其他各項指標比較平均，適合于大棚種植。

圖1 Q型聚類分析結果

2.2 R型聚類結果及分析

R型聚類分析是對各性狀間關系的討論，以尋求各性狀之問的相關性，又能對Q型聚類分析的性狀選取是否合理進行驗證，同時也能為育種工作正確選擇親本及進一步的生物學研究，如染色體定位、連鎖等遺傳現象的研究提供啟示[4]。

R型分析的樹系圖如圖2所示，在（D=24）處可以將14個性狀分為3大類群。第一個類群包括耐裂性、抗病性、單株穗數、生長習性、耐寒性、座果能力、萼片形態、硬度、果色、果型。耐裂性與抗病性相關性較大，與Q型聚類結果一致；耐寒性與座果能力相關性較大，耐寒性強的座果能力也強，耐寒性弱的座果能力較弱；生長習性與單株穗數相關性較大，有限生長型單株穗數較少，無限生長型單株穗數較多。第二類包括可溶性糖，熟性，單果重，可溶性糖與熟性相關性較大，中熟品種可溶性糖含量較大，早熟和晚熟品種次之。第三類僅包括單穗果數。

通過R型聚類分析可以看出性狀間的相關性不強，分布較為分散，性狀沒有明顯形成幾組，大部分性狀是獨立的，有少數性狀在聚類分析圖上表現兩兩完全相關或關系密切[5-6]。

圖2 R型聚類分析結果

3 結論與討論

Q型聚類根據果色、果型、熟性等14個指標將45個櫻桃番茄品種分為三大類，將抗寒抗病聚為一類，結果數高產量高聚為一類，對番茄品種進行了較明確的分類。耐裂性與抗病性作為主要的劃分標準，同時單穗果數被聚為一類，說明這個指標不適合作為番茄品種劃分的標準。R聚類分析揭示了各性狀的相對獨立性，但又緊密聯系的特點并對Q型聚類進行了檢驗。

試驗根據番茄的形態學性狀，對45個番茄品種進行了聚類分析，證明了Q型聚類與R型聚類的聯系把性狀與分類群結合在一起更有利于對結果做出合理的解釋。但在結果中也存在一些與傳統分類法差異較大的地方，例如Q型聚類不同的單株穗數、單穗果數被聚為一類，可能是性狀選取的不適當，不具有分類標準。R型聚類中生長習性、單株穗數、耐裂性與抗病性被聚為一類，可能是由于二元性狀與有序多態性狀的賦值標準不同引起的[7]。

參考文獻

[1] 張廣進，趙蘭勇，王芬，等. 薔薇品種的數量分類學研究[J]. 山東農業大學學報（自然科學版），2006，37（2）：175-180.

[2] 李文嘉，黎炎，王益奎，等. 廣西田陽縣番茄生產現狀及主栽品種[J]. 中國蔬菜，2011（7）：

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[3] 徐偉，季索菲. DPS數據處理系統在生物統計分析中的應用[J]. 榆林學院學報，2014，24

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[7] 趙獻民. 浙江省農家柿品種資源多樣性與分類研究[D]. 北京：中國林業科學研究院，2012.