黃瓜若干品質性狀的選擇指數構建與應用

徐強+張子默+盧俊成+齊曉花+陳學好

摘要：以19個黃瓜品種為材料，構建并分析了果實鮮質量、果實干質量、可溶性總蛋白質含量、可溶性總糖含量及維生素C含量等5個目標性狀的各種選擇指數。結果表明：在包括目標性狀在內的多性狀選擇中，由果徑、果肉厚、鮮質量，鮮質量、干質量，果肉厚、鮮質量、可溶性總蛋白質含量，果長、果徑、可溶性總糖含量，果徑、果肉厚、維生素C含量構成的選擇指數的遺傳進度和相對效率分別優于對5個目標性狀的直接選擇，且涉及的性狀較少，實用性強，為較優選擇指數。在不包括目標性狀在內的多性狀選擇中，由果長、果徑、果肉厚，果徑、鮮質量，果徑、果肉厚，果長、果徑、果肉厚，果徑、果肉厚構成的選擇指數分別對5個目標性狀具有較高的選擇效果。

關鍵詞：黃瓜；品質性狀；選擇指數；遺傳進度

中圖分類號： S642.203文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）23-0107-05

是我國栽培面積最大的蔬菜作物之一，近年來，隨著我國農村產業結構不斷調整與優化，黃瓜種植呈現穩步發展趨勢。長期以來，我國黃瓜育種盡管在抗病、抗逆等方面取得了一系列成果，但在品質育種方面進展較為緩慢，這在一定程度上制約了黃瓜產業的更好發展[1]。選擇一個優良的黃瓜新品種，在品質性狀方面，除了考慮果實的外部性狀如果皮的顏色、光滑程度、果型大小外，還應考慮果實的內部品質如果肉厚度、可溶性總糖、可溶性總蛋白質、維生素C含量等方面的性狀，因此，在選擇過程中對諸多的性狀必須綜合加以考慮，即進行多個性狀的綜合選擇。而多性狀選擇指數法是把選擇的目標在面向全部所要改良的性狀的前提下，考慮到每種性狀的相對經濟重要性并根據性狀的遺傳力的大小以及不同性狀之間的遺傳相關和表型相關程度，對各種性狀進行適當的加權，從而期望在一切具有較重要經濟價值的性狀上能獲得更迅速有效的改良[2-3]。多性狀選擇指數法在作物育種實踐中已得到較好的應用[4-11]。

本研究分別以果實鮮質量、干質量、可溶性總蛋白質含量、可溶性總糖含量以及維生素C含量作為目標性狀，構建包括果長、果徑、果肉厚等性狀構成的選擇指數，討論選擇指數對各目標性狀選擇的遺傳進度、效率，旨在為黃瓜品質性狀育種中利用選擇指數進行選擇、提高選擇效率提供理論依據。

1材料與方法

1.1供試品種

選用19個黃瓜品種，分別是ZQ-1、上海洋涇黃瓜、津春5號、EP6415、美燕、瑞吉、秀燕、四川寸金、錦州黃瓜、慈溪小黃瓜、EP326、日節成、臺灣小青瓜、EP6392、早青2號、夏青4號、揚州乳瓜、臺灣小胡瓜、儀黃。

1.2試驗設計

試驗于揚州大學園藝與植物保護學院試驗園區進行。2015年3月5日播種，4月8日定植于塑料大棚，隨機區組設計，3次重復，2行區，行距0.60 m，株距0.25 m，小區面積 3 m2。進入開花期后，每小區隨機抽取15株作為樣株，選第6～10節位上的雌花進行人工自交授粉；授粉后7 d，測定果實鮮質量、果長、果徑、果肉厚度、果實干質量、可溶性總糖含量、可溶性總蛋白質含量及維生素C含量。可溶性總糖含量、可溶性總蛋白質含量及維生素C含量的測定參照文獻[12-14]進行。

1.3選擇指數構建

根據選擇指數的構建原理：

b1p11+b2p12+…+bnp1m=a1g11+a2g12+…+ang1n；

b2p11+b2p22+…+bnp2m=a2g21+a2g22+…+ang2n；

b1pm1+b2pm2+…+bnpmm=a1gm1+a2gm2+…+angmn。

式中：b1、b2…bm為各選擇性狀的系數，p11、p12…pmm為選擇性狀間的表型協方差，a1、a2…an為目標性狀的經濟權重，當只有1個目標性狀時，a=1；g11、g12…gmn為選擇性狀與目標性狀的遺傳協方差。

由此聯立方程解得各選擇性狀的系數，進而得到選擇指數表達式，即：I=b1x1+b2x2+…+bmxm。

全部資料以小區平均數為單位用SAS軟件進行計算。

2結果與分析

2.1果實鮮質量的選擇指數分析

以黃瓜果實鮮質量為目標性狀所構建的選擇指數見表1。由表1可知在包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的3種選擇指數的遺傳進度以果肉厚、鮮質量組合為最大，其次是果徑、鮮質量組合與果長、鮮質量組合，這3個選擇指數的相對效率較直接選擇提高的幅度均未超過10%；由3個性狀構成的3種選擇指數中，以果徑、果肉厚、鮮質量組合的遺傳進度為最大，與直接選擇相比效率提高了14.88%；而由果長、果徑、果肉厚和鮮質量4個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為40.745 3 g，相對選擇效率比直接選擇提高14.95%，但與果徑、果肉厚、鮮質量及果長、果肉厚、鮮質量組合的選擇效果差異不明顯。在不包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的3種選擇指數的遺傳進度以果長、果徑組合為最高，相對選擇效率達30.23%；而由果長、果徑、果肉厚3個性狀構成的選擇指數的相對選擇效率為34.95%，與果長、果徑構成的選擇指數相比，相對效率提高了4.72百分點。

2.2果實干質量的選擇指數分析

以黃瓜果實干質量為目標性狀所構建的選擇指數見表2。由表2可以看出在包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的4個選擇指數中以鮮質量、干質量性狀組合的遺傳進度為最大，相對選擇效率比直接選擇提高了 21.74%，具有較好的選擇效果；由3個性狀構成的6種選擇指數中，果徑、鮮質量、干質量性狀組合的遺傳進度最大，相對效率較直接選擇提高了24.92%；由4個和5個性狀構成的4種選擇指數中，遺傳進度雖然有所提高，但與由果徑、鮮質量、干質量性狀構成的選擇指數的選擇效率相比差異不大。在不包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的6種選擇指數的遺傳進度以果徑、鮮質量性狀組合為最大，相對選擇效率達93.21%，具有較好的間接選擇效果；由3個性狀構成的4種選擇指數中，果長、果徑、果肉厚組合的相對選擇效率最低，果長、果徑、鮮質量組合與果徑、果肉厚、鮮質量組合的相對選擇效率較好，但與果徑、鮮質量性狀構成的選擇指數相比，選擇效果差異很小；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量4個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為2.122 5 g，相對效率為93.25%，但與果徑、鮮質量組合的選擇效率差異較小。endprint

2.3果實可溶性總蛋白質含量的選擇指數分析

以黃瓜果實中可溶性總蛋白質含量為目標性狀所構建的選擇指數見表3。由表3可知，包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的選擇指數以果肉厚、可溶性總蛋白質含量組合為最佳，選擇指數的遺傳進度為0.436 0 g，相對選擇效率比直接選擇提高了19.26%；由3個性狀構成的6種選擇指數中，以果肉厚、鮮質量、可溶性總蛋白質含量組合的遺傳進度最高，為0.456 2 mg/g，相對效率較直接選擇提高了24.78%，較果肉厚、可溶性總蛋白質含量構建的選擇指數效率提高了 5.52百分點，具有較好的選擇效果；由4個性狀構成的3種選擇指數中，遺傳進度最大的為果長、果徑、果肉厚、可溶性總蛋白質含量組合，相對選擇效率比直接選擇提高了28.39%。而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量和可溶性總蛋白質含量5個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為 0.479 4 mg/g，相對效率比直接選擇提高31.13%。在不包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的6種選擇指數中，遺傳進度最大的為果徑、果肉厚組合，相對效率達49.97%，具有較好的間接選擇效果；由3個性狀構成的4種選擇指數中，以果徑、果肉厚、鮮質量組合的遺傳進度最大，相對效率達50.90%，而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量4個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為0.191 0 mg/g，相對效率為52.24%，但與由果徑、果肉厚性狀構成的選擇指數相比較，選擇相對效率差異均較小。

2.4果實可溶性總糖含量的選擇指數分析

以黃瓜果實中可溶性總糖含量為目標性狀所構建的選擇指數見表4。由表4可以看出，在包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的4種選擇指數的遺傳進度以果徑、可溶性總糖含量組合為最高，但相對選擇效率比直接選擇僅提高了5.74%；由3個性狀構成的6種選擇指數中，遺傳進度以果長、果徑、可溶性總糖含量組合為最高，與直接選擇相比，效率提高了11.13%；由4個性狀構成的3種選擇指數中，果徑、果肉厚、鮮質量、可溶性總糖含量組合的遺傳進度最高，其相對選擇效率比直接選擇提高了16.55%；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量和可溶性總糖含量5個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為2.141 1 mg/g，相對選擇效率比直接選擇提高16.74%。在不包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的6種選擇指數的遺傳進度以果長、果肉厚組合為最高，相對選擇效率為42.95%；由3個性狀構成的4種選擇指數中以果長、果徑、果肉厚組合的遺傳進度為最高，相對效率達51.43%；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量4個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為0.958 3 mg/g，相對效率為 52.24%，但與果長、果徑、果肉厚性狀構成的選擇指數相比，選擇效果差異很小。

2.5果實維生素C含量的選擇指數分析

以黃瓜果實中維生素C含量為目標性狀所構建的選擇指數見表5。由表5可知，在包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的4種選擇指數的遺傳進度以果徑、維生素C含量為最大，其次為果肉厚、維生素C含量組合，相對選擇效率較直接選擇分別提高了17.07%、12.69%；在由3個性狀構成的6種選擇指數中，遺傳進度以果徑、果肉厚、維生素C含量以及果徑、鮮質量、維生素C含量組合為較高，相對選擇效率比直接選擇分別提高了27.07%、23.73%，具有較好的選擇效果；由4個性狀構成的3種選擇指數中，果長、果徑、果肉厚、維生素C含量組合的遺傳率最高，相對選擇效率比直接選擇提高了30.43%，但與果徑、果肉厚、維生素C含量構成的選擇指數相比，相對效率僅提高3.36百分點；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量和維生素C含量5個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為3.957 7 μg/g，相對選擇效率比直接選擇提高31.77%。在不包括目標性狀在內所構建的選擇指數中，由2個性狀構成的6種選擇指數的遺傳進度以果徑、果肉厚為最高，相對效率達55.51%，間接選擇效果較好；由3個性狀構成的4種選擇指數中，果長、果徑、果肉厚的遺傳進度最大，相對效率為59.29%，但與果徑、果肉厚構成的選擇指數相比，選擇效率僅提高了3.78百分點；而由果長、果徑、果肉厚、鮮質量4個性狀構成的選擇指數的遺傳進度為1.794 5 μg/g，相對效率為59.74%，但與果長、果徑、果肉厚性質構成的選擇指數的選擇效率差異較小。

3討論與結論

一個優良品種應該具備多方面的優良特性，在選擇過程中對這諸多性狀必須綜合加以考慮。在利用選擇指數指導育種實踐中，對目標性狀的選擇，一方面要考慮到目標性狀的選擇效果，另一方面要考慮所涉及性狀的多少、性狀觀察測定的難易程度。

本研究表明，在包括黃瓜果實鮮質量為目標性狀所構建的多性狀選擇指數中，以果徑、果肉厚、鮮質量構建的選擇指數為佳，相對選擇效率較高，且涉及的性狀較少、較易測定，有利于生產實踐中推廣應用；在不包括目標該性狀的多性狀選擇指數中，以果長、果徑、果肉厚組合選擇效果較好，鮮質量性狀的相對選擇效率較高，同時這3個性狀測定比較方便，為較優的選擇指數。

在包括黃瓜果實干質量為目標性狀的多性狀選擇指數中，以鮮質量、干質量構建的選擇指數較理想，選擇效率較高，且涉及的性狀少易測定，適用性強；在不包括果實干質量的多性狀選擇指數中，以果徑、鮮質量組合的相對選擇效率較高，且僅涉及2個性狀，測定方便，故為干質量性狀的理想選擇指數。

以黃瓜果實可溶性總蛋白質含量作為目標性狀所構建的多個選擇指數中，包括目標性狀在內，以果肉厚、鮮質量、可溶表5黃瓜果實維生素C含量的選擇指數

編號選擇指數遺傳進度

（μg/g）相對效率

（%）1I=x83.003 6100.002I=0.000 4x1+0.884 3x83.103 6103.333I=0.511 7x2+0.845 1x83.516 4117.074I=0.428 8x3+0.876 5x83.384 8112.695I=-0.000 3x4+0.883 7x83.203 7106.666I=-0.012 5x1+0.538 3x2+0.841 6x83.517 0117.097I=-0.004 2x1+0.456 9x3+0.875 6x83.404 9113.368I=0.000 8x1-0.000 3x4+0.883 7x83.003 7100.009I=0.499 8x2+0.245 4x3+0.841 6x83.816 8127.0710I=0.512 4x2+0.000 1x4+0.845 2x83.716 4123.7311I=0.446 2x3-0.000 6x4+0.875 1x83.604 9120.0212I=-0.015 7x1+0.528 6x2+0.340 2x3+0.835 9x83.917 7130.4313I=-0.013 1x1+0.541 7x2+0.000 4x4+0.842 0x83.917 1130.4114I=0.499 6x2+0.246 6x3-0.0000 4x4+0.841 5x83.776 8125.7415I=-0.015 9x1+0.530 7x2+0.334 8x3+0.000 2x4+0.836 2x83.957 7131.7716I=-0.098 4x1+2.722 6x21.628 254.2117I=-0.091 2x1+5.226 8x31.072 835.7218I=-0.031 2x1-0.008 8x40.467 515.5619I=2.324 6x2+3.069 1x31.667 255.5120I=2.528 2x2-0.005 3x41.570 452.2821I=4.930 3x3-0.011 1x41.102 936.7222I=-0.126 1x1+2.456 5x2+3.678 7x31.780 759.2923I=-0.092 4x1+2.680 1x2-0.003 5x41.636 054.4724I=-0.077 5x1+5.339 7x3-0.009 9x41.167 638.8725I=2.240 7x2+3.261 3x3-0.007 0x41.698 356.5426I=-0.118 5x1+2.390 2x2+3.775 7x3-0.004 8x41.794 559.74注：x1表赤果長；x2表示果徑；x3表示果肉厚；x4表示鮮質量；x8表示維生素C含量。endprint

性總蛋白質含量構成的選擇指數的選擇效率較高，且涉及性狀較少；在不包括目標性狀在內的多性狀選擇指數中，以果徑、果肉厚組合的相對選擇效率較高，所涉及的性狀僅2個，且較易測定，因此為可溶性總蛋白質含量性狀較好的選擇指數。

在包括果實可溶性總糖含量為目標性狀的多個選擇指數中，以果長、果徑、可溶性總糖構建的選擇指數較理想，選擇效率較高，涉及性狀較少且容易測定；在不包括該目標性狀的多個選擇指數中，以果長、果徑、果肉厚構建的選擇指數較好，相對效率較高，測定比較方便，有利于生產上推廣應用。

在包括果實維生素C含量為目標性狀的多個選擇指數中，以果徑、果肉厚、維生素C含量構建的選擇指數的選擇效率較高，涉及性狀的數目較少，適用性強，故是較優的選擇指數；在不包括目標性狀在內的多性狀選擇中，以果徑、果肉厚選擇效果較好，僅涉及2個性狀，利于觀察、測定。

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