25個粉果番茄雜交組合比較試驗

賈 琪，梁 燕

(西北農林科技大學 園藝學院，陜西楊凌 712100)

番茄(SolanumlycopersicumL.)是全球栽培最廣、消費量最大的蔬菜作物，在各國的蔬菜栽培中均占有相當的比例。從發展趨勢看，番茄的栽培面積始終在不斷增加[1]。但為了解決因化肥農藥過渡使用造成種植環境逐漸惡劣以及適應品種退化和更行迭代迅速的種業市場，培育抗病高產高品質的番茄新品種是目前為止最有效的解決方式之一。同時不斷改良、更新、優化番茄品種是發展番茄生產最為經濟有效的措施[2]。本試驗以西北農林科技大學番茄課題組最新創制的25個優良粉果番茄雜交組合為材料，以國內粉果番茄表現優秀的品種為對照，對春季大棚條件下各組合的田間表現性狀進行綜合分析篩選出綜合表現優秀組合，為新品種認定以及推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗開展于陜西省楊凌綜合試驗示范站鋼架塑料大棚內，大棚尺寸長50 m，跨度8 m，無前茬作物。土質為砂壤土，肥力水平中等且均勻，采用滴灌澆施水肥。大棚南北走向，日照均勻，晝夜溫差大，適于番茄生長。

1.2 供試組合

試驗供試25個粉果番茄組合由西北農林科技大學園藝學院番茄課題組配置，并經過2017年鑒定篩選出的優良組合，對應編號分別為A1～A25；對照品種‘粉宴1號’和‘瑞星5號’，編號為A26、A27。

1.3 試驗設計

試驗各參試組合采用隨機區組排列，重復3次。每個重復10株，株距35 cm，行距60 cm，兩側邊畦設定保護行，田間管理按常規設施栽培管理進行。

1.4 試驗過程

2018年1月28日浸種催芽，種子露白后于1月31日播種在72孔穴盤中，日光溫室中搭建小拱棚并覆蓋棉被進行保溫。3月26日選取生長一致無病蟲害壯苗定植于楊凌綜合試驗示范站鋼架塑料大棚內。單桿整枝，留5穗果打頂。其余田間管理均按常規種植進行，并保證各小區試驗條件相同。

1.5 測定項目及方法

參照《番茄種質資源描述規范和數據標準》[3]《蔬菜病蟲害預測預報調查規范》[4]對參試品種的主要物候期、果實相關性狀指標、產量相關性狀指標、抗病性相關性狀指標等進行綜合調查記錄。

1.5.1 主要物候期播種期 播種當天的日期；定植期：定植當天的日期；始收期：第一穗番茄30%成熟時期；末收期：最后采收期；首花序節位：第一穗花序下的真葉位數；第二花序節位：第二穗花序下的真葉位數。

1.5.2 果實性狀指標 (1)果肩：在第二穗果實成熟期，觀察果實背部是否有異于果面顏色的形狀，判斷如下：小(果肩占面積<20%)；中(20%<果肩占總面積<30%)；大(果肩占總面積>30%)。

(2)果面棱溝：在第二穗果實成熟期，觀察果實表面是否有棱溝狀的表型。分為4類：無；輕；中；重。

(3)果型指數：果實縱橫徑之比，隨機取10個果實求平均值，保留兩位小數。

(4)硬度：使用手持硬度測量器測量10個隨機達到商品成熟度的果實。

(5)裂果性：用目測法，觀察果實表面裂果表型。分為4類：無；不易裂；易裂。

(6)可溶性固形物質量分數：取10個第二穗果實達到商品成熟度的正常果實，使用手持可溶性固形物測量器進行測量。

(7)耐貯性：室溫下，取10個第二穗果實達到商品成熟度的正常果實進行儲藏至出現輕微腐爛后計算儲藏期。

1.5.3 產量性狀指標 (1)花序類型：目測法觀測花序類型。分為4類：單花；單式花序；雙岐花序；多岐花序。

(2)單花序花數：在各小區隨機挑選10個開放花穗，計算單個花序上的平均花朵數。

(3)單花序果數：在各小區隨機挑選10個已坐果的果穗，計算單個花序上的坐果數。

(4)坐果率：單花序果數與單花序花數比值，結果以百分數表示。

(5)單果質量：在第二穗果實成熟期，每個小區隨機抽樣5株，從其上取10個達到商品成熟的正常果實，計算平均質量，單位以克表示。

(6)早期產量：為對照品種始收期后15 d內為標準，各參試組合的商品果產量。

(7)單產：每小區實際收獲的商品果產量總和，并根據小區結果進行估算畝產。

1.5.4 抗病性指標 在收獲結束期，觀察測量各參試組合3次重復的全部植株所發病害，包括根結線蟲、葉霉病、晚疫病、TY病毒的發病率和病情指數。發病率=病株數/總株數×100%

病情指數=∑(病級株數×各病級數值)/(總株數×最高級值)×100

1.6 數據統計分析

采用Excel 2003統計處理試驗數據，采用DPS7.05 版軟件進行方差分析。進行品種綜合評價時，選取評價指標，并賦予相應的權重，結合DTOPSIS法對各參試品種的優劣性進行評價。

1.6.1 主成分影響因子評價指標建立 本試驗以番茄的抗病性、產量、品質以及熟性四大方面來衡量番茄的綜合性狀。最終挑選出具有典型代表性的性狀指標進行綜合測評。

1.6.2 DTOPSIS法計算綜合評價研究指標數據處理 根據Dtopsis法[5]，重要性狀指標分為兩類：(1)正向指標：以該指標最大值做分母，分別對應各參試組合指標去除最大值；(2)逆向指標：以該指標的最大值做分子，分別對應各參試組合指標去除以最大值；即進行無量綱化處理。

確定權重：為求得權重wj，計算各參試雜交組合挑選的主要指標標準差sj，差異梯度比較明顯的指標，賦予較大的權重[6]。

建立決策矩陣：建立決策矩陣R，即用無量綱化值分別對應乘以各項指標權重。

求正理想解Xi+與負理想解Xi-：分析決策矩陣R，求取各項指標的最大值與最小值作為正理想解Xi+與負理想解Xi-。

計算相對接近度：計算參試雜交組合對理想解的相對接近度Ci，根據公式得出各參試組合與正負理想解Xi+、Xi-之間的距離Si+、Si-。

Si+={∑(Rij-X+j)2}1/2,i=1,2,…,m

Si-={∑(Rij-X-j)2}1/2,j=1,2,…,n

Ci=Si-/(Si-+Si+),Ci∈[0,1]

其中(R代表決策矩陣，Xi+代表正理想解，Xi-代表負理想解，Si+代表第i個指標與正理想解之間的距離，Si-代表第i個指標與負理想解之間的距離，Ci代表相對接近度Ci∈[0,1]，i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

DTOPSIS表明，Ci值越大，參試雜交組合對理想解的相對接近度越高，表明參試組合的綜合表現越好，排名也越靠前。

2 結果與分析

2.1 主要物候期及熟性比較

本試驗所有參試組合和對照品種均于2018年1月31日播種，3月26日定植，7月28日最后一次采收，定植到最后一次采收都是182 d。根據表1可知，所有組合的開花期在4月10日至4月15日。其中有18個組合的開花期比‘瑞星5號’早，21個組合比‘粉宴1號’開花早；A11號開花最早為4月4日，A19、A12開花最晚分別為4月16與4月17日。播種到始收天數可以明確地反映出各組合的熟性，從表中可以看出有8個雜交組合比兩個對照成熟早，最早的組合為A16，比‘粉宴1號’與‘瑞星5號’分別成熟早4 d與2 d。有4個組合成熟較晚，最晚的組合為A12，比兩個對照成熟晚2 d與4d。首花序位高低也是影響番茄組合熟性的重要性狀。參試組合的首花節位主要分布在6～8節，部分組合如A17、A23首花節位較高達到10節，比對照多2～3節。除A5首花序節位與第二花序結位相差2節外，其余組合皆相差3節。

表1 各組合主要物候期及熟性性狀Table 1 Main phenological period and maturity traits of each combination

2.2 果實及品質性狀比較

25個粉果番茄組合主要果實性狀詳見表2，在對比各組合的果實性狀中，果肩、果面棱溝、果型指數都是影響果實外部美觀程度的重要指標。在各參試番茄組合中，除A4、A15、A17、A20有明顯果肩外，其余組合都是無果肩類型。各番茄組合果面棱溝對比中A3、A4、A6、A10、A14、A17、A22果面無棱溝，A2、A5、A8、A11、A13、A19、A24表現為中度棱溝。除A21、A25有較深的果面棱溝，其余組合棱溝較輕。果型指數為 0.75～1.08，其中A8、A21、A25表現為高圓形 (1.00<果型指數≤1.50)，A4、A6、A20表現為扁圓形(0.70<果型指數≤0.86)，其余組合皆為圓形(0.86<果型指數≤1)。

果實硬度、果肉厚、裂果性以及耐貯性是番茄重要的商品性狀，對于減少果實運輸損耗、提高果實商品價值有重要影響。本次試驗粉果番茄果實硬度分布在1.163～2.437 kg/cm2，其中 A5、A4、A12、A16、A3硬度分別為2.437 kg/cm2、 2.267kg/cm2、2.183kg/cm2、2.210kg/cm2、 2.133 kg/cm2，高于‘瑞星五號’2.077 kg/cm2與對照‘粉宴1號’1.797 kg/cm2的硬度；A15、A22、A14、A18、A20硬度為1.823～2.060 kg/cm2，高于對照‘粉宴1號’；其余組合均低于2個對照品種。番茄裂果是常見的一種生理性病害，常發生在果實成熟轉色期[7]。在所參試的組合中，未發現裂果的組合有A3、A8、A9、A10、A15、A16、A18、A19、A20, 并且這9個雜交組合耐裂性都強于兩個對照，比較容易裂果的組合有A2、A4、A5、A7、A12、A14，其余組合出現少量 裂果。

表2 各組合果實性狀Table 2 Fruit character of each combination

注：硬度和可溶性固形物數據后標不同小寫字母表示差異顯著(P≤0.05)，表內數據為“平均數±標準差”，下同。

Note:Different lowercase letters in hardness and soluble solids mean significant difference atP≤0.05 level.The data in the table are “the mean±standard deviation”，the same below.

溫度是影響番茄儲藏和運輸的主要因素之一[8]，果實耐貯性測試在室溫下進行，各組合選取完全成熟且外表無傷痕、大小均一的番茄果實作為測試對象。25個參試組合耐貯性在8～19 d不等。其中耐貯期最長的組合為A20、A24、A23、A17、A8、A16在17～19 d之間，都長于對照‘粉宴1號’與瑞星五號16 d與14 d。A9、A6、A21、A19、A7這5個組合貯藏期在15～16 d，大于對照‘瑞星5號’的耐貯時間。其余組合耐貯性均小于兩個對照。

在番茄內部品質指標測定中，主要測定了可溶性固形物?？扇苄怨绦挝镏饕绊懛芽诟信c風味[9]。本次試驗粉果番茄組合的可溶性固形物為3.900%～6.267%，A4與A16兩個雜交組合可溶性固形物質量分數較高，分別為6.167%與 6.267%，均高于對照‘粉宴1號’5.633%，除了A24含溶性固形物質量分數為3.900%，低于‘瑞星5號’外，其余組合介于兩對照之間。

2.3 產量相關性狀比較

25個粉果番茄組合產量相關性狀詳見表3，與產量相關的性狀主要集中于花的數量、坐果率、單果質量等。且番茄屬于日中性植物，其開花主要受自身發育階段和遺傳背景的影響[10]，從各參試組合花的數量性狀來看，雙歧花序類型開花數明顯高于單式花序。除A4、A13、A14、A15、A18、A23外其余組合都是單式花序。坐果率是單花序果數與單花序花數間的比值。坐果率最高的組合為A7，坐果率為100%。A9、A11坐果率與‘瑞星5號’相同都為80%。A8、A14、A21、A22、A25、A2大于對照‘粉宴一號’66.67%的坐果率。其余組合坐果率均小于兩對照。

表3 各組合產量相關性狀Table 3 Characters related to yield of each combination

果實大小是與產量密切相關的性狀。本次試驗粉果番茄平均單果質量分布在113.14～ 247.58 g之間，A20單果質量最大為247.58 g，A8單果質量最小為113.14 g；A2、A9、A23、A24、A6、A4的單果質量在189.35～217.91 g之間，介于‘瑞星5號’187.45 g與‘粉宴1號’ 220.36 g之間；單果質量高于兩對照的組合為A16與A20，分別為236.91 g與247.58 g。

本次試驗測產以單桿整枝留5穗果實為標準。參試組合產量為1 850.83～7 130.30 kg，A2、A9、A23、A20產量為5 448.38～7 130.30 kg，均高于‘粉宴1號’5 088.38 kg與‘瑞星5號’ 5 398.56 kg，其中A 20產量最高為7 130.30 kg，比‘粉宴1號’與‘瑞星5號’超出40.13%與32.08%。A7、A16、A5、A13產量為511.69～ 5 379.55 kg，高于‘粉宴1號’，其余組合產量低于2個對照品種，A12產量最低為1 850.83 kg。

2.4 抗病性比較

由表4可知，田間調查并統計了根結線蟲、葉霉病、晚疫病、TY病毒病的發病率與病情指數番茄受根結線蟲侵染，受害植株的側根和須根形成許多大小不等、近圓形的根瘤[11]。測定過程中，A5、A8、A17、A22均有發生根結線蟲侵害病癥，A22與A5發病率為23.33%與10%，大于對照‘粉宴1號’6.66%的發病率；除以上四個組合外其余組合未發生該病害。田間抗性方面，A22病情指數為1.07表現為抗病(1.0<病級指數≤ 2.0)；A5、A8、A17、‘粉宴1號’病情指數在 0.13～0.5之間，表現為高抗(0<病級指數 ≤1.0)其余組合表現為免疫(病情指數=0，無 侵染)。

表4 各組合抗病性相關性狀Table 4 Related characters of disease resistance of each combination

葉霉病常發生于長時間低溫高濕環境[12]。葉霉病測定中A5、A9、A14、A23、A25發病率均大于對照‘瑞星5號’(3.33%的發病率)。A5與A23發病率最大均為13.33%，A1、A11、A19發病率與‘瑞星5號’相同，其余組合均未發生該病害。田間抗性方面，A23病級指數為11.9表現為抗病(11<病級指數≤22)；A5、A9、A14、A25、A1、A11、A19、‘瑞星5號’病級指數在2.59～ 10.37間，表現為高抗(0<病級指數≤11)，其余組合表現為免疫(病情指數=0，無侵染)。

TY病毒病是生產上常見的番茄主要病害，由種苗帶病或粉虱介導傳播發病[13]。在各參試組合中A2、A14、A22的發病率分別為13.33%、13.34%、16.67%，大于對照‘粉宴1號’10%的發病率，A4、A8、A9、A11、A12、A21、A25發病率在3.33%～6.67%間，小于‘粉宴1號’發病率。A6、A10發病率與‘粉宴1號’相同。其余組合均為發生該病害。田間抗性方面，A22病情指數為 15.92表現為中抗(15<病情指數≤30)；A14、A2、A26、A6、A10、A8、A12、A21、A9、A11、A25病情指數在5.59～12.95間，表現為抗病(2<病情指數≤15)；A4病情指數為1.85表現為高抗 (0<病情指數≤1)；其余組合表現為免疫(病情指數=0，無侵染)。

番茄晚疫病是番茄生產中的最致命性病害之一，直接關乎番茄產量和品質[14]。A5、A22、A20與‘粉宴1號’沒有發生晚疫病害，A1、A24晚疫發生最為嚴重，發病率分別為36.67%與 53.33%，大于‘瑞星5號’30%的發病率。除了這兩個組合外，A14、A15發病率與‘瑞星5號’相同，其余組合發病率均小于‘瑞星5號’。田間抗性方面，A24病情指數為3.07表現為中抗(2.5<病情指數≤4.0)；A1、A3、A4、A9、10、A14、A15、A16、A21‘瑞星5號’病情指數在1～1.93間，表現為抗病(1<病情指數≤2.5)，除A5、A22、A20與‘粉宴1號’表現為免疫(病情指數=0，無侵染)外，其余組合病情指數都分布在0.43～0.97表現為高抗(0<病情指數≤1.0)。

2.5 Dtopsis法綜合評價

2.5.1 指標數據處理 根據Dtopsis法，先將各參試雜交組合的硬度、可溶性固形物含量、耐貯性、坐果率、單果質量，單產、晚疫病病情指數、首花序節位8個重要指標分為兩類：(1)正向指標(硬度、可溶性固形物含量、耐貯性、坐果率、單果質量、單產)；(2)逆向指標(晚疫病病情指數、首花序節位)進行無量綱化處理[15]。

2.5.2 確定權重 為求得權重wj，先要計算各參試雜交組合8項主要測試指標的標準差sj，其中，晚疫病指、單產、單果質量、坐果率這4項指標標準差值較大，差異梯度比較明顯，對此賦予較大的權重(表5)。

表5 評價指標的標準差及權重Table 5 Standard deviation and weight of indexes

2.5.3 建立決策矩陣 使用Dtopsis法第二步是建立決策矩陣。即用以上無量綱化值分別對應乘以各項指標權重。

2.5.4 求正理想解與負理想解 獲得決策矩陣后分析求取各項指標的最大值與最小值作為正理想解與負理想解。即Xi+={0.12，0.09，0.12， 0.15，0.14，0.17，0.2，0.01}；Xi-={0.057 3， 0.056 0，0.050 5，0.056 3，0.064 0，0.044 1， 0.011 6，0.005 0 }。

2.5.5 計算相對接近度 DTOPSIS表明，Ci值越大，參試雜交組合對理想解的相對接近度越高，表明參試組合的綜合表現越好，排名也越靠前。由表6可以看出，對照‘粉宴1號’和‘瑞星5號’綜合排名第13名和12名，排名大于兩個對照的組合有A20、A5、A22、A7、A2、A16、A23、A18、A25、A6、A9。表明這11個組合綜合性狀都優于兩個對照。

表6 DTOPSIS法計算結果Table 6 Result of account DTOPSIS

3 討論與結論

番茄雜交組合的優異性判斷是以影響番茄產業價值的幾個主要因素決定的。本試驗以篩選抗病高產優質的番茄雜交組合為目標，按抗病性、產量、品質這3個主要影響因子進行判斷篩選。

與綜合抗病性數據比對發現，田間抗性強于對照的組合有A1、A5、A10、A12、A6、A8、A11、A13、A15、A16、A18、A20。在Dtopsis綜合評價中，A20、A5、A16、A18、A6這5個組合與綜合抗病性數據相對應，表明其在綜合性狀表現優異的同時，抗性也較突出。同樣與產量性狀數據比對發現，單產強于對照的組合有A20、A5、A4、A15、A23、A10、A9、A16、A2、A18、A13、A7；在Dtopsis綜合評價中，A20、A5、A7、A2、A16、A23、A18、A9這8個組合與產量性狀數據相對應，表明其在綜合性狀表現優異的同時，產量性狀也很突出。再看品質特性，外在品質中，硬度與裂果性是兩個重要的外觀品質指標，硬度大且不易裂果并且耐貯性好的組合有A20、A3、A19、A15、A18、A9。內在品質比較優秀的組合有A4、A16。所以這9個組合是內外品質比較優秀的組合。在Dtopsis綜合評價中，A20、A16、A18、A9這4個組合與品質指標相對應；表明其在綜合性狀表現優異的同時，品質性狀也很突出。雖然通過綜合抗病性數據、產量相關性狀數據、品質相關數據可以單方面篩選出單一優秀性狀的番茄組合，但利用Dtopsis分析結果和這三大類指標相對應，更能體現出各組合綜合表現優秀的同時還在某一特性上表現其特征。

通過對25個粉果番茄雜交組合與兩個當地主栽品種綜合對比，利用Dtopsis法進行綜合評價，最終得出對照‘粉宴1號’與對照‘瑞星5號’綜合排名為第13、12名。有11個粉果番茄雜交組合的綜合田間表現強于兩對照，分別是A20、A5、A22、A7、A2、A16、A23、A18、A25、A6、A9。其中最為突出的是編號為A20的組合，其單產為7 130.30 kg/667m2，比兩對照分別增產40.13%與32.08%，生長勢強、葉片大、葉色淺綠，萼片舒展青綠，單果質量247.58 g，耐貯期19 d，硬度為 1.823 kg/cm2，田間病害鑒定結果表明 A20未發現根結線蟲、葉霉病、晚疫病、TY 病毒病的病癥。A5與A22綜合表現僅次于A20。其余參試雜交組合中A16表現為早熟特性，果型指數為1.08，果面圓滑無棱溝、無綠果肩、無裂果。硬度為與可溶性固形物為2.21 kg/cm2與6.27%，是商品性較優異的雜交組合。這4個雜交組合具有很高的應用價值，同時適于設施栽培，為新品種認定和推廣提供了依據。