南瓜雜交組合營養品質的遺傳分析

閆曉文， 孫 麗， 楊嬋嬋， 吳預貴， 余書鑫， 劉振威， 李新崢

(1.河南科技學院園藝園林學院， 河南 新鄉453003；2.河南省園藝植物資源利用與種質創新工程研究中心， 河南 新鄉 453003)

南瓜(Cucurbitamoschata)屬一年生的草本植物[1]，富含人體所需的大量營養成分，如糖類、蛋白質、維生素、淀粉、類胡蘿卜素以及豐富的纖維素，具有較高的營養價值和藥用價值[2]。品質是南瓜一項重要的經濟指標，品質是育種者和消費者共同追求的目標[3]。當今南瓜的育種目標是培育出高產優質和抗病的新品種[4]，我國南瓜育種近年來有較大的發展，利用雜種優勢培育出許多新品種。為進一步實現高產優質的育種目標，本試驗對課題組重點培育的南瓜雜交組合及其親本的β-胡蘿卜素、粗纖維、蛋白質等品質性狀進行測定，并進行雜種優勢分析，為南瓜新品種的開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗中所用到的南瓜親本和組合材料D 112、D 115、D 112×D 115、TYMB、009-1、TYMB×009-1、RY、009-1×RY、450、TYMB×450是由河南科技學院園藝園林學院南瓜課題組提供。對照汕綠蜜本由廣東汕頭市金韓種業有限公司選育。

1.2 試驗方法

參試品系隨機選取成熟果實的中部進行測定，每個處理重復3次。本次試驗中測定南瓜的生理指標及所用的方法如下：蒽酮比色法測可溶性糖含量[5]；茚三酮溶液顯色法測游離氨基酸含量[5]；凱氏定氮法測粗蛋白質含量[5]；分光光度法測β-胡蘿卜素含量[6]；酸堿水解法測粗纖維含量[7]；酸水解法測淀粉含量[5]；3，5-二硝基水楊酸比色法測還原糖含量[5]；常壓干燥法測水分干物質含量[8]；2，6-二氯酚靛酚滴定法測維生素C含量[5]。

1.3 數據處理

配合力分析需要計算一般配合力、特殊配合力，計算公式如下：

一般配合力(GCA)=Xi-u

特殊配合力(SCA)=Xij-u-gi-gj

式中Xij表示第i個親本和第j個親本的雜交組合平均值，Xi和Xj分別表示i親本和j親本所配組合的性狀平均值，u表示所配組合總體的平均值。

雜種優勢分析主要計算中親優勢、超親優勢、超標優勢，計算公式如下：

中親優勢(MPH)=(F1-MP)/MP

超親優勢(BPH)=(F1-BP)/BP

超標優勢(HCK)=(F1-CK)/CK

其中F1為雜種一代性狀表現平均值。MP為雙親性狀表現平均值，BP為最優親本性狀表現平均值，CK為對照品種性狀表現平均值。

2 結果與分析

2.1 南瓜親本品質性狀一般配合力分析

由表達式可知，親本RY的β-胡蘿卜素一般配合力值最大；親本TYMB的干物質一般配合力最大；親本D 115、親本D 112的粗蛋白質、維生素C和水分的一般配合力值最大，親本450的淀粉、游離氨基酸和粗纖維的一般配合力值最大，親本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。

2.2 南瓜雜交組合品質性狀特殊配合力分析

特殊配合力是由基因非加性效應決定的，不能穩定遺傳給后代[9]。4個組合品質性狀的特殊配合力相對效應值見表2。β-胡蘿卜素特殊配合力相對效應值為正值的有2個，D 112×D 115最高；粗纖維特殊配合力相對效應值為正值的是009-1×RY；粗蛋白質特殊配合力相對效應值為正值的有3個，TYMB×009-1最高；淀粉特殊配合力相對效應值均為負值，009-1×RY最高；還原糖特殊配合力相對效應值為正值的有3個，TYMB×009-1最高；可溶性糖特殊配合力相對效應值為正值的有3個，D 112×D 115最高；維生素C特殊配合力相對效應值為正值的有2個，TYMB×009-1最高；游離氨基酸特殊配合力相對效應值為正值的有2個，009-1×RY最高；干物質特殊配合力相對效應值為正值的是D 112×D 115；水分特殊配合力相對效應值為正值的有3個，TYMB×450最高。

2.3 南瓜雜交組合品質性狀中親優勢分析

由表3可知，β-胡蘿卜素中親優勢幅度為-0.41%～2.57%，有3個組合中親優勢表現為正值，最高的為D 112×D 115；粗纖維中親優勢幅度為0～1.03%，4個組合中親優勢均為正值，最高的為TYMB×450；粗蛋白質中親優勢幅度為-0.62%～2.35%，有2個組合中親優勢為正值，最高的為D 112×D 115；淀粉中親優勢幅度為3.40%～11.74%，4個組合中親優勢均表現為正值，最高的為D 112×D 115；還原糖中親優勢幅度為-0.91%～-0.24%，4個組合中親優勢均為負值，最高的為TYMB×009-1；可溶性糖中親優勢幅度為-0.20%～0.44%，有3個組合中親優勢為正值，最高的為TYMB×009-1；維生素C中親優勢幅度為-0.32%～0.95%，有3個組合中親優勢為正值，最高的為D 112×D 115；游離氨基酸中親優勢幅度為0.27%～0.98%，4個組合中親優勢均為正值，最高的為D 112×D 115；干物質中親優勢幅度為0.50%～1.72%，4個組合中親優勢均表現為正值，最高的為D 112×D 115。水分中親優勢幅度為-0.11%～-0.06%，4個組合中親優勢均為負值。

表3 南瓜雜交組合品質性狀中親優勢分析

2.4 南瓜雜交組合品質性狀超親優勢分析

由表4可知，β-胡蘿卜素的超親優勢幅度為-0.57%～1.73%，有1個組合表現為正向超親優勢，為D 112×D 115；粗纖維超親優勢幅度為-0.15%～0.14%，有2個組合表現為正向超親優勢，TYMB×450最高；粗蛋白質超親優勢幅度為-0.68%～1.62%，有2個組合表現為正向超親優勢，D 112×D 115最高；淀粉超親優勢幅度為2.37%～9.32%，D 112×D 115最高, 4個組合均表現為正向超親優勢；還原糖超親優勢幅度為-0.93%～-0.29%，4個組合均表現為負向超親優勢，TYMB×009-1最高；可溶性糖超親優勢幅度為-0.42%～0.30%，有2個組合表現為正向超親優勢，TYMB×009-1最高；維生素C超親優勢幅度為-0.33%～0.92%，有2個組合表現為正向超親優勢，D 112×D 115最高；游離氨基酸超親優勢幅度為0.14%～1.11%，4個組合均表現為正向超親優勢，TYMB×450最高；干物質超親優勢幅度為0.21%～1.41%，4個組合均表現為正向超親優勢，D 112×D 115最高；水分超親優勢幅度為-0.13%～-0.09%，4個組合均表現為負向超親優勢。

表4 南瓜雜交組合品質性狀超親優勢分析

2.5 南瓜雜交組合品質性狀超標優勢分析

由表5可知，β-胡蘿卜素超標優勢幅度為-0.23%～0.58%，有3個組合表現為正向超標優勢，009-1×RY最高；粗纖維超標優勢幅度為0.11%～0.51%，4個組合均表現為正向超標優勢，TYMB×450最高；粗蛋白質超標優勢幅度為-0.82%～0.05%，有2個組合表現為正向超標優勢，TYMB×009-1最高；淀粉超標優勢幅度為0.93%～2.22%，4個組合均表現為正向超標優勢，TYMB×450最高；還原糖超標優勢幅度為-0.87%～-0.04%，4個組合均表現為負向超標優勢，D 112×D 115最高；可溶性糖超標優勢幅度為-0.49%～0.13%，有1個組合表現為正向超標優勢為TYMB×009-1；維生素C超標優勢幅度為-0.34%～0，D 112×D 115、TYMB×009-1超標優勢為0，另兩個為負；游離氨基酸超標優勢幅度為-0.17%～0.42%，有3個組合表現為正向超標優勢，TYMB×450最高；干物質超標優勢幅度為0.12%～0.35%，4個組合均表現為正向超標優勢，TYMB×009-1最高；水分超標優勢幅度為-0.06%～-0.02%，4個組合均表現為負向超標優勢，D 112×D 115最高。

表5 南瓜雜交組合品質性狀超標優勢分析

3 結果與討論

配合能力的高低作為雜交育種中親本選配的重要依據，是育種成敗的重要因素之一。在早期世代鑒定組合優劣，對正確地選配親本、盡早評價組合的優劣及提高育種效果具有重要意義[10]。本試驗6個親本主要品質性狀的一般配合力表現為親本RY的β-胡蘿卜素、可溶性糖一般配合力值最大；親本TYMB的粗纖維、干物質一般配合力最大；親本D 115、親本D 112的粗蛋白質、維生素C和水分的一般配合力值最大，親本450的淀粉、游離氨基酸的一般配合力值最大，親本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。組合D 112×D 115的β-胡蘿卜素、干物質、可溶性糖等品質性狀的特殊配合力相對效應值最高；009-1×RY的粗纖維、淀粉、游離氨基酸等品質性狀的特殊配合力相對效應值最高；TYMB×009-1的粗蛋白質、還原糖、維生素C等品質性狀的特殊配合力相對效應值最高。可見雜交組合特殊配合力高的親本，其一般配合力不一定高[11]。

組合D 112×D 115的β-胡蘿卜素、粗蛋白質、淀粉、維生素C等品質性狀均具有中親優勢和超親優勢；組合TYMB×450的粗纖維及TYMB×009-1的可溶性糖具有中親優勢、超親優勢和超標優勢；組合D 112×D 115的游離氨基酸具有中親優勢；組合TYMB×450的游離氨基酸具有超親優勢；組合009-1×RY的β-胡蘿卜素、組合TYMB×450的淀粉和游離氨基酸及組合TYMB×009-1粗蛋白質和干物質具有超標優勢。4個雜交組合多數性狀中親優勢、超親優勢和超標優勢為正值，表明供試材料在品質性狀方面存在雜種優勢[12]，雜交育種潛力較大。

利用南瓜雜種優勢是提高南瓜產量、改良南瓜品質的重要途徑。參試組合的品質性狀不同，其雜種優勢的表現也不相同，與何建文等[13]的研究結果一致。本試驗4個組合的多個性狀的雜種優勢表現為正向，而還原糖和水分表現為負，說明優質育種要兼顧多個品質指標的難度較大。因此，在進行優質育種配組時，要對親本材料各性狀的配合力有更詳細的了解，以對某性狀進行針對性改良為目標，更易獲得優良的雜交后代新品系[14-15]。