运用灰色关联理论对加工番茄品种进行筛选研究

罗颖 ，薛琳 ，黄帅 ，田丽萍

（1.石河子大学生命科学学院，新疆石河子，832000；2.新疆石河子市蔬菜研究所；3.石河子大学药学院）

新疆独特的水土光热资源为发展加工番茄种植提供了得天独厚的条件，是我国最大的加工番茄种植和加工基地，占全国加工番茄生产能力的90%以上。但是长时期栽培品种单一、品种结构不合理、番茄成熟期集中等原因，往往造成果实腐烂严重，致使加工番茄原料商品率只有50%左右，番茄酱合格率也较低。因此，选育加工番茄优质品种已成为推动新疆加工番茄产业高速发展的关键问题[1]。

新疆加工番茄主要作酱用番茄，远销国内外。加工番茄品种的优劣不仅要考虑其产量，还要考虑其营养价值、贮藏特性、抗病性等。为克服评价方法的片面性，笔者利用灰色关联度分析法[2～4]对新疆石河子市蔬菜研究所选育的6个品种，综合9个性状进行评估分析，以期选出最优品种进行规模推广。

1材料与方法

1.1 试验材料

供试加工番茄品种6个，为新疆石河子市蔬菜研究所提供：TD41（X1），TD41×TD13（X2），TD13（X3），TD22（X4），TD22×HT16（X5），HT16（X6）。

1.2 试验设计

2008年3月20日在石河子蔬菜所温棚用72孔穴盘育苗，5月16日定植于石河子市蔬菜研究所试验地。试验采用单因子随机区组设计，6个品种，每个品种3次重复，株距35 cm，行距1.2 m，小区长16 m。滴灌栽培，水肥管理与大田一致。

1.3 统计方法

兼顾加工番茄丰产性状和品质性状，我们选取产量（k1），果茎比（k2，果实与茎叶的质量之比），番茄红素含量（k3），有机酸含量（k4），可溶性固形物含量（k5），可溶性总糖含量（k6），丙二醛含量（k7），过氧化物酶活性（k8），硬度（k9）这 9个指标进行综合评估。各性状指标测定参考王雷等[5～6]的方法，通过公式①、②计算供试品种与设置的理想品种X0之间的关联系数 ζi（k）与等权关联度ri：

1.4 关联分析

参照刘录祥[7]提出的方法，根据供试品种的实际水平和育种目标等，设置一个理想品种X0。理想品种各性状指标取值是根据育种目标的要求和试验结果，取与供试品种各性状值上限值相等或略大一点的数值，构成参考数列X0，供试品种用Xi表示，i=1，2，3，4，5，6，以供试品种的各项指标构成被比数列Xi。供试品种与理想品种X0考察性状的平均值列于表1。

表1 番茄供试品种与理想品种考察性状平均值

利用表1中的数据计算各品种相对于理想品种的关联度，据ri的大小，就可以确定数列Xi与理想数列X0的相似程度，从而判断品种Xi的优劣。但是，各个性状对品质的贡献是不一样，因此根据以往研究的结果、专家经验和育种目标，我们对不同性状附予了不同的权重系数Wk，加权关联度ri'计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 无单位化处理

因为加工番茄各个性状的量纲不一致，为方便统计分析，对各性状原始数据进行无量纲化处理。采用初值化的方法，用X0数列分别去除Xi数列，得到一个数值为0～1之间的无单位的新数列，如表2。

2.2 供试品种与理想品种的绝对差值

根据公式△i（k）=|X0（k）-Xi（k）|，其中i=1～6，k=1～9，分别求得理想品种X0与供试品种Xi相应性状的绝对差值，如表3。

2.3 关联系数

表2 6个加工番茄品种9个性状的无量纲化处理

将表3的数据代入公式①中，分辨率ρ取值0.5，即得X0对Xi各性状的关联系数，如表4。

2.4 关联度的计算

将求得的关联系数代入公式②中，即可得出供试品种与理想品种的等权关联度。依据公式③即得供试品种与理想品种的加权关联度，见表5。

2.5 关联分析结果

根据关联分析原则，关联度大的数列与理想品种最为接近。从表5可知，等权关联度综合评判与加权关联度综合评判结果相同，结果为：品种TD41×TD13的综合性状与理想品种最为接近 （r=0.924 3），TD22×HT16，TD13，TD41，TD22，HT16 依次减小。品种TD41×TD13为选育出的最优品种。

3 讨论

3.1 考察性状的选择

本研究选取的9个加工番茄性状可分为4类：①产量性状：产量（k1），果茎比（k2）。 产量是传统品种选育的考察性状，无疑是评价品种优劣的主要指标。果茎比则反映了植株吸收的总营养在营养生长与生殖生长上的分配，品种选育的目标当然是在保证植株正常生长的同时，将营养最大限度地用于生

殖生长，制造生产用果实。②营养性状：番茄红素含量（k3），有机酸含量（k4），可溶性固性物含量（k5），可溶性总糖含量（k6）。随着人们生活水平的提高，食品的口感及营养价值日益成为人们关注的问题。③抗病性状：丙二醛含量（k7），过氧化物酶活性（k8）。新疆加工番茄的种植普遍存在着轮作的现象，由此导致的一个严重结果即是病虫害的泛滥。在本研究中，亦发现试验田中有病虫害的发生。在病虫害的胁迫下，植株会激发体内抗氧化系统，一些抗氧化酶活性提高以抵御病虫害，保证植株正常的生理生长。④贮藏性状：硬度（k9）。加工番茄普遍存在着成熟时期集中的现象，硬度高，则易于贮藏，运输，提高加工番茄的成品率。依据这些考察性状对加工番茄品质优劣的贡献率，本研究对这些性状附于了不同的权重值（Wk），依次为：0.20，0.10，0.13，0.06，0.13，0.12，0.08，0.08， 0.10。

表3 理想品种和供试品种的绝对差值

表4 供试品种的关联系数

表5 供试品种与理想品种关联度排列

3.2 加工番茄品种的选择

本研究选取新疆石河子市蔬菜研究所提供的6个加工番茄品种：TD41 （X1）， TD41×TD13（X2），TD13（X3），TD22（X4），TD22×HT16 （X5），HT16（X6）。前期试验发现TD41品种单株结果数多，但果实硬度小，不易贮藏；TD13品种果实硬度较高；TD41×TD13为TD41品种与TD13品种的杂交品种；TD22品种植株矮小，茎秆粗壮；HT16品种植株高挺，但茎秆较细；TD22×HT16为TD22品种与HT16品种的杂交品种。

试验结果表明，6个品种的优劣次序为TD41×TD13＞TD22×HT16＞TD13＞TD41＞TD22＞HT16。 最优的 2个品种为杂种 TD41×TD13与 TD22×HT16，而且两者各具特色，TD41×TD13单株结果数多且果实硬度较高；TD22×HT16植株高度适中且粗壮。试验中发现，当单株结果数多，成熟后期，植株有支撑不住整株果实的质量而下塌的现象，这样易造成果实的腐烂。故后期试验会考虑选育TD41×TD13与TD22×HT16这2个品种的杂交品种，以期选育出产量高，植株茎秆粗壮的加工番茄品系。

3.2 评价分析方法的选择

传统上只依据产量来对加工番茄品种进行选育，或者加入一些营养指标进行考察，但只是独立进行的。用灰色关联度分析方法来综合评价番茄品种，可以克服以往依靠单因子性状加权分析法的主观性和粗放性等一些不完善的地方，且其方法简单，操作性强。评价指标根据所选品种各种性状加权后的综合表现来衡量和分析，这样使得其评价结果更加客观，更加全面，提高了对品种综合评价的准确性和有效性，是一种选育新品种的有效手段。

4 结论

本研究运用灰色关联度分析方法，综合加工番茄产量性状，营养性状，抗病性状，贮藏性状共9个性状指标，对4个纯合种，2个杂交品种进行全面评价，选育出了适合新疆石河子地区规模种植的加工番茄品种。

[1]齐士发，石书兵，俞均山.新疆加工番茄产业现状及障碍因子对策[J].新疆农业科技，2007（1）：41.

[2]王争艳，皇甫光宇，潘元庆，等.粮食生产影响因素的灰色关联分析[J].安徽农业科学，2009，36（8）：3 050-3 052.

[3]成雪峰，张凤云.灰色关联分析法在夏大豆育种上的应用[J].大豆科学，2009，28（1）：31-35.

[4]王斌，赵帮宏，郑桂茹.基于空间概念的灰色关联分析及小麦成本收益评价研究[J].中国农学通报，2009，25（7）：264-267.

[5]王永飞，王鸣，王雷，等.加工番茄丰产性状和品质性状的典型相关分析[J].中国农业科学，1999，32（1）：20-25.

[6]王雷，王鸣.加工番茄主要数量性状遗传相关的研究[J].西北农业大学学报，1998，7（1）：32-37.

[7]刘录祥.灰色系统理论应用于作物新品种综合评估初探[J].中国农业科学，1989（3）：22.