茄子农艺性状和品质性状的相关性及主成分分析

冯英娜　刘卫东　朱士农　等

摘要：为了解茄子的农艺性状和品质性状之间的关系，本研究采用多元分析法，分析了农艺性状和品质性状相关性及主成分关系。结果表明，在对农艺性状和品质性状相关性分析中，花青素相对含量与果色呈极显著正相关，与可溶性固形物含量呈显著负相关；维生素P含量与花青素相对含量和果色呈显著正相关；果形与可溶性糖含量呈显著正相关，与可溶性蛋白含量呈极显著正相关。主成分分析表明，12个农艺性状和品质性状简化为6个因子，分别是营养因子、熟性因子、形状因子、生长因子、单果质量因子、果肉色因子，其对变异的累积贡献率为80.654%。

关键词：茄子；农艺性状；品质性状；相关分析；主成分分析

中图分类号：S641.103 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0166-03

收稿日期：2014-03-14

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（11）105]。

作者简介：冯英娜（1988—），女，江苏徐州人，硕士，从事蔬菜遗传育种研究。E-mail：fengyingna88@126.com。

通信作者：刘卫东，硕士，教授，主要从事蔬菜遗传育种研究。E-mail：lwd@jit.edu.cn。茄子（Solanum melongena L. ）是我国栽培较早的蔬菜，果实中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、矿质元素等，同时也是含有维生素P较高的蔬菜。维生素P 具有活血化淤、清热、止痛、消肿、祛风通络及止血等功能[1]。茄子的性状是由外界环境和内部多基因共同决定的，主成分分析可以将多个相互关联的数量性状综合为少数几个主成分，通过对变量之间的相关系数矩阵内部结构的研究，找出数目较少且能控制所有变量的主成分。如果所取的特征值其主成分累积贡献率达到70%，表明其包含了大部分信息[2]。

目前对茄子种质资源的研究较多。刘富中等对茄子种质资源青枯病的鉴定表明，茄子野生近缘种Solanum sisymbriifolium 和S.torvum对青枯病有较强的抗病性，可作为茄子青枯病的抗源材料[3]。苏晓梅等研究茄子花粉形态特征表明，所有供试材料花粉均为长球形，具有3条萌发沟，以等间距环状分布，沟延伸到两极，花粉外壁纹饰均为颗粒状，不同材料花粉粒在大小、外壁纹饰特征方面存在不同程度的差异，花粉粒大小可以作为推断茄子栽培种内不同果形品种演化的依据[4]。刘富中等研究自然低温、蕾期去雄及去柱头处理对其单性结实性的影响，结果表明，供试材料的单性结实性属于温度敏感型，在低温下表达，诱导单性结实基因表达的温度在7～15 ℃ 之间，在此温度范围内，其坐果率为88.9%～100%；蕾期人工去雄和去柱头不影响单性结实果实的正常生长发育，蕾期去柱头可用于茄子单性结实性的快速准确鉴定[5]。

在茄子营养品质方面，王静等研究了茄子单性结实的果实内可溶性糖和蛋白质含量的变化[6]，潘秀清等研究茄子单性结实果实发育规律与营养物质的关系[7]。瞻园凤等分析了19份茄子的主要性状、营养品质并对其进行相关分析，结果表明，干物质含量与单果质量和果长呈极显著负相关，维生素C 含量与单果质量和果长呈显著负相关，可溶性蛋白含量与果宽呈显著正相关[8]。赵德新等研究了茄子形态性状的主成分分析，将茄子的18个形态性状分为6成分，分别是果形因子、生长势因子、熟性因子、外观品质因子、光合因子和单果质量[9]。关于茄子种质资源农艺性状和品质性状的主成分分析还少见报道。本研究利用相关分析法、主成分分析法研究农艺性状和品质性状之间的关系，旨在为茄子的杂交育种亲本的选配和种质资源的利用提供参考。

1材料与方法

1.1供试材料

供试材料分别来自于国内外28份茄子材料，所有材料均定植于金陵科技学院幕府校区园艺实验站，各材料来源及主要特征见表1。

1.2方法

参照李锡香、朱德蔚编著《茄子种质资源描述规范和数据标准》，在茄子生长期间对农艺性状进行田间观察记载，在茄子成熟期对其测定可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、维生素P含量、花青素相对含量等品质指标。

1.3统计分析

应用Excel 2003和SPSS 20.0软件进行数据处理和分析。

2结果与分析

2.1茄子性状的多样性分析

对28个品种的12个性状进行多样性分析，结果（表2）表明，各性状在供试材料之间存在丰富的变异，变异范围为1228%～111.76%，平均变异系数为39.27%。其中花青素相对含量的变异系数最高，达111.76%，其次是果色、单果质量、可溶性蛋白的变异系数相对较高，分别为4155%、4605%、51.21%。首花节位、株高变异系数相对较低，分别为20.32%和12.28%，各性状的变异系数由大到小依次为花青素相对含量>可溶性蛋白含量>单果质量>果色>果形>表1茄子供试材料来源及主要特性

编号名称来源特征果形果色编号名称来源特征果形果色1美绿辽宁长卵绿15广田八号日本长羊角紫红2日友长直壮青长茄广东长卵绿16保丰绿茄辽宁卵圆绿3荷兰绿龙荷兰长条绿17倾国69日本长筒 紫红4津科2号圆茄天津扁圆浅紫18扁红茄非洲扁圆鲜紫5白雪公主西安长羊角 白19KALI菲律宾长筒鲜紫6白又嫩长白茄子广东长羊角白20绿砚紫靓长茄河北长羊角鲜紫7早熟纯杂交少数花茄吉林长筒绿21大和长日本线形 黑紫8杭茄一号江苏线形浅紫22天使丽人四川短羊角 鲜紫9美引茄冠山东卵圆黑紫23布尼塔荷兰长卵黑紫10迷你小茄子日本长条 黑紫24黑骄子长茄西安长羊角 橘红11紫塔辽宁长筒 黑紫25绿巨人辽宁长卵绿12西方神茄荷兰长筒 黑紫 26眉州墨茄重庆长羊角黑紫13真优美长茄山东长条黑紫27宫崎秋茄重庆长条鲜紫14主力长茄黑龙江长条黑紫28春秋长茄重庆长条黑紫

表2茄子主要农艺性状和品质性状多样性分析

主要性状最小值最大值平均值标准差极差变异系数（%）首花节位4.0012.009.501.93820.32株高（cm）72.86134.3099.3312.2061.4412.28果色1.008.005.682.36741.55心室数（个）3.0011.006.642.30834.64果形1.0011.007.602.901038.16单果质量（g）13.22480.00198.8091.55466.7846.05果肉色1.004.002.640.83331.44可溶性固形物含量（%）1.505.003.2680.9383.528.70可溶性糖含量（mg/g）2.537.564.5081.2905.0328.62可溶性蛋白含量（mg/g）0.272.481.0780.5522.2151.21花青素相对含量（%）0.0536.158.8199.85636.1111.76维生素P含量（mg/g）1.223.982.3490.6192.7626.35

心室数>果肉色>可溶性固形物含量>可溶性糖含量>维生素P>首花节位>株高。可以看出，花青素相对含量的变异系数最大，说明供试材料在这个性状上变异丰富；可溶性蛋白含量和单果质量变异系数较大，说明可以通过良种选配和栽培技术等方法，使这些性状得到较大提高；株高的变异系数最小，因此通过育种手段获得理想的目标性状难度较大。

2.2茄子主要性状与品质性状的相关性

为了判断12个性状之间的相互关系，对供试材料进行简单相关分析，各性状Pearson相关系数分析结果（表3）显示，花青素相对含量与果色（1白，2绿白，3绿，4橘红，5浅紫，6鲜紫，7紫红，8黑紫）呈极显著正相关，与可溶性固形物含量呈显著负相关。维生素P与花青素相对含量和果色呈显著正相关。果形（1扁圆，2圆球，3高圆，4卵圆，5长卵，6短筒，7长筒，8长条，9线形，10短羊角，11长羊角）与可溶性糖含量呈显著正相关，与可溶性蛋白含量呈极显著正相关。由营养品质与性状的相关分析得知，若要以果实中高花青素相对含量和高维生素P含量为育种目标，应注重黑紫色果实的选育。

2.3茄子不同性状间的主成分分析

由表4可知，在所有的主成分构成中，信息主要集中在前6个主成分，其累积贡献率高达80.654%。主成分1贡献率24.085%，为最大，其次为主成分2、3、4、5、6，贡献率分别为19.654%、11.636%、10.771%、7.829%和6.706%。

主成分1的特征向量中，特征值为2.887，贡献率为24.085%。载荷较高且符号为正的性状是花青素相对含量和维生素P，即营养因子。主成分2的特征向量中，载荷较高且为正的性状是首花节位，与材料的熟性相关，即为熟性因子。主成分3的特征向量中，果形具有负向较大载荷值 -0.632，心室数具有较大的正向载荷值0.514，说明主成分3主要决定果实的外部形状和内部形状，即为形状因子。主成分4为生长因子，主成分5为单果质量因子，主成分6为果肉色因子。根据供试材料的分析结果，主成分1越大越好，主成分3、4、5、6适中为宜，主成分2不宜过大。

3讨论与结论

本研究结果表明，不同茄子的主要性状和品质性状均存在较大差异，品质性状的变异范围为26.35%～111.76%，为营养品质的改良提供了可能。茄子主要性状与品质性状相关性分析结果表明：在选择亲本时，性状差异大的材料能够产生较大的杂种优势。果色越深，维生素P含量越高。这与姚元干等研究的结果[10]一致。花青素相对含量与果色呈极显著表3茄子

正相关，与可溶性固形物含量呈显著负相关。维生素P与花青素和果色呈显著正相关，这与王佳慧研究的结果[11]一致。果形与可溶性糖含量呈显著相关，与可溶性蛋白含量呈极显著正相关。茄子的农艺性状相互关系复杂，在对某一个性状进行选择时，其他的一个性状或者是多个性状也会发生变化，因此对茄子材料的选择要综合考虑多个因素。

主成分分析是在不损失过多遗传信息基础上的一种降维思想，将一些彼此相关的指标进行线性组合，找到一些不相关的新综合指标来代替原始指标，使得这些新综合指标尽可能反映原始变量的大部分信息，从而减少形态性状调查工作。本研究中入选的6个主成分因子，累积贡献率达到80654%，12个指标简化为6个新综合指标，反映了茄子的大部分信息。进一步分析各成分的特征向量，果色和花青素相对含量均为正载荷量，表明要是以花青素含量高为育种目标，则尽量选择果色深的；株高为负载荷量，因此在育种中尽量不选植株较高的材料，以避免植株倒伏，降低产量。

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