广西田阳主栽樱桃番茄的数量分类研究

荆子桓　王先裕　覃连红　孙岚明　张杰

摘 要：在广西百色市田阳县主栽番茄品种进行调查的基础上，把数量分类学中的Q型聚类分析方法应用于45份樱桃番茄品种的分类，并对14个性状进行了R型聚类分析。结果表明：Q型聚类分析的果实硬度应作为樱桃番茄品种分类的一级标准，果色、果型单独分别作为分类标准。等级结合线将45个分类单位分为4个类群。R型聚类分析14个性状被分为3个类群，性状间关系不密切，但又相互影响。

关键词：樱桃番茄 数量分类 聚类分析 品种

数量分类学是将数学的方法和计算机技术引入植物分类学研究中，从而对植物分类进行定量、精确的分析，已应用于多种蔬菜分类与品种分类中，并获得了比较理想的效果[1]。现利用数量分类学原理，对广西壮族自治区主栽的樱桃番茄品种的数量进行分类研究，以其为番茄科学分类提供依据。

田阳县地处广西西部及右江河谷，位于滇、黔、桂三省区结合部，地势平坦，属南亚热带季风气候，年平均气温21.8～22.1 ℃，年均降雨量为1053～1100 mm，无霜期长达356 d（d），为天然的冬季温室。得天独厚的气候条件使右江河谷成为我国为数不多的可露地大面积种植冬季蔬菜的生产基地之一，已成为广西“南菜北运”蔬菜生产的主要基地[2]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

45份樱桃番茄材料由广西百色阳生农业开发有限公司提供。各材料名称如表1。

1.2 测试项目

分析测试项目有 F1：单果重（g）；F2：果实硬度（kPa）；F3：可溶性固形物（%）；F4：单穗果数（个）；F5：单株穗数（个）；F6：耐裂性；F7：抗病性；F8：耐寒性；F9：坐果能力；F10：果型；F11：果色；F12：生长习性；F13：熟性；F14：萼片形态。性状的编码方法取决于性状的类型，数值性状无需编码，直接取其度量值；有序多态性状按状态的等级依次编码为1，2，3…。性状及编码如表2。

1.3 试验设计

试验于2015年8月至2016年4月在广西田阳县那坡镇凤凰屯番茄标准化示范基地进行。试验采用完全随机设计，3次重复，2015年8月28日播种，9月23日定植，小区面积20 m2，行距1.4 m，株距0.5 m，双行定植，双杆整枝。栽培管理条件同常规管理。

1.4 数据处理方法

聚类分析利用spss20.0软件对45份番茄材料进行分析[3]，采用欧氏距离系数计算遗传距离，用组间关联法测量类间距，进行聚类分析，同时评选出综合性状好的品种。

2 结果与分析

2.1 Q型聚类结果分析

如图1所示，从聚类树系图上可以看出，结合主成份分析将45个分类单位分成5个类群。A类19个品种，仅有2份有限生长类型被划分到这一类群，A类群主要的特点是耐裂性、抗病性、耐寒性优良，座果能力一般，果型为短椭为主，只有2个为长椭，熟性较早，萼片卷曲为主，单果重较小，可溶性固形物中等，比较适合广西严重高寒山区的桂北地区连作，应用于陆地栽培。B类有14个品种，单穗果数和单株穗数较高，单果重中等，产量较高，耐寒性，抗病性，耐裂性一般，适合在高温少雨的百色田阳、田东地区栽培。C类仅为1个品种：甜美，为当地野生驯化材料，抗病性好。D类为3个品种：拉比、蟠桃、朱蜜1号，单果重较小，硬度小，耐裂性差，其他各项指标比较平均，适合于大棚种植。

图1 Q型聚类分析结果

2.2 R型聚类结果及分析

R型聚类分析是对各性状间关系的讨论，以寻求各性状之问的相关性，又能对Q型聚类分析的性状选取是否合理进行验证，同时也能为育种工作正确选择亲本及进一步的生物学研究，如染色体定位、连锁等遗传现象的研究提供启示[4]。

R型分析的树系图如图2所示，在（D=24）处可以将14个性状分为3大类群。第一个类群包括耐裂性、抗病性、单株穗数、生长习性、耐寒性、座果能力、萼片形态、硬度、果色、果型。耐裂性与抗病性相关性较大，与Q型聚类结果一致；耐寒性与座果能力相关性较大，耐寒性强的座果能力也强，耐寒性弱的座果能力较弱；生长习性与单株穗数相关性较大，有限生长型单株穗数较少，无限生长型单株穗数较多。第二类包括可溶性糖，熟性，单果重，可溶性糖与熟性相关性较大，中熟品种可溶性糖含量较大，早熟和晚熟品种次之。第三类仅包括单穗果数。

通过R型聚类分析可以看出性状间的相关性不强，分布较为分散，性状没有明显形成几组，大部分性状是独立的，有少数性状在聚类分析图上表现两两完全相关或关系密切[5-6]。

图2 R型聚类分析结果

3 结论与讨论

Q型聚类根据果色、果型、熟性等14个指标将45个樱桃番茄品种分为三大类，将抗寒抗病聚为一类，结果数高产量高聚为一类，对番茄品种进行了较明确的分类。耐裂性与抗病性作为主要的划分标准，同时单穗果数被聚为一类，说明这个指标不适合作为番茄品种划分的标准。R聚类分析揭示了各性状的相对独立性，但又紧密联系的特点并对Q型聚类进行了检验。

试验根据番茄的形态学性状，对45个番茄品种进行了聚类分析，证明了Q型聚类与R型聚类的联系把性状与分类群结合在一起更有利于对结果做出合理的解释。但在结果中也存在一些与传统分类法差异较大的地方，例如Q型聚类不同的单株穗数、单穗果数被聚为一类，可能是性状选取的不适当，不具有分类标准。R型聚类中生长习性、单株穗数、耐裂性与抗病性被聚为一类，可能是由于二元性状与有序多态性状的赋值标准不同引起的[7]。

参考文献

[1] 张广进，赵兰勇，王芬，等. 蔷薇品种的数量分类学研究[J]. 山东农业大学学报（自然科学版），2006，37（2）：175-180.

[2] 李文嘉，黎炎，王益奎，等. 广西田阳县番茄生产现状及主栽品种[J]. 中国蔬菜，2011（7）：

32-34.

[3] 徐伟，季索菲. DPS数据处理系统在生物统计分析中的应用[J]. 榆林学院学报，2014，24

（4）：24-27.

[4] 赵冰，雒新艳，张启翔. 蜡梅品种的数量分類研究[J]. 园艺学报，2007，34（4）：947-954.

[5] 胡文舜，陈秀萍，李韬，等. 云南部分野生枇杷种质资源的数量分类研究[J]. 果树学报，

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[6] 王明明，王建华，宋振巧，等. 木瓜属品种资源的数量分类研究[J]. 园艺学报，2009，36（5）：701-710.

[7] 赵献民. 浙江省农家柿品种资源多样性与分类研究[D]. 北京：中国林业科学研究院，2012.