25个粉果番茄杂交组合比较试验

贾 琪，梁 燕

(西北农林科技大学 园艺学院，陕西杨凌 712100)

番茄(SolanumlycopersicumL.)是全球栽培最广、消费量最大的蔬菜作物，在各国的蔬菜栽培中均占有相当的比例。从发展趋势看，番茄的栽培面积始终在不断增加[1]。但为了解决因化肥农药过渡使用造成种植环境逐渐恶劣以及适应品种退化和更行迭代迅速的种业市场，培育抗病高产高品质的番茄新品种是目前为止最有效的解决方式之一。同时不断改良、更新、优化番茄品种是发展番茄生产最为经济有效的措施[2]。本试验以西北农林科技大学番茄课题组最新创制的25个优良粉果番茄杂交组合为材料，以国内粉果番茄表现优秀的品种为对照，对春季大棚条件下各组合的田间表现性状进行综合分析筛选出综合表现优秀组合，为新品种认定以及推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验开展于陕西省杨凌综合试验示范站钢架塑料大棚内，大棚尺寸长50 m，跨度8 m，无前茬作物。土质为砂壤土，肥力水平中等且均匀，采用滴灌浇施水肥。大棚南北走向，日照均匀，昼夜温差大，适于番茄生长。

1.2 供试组合

试验供试25个粉果番茄组合由西北农林科技大学园艺学院番茄课题组配置，并经过2017年鉴定筛选出的优良组合，对应编号分别为A1～A25；对照品种‘粉宴1号’和‘瑞星5号’，编号为A26、A27。

1.3 试验设计

试验各参试组合采用随机区组排列，重复3次。每个重复10株，株距35 cm，行距60 cm，两侧边畦设定保护行，田间管理按常规设施栽培管理进行。

1.4 试验过程

2018年1月28日浸种催芽，种子露白后于1月31日播种在72孔穴盘中，日光温室中搭建小拱棚并覆盖棉被进行保温。3月26日选取生长一致无病虫害壮苗定植于杨凌综合试验示范站钢架塑料大棚内。单杆整枝，留5穗果打顶。其余田间管理均按常规种植进行，并保证各小区试验条件相同。

1.5 测定项目及方法

参照《番茄种质资源描述规范和数据标准》[3]《蔬菜病虫害预测预报调查规范》[4]对参试品种的主要物候期、果实相关性状指标、产量相关性状指标、抗病性相关性状指标等进行综合调查记录。

1.5.1 主要物候期播种期 播种当天的日期；定植期：定植当天的日期；始收期：第一穗番茄30%成熟时期；末收期：最后采收期；首花序节位：第一穗花序下的真叶位数；第二花序节位：第二穗花序下的真叶位数。

1.5.2 果实性状指标 (1)果肩：在第二穗果实成熟期，观察果实背部是否有异于果面颜色的形状，判断如下：小(果肩占面积<20%)；中(20%<果肩占总面积<30%)；大(果肩占总面积>30%)。

(2)果面棱沟：在第二穗果实成熟期，观察果实表面是否有棱沟状的表型。分为4类：无；轻；中；重。

(3)果型指数：果实纵横径之比，随机取10个果实求平均值，保留两位小数。

(4)硬度：使用手持硬度测量器测量10个随机达到商品成熟度的果实。

(5)裂果性：用目测法，观察果实表面裂果表型。分为4类：无；不易裂；易裂。

(6)可溶性固形物质量分数：取10个第二穗果实达到商品成熟度的正常果实，使用手持可溶性固形物测量器进行测量。

(7)耐贮性：室温下，取10个第二穗果实达到商品成熟度的正常果实进行储藏至出现轻微腐烂后计算储藏期。

1.5.3 产量性状指标 (1)花序类型：目测法观测花序类型。分为4类：单花；单式花序；双岐花序；多岐花序。

(2)单花序花数：在各小区随机挑选10个开放花穗，计算单个花序上的平均花朵数。

(3)单花序果数：在各小区随机挑选10个已坐果的果穗，计算单个花序上的坐果数。

(4)坐果率：单花序果数与单花序花数比值，结果以百分数表示。

(5)单果质量：在第二穗果实成熟期，每个小区随机抽样5株，从其上取10个达到商品成熟的正常果实，计算平均质量，单位以克表示。

(6)早期产量：为对照品种始收期后15 d内为标准，各参试组合的商品果产量。

(7)单产：每小区实际收获的商品果产量总和，并根据小区结果进行估算亩产。

1.5.4 抗病性指标 在收获结束期，观察测量各参试组合3次重复的全部植株所发病害，包括根结线虫、叶霉病、晚疫病、TY病毒的发病率和病情指数。发病率=病株数/总株数×100%

病情指数=∑(病级株数×各病级数值)/(总株数×最高级值)×100

1.6 数据统计分析

采用Excel 2003统计处理试验数据，采用DPS7.05 版软件进行方差分析。进行品种综合评价时，选取评价指标，并赋予相应的权重，结合DTOPSIS法对各参试品种的优劣性进行评价。

1.6.1 主成分影响因子评价指标建立 本试验以番茄的抗病性、产量、品质以及熟性四大方面来衡量番茄的综合性状。最终挑选出具有典型代表性的性状指标进行综合测评。

1.6.2 DTOPSIS法计算综合评价研究指标数据处理 根据Dtopsis法[5]，重要性状指标分为两类：(1)正向指标：以该指标最大值做分母，分别对应各参试组合指标去除最大值；(2)逆向指标：以该指标的最大值做分子，分别对应各参试组合指标去除以最大值；即进行无量纲化处理。

确定权重：为求得权重wj，计算各参试杂交组合挑选的主要指标标准差sj，差异梯度比较明显的指标，赋予较大的权重[6]。

建立决策矩阵：建立决策矩阵R，即用无量纲化值分别对应乘以各项指标权重。

求正理想解Xi+与负理想解Xi-：分析决策矩阵R，求取各项指标的最大值与最小值作为正理想解Xi+与负理想解Xi-。

计算相对接近度：计算参试杂交组合对理想解的相对接近度Ci，根据公式得出各参试组合与正负理想解Xi+、Xi-之间的距离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代表决策矩阵，Xi+代表正理想解，Xi-代表负理想解，Si+代表第i个指标与正理想解之间的距离，Si-代表第i个指标与负理想解之间的距离，Ci代表相对接近度Ci∈[0,1]，i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)

DTOPSIS表明，Ci值越大，参试杂交组合对理想解的相对接近度越高，表明参试组合的综合表现越好，排名也越靠前。

2 结果与分析

2.1 主要物候期及熟性比较

本试验所有参试组合和对照品种均于2018年1月31日播种，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。根据表1可知，所有组合的开花期在4月10日至4月15日。其中有18个组合的开花期比‘瑞星5号’早，21个组合比‘粉宴1号’开花早；A11号开花最早为4月4日，A19、A12开花最晚分别为4月16与4月17日。播种到始收天数可以明确地反映出各组合的熟性，从表中可以看出有8个杂交组合比两个对照成熟早，最早的组合为A16，比‘粉宴1号’与‘瑞星5号’分别成熟早4 d与2 d。有4个组合成熟较晚，最晚的组合为A12，比两个对照成熟晚2 d与4d。首花序位高低也是影响番茄组合熟性的重要性状。参试组合的首花节位主要分布在6～8节，部分组合如A17、A23首花节位较高达到10节，比对照多2～3节。除A5首花序节位与第二花序结位相差2节外，其余组合皆相差3节。

表1 各组合主要物候期及熟性性状Table 1 Main phenological period and maturity traits of each combination

2.2 果实及品质性状比较

25个粉果番茄组合主要果实性状详见表2，在对比各组合的果实性状中，果肩、果面棱沟、果型指数都是影响果实外部美观程度的重要指标。在各参试番茄组合中，除A4、A15、A17、A20有明显果肩外，其余组合都是无果肩类型。各番茄组合果面棱沟对比中A3、A4、A6、A10、A14、A17、A22果面无棱沟，A2、A5、A8、A11、A13、A19、A24表现为中度棱沟。除A21、A25有较深的果面棱沟，其余组合棱沟较轻。果型指数为 0.75～1.08，其中A8、A21、A25表现为高圆形 (1.00<果型指数≤1.50)，A4、A6、A20表现为扁圆形(0.70<果型指数≤0.86)，其余组合皆为圆形(0.86<果型指数≤1)。

果实硬度、果肉厚、裂果性以及耐贮性是番茄重要的商品性状，对于减少果实运输损耗、提高果实商品价值有重要影响。本次试验粉果番茄果实硬度分布在1.163～2.437 kg/cm2，其中 A5、A4、A12、A16、A3硬度分别为2.437 kg/cm2、 2.267kg/cm2、2.183kg/cm2、2.210kg/cm2、 2.133 kg/cm2，高于‘瑞星五号’2.077 kg/cm2与对照‘粉宴1号’1.797 kg/cm2的硬度；A15、A22、A14、A18、A20硬度为1.823～2.060 kg/cm2，高于对照‘粉宴1号’；其余组合均低于2个对照品种。番茄裂果是常见的一种生理性病害，常发生在果实成熟转色期[7]。在所参试的组合中，未发现裂果的组合有A3、A8、A9、A10、A15、A16、A18、A19、A20, 并且这9个杂交组合耐裂性都强于两个对照，比较容易裂果的组合有A2、A4、A5、A7、A12、A14，其余组合出现少量 裂果。

表2 各组合果实性状Table 2 Fruit character of each combination

注：硬度和可溶性固形物数据后标不同小写字母表示差异显著(P≤0.05)，表内数据为“平均数±标准差”，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.

温度是影响番茄储藏和运输的主要因素之一[8]，果实耐贮性测试在室温下进行，各组合选取完全成熟且外表无伤痕、大小均一的番茄果实作为测试对象。25个参试组合耐贮性在8～19 d不等。其中耐贮期最长的组合为A20、A24、A23、A17、A8、A16在17～19 d之间，都长于对照‘粉宴1号’与瑞星五号16 d与14 d。A9、A6、A21、A19、A7这5个组合贮藏期在15～16 d，大于对照‘瑞星5号’的耐贮时间。其余组合耐贮性均小于两个对照。

在番茄内部品质指标测定中，主要测定了可溶性固形物。可溶性固形物主要影响番茄口感与风味[9]。本次试验粉果番茄组合的可溶性固形物为3.900%～6.267%，A4与A16两个杂交组合可溶性固形物质量分数较高，分别为6.167%与 6.267%，均高于对照‘粉宴1号’5.633%，除了A24含溶性固形物质量分数为3.900%，低于‘瑞星5号’外，其余组合介于两对照之间。

2.3 产量相关性状比较

25个粉果番茄组合产量相关性状详见表3，与产量相关的性状主要集中于花的数量、坐果率、单果质量等。且番茄属于日中性植物，其开花主要受自身发育阶段和遗传背景的影响[10]，从各参试组合花的数量性状来看，双歧花序类型开花数明显高于单式花序。除A4、A13、A14、A15、A18、A23外其余组合都是单式花序。坐果率是单花序果数与单花序花数间的比值。坐果率最高的组合为A7，坐果率为100%。A9、A11坐果率与‘瑞星5号’相同都为80%。A8、A14、A21、A22、A25、A2大于对照‘粉宴一号’66.67%的坐果率。其余组合坐果率均小于两对照。

表3 各组合产量相关性状Table 3 Characters related to yield of each combination

果实大小是与产量密切相关的性状。本次试验粉果番茄平均单果质量分布在113.14～ 247.58 g之间，A20单果质量最大为247.58 g，A8单果质量最小为113.14 g；A2、A9、A23、A24、A6、A4的单果质量在189.35～217.91 g之间，介于‘瑞星5号’187.45 g与‘粉宴1号’ 220.36 g之间；单果质量高于两对照的组合为A16与A20，分别为236.91 g与247.58 g。

本次试验测产以单杆整枝留5穗果实为标准。参试组合产量为1 850.83～7 130.30 kg，A2、A9、A23、A20产量为5 448.38～7 130.30 kg，均高于‘粉宴1号’5 088.38 kg与‘瑞星5号’ 5 398.56 kg，其中A 20产量最高为7 130.30 kg，比‘粉宴1号’与‘瑞星5号’超出40.13%与32.08%。A7、A16、A5、A13产量为511.69～ 5 379.55 kg，高于‘粉宴1号’，其余组合产量低于2个对照品种，A12产量最低为1 850.83 kg。

2.4 抗病性比较

由表4可知，田间调查并统计了根结线虫、叶霉病、晚疫病、TY病毒病的发病率与病情指数番茄受根结线虫侵染，受害植株的侧根和须根形成许多大小不等、近圆形的根瘤[11]。测定过程中，A5、A8、A17、A22均有发生根结线虫侵害病症，A22与A5发病率为23.33%与10%，大于对照‘粉宴1号’6.66%的发病率；除以上四个组合外其余组合未发生该病害。田间抗性方面，A22病情指数为1.07表现为抗病(1.0<病级指数≤ 2.0)；A5、A8、A17、‘粉宴1号’病情指数在 0.13～0.5之间，表现为高抗(0<病级指数 ≤1.0)其余组合表现为免疫(病情指数=0，无 侵染)。

表4 各组合抗病性相关性状Table 4 Related characters of disease resistance of each combination

叶霉病常发生于长时间低温高湿环境[12]。叶霉病测定中A5、A9、A14、A23、A25发病率均大于对照‘瑞星5号’(3.33%的发病率)。A5与A23发病率最大均为13.33%，A1、A11、A19发病率与‘瑞星5号’相同，其余组合均未发生该病害。田间抗性方面，A23病级指数为11.9表现为抗病(11<病级指数≤22)；A5、A9、A14、A25、A1、A11、A19、‘瑞星5号’病级指数在2.59～ 10.37间，表现为高抗(0<病级指数≤11)，其余组合表现为免疫(病情指数=0，无侵染)。

TY病毒病是生产上常见的番茄主要病害，由种苗带病或粉虱介导传播发病[13]。在各参试组合中A2、A14、A22的发病率分别为13.33%、13.34%、16.67%，大于对照‘粉宴1号’10%的发病率，A4、A8、A9、A11、A12、A21、A25发病率在3.33%～6.67%间，小于‘粉宴1号’发病率。A6、A10发病率与‘粉宴1号’相同。其余组合均为发生该病害。田间抗性方面，A22病情指数为 15.92表现为中抗(15<病情指数≤30)；A14、A2、A26、A6、A10、A8、A12、A21、A9、A11、A25病情指数在5.59～12.95间，表现为抗病(2<病情指数≤15)；A4病情指数为1.85表现为高抗 (0<病情指数≤1)；其余组合表现为免疫(病情指数=0，无侵染)。

番茄晚疫病是番茄生产中的最致命性病害之一，直接关乎番茄产量和品质[14]。A5、A22、A20与‘粉宴1号’没有发生晚疫病害，A1、A24晚疫发生最为严重，发病率分别为36.67%与 53.33%，大于‘瑞星5号’30%的发病率。除了这两个组合外，A14、A15发病率与‘瑞星5号’相同，其余组合发病率均小于‘瑞星5号’。田间抗性方面，A24病情指数为3.07表现为中抗(2.5<病情指数≤4.0)；A1、A3、A4、A9、10、A14、A15、A16、A21‘瑞星5号’病情指数在1～1.93间，表现为抗病(1<病情指数≤2.5)，除A5、A22、A20与‘粉宴1号’表现为免疫(病情指数=0，无侵染)外，其余组合病情指数都分布在0.43～0.97表现为高抗(0<病情指数≤1.0)。

2.5 Dtopsis法综合评价

2.5.1 指标数据处理 根据Dtopsis法，先将各参试杂交组合的硬度、可溶性固形物含量、耐贮性、坐果率、单果质量，单产、晚疫病病情指数、首花序节位8个重要指标分为两类：(1)正向指标(硬度、可溶性固形物含量、耐贮性、坐果率、单果质量、单产)；(2)逆向指标(晚疫病病情指数、首花序节位)进行无量纲化处理[15]。

2.5.2 确定权重 为求得权重wj，先要计算各参试杂交组合8项主要测试指标的标准差sj，其中，晚疫病指、单产、单果质量、坐果率这4项指标标准差值较大，差异梯度比较明显，对此赋予较大的权重(表5)。

表5 评价指标的标准差及权重Table 5 Standard deviation and weight of indexes

2.5.3 建立决策矩阵 使用Dtopsis法第二步是建立决策矩阵。即用以上无量纲化值分别对应乘以各项指标权重。

2.5.4 求正理想解与负理想解 获得决策矩阵后分析求取各项指标的最大值与最小值作为正理想解与负理想解。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 计算相对接近度 DTOPSIS表明，Ci值越大，参试杂交组合对理想解的相对接近度越高，表明参试组合的综合表现越好，排名也越靠前。由表6可以看出，对照‘粉宴1号’和‘瑞星5号’综合排名第13名和12名，排名大于两个对照的组合有A20、A5、A22、A7、A2、A16、A23、A18、A25、A6、A9。表明这11个组合综合性状都优于两个对照。

表6 DTOPSIS法计算结果Table 6 Result of account DTOPSIS

3 讨论与结论

番茄杂交组合的优异性判断是以影响番茄产业价值的几个主要因素决定的。本试验以筛选抗病高产优质的番茄杂交组合为目标，按抗病性、产量、品质这3个主要影响因子进行判断筛选。

与综合抗病性数据比对发现，田间抗性强于对照的组合有A1、A5、A10、A12、A6、A8、A11、A13、A15、A16、A18、A20。在Dtopsis综合评价中，A20、A5、A16、A18、A6这5个组合与综合抗病性数据相对应，表明其在综合性状表现优异的同时，抗性也较突出。同样与产量性状数据比对发现，单产强于对照的组合有A20、A5、A4、A15、A23、A10、A9、A16、A2、A18、A13、A7；在Dtopsis综合评价中，A20、A5、A7、A2、A16、A23、A18、A9这8个组合与产量性状数据相对应，表明其在综合性状表现优异的同时，产量性状也很突出。再看品质特性，外在品质中，硬度与裂果性是两个重要的外观品质指标，硬度大且不易裂果并且耐贮性好的组合有A20、A3、A19、A15、A18、A9。内在品质比较优秀的组合有A4、A16。所以这9个组合是内外品质比较优秀的组合。在Dtopsis综合评价中，A20、A16、A18、A9这4个组合与品质指标相对应；表明其在综合性状表现优异的同时，品质性状也很突出。虽然通过综合抗病性数据、产量相关性状数据、品质相关数据可以单方面筛选出单一优秀性状的番茄组合，但利用Dtopsis分析结果和这三大类指标相对应，更能体现出各组合综合表现优秀的同时还在某一特性上表现其特征。

通过对25个粉果番茄杂交组合与两个当地主栽品种综合对比，利用Dtopsis法进行综合评价，最终得出对照‘粉宴1号’与对照‘瑞星5号’综合排名为第13、12名。有11个粉果番茄杂交组合的综合田间表现强于两对照，分别是A20、A5、A22、A7、A2、A16、A23、A18、A25、A6、A9。其中最为突出的是编号为A20的组合，其单产为7 130.30 kg/667m2，比两对照分别增产40.13%与32.08%，生长势强、叶片大、叶色浅绿，萼片舒展青绿，单果质量247.58 g，耐贮期19 d，硬度为 1.823 kg/cm2，田间病害鉴定结果表明 A20未发现根结线虫、叶霉病、晚疫病、TY 病毒病的病症。A5与A22综合表现仅次于A20。其余参试杂交组合中A16表现为早熟特性，果型指数为1.08，果面圆滑无棱沟、无绿果肩、无裂果。硬度为与可溶性固形物为2.21 kg/cm2与6.27%，是商品性较优异的杂交组合。这4个杂交组合具有很高的应用价值，同时适于设施栽培，为新品种认定和推广提供了依据。