乔丹丹,王梦梦,刘振威,孙 丽,李新峥
(河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心/河南科技学院园艺园林学院,河南 新乡 453003)
南瓜(Cucurbita moschataDuch.)是葫芦科南瓜属一年生蔓性草本植物,在世界各地广泛栽植[1]。南瓜中含有较高的维生素A、多糖、果胶等,具有独特的营养和药用价值,其营养成分丰富而独特[2-8],深受人们的喜爱。高产、优质、抗病品种是南瓜主要育种目标。南瓜产量与果实横径、果实纵径、单瓜重量、蔓长、节间长度等性状之间存在着不同的相关性[9]。目前,有关南瓜各性状间的相关性研究较多,但对于南瓜各性状对目标性状的研究较少。崔世茂等[10]利用通径分析对印度南瓜瓜横径、瓜纵经、肉厚、单株结瓜数、单瓜重量等6 个主要农艺性状,结果表明单瓜重量对单株产量影响较大。因此,明确性状间相互关系以及其对目标性状间的关系,对于提高南瓜产量有重要意义。
为了进一步研究南瓜各性状与产量间的相互关系,该试验对其单瓜重量、果实横径、果实纵径、单株结瓜数、蔓长、肉厚等12 个农艺性状与产量的相关性及通径分析进行研究,明确各性状对南瓜目标性状之间的关系,为加快南瓜育种进程提供依据。
试验于2019 年3—9 月在新乡市河南科技学院南瓜试验基地新东农场进行,供试南瓜材料见表1。
供试南瓜于2018 年4 月28 日定植于河南科技学院新东农场基地。试验采用地膜覆盖栽培、双行种植、株距90 cm、行距100 cm、搭架栽培、其他管理同生产实践。每个南瓜杂交组合随机挑选9 个单株,对其单瓜重量(kg)、瓜肚(cm)、瓜把(cm)、果实横径(cm)、果实纵径(cm)、节间长度(cm)、蔓长(m)、叶片面积(cm2)、第一雌花节位(节)、肉厚(cm)、单株结瓜数(个)、单株产量(kg)进行调查。具体调查方法:单瓜重量是将挑选的瓜用电子秤进行称重;瓜把/瓜肚分别量取其长度;果实横径是测定瓜纵剖面最长处瓜的横径长度;果实纵径是测定瓜中部纵向处的最长剖开纵径;节间长度是指从基部10 节以上开始量取一定的茎蔓长度(1 m 左右),再除以节数;蔓长是指不同阶段蔓的实际长度,要求平均每 7 d 左右测 1 次[11];叶片面积采用叶模法进行测量,选取第一雌花前后的功能叶片,每株量取3 片叶,取平均数[12];第一雌花节位从子叶节以上查其节位;肉厚是用游标卡尺取中间部位测量果肉的厚度;单株结瓜数是单株结瓜个数;单株产量指采收后,统计单株全部结瓜的重量。
试验数据用Microsoft Office Excel 2010 进行整理,用DPS 软件进行相关和通径分析。
对24 份南瓜杂交组合主要农艺性状进行多样性分析。结果表明(表2),该试验材料存在不同程度的变异。单瓜重量均值为2.0 kg,变化范围为0.6~4.3 kg;瓜肚均值为18.1 cm,变化范围为13.0~33.6 cm;瓜把均值为16.4 cm,变化范围为9.3~29.5 cm;果实横径均值为12.3 cm,变化范围为7.2~16.8 cm;果实纵径均值为35.9 cm,变化范围为11.0~51.9 cm;节间长度均值为11.2 cm,变化范围为8.8~15.0 cm;蔓长均值为3.4 m,变化范围为2.2~4.6 m;叶片面积均值为398.8 cm2,变化范围为260.0~530.6 cm2;第一雌花节位均值为18.3 节,变化范围为14.7~25.0 节;肉厚均值为19.1 cm,变化范围为11.1~25.1 cm;单株结瓜数均值为1.3 个,变化范围为1.0~2.0 个;单株产量均值为2.5 kg,变化范围为0.6~4.3 kg。各性状变异系数按从大到小依次为瓜把、瓜肚、单株结瓜数、果实纵径、肉厚、果实横径、蔓长、叶片面积、第一雌花节位、节间长度、单瓜重量、单株产量,从以上结果可以看出,本研究中的24 份材料之间有显著的遗传差异,且各性状在不同材料之间也存在不同程度的多样性。
表1 供试南瓜材料名称
表2 24 份南瓜杂交组合主要农艺性状变异分析
对24 份南瓜杂交组合主要农艺性状相关性分析结果表明(表3),有12 对性状达到极显著相关(P<0.01),9对性状达到了显著相关(P<0.05)。其中,单株产量与单瓜重量(r=0.66**)、蔓长(r=0.56**)、单株结瓜数(r=0.53**)呈极显著正相关,这表明单株产量与单瓜重量、单株结瓜数、蔓长密切相关;单瓜重量与果实纵径(r=0.45*)、节间长度(r=0.47*)呈显著正相关;果实纵径与节间长度(r=0.41*)、蔓长(r=0.41*)呈显著正相关;节间长度与单瓜重量(r=0.47*)、果实纵径(r=0.41*)、第一雌花节位(r=0.43*)、单株产量(r=0.47*)呈显著正相关;蔓长与第一雌花节位(r=0.47*)呈显著正相关;叶片面积与单株产量(r=0.46*)呈显著正相关;第一雌花节位与单株产量(r=0.43*)呈显著正相关;单株产量与瓜把(r=-0.28)呈负相关;单瓜重量与果实横径(r=0.51**)、蔓长(r=0.61**)、第一雌花节位(r=0.52**)、肉厚(r=0.65**)呈极显著正相关,说明果实横径越长、蔓长越长、肉厚越厚、第一雌花节位越低,单瓜重量越重;单瓜重量与单株结瓜数(-0.25)呈负相关,说明单株结瓜数越少单瓜重量越重;蔓长与叶片面积(r=0.66**)呈极显著正相关,与其他性状相关不明显,说明叶片面积随蔓长的变化而变化。
为进一步了解各性状对单株产量的影响,对其进行了通径分析。各性状对单株产量的直接作用和间接作用见表4。由表4 可以看出,各相关性状对单株产量的直接作用的大小顺序为单瓜重量(0.933 7)>单株结瓜数(0.764 3)>果实横径(0.145 3)>第一雌花节位(0.114 8)>瓜把(0.028 1)>节间长度(0.004 7)>蔓长(-0.015 1)>叶片面积(-0.049 1)>果实纵径(-0.075 8)>瓜肚(-0.086)>肉厚(-0.226 5)。
单瓜重量、单株结瓜数、果实横径、第一雌花节位、瓜把、节间长度的直接效应对南瓜单株产量有正向作用,蔓长、叶片面积、果实纵径、瓜肚、肉厚对南瓜单株产量的直接效应为负向作用。单瓜重量对南瓜单株产量的直接效应最大,主要是通过果实横径、果实纵径、节间长度、叶片面积、第一雌花节位、肉厚、蔓长的间接效应对南瓜单株产量有较强的影响,其次是单株结瓜数对南瓜单株产量的直接效应较大,而通过其他性状的间接效应均小,说明单株结瓜数对南瓜单株产量的影响主要是通过自身的直接效应起作用的,而通过其他因素起间接作用的较少。瓜把对南瓜单株产量的直接效应较大,主要是通过瓜肚的间接效应对南瓜单株产量有较强的影响,而通过其他性状的间接效应均较小。
表3 24 份南瓜杂交组合主要农艺性状相关性分析
表4 24 份南瓜杂交组合主要农艺性状对南瓜单株产量的通径分析
高产是南瓜育种目标之一。对南瓜杂交组合主要农艺性状进行分析,有利于了解各性状间的相互关系,以便于育种过程中对目标性状的选择[13,14]。本试验结果显示,24 份南瓜杂交组合的12 个性状存在不同程度的差异,其中变异系数最大的是瓜把,为50.6%,瓜肚次之,为45.3%,这与韩小霞等[15]研究结果基本一致。这说明该性状的开发潜力较大,即变异系数越大获得新材料的机会就越大,也在一定程度上反映了南瓜遗传的多样性[16];通过综合分析,单瓜重量是影响南瓜产量的因素之一,为南瓜丰产育种提供一定的研究基础。
农艺性状是构成品种的主要特性,各性状间存在一定的相关性。对农艺性状的相关性分析不仅能了解各性状间的相互关系,更是南瓜丰产育种的前提。本试验相关分析表明,单瓜重量对单株产量的影响最大,相关系数为0.66,达极显著水平;其次是蔓长和单株结瓜数,相关系数分别为0.56 和0.53,说明单瓜重量是影响产量的主导因素,这与崔世茂等[10]研究结果基本一致。杜晓华等[17]、褚盼盼等[18]还利用各性状之间的相关和灰色关联分析,结果表明单瓜重是影响产量的主要因素。在中国南瓜丰产育种方面,利用通径分析各性状间的相互关系尚未报道。利用通径分析各性状对目标性状的关系极其重要,因此,本试验在相关分析的基础上进行通径分析,结果表明单瓜重量对单株产量的直接影响因素最大,与其他性状相关不明显。由此可见,在南瓜丰产育种中,单瓜重量是提高产量的主要因素之一。但本试验所调查各农艺性状间的相互关系与南瓜生长过程中的栽培管理和生境息息相关,且每个阶段不可疏忽,使其发挥最大作用,便于在生产中有新的发现。