張 念 王志敏 于曉虎 丁澤琴 湯青林 田時(shí)炳 王永清楊 洋 宋 明*

（1西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，南方山地園藝學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶市蔬菜學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400715；2重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所，重慶 400055）

種質(zhì)資源遺傳多樣性研究對(duì)于揭示物種演化過程和進(jìn)化潛能、了解群體遺傳結(jié)構(gòu)及多態(tài)性有重要價(jià)值，從而為物種起源研究、親本的選配、品種的分類及保護(hù)等提供依據(jù)（解新明和云錦風(fēng)，2000）。形態(tài)標(biāo)記是利用作物肉眼可見的、特定的、簡(jiǎn)便直觀的外部特征，或者借助簡(jiǎn)單測(cè)試就可以識(shí)別的某些性狀，主要包括農(nóng)藝性狀、植物學(xué)性狀、工藝性狀和抗性等進(jìn)行作物標(biāo)記的方法，具有簡(jiǎn)單直觀的特點(diǎn)，是雜種鑒定和遺傳研究領(lǐng)域常用的經(jīng)典方法（鐘淮欽 等，2005）。在雜種優(yōu)勢(shì)利用中，應(yīng)用形態(tài)標(biāo)記進(jìn)行純度鑒定、雜種鑒別和品種權(quán)益保護(hù)具有重要實(shí)踐意義（涂金星和傅廷棟，2001）。

茄子（Solanum melongenaL.）起源于亞洲南部熱帶地區(qū)，古印度為其最早的馴化地，中國(guó)栽培茄子的歷史悠久，是茄子的第二起源地，擁有豐富的茄子種質(zhì)資源。隨著分子生物技術(shù)的快速發(fā)展，各種生物化學(xué)和分子標(biāo)記已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于茄子種質(zhì)資源的鑒定和分類研究。盧婷等（2008）用25對(duì)SSR引物對(duì)66份茄子材料的遺傳多樣性進(jìn)行了分析，認(rèn)為茄子種間遺傳距離較大，栽培種內(nèi)遺傳基礎(chǔ)相對(duì)狹窄。毛偉海等（2006）用ISSR標(biāo)記從分子水平對(duì)南方長(zhǎng)茄資源的遺傳多樣性進(jìn)行了分析，也得出類似的結(jié)論。牛艷秀等（2010）應(yīng)用WRKY轉(zhuǎn)錄因子分子標(biāo)記構(gòu)建了34個(gè)茄子品種的指紋圖譜，用遺傳相似性分析將供試品種大體分為5個(gè)類群。但是目前茄子的分子標(biāo)記存在標(biāo)記數(shù)目有限、分子遺傳圖譜密度不夠飽和、不能覆蓋整個(gè)基因組等問題。形態(tài)性狀的鑒定和描述更直接、簡(jiǎn)單，有利于在田間進(jìn)行直接選擇，目前仍是種質(zhì)資源研究的最基本的方法和途徑。Polignano等（2010）對(duì)茄子屬及其近緣種屬的98份材料進(jìn)行種間及種內(nèi)的多樣性研究，對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行定量測(cè)定和定性描述，使用主成分分析將它們聚類為3個(gè)差異顯著的類群，并將有關(guān)果實(shí)的描述單獨(dú)作為一個(gè)分類變量。李樹賢等（2009）發(fā)現(xiàn)同源四倍體茄子株形指數(shù)與平均結(jié)果數(shù)呈很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，相關(guān)遺傳力及間接選擇效率為：葉形指數(shù)＞植株開展度＞始花節(jié)位＞莖粗＞株高。形態(tài)學(xué)性狀數(shù)據(jù)是種以上或種內(nèi)分類的不可缺少的重要依據(jù)之一，尤其是茄子種質(zhì)資源在形態(tài)上的變異非常顯著，運(yùn)用形態(tài)學(xué)鑒定仍然不失為一種合適的方法（Prohens et al.，2005）。本試驗(yàn)采用傳統(tǒng)形態(tài)標(biāo)記，對(duì)從國(guó)內(nèi)外搜集的76份茄子材料的遺傳多樣性構(gòu)成特性及親緣關(guān)系進(jìn)行了研究，旨在為茄子種質(zhì)資源的充分利用和科學(xué)育種提供可行的參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用76份茄子種質(zhì)資源由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供（表1）。

1.2 方法

1.2.1 形態(tài)學(xué)性狀調(diào)查項(xiàng)目 試驗(yàn)于2012年4～8月在重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所茄科蔬菜育種試驗(yàn)基地進(jìn)行。采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，調(diào)查方法參照李錫香和朱德蔚（2005）關(guān)于茄子的農(nóng)藝性狀描述及賦值標(biāo)準(zhǔn)。每小區(qū)選取5株生長(zhǎng)狀況較一致的茄子樣本，使用游標(biāo)卡尺、直尺、卷尺、比色卡、天平等測(cè)量工具，對(duì)27個(gè)形態(tài)學(xué)性狀（花部性狀3個(gè)，葉部性狀9個(gè)，莖部性狀2個(gè)，果實(shí)性狀12個(gè)，植株性狀1個(gè)）（表2）進(jìn)行調(diào)查，記錄原始數(shù)據(jù)后取平均值。

1.2.2 表型性狀賦值 性狀賦值取決于其類型，葉片長(zhǎng)度、單果質(zhì)量等數(shù)量性狀直接取其測(cè)量值，而果皮色、葉形等非數(shù)據(jù)型質(zhì)量性狀（有序多態(tài)性狀）的賦值則根據(jù)不同表現(xiàn)型，按狀態(tài)的等級(jí)依次編碼為0、1、2……具體賦值標(biāo)準(zhǔn)參考李錫香和朱德蔚（2005）的文獻(xiàn)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 采用SPSS18.0數(shù)據(jù)分析軟件，應(yīng)用斯皮爾曼（Spearman）等級(jí)相關(guān)系數(shù)對(duì)部分表型性狀進(jìn)行雙變量相關(guān)分析；系統(tǒng)聚類分析選擇組間聯(lián)接方法，以皮爾森（Pearson）相關(guān)性系數(shù)進(jìn)行聚類。

表1 供試茄子種質(zhì)資源

表2 不同時(shí)期田間調(diào)查性狀的分布

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)學(xué)性狀基本數(shù)據(jù)分析

由表3可知，76份茄子種質(zhì)所調(diào)查的27個(gè)形態(tài)學(xué)性狀的變異系數(shù)中，葉刺最大，為493.3%；果面斑紋和果萼刺次之，分別為100.9%和82.4%；果實(shí)彎曲度變異系數(shù)最小，為10.9%。茄子近緣野生種及半栽培型茄子一般具有葉刺，該性狀可作為茄子馴化及改良的農(nóng)藝性狀之一。在果實(shí)相關(guān)性狀中，果面斑紋及果面斑紋色具有豐富的遺傳變異。

對(duì)茄子9種果形（1扁圓、2圓球、3高圓、4卵圓、5長(zhǎng)卵、6短筒、7長(zhǎng)筒、8長(zhǎng)條、9細(xì)長(zhǎng)）及7種果皮顏色（1白、2白綠、3綠、4橘紅、5鮮紫、6紫紅、7黑紫）的出現(xiàn)頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表4），76份種質(zhì)中，果形為長(zhǎng)卵形的種質(zhì)有30份，占所有果形的39.5%，長(zhǎng)卵、短筒、長(zhǎng)筒以及長(zhǎng)條果形的累計(jì)百分比為68.4%，說明供試材料中長(zhǎng)棒狀茄子所占的比例較大。

對(duì)果皮顏色（表5）的分析可知，商品果色為黑紫色的品種有40個(gè)，約占所有商品果色的52.6%，鮮紫、紫紅、黑紫色果實(shí)的累計(jì)百分比為76.3%，供試茄子的商品果色以紫色為主。

2.2 形態(tài)學(xué)性狀相關(guān)性分析

以Spearman等級(jí)相關(guān)系數(shù)對(duì)76份茄子材料選取有關(guān)花、葉、果實(shí)的7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析（表6），其中花柱長(zhǎng)度、果皮顏色與果形間呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.542與0.471；葉長(zhǎng)與果形間呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.421；花柱長(zhǎng)度與葉長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.402；花柱長(zhǎng)度與首位花節(jié)、葉形指數(shù)、果皮顏色，葉形指數(shù)與果形、果皮顏色等性狀間均呈顯著正相關(guān)。除此之外，其他性狀間的相關(guān)性總體水平都較低，相關(guān)系數(shù)在0.020～0.202之間。

2.3 形態(tài)學(xué)性狀聚類分析

對(duì)76份茄子種質(zhì)材料進(jìn)行表型性狀聚類，首先對(duì)各性狀調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換（0-Z轉(zhuǎn)換），采用Q型聚類（以個(gè)案分群），以皮爾森（Pearson）相關(guān)性系數(shù)為度量標(biāo)準(zhǔn)，使用組間聯(lián)接法生成所有供試材料的樹狀圖（圖1）。

在Pearson相關(guān)性系數(shù)為23處將所有材料分為三大類群：第一大類群共包含25個(gè)品種：BW4、BW5、BW8、BW6、BW2、3-4（06）-1、30、觀賞茄（細(xì)圓紅）、海南南壩野涼果、觀賞茄（圓白）、115綠、147、F16-1-1、秋茄、秋茄91-49、142、115B、澳立（墨王香茄）、39#、茄雜6號(hào)、361青茄、黑金大圓茄、908單2、28竹絲茄、906-1。其特點(diǎn)是果形多為圓球形以及短棒狀或扁圓形。第二大類群包含25個(gè)品種：花長(zhǎng)茄、159、173、BW10、BW9、金果旺農(nóng)紫紅茄、白龍、896、901、992-2、680（04）-1、b-37、萬噸長(zhǎng)茄、897-1、111-09-1、B-37、110-1-1、98#、86、901#（原始）、火金剛、賽龍王-1、132、改良紫紅長(zhǎng)茄、907-2-1。其特點(diǎn)是多為重慶、四川等國(guó)內(nèi)本地品種，果實(shí)以長(zhǎng)棒狀和紫紅色為主。第三大類群包含26個(gè)品種：F12-1-1、F16-5-8、豐姿、T-1-1（07）、3-4-4-1-1、7-8（06）-2、K167、F13-1-7、7-8-3-1、精選紫紅長(zhǎng)茄、春喜16號(hào)、紫紅長(zhǎng)茄、黑瑪2、麗華2號(hào)、天龍春秋、110-2#、傾國(guó)、天龍長(zhǎng)茄、D-7-1、D-6-1、黑瑪1、T13、大阪長(zhǎng)茄、F19-1-1、K80-1-1-1、26綠茄。其特點(diǎn)是多為引種或具國(guó)外血統(tǒng)的雜交種，果實(shí)以長(zhǎng)棒狀和紫黑色為主。

表3 供試茄子材料形態(tài)多樣性的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

表4 供試茄子材料9種果形性狀的頻率分布

表5 供試茄子材料7種果皮顏色性狀的頻率分布

表6 供試茄子材料7個(gè)表型性狀的相關(guān)性分析

在Pearson相關(guān)性系數(shù)19.5處可將供試材料分為七個(gè)類群：

第一類群共包含10份種質(zhì)：BW4、BW5、BW8、BW6、BW2、觀賞茄（細(xì)圓紅）、3-4（06）-1、30、海南南壩野涼果、觀賞茄（圓白）。這些材料的表型性狀與其他種質(zhì)間差異均較大，被聚為一類。其中BW4、BW5、BW8、BW6、BW2果實(shí)為綠色，果形短棒狀或扁圓形，聚為一個(gè)亞類。觀賞茄（細(xì)圓紅）、海南南壩野涼果、觀賞茄（圓白）等為近緣野生種，果實(shí)為圓形小果，白或橘紅色。第二類群共包含15份種質(zhì)：115綠、147、F16-1-1、秋茄、秋茄91-49、142、115B、澳立（墨王香茄）、39#、茄雜6號(hào)、361青茄、黑金大圓茄、908單2、28竹絲茄、906-1。該類群的材料中包含多數(shù)圓球形、扁圓形茄子，以及部分短棒狀茄子?？蛇M(jìn)一步劃分為三個(gè)亞類：第一亞類包括115綠、147、F16-1-1 3個(gè)品種，其一致特征主要是果實(shí)卵圓形，果萼綠紫色；第二亞類包括秋茄、秋茄91-49、142、115B、澳立（墨王香茄）等品種，多為黑紫色棒狀茄，花冠色及葉形基本一致；第三個(gè)亞類包括39#、茄雜6號(hào)、361青茄、黑金大圓茄、908單2、28竹絲茄、906-1等品種，果皮色多為紫色或黑紫色，株型及莖茸毛等表型一致。第三類群共包含8份種質(zhì)：花長(zhǎng)茄、159、173、BW10、BW9、金果旺農(nóng)紫紅茄、白龍、896。該類群內(nèi)主要包括一些西南地區(qū)以外的紫紅色長(zhǎng)棒狀茄子，可分為兩個(gè)亞類：前7個(gè)品種聚為第一亞類，其果實(shí)為棒狀，花冠均為淺紫色。第二亞類896果實(shí)為長(zhǎng)棒狀，花柱類型為花柱長(zhǎng)于雄蕊。第四類群共包含16份種質(zhì)：901、992-2、680（04）-1、b-37、萬噸長(zhǎng)茄、897-1、111-09-1、B-37、110-1-1、98#、86、901#（原始）、火金剛、賽龍王-1、132、改良紫紅長(zhǎng)茄。該組中各材料的果實(shí)以黑紫色、長(zhǎng)棒狀為主，材料主要來源于四川及重慶。第五類907-2-1單獨(dú)聚為一類。第六類群共包含8份種質(zhì)：F12-1-1、F16-5-8、豐姿、T-1-1（07）、3-4-4-1-1、7-8（06）-2、K167、F13-1-7。該組包含了美國(guó)與重慶地方茄子的雜交種、具美國(guó)和日本血統(tǒng)的中國(guó)茄子以及荷蘭引種的部分茄子，這些材料的果實(shí)以棒狀、黑紫色為主，果萼綠色，果面無斑紋。第七類群共包含18份種質(zhì)：7-8-3-1、精選紫紅長(zhǎng)茄、春喜16號(hào)、紫紅長(zhǎng)茄、黑瑪2、麗華2號(hào)、天龍春秋、110-2#、傾國(guó)、天龍長(zhǎng)茄、D-7-1、D-6-1、黑瑪1、T13、大阪長(zhǎng)茄、F19-1-1、K80-1-1-1、26綠茄。該類群內(nèi)的材料包含4份日本引種或具日本血統(tǒng)的茄子，以及5份一代雜種、2份國(guó)外引種、7份四川地方品種。這些材料果實(shí)多為黑紫色、長(zhǎng)棒狀以及中早熟。

圖1 使用平均聯(lián)接（組間）的樹狀圖

3 結(jié)論與討論

茄子主要集中在亞洲種植，近些年地區(qū)間的引種頻繁，不同生態(tài)類型間的基因交流廣泛，因此單純依據(jù)果實(shí)的形狀和地理起源分類已經(jīng)不能真實(shí)地反映材料間的遺傳背景和遺傳差異（廖毅 等，2009）。本試驗(yàn)通過對(duì)76份茄子種質(zhì)資源的株型、葉色、果形指數(shù)等27個(gè)形態(tài)學(xué)性狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各表型性狀的變異系數(shù)中，葉刺最大，為493.3%，果面斑紋和果萼刺次之，果實(shí)彎曲度變異系數(shù)最小，為10.9%；對(duì)76份茄子材料選取有關(guān)花、葉、果實(shí)的7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，其中花柱長(zhǎng)度、果皮顏色與果形間呈極顯著正相關(guān)，葉長(zhǎng)與果形間呈極顯著負(fù)相關(guān)，花柱長(zhǎng)度與葉長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)。多元統(tǒng)計(jì)法分析中的許多步驟，如性狀的選取、數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)化以及采用何種聚類方法等，都具有一定的主觀性，不同方法往往產(chǎn)生不同的結(jié)果，如果性狀選取不合理，即使記錄可靠、運(yùn)算精確并且采用較好的計(jì)算方法，也得不到正確的分類結(jié)果?？梢娦誀畹耐葱浴⒎€(wěn)定性和相關(guān)性是數(shù)量分類中性狀選取問題的核心（連勇 等，2006）。本試驗(yàn)在選取分類性狀時(shí)著重考慮了這些方面的因素，選取的性狀多為花器官及果實(shí)特征，選用了27個(gè)較為穩(wěn)定的性狀作為標(biāo)記來進(jìn)行多樣性的研究（易金鑫，2000）。

對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行聚類分析，以種質(zhì)間Pearson相關(guān)性系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)將供試材料聚為了三大類群和七個(gè)類群，具有相同來源、相似生態(tài)類型及親緣關(guān)系較近的材料大多聚為同一類。從聚類結(jié)果看，栽培茄的分類既保持了傳統(tǒng)上以果實(shí)性狀作為重要依據(jù)的基礎(chǔ)，也發(fā)生了性狀相互交替聚類的現(xiàn)象，可以客觀反映目前栽培種茄子在人工選擇前提下的遺傳變異的方向。聚類分析較好地區(qū)分出了國(guó)外的部分種質(zhì)、具有國(guó)外茄子血統(tǒng)的種質(zhì)以及近緣野生種材料，而對(duì)國(guó)內(nèi)地方品種和雜種一代茄子材料的劃分不夠理想，可能與這些材料間的遺傳基礎(chǔ)較窄有關(guān)。茄子在西南地區(qū)栽培廣泛，基因交流和自然變異比較快，茄子遺傳育種中應(yīng)注重對(duì)原始資源的保存與利用，育種工作中除了對(duì)目標(biāo)性狀的變異保留外，也需要對(duì)其他變異有所針對(duì)性地進(jìn)行選擇和保存，從而為茄子育種積累更多自然材料和性狀。

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