李家明 李洪龍 黃則棟 陳露 許茹 鐘鳳林

摘要：【目的】調(diào)查統(tǒng)計31份苦瓜種質(zhì)資源在夏季高溫環(huán)境下的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)并進行耐熱性分析評價，旨在建立田間苦瓜種質(zhì)資源耐熱性分析評價的方法和體系及篩選鑒定指標和優(yōu)良耐熱的苦瓜種質(zhì)資源?！痉椒ā窟B續(xù)兩年在福建夏季高溫環(huán)境下對31份苦瓜種質(zhì)資源進行大田栽培比較試驗，通過調(diào)查統(tǒng)計苦瓜的22個主要農(nóng)藝性狀指標，運用相關(guān)性分析、主成分分析和逐步回歸分析對供試苦瓜種質(zhì)資源進行綜合分析評價?！窘Y(jié)果】在高溫環(huán)境下不同苦瓜供試材料產(chǎn)量差異較大，變異系數(shù)為35.48%，第一雌花節(jié)位、瓜長、瓜形和瓜瘤形狀等果實性狀變異系數(shù)在9.05%～41.27%，表現(xiàn)出豐富多樣性，有利于耐熱苦瓜種質(zhì)資源的篩選?？喙袭a(chǎn)量與單瓜重、葉長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同）;單瓜重與瓜肉厚、瓜寬呈極顯著正相關(guān);第一雌花節(jié)位與植株分枝性呈顯著正相關(guān)（P<0.05，下同），與主蔓節(jié)長呈顯著負相關(guān)，各農(nóng)藝性狀指標之間反映的存在信息重疊，需要綜合分析評價苦瓜種質(zhì)資源的耐熱性。主成分分析將22個農(nóng)藝性狀指標歸納為7個獨立的綜合指標（累計貢獻率達76.654%），前5個主成分可概括為產(chǎn)量因子、瓜形因子、瓜瘤因子、早熟性因子和葉形因子，第六和第七主成分載荷最高的性狀指標為種子性狀，可概括為種子因子。主成分綜合評價和聚類分析表明，表現(xiàn)優(yōu)于CK的有7份苦瓜種質(zhì)資源，具有植株分枝性強、主蔓粗壯、葉片大、單瓜重、瓜肉厚等特性。進一步利用逐步回歸分析法建立了苦瓜種質(zhì)資源耐熱性評價數(shù)學模型F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15，篩選出單瓜重、葉柄長、瓜瘤密度、植株分枝性、葉長、主蔓直徑、葉寬、瓜色、種子顏色、種子花紋和瓜肉厚等11個耐熱性鑒定指標?！窘Y(jié)論】供試的K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29等7份苦瓜材料可作為優(yōu)異的耐熱種質(zhì)資源進行耐熱苦瓜品種的選育。建立的數(shù)學模型和篩選出的11個鑒定指標可用于田間苦瓜種質(zhì)資源耐熱性的快速鑒定篩選，提高耐熱育種效率。

關(guān)鍵詞： 苦瓜;種質(zhì)資源;高溫環(huán)境;耐熱性;農(nóng)藝性狀;主成分分析;聚類分析

中圖分類號： S642.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）10-2488-10

Comprehensive evaluation of bitter gourd germplasm resources agronomic traits in high temperature environment in summer

LI Jia-ming1， LI Hong-long2， HUANG Ze-dong2， CHEN Lu1， XU Ru1， ZHONG Feng-lin1*

（1College of Horticulture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou? 350002， China; 2Fujian Tianmei Seed Industry Technology Co.， Ltd.， Fuzhou? 350000， China）

Abstract：【Objective】Under the high temperature environment in summer， the agronomic characters of 31 bitter gourd resources were investigated and the heat resistance was analyzed and evaluated， to establish a method system for the analysis and evaluation of heat resistance of bitter gourd germplasm resources in the field， and to screen identification indicators and excellent heat-resistant bitter gourd germplasm resources. 【Method】In this experiment， 31 trials of bitter gourd germplasm resources were compared in the high temperature environment for two consecutive years. The 22 major agronomie traits of bitter gourd were investigated and statistically analyzed. Correlation analysis， principal component analysis and stepwise regression analysis were used to comprehensively analyze and evaluate the germplasm resources of bitter gourd. 【Result】In the high temperature environment， the yield of different bitter gourd tested materials was quite different， the coefficient of variation was 35.48%. The coefficient of variation of fruit traits such as first female flower position， fruit length， fruit shape， and warty shape was between 9.05% and 41.27%. These bitter gourd showed rich diversity， which was conducive to the selection of heat-resistant bitter gourd germplasm resources. The yield of bitter gourd in high temperature environment had extremely significant positive correlation with the fruit weight and leaf length（P<0.01， the same below）. The fruit weight had extremely significant positive correlation with the fruit wall thickness and fruit dia-meter. The first female of flower position was significantly positively correlated with plant branching（P<0.05， the same below）， and was significantly negatively correlated with the main vine node length. There was information overlap among the agronomic traits. It was necessary to comprehensively analyze and evaluate the heat resistance of bitter gourd germplasm resources. Principal component analysis categorized 22 agronomic traits into 7 independent comprehensive indexes（cumulative contribution rate reached 76.654%）. The first five main components could be summarized as yield factor， fruit shape factor， fruit warty factor， premature factor， leaf shape factor. The trait index with the highest load of the sixth and seventh principal components was seed traits， which could be summarized as seed factors. Principal component comprehensive evaluation and cluster analysis showed that there were seven bitter gourd germplasm resources that performed better than CK. It had the characteristics of strong plant branching， strong main vine， large leaves， heavy weight of single fruit， and thick flesh.Further used the stepwise regression analysis method to establish a reliable mathematical model for evaluating the heat tolerance of bitter gourd germplasm resources. The model was F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15. Eleven heat-resistance identification indexes were screened out， such as single fruit weight， length of petiole， warty density，plant branching， leaf length， main vine diameter， leaf diameter， fruit color，seed color，seed figure and fruit wall thickness. 【Conclusion】The seven bitter gourd materials tested in this experiment， including K9， K10， K11， K20， K26， K28， K29， can be used as excellent heat-resistant germplasm resources for breeding of heat-resistant bitter gourd varieties. The established mathematical model and the selected 11 identification indicators can be used for the rapid identification and increasing efficacy of heat tolerance of field bitter gourd germplasm resources.

Key words： bitter gourd; germplasm resources; high-temperature environment; heat resistance; agronomic traits; principal component analysis; cluster analysis

Foundation item： Fujian Modern Agricultural Vegetable Industry Technology System Project（Minnongzong〔2019〕144）; Major Science and Technology Project of Fujian（2018NZ0002-2）

0 引言

【研究意義】苦瓜（Momordica charantia L.）是葫蘆科苦瓜屬一年生草本植物，以食用嫩瓜為主，具有很高的營養(yǎng)和藥用價值（許紅心和倪堅軍，2001;朱新產(chǎn)等，2003;Leung et al.，2009），廣受消費者的青睞?？喙闲韵矞嘏瘽駶櫗h(huán)境，最適生長溫度為20～30 ℃（張振賢，2003），是夏季主要的消暑蔬菜之一。苦瓜在整個生長發(fā)育期受溫度的影響很大，其表型形態(tài)特征能夠直觀反映不同材料之間耐熱性的差異。近年來夏季高溫天氣頻發(fā)，持續(xù)的高溫天氣常造成苦瓜生長發(fā)育緩慢，產(chǎn)量下降，嚴重時造成植株死亡，使瓜農(nóng)遭受重大經(jīng)濟損失（曾晶等，2011）。因此，選育適宜夏季高溫環(huán)境栽培的苦瓜品種成為苦瓜育種的重要趨勢?！厩叭搜芯窟M展】在生產(chǎn)應(yīng)用中，通過收集、引進苦瓜種質(zhì)資源進行田間高溫環(huán)境的種植比較試驗，進而篩選出耐熱性強的種質(zhì)資源進行雜交純化，選育出優(yōu)良耐熱的苦瓜品種是目前苦瓜生產(chǎn)中的主要育種手段（鄭巖松等，2008;陳小鳳等，2011;曾晶等，2011;李洪龍等，2016）?；谵r(nóng)藝性狀指標，運用多元統(tǒng)計分析方法對作物的耐熱性進行評價，是一種可靠的方法。于江輝等（2012）通過研究分期播種對5份東北粳稻種質(zhì)的株高、結(jié)實率和千粒重等農(nóng)藝性狀的影響并進行相關(guān)性和回歸分析評價，結(jié)果表明東稻2號和合江195對高溫的適應(yīng)性強，可作為湖南地區(qū)早稻種植。但忠等（2013）研究田間高溫對20份歐洲型黃瓜材料株高、莖粗、葉面積和化瓜數(shù)等性狀指標的影響，通過隸屬函數(shù)法和聚類分析篩選出4份耐熱黃瓜種質(zhì)資源。于康珂等（2016）研究高溫對30份玉米雜交種株高、穗位高、莖粗和結(jié)實率等指標的影響，運用主成分、隸屬函數(shù)和逐步回歸分析方法進行評價，篩選出產(chǎn)量、百粒重、穗長、穗粗和結(jié)實率5個玉米花期耐熱性評價指標。汪明華等（2019）通過對大豆花期進行田間人工高溫脅迫，調(diào)查統(tǒng)計35份大豆材料的株高、單株莢數(shù)和百粒重等產(chǎn)量性狀及葉綠素含量、相對電導(dǎo)率等生理指標，運用主成分分析法、隸屬函數(shù)法和聚類分析法進行分析評價，鑒定篩選出2份耐熱型大豆材料。目前，在苦瓜耐熱性分析評價方面，鄭巖松等（2018）研究表明苦瓜品系的耐熱性與初花期、開花天數(shù)、果肉橫徑、果肉厚和總產(chǎn)量等性狀指標呈正相關(guān)?！颈狙芯壳腥朦c】關(guān)于耐熱苦瓜種質(zhì)資源評價的方法仍缺乏理論參考依據(jù)，生產(chǎn)者通常根據(jù)單一或幾個農(nóng)藝性狀指標進行種質(zhì)資源的優(yōu)劣評判，缺乏系統(tǒng)完整的評價體系?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以31份苦瓜種質(zhì)資源為試驗材料，連續(xù)兩年在福建高溫環(huán)境下進行種植比較試驗，統(tǒng)計調(diào)查包括植株性狀、葉片性狀、果實性狀和產(chǎn)量等22個農(nóng)藝性狀指標，運用主成分分析、聚類分析和逐步回歸分析方法對31份苦瓜種質(zhì)資源進行綜合分析評價，建立田間苦瓜種質(zhì)資源耐熱性的評價方法和體系，篩選用于苦瓜種質(zhì)資源耐熱性鑒定的農(nóng)藝性狀及綜合表現(xiàn)優(yōu)異的耐熱苦瓜種質(zhì)資源，為苦瓜種質(zhì)資源的田間耐熱評價和鑒定提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試的31份苦瓜種質(zhì)資源材料均由福建田美種業(yè)科技有限公司白沙育種基地收集并提供，其中以福建地區(qū)夏季主栽的耐熱苦瓜品種秦朝為對照（CK），其余30份苦瓜種質(zhì)資源依次編號K1～K30，苦瓜種質(zhì)資源的果實性狀特征及來源地見表1。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設(shè)計 試驗材料于2017—2018年夏季在福建田美種業(yè)科技有限公司白沙育種基地（東經(jīng)119°02′，北緯26°13′）種植，采用拱架式栽培方式，隨機區(qū)組設(shè)計，雙行種植，每小區(qū)10株，設(shè)3次重復(fù)。小區(qū)行長6.5 m，行距2.0 m，株距1.5 m，覆蓋地膜，常規(guī)管理，于授粉后12～15 d開始采摘商品瓜，持續(xù)采摘1個月估算產(chǎn)量，每小區(qū)選取6個單株掛牌進行植株性狀和果實性狀的調(diào)查統(tǒng)計，另每小區(qū)掛牌留取6個商品瓜生長至轉(zhuǎn)色進行采種，收種后調(diào)查統(tǒng)計種子性狀?？喙仙L的最適溫度為20～30 ℃，環(huán)境溫度高于35 ℃的天數(shù)超過整個生育期的2/3，最高溫超過40 ℃，最低溫在20～27 ℃（圖1）。

1. 2. 2 性狀指標測定 2017和2018年連續(xù)兩年進行苦瓜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀調(diào)查，取平均值，參照《苦瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》（沈鏑，2008），調(diào)查植株分枝性（X1）、主蔓節(jié)長（X2）、主蔓直徑（X3）、葉長（X4）、葉寬（X5）、葉色（X6）、葉柄長（X7）、第一雌花節(jié)位（X8）、瓜形（X9）、瓜色（X10）、瓜柄長（X11）、瓜長（X12）、瓜寬（X13）、單瓜重（X14）、瓜肉厚（X15）、瓜瘤形狀（X16）、瓜瘤大小（X17）、瓜瘤密度（X18）、單瓜種子數(shù)（X19）、種子顏色（X20）、種子花紋（X21）和產(chǎn)量（X22）等22個性狀指標。為便于計算，將苦瓜種質(zhì)資源質(zhì)量性狀進行賦值（沈鏑，2008）（表2）。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016進行統(tǒng)計整理，運用SPSS 21.0進行主成分分析、聚類分析和逐步回歸分析。主成分分析數(shù)學模型公式如下：

F1=a11ZX1+a21ZX2+[…]+an1ZXn

F2=a12ZX1+a22ZX2+[…]+an2ZXn

[?]

Fn=a1mZX1+a2mZX2+[…]+anmZXn

式中，F(xiàn)1，F(xiàn)2，[…]，F(xiàn)n為第n個主成分，a1i，a2i，…，ani（i=1，2，[…]，m）為單個性狀指標特征值對應(yīng)的特征向量，ZX1，ZX2，…，ZXn指原始性狀指標數(shù)據(jù)經(jīng)過標準化處理的值。

F=[λ1Σλn]F1+[λ2Σλn]F2+[…]+[λnΣλn]Fn

式中，F(xiàn)為主成分綜合評價分值，λ1，λ2，…，λn為對應(yīng)主成分的方差貢獻率。

2 結(jié)果與分析

2. 1 苦瓜種質(zhì)資源果實性狀及產(chǎn)量的比較分析

苦瓜的產(chǎn)量、早熟性和果實特性等經(jīng)濟性狀是苦瓜育種工作的重要選擇指標，供試31份苦瓜種質(zhì)資源主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)出較大差異（表3）。苦瓜果實形態(tài)性狀中瓜形、瓜色、瓜瘤形狀、瓜瘤大小和瓜瘤密度的變異系數(shù)較大，分別為41.27%、21.75%、30.16%、22.91%和26.77%。果實類型豐富多樣，按瓜形可分為長棒形、短棒形、長紡錘形、短紡錘形、長圓錐形和短圓錐形;按瓜色可分為白綠色、黃綠色、淺綠色、綠色和墨綠色;按瓜瘤可分為粒瘤、刺瘤、條瘤和條粒相間瘤。瓜長、瓜寬、單瓜重、瓜肉厚和產(chǎn)量的變異系數(shù)分別為13.33%、10.05%、13.48%、9.05%和35.48%。不同的苦瓜材料在瓜長、單瓜重和產(chǎn)量上具有較大差異，K29的瓜長可達38.07 cm，K6的瓜長僅18.43 cm，K2的單瓜重可達474.27 g，K17的單瓜重僅262.42 g。產(chǎn)量是各農(nóng)藝性狀和高溫環(huán)境共同作用的結(jié)果，產(chǎn)量高于CK的苦瓜種質(zhì)資源共有10份，包括K2、K5、K7、K11、K12、K14、K15、K20和K29，其中K11的產(chǎn)量最高，達52586.13 kg/ha，約是CK的1.9倍;K4、K6和K22產(chǎn)量較低，產(chǎn)量僅分別為CK的42.41%、45.91%和44.97%。第一雌花節(jié)位是衡量苦瓜早熟性的重要性狀指標，其變異系數(shù)為15.95%，供試苦瓜種質(zhì)資源包括早熟和晚熟類型的苦瓜，早熟性強的苦瓜符合育種工作者的選育目標，有利于增大苦瓜市場經(jīng)濟效益。供試苦瓜種質(zhì)資源具有豐富多樣的經(jīng)濟性狀，能滿足不同地域消費者對苦瓜果實偏好的需求及生產(chǎn)者的經(jīng)濟利益，適合作為優(yōu)良耐熱苦瓜品種選育的備選材料。

2. 2 苦瓜種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

通過對22個性狀指標的相關(guān)性分析（表4），發(fā)現(xiàn)各性狀之間存在復(fù)雜的相關(guān)性。產(chǎn)量與單瓜重和葉長呈極顯著正相關(guān)（P<0.01，下同），與瓜色、瓜寬和瓜肉厚呈顯著正相關(guān)（P<0.05，下同），可見，單瓜重、瓜寬和瓜肉厚數(shù)值大的苦瓜種質(zhì)資源在產(chǎn)量表現(xiàn)為高產(chǎn)。葉長與葉寬和產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，說明葉片面積大有利于苦瓜種質(zhì)資源進行光合作用，積累更多的有機物，增加苦瓜產(chǎn)量。單瓜重與瓜寬和瓜肉厚呈極顯著正相關(guān)，與瓜柄長呈顯著負相關(guān)，說明瓜寬和瓜肉厚能夠顯著影響單瓜重，而單瓜重較重的苦瓜種質(zhì)資源瓜柄長度小，可能是由于瓜柄越長，韌性越小，不利于懸掛重量大的苦瓜果實。綜上所述，各農(nóng)藝性狀相互之間反映的信息存在相互重疊現(xiàn)象，對耐熱性苦瓜種質(zhì)資源的評價起到的作用不盡相同，從而對苦瓜種質(zhì)資源的耐熱性綜合評價產(chǎn)生影響。為科學、有效地評價夏季高溫環(huán)境下苦瓜種質(zhì)資源的耐熱性表現(xiàn)，需要在此基礎(chǔ)上利用主成分分析、聚類分析和逐步回歸分析對31份苦瓜種質(zhì)資源進行綜合評價。

2. 3 苦瓜種質(zhì)資源的綜合評價

2. 3. 1 主成分分析 對31份苦瓜種質(zhì)資源22個性狀指標進行主成分分析，結(jié)果見表5，共提取7個主成分，累計貢獻率達76.654%，能夠反映原始性狀指標的絕大部分信息，且主成分間相互獨立，可作為苦瓜種質(zhì)資源對夏季高溫環(huán)境適應(yīng)性評價的綜合指標。第一主成分（PC1）貢獻率較大的性狀指標包括瓜肉厚、單瓜重、瓜寬和產(chǎn)量，特征向量分別為0.882、0.863、0.814和0.608，其中瓜肉厚、單瓜重與產(chǎn)量均有顯著相關(guān)性，在一定程度上反映產(chǎn)量大小，可稱為產(chǎn)量因子，能反映原始數(shù)據(jù)信息量的15.160%。第二主成分（PC2）主要由瓜色、瓜長、主蔓節(jié)長和瓜形決定，特征向量分別為0.727、0.721、0.620和-0.601，其中瓜色、瓜長和瓜形主要描述苦瓜果實的特征，為瓜形因子，可反映原始數(shù)據(jù)信息量的13.243%。第三主成分（PC3）主要由瓜瘤大小、瓜瘤密度和瓜瘤形狀決定，特征向量分別為0.885、0.764和-0.733，為瓜瘤因子，可反映原始數(shù)據(jù)信息量的11.717%。第四主成分（PC4）主要由第一雌花節(jié)位、種子花紋和植株分枝性決定，特征向量分別為0.795、0.676和0.623，植株分枝性和種子花紋與第一雌花節(jié)位均有顯著相關(guān)性，第一雌花節(jié)位貢獻率最大，可概括為早熟性因子，其可反映原始數(shù)據(jù)信息量的10.225%。第五主成分（PC5）主要由葉長、葉寬和葉色決定，特征向量分別為0.843、0.802和-0.485，為葉形因子，可反映原始數(shù)據(jù)信息量的9.232%;第六主成分（PC6）和第七主成分（PC7）中種子顏色和單瓜種子數(shù)的貢獻率最大，分別為-0.821和0.695，可綜合概括為種子因子，分別反映原始數(shù)據(jù)信息量的9.169%和7.908%。主成分分析提取的7個主因子綜合概括了苦瓜整個生長期的各項性狀指標，各主成分性狀指標間相互獨立，能代表原始數(shù)據(jù)的絕大部分信息，對苦瓜種質(zhì)資源的綜合評價可從產(chǎn)量因子、瓜形因子、瓜瘤因子、早熟性因子、葉形因子和種子因子等6個方面入手，綜合考量苦瓜種質(zhì)資源在夏季高溫環(huán)境下的適應(yīng)性，從而篩選出優(yōu)良種質(zhì)資源。

2. 3. 2 綜合評價 對供試的31份苦瓜種質(zhì)資源進行綜合評價，以單個主成分貢獻率與累計貢獻率的比值為權(quán)重，建立苦瓜種質(zhì)資源綜合評價的數(shù)學模型：

PC=0.19777PC1+0.17276PC2+0.15286PC3+

0.13339PC4+0.12044PC5+0.11962PC6+

0.10316PC7

利用該模型計算苦瓜種質(zhì)資源各性狀的綜合得分（F）（圖2），分值高于CK的苦瓜種質(zhì)資源有7份，即K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29，說明這7份苦瓜種質(zhì)資源在夏季高溫環(huán)境下綜合表現(xiàn)優(yōu)于CK。采用歐氏距離對F進行分類，當距離取5.5時可將31份苦瓜種質(zhì)資源聚為三大類（圖2）。第Ⅰ類包括排名前8的苦瓜種質(zhì)資源K9、K10、K11、K20、K26、K28、K29和CK，屬于對高溫環(huán)境適應(yīng)性強的苦瓜種質(zhì)資源;第Ⅱ類包括K2、K3、K4和K5等在內(nèi)的17份苦瓜種質(zhì)資源，其對高溫環(huán)境的適應(yīng)能力中等;第Ⅲ類包括K1、K6、K13、K17、K23和K24，這6份苦瓜種質(zhì)資源對高溫環(huán)境的適應(yīng)性較弱。

2. 4 苦瓜種質(zhì)資源評價模型的建立

為準確客觀建立苦瓜種質(zhì)資源田間評價鑒定的數(shù)學模型，把主成分綜合評價分值（F）作為因變量，調(diào)查統(tǒng)計的22個農(nóng)藝性狀指標作為自變量進行逐步回歸分析，建立回歸方程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)主蔓節(jié)長（X2）、葉色（X6）、第一雌花節(jié)位（X8）、瓜形（X9）、瓜柄長（X11）、瓜長（X12）、瓜寬（X13）、瓜瘤形狀（X16）、瓜瘤大?。╔17）、單瓜種子數(shù)（X19）和產(chǎn)量（X22）的回歸系數(shù)的顯著水平均大于0.05，可從方程中逐一剔除，因此，對剩余性狀指標進行回歸分析，選用非標準化系數(shù)，最終建立回歸方程為F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15，方程的決定系數(shù)R2=0.985，調(diào)整后的R2=0.976，F(xiàn)=114.061，P=0.000<0.01，此方程達到極顯著水平，表明苦瓜性狀指標單瓜重（X14）、葉柄長（X7）、瓜瘤密度（X18）、植株分枝性（X1）、葉長（X4）、主蔓直徑（X3）、葉寬（X5）、瓜色（X10）、種子顏色（X20）、種子花紋（X21）、瓜肉厚（X15）與綜合評價分值（F）存在極顯著的線性關(guān)系，這些指標可作為苦瓜種質(zhì)資源田間鑒定篩選的評價指標，通過該鑒定方法體系最終篩選出K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29作為耐熱性表現(xiàn)優(yōu)異的苦瓜育種資源。

2. 5 苦瓜種質(zhì)資源高溫環(huán)境適應(yīng)性鑒定指標比較分析

綜合聚類分析和回歸分析結(jié)果，3種不同類苦瓜種質(zhì)資源的11個農(nóng)藝性狀鑒定指標如表6所示。第Ⅰ類8份苦瓜種質(zhì)資源對夏季高溫環(huán)境的適應(yīng)性較強，性狀表現(xiàn)為植株分枝性強，苦瓜果實顏色偏深綠，瓜瘤密度大，種子有花紋，主蔓直徑、葉長、葉寬、葉柄長、單瓜重和瓜肉厚較大。第Ⅲ類包括6份苦瓜種質(zhì)資源，在高溫環(huán)境下植株分枝性弱，瓜色偏淺綠色，種子顏色黑色，無花紋，主蔓直徑、葉長、葉寬、葉柄長、單瓜重和瓜肉厚均較小。第Ⅱ類有17份苦瓜種質(zhì)資源，植株分枝性較強，瓜色偏深，瓜瘤密度較大，主蔓直徑、葉長、葉寬、葉柄長、單瓜重和瓜肉厚等均大于第Ⅲ類。

3 討論

種質(zhì)資源引進、鑒定及篩選是蔬菜作物育種工作的基礎(chǔ)（吳雪霞等，2010;李景富等，2018;徐睿等，2018）。本研究以31份苦瓜種質(zhì)資源為供試材料，連續(xù)兩年在福建夏季高溫環(huán)境下栽培，對其22個農(nóng)藝性狀進行調(diào)查統(tǒng)計，結(jié)果發(fā)現(xiàn)苦瓜主要經(jīng)濟性狀類型豐富多樣，苦瓜果實形態(tài)性狀的平均變異系數(shù)為28.57%，變異系數(shù)較大，苦瓜果實按瓜形可分為長棒形、短棒形、長紡錘形、短紡錘形、長圓錐形和短圓錐形;按瓜色可分為白綠色、黃綠色、淺綠色、綠色和墨綠色;按瓜瘤可分為粒瘤、刺瘤、條瘤和條粒相間瘤?？喙瞎麑嵉念愋拓S富多樣，適于選育適合不同地區(qū)消費市場的苦瓜品種。胡開林和付群梅（2001）研究表明第一雌花節(jié)位、單瓜重和果肉厚等主要經(jīng)濟性狀以加性效應(yīng)為主，提出選育優(yōu)良的苦瓜品種，要充分利用苦瓜主要經(jīng)濟性狀的加性效應(yīng)，分別篩選純化出早熟、豐產(chǎn)、抗逆的苦瓜親本，再進行親本之間雜交，才能選育出抗逆性強的優(yōu)良苦瓜品種。黃如葵等（2008）對33個苦瓜種質(zhì)資源進行形態(tài)學聚類，分為野生型、密瘤小果型和長大果形組群，表明苦瓜種質(zhì)資源間的遺傳距離較大，具有較強的地域性，豐富的苦瓜種質(zhì)資源有利于優(yōu)良苦瓜品種的選育和交流。本研究中供試苦瓜種質(zhì)資源的產(chǎn)量和第一雌花節(jié)位的變異系數(shù)分別為35.48%和15.95%，產(chǎn)量和早熟性表現(xiàn)差異較大，高產(chǎn)和早熟的苦瓜種質(zhì)資源有利于早熟性、豐產(chǎn)性強的苦瓜品種選育。同時，本研究相關(guān)性分析結(jié)果表明，苦瓜農(nóng)藝性狀間相關(guān)性復(fù)雜，如產(chǎn)量與葉長、單瓜重呈極顯著正相關(guān)，與瓜色、瓜寬呈顯著正相關(guān)，單瓜重與瓜肉厚、瓜寬呈極顯著正相關(guān)，瓜色與瓜瘤大小、瓜瘤密度呈顯著正相關(guān)，與瓜長呈極顯著正相關(guān)，第一雌花節(jié)位與植株分枝性存在顯著正相關(guān)，與主蔓節(jié)長存在顯著負相關(guān)。這些農(nóng)藝性狀對苦瓜種質(zhì)資源的分析評價起著重要的作用，利用多性狀指標進行綜合評價有利于種質(zhì)資源的篩選（劉進生等，1994）。本研究所選用的31份苦瓜種質(zhì)資源主要經(jīng)濟性狀豐富多樣，農(nóng)藝性狀間相關(guān)性復(fù)雜，構(gòu)成了優(yōu)異苦瓜品種選育的基礎(chǔ)材料，有利于苦瓜種質(zhì)資源的評價篩選。

運用多元統(tǒng)計分析方法對農(nóng)作物抗逆性進行綜合分析評價已成為一種重要工具（許小萬等，2009）。高溫影響作物的性狀表現(xiàn)和產(chǎn)量（宋洪元等，1998;Liu et al.，2013;Haba et al.，2014），通過比較分析高溫環(huán)境下苦瓜農(nóng)藝性狀指標的表現(xiàn)，采用多元統(tǒng)計分析的方法可有效評價苦瓜種質(zhì)資源對高溫環(huán)境的適應(yīng)性。目前，在水稻（黃英金等，1999）、小麥（陳希勇等，2000）、大豆（靳路真等，2016）等糧食和經(jīng)濟作物以及葉用萵苣（陳青君等，2011）、黃瓜（但忠等，2013）、辣椒（姜燕，2014）等園藝蔬菜作物上均有廣泛應(yīng)用。本研究通過主成分分析法將供試苦瓜材料的22個農(nóng)藝性狀指標降維轉(zhuǎn)換為7個主成分，表明苦瓜種質(zhì)資源耐熱性可從苦瓜的產(chǎn)量、瓜形、瓜瘤、早熟性和葉形等方面進行綜合評價。高溫能夠影響葉片的生長和光合速率，不同耐熱性苦瓜的葉形能夠直觀表達高溫對葉片生長的影響，產(chǎn)量性狀體現(xiàn)葉片在高溫環(huán)境下光合積累有機物能力的高低，葉形和產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀指標能夠直觀評價苦瓜的耐熱性，與鄭巖松等（2018）的研究結(jié)果一致。早熟性、瓜形和瓜瘤性狀等指標對滿足不同市場需求耐熱苦瓜品種的選育具有重要意義，能夠客觀、全面的進行苦瓜種質(zhì)資源評價。聚類分析將31份苦瓜種質(zhì)資源分為3類，第Ⅰ類有8份苦瓜種質(zhì)資源，對夏季高溫環(huán)境的適應(yīng)性最強，具有植株分枝性強，葉片綠色偏深，主蔓節(jié)長、主蔓直徑、葉片長度、葉片寬度、瓜肉厚度和單瓜重均較大等特點。第Ⅱ類包括17份苦瓜材料，植株的分枝性一般，瓜色以淺綠或綠色為主，主蔓直徑、葉長、葉寬、葉柄長、單瓜重和瓜肉厚等均小于第Ⅰ類，整體表現(xiàn)為對高溫環(huán)境適應(yīng)性一般。第Ⅲ類包括6份苦瓜種質(zhì)資源，瓜色主要為白綠色、黃綠色和淺綠色，種子顏色黑色，無花紋，主蔓直徑、葉長、葉寬、葉柄長、單瓜重和瓜肉厚均較小。

4 結(jié)論

通過多元統(tǒng)計分析法篩選出的7份苦瓜種質(zhì)資源在夏季高溫環(huán)境下綜合表現(xiàn)優(yōu)良，可作為耐熱苦瓜品種選育的核心種質(zhì)材料加以利用。本研究建立的數(shù)學模型和篩選出的11個鑒定指標可用于大田苦瓜種質(zhì)資源的快速鑒定篩選，提高育種效率。

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（責任編輯 鄧慧靈）