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74份大果番茄種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性分析及綜合評(píng)價(jià)

2023-09-11 04:31:17范惠冬鄭士金鄭建超田松許世霖劉井莉
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年15期
關(guān)鍵詞:遺傳多樣性種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)

范惠冬 鄭士金 鄭建超 田松 許世霖 劉井莉

摘要:為挖掘優(yōu)良番茄親本,全面了解74份大果番茄種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性,對(duì)番茄種質(zhì)的34個(gè)表型性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析、相關(guān)性分析、主成分分析、聚類分析及綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,74份大果番茄種質(zhì)有豐富的表型性狀遺傳多樣性,各性狀均有較高程度的變異。其中,質(zhì)量性狀遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為0.072~1.382,遺傳多樣性指數(shù)最大的是膠狀物顏色(1.382);數(shù)量性狀遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為1.066~2.048,遺傳多樣性指數(shù)最大的是單花序果數(shù)(2.048);數(shù)量性狀變異系數(shù)變化范圍為12.46%~47.27%,其中,果形指數(shù)變異系數(shù)最大(47.27%)。14個(gè)數(shù)量性狀之間相關(guān)性復(fù)雜多樣。提取前9個(gè)特征值大于1.000的主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到71.750%,表明前9個(gè)主成分已涵蓋全部指標(biāo)絕大部分信息。其中,第1主成分的貢獻(xiàn)率最大,為17.363%,其他主成分貢獻(xiàn)率依次遞減。采用聚類分析,在歐氏距離為5.485處將74份大果番茄種質(zhì)分為11個(gè)組群,第1組群番茄種質(zhì)最多,為47份,此組群番茄品質(zhì)佳,口感甜酸,可用于優(yōu)質(zhì)番茄新品種的培育;第2、第3、第7、第8、第10、第11組群均只包含1份番茄種質(zhì),可作為特殊種質(zhì)加以利用。采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),各種質(zhì)得分范圍為-0.672~0.935,成功篩選出3份綜合得分較高的種質(zhì)JL035、JL034、JL028。研究表明,74份大果番茄的種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性豐富,且包含6份特殊種質(zhì),綜合評(píng)價(jià)得分最高的3份種質(zhì)資源可作為核心種質(zhì)利用。

關(guān)鍵詞:番茄;種質(zhì)資源;遺傳多樣性;聚類分析;綜合評(píng)價(jià);主成分分析

中圖分類號(hào):S641.202 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1002-1302(2023)15-0121-09

基金項(xiàng)目:吉林省財(cái)政廳公益類行業(yè)專項(xiàng)。

作者簡(jiǎn)介:范惠冬(1990—),女,吉林長(zhǎng)春人,碩士,助理研究員,主要從事蔬菜遺傳育種工作。E-mail:fanhuidong1812@163.com。

番茄(Solanum lycopersicum)別稱西紅柿,是多汁漿果,原產(chǎn)于南美洲,為茄科嚴(yán)格自花授粉植物,一年生或多年生。栽培番茄由于多年選育和馴化遺傳背景逐漸變窄,對(duì)栽培番茄進(jìn)行種質(zhì)資源調(diào)查研究,了解種質(zhì)資源多樣性、遺傳變異情況、開展種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)是種質(zhì)資源保護(hù)和合理選配的基礎(chǔ)。

植物表型多樣性是由植物遺傳多樣性和環(huán)境多樣性之間復(fù)雜的相互作用而產(chǎn)生的,具有重要的生物學(xué)研究意義,同時(shí)也在深入研究和利用種質(zhì)資源中加以利用[1-2]。在番茄[3-4]、甘薯[5]、水稻[6]、蘋果[7]、獼猴桃[8]等多種作物種質(zhì)資源的研究中已廣泛使用相關(guān)性分析、遺傳多樣性分析及聚類分析等相關(guān)研究方法,并取得了較好的研究結(jié)果。通過(guò)對(duì)47份大果番茄種質(zhì)資源表型性狀遺傳多樣性進(jìn)行分析,苪文婧等發(fā)現(xiàn),花柱長(zhǎng)度變異數(shù)系在數(shù)量性狀中最大,為44.14%,葉片長(zhǎng)變異系數(shù)最小,為8.15%,數(shù)量性狀多樣性指數(shù)(H′)平均值為1.92;質(zhì)量性狀H′平均值為0.64,參試材料被分為4個(gè)組群[9]。趙云霞等在對(duì)246份番茄種質(zhì)表型性狀分析中發(fā)現(xiàn),葉片著生狀態(tài)H′最高,為2.46,單果質(zhì)量變異系數(shù)最大,為57.86%,供試材料遺傳多樣性豐富;前9個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)66.18%,在遺傳距離為10.0處將供試種質(zhì)劃分為4個(gè)大組群[10]。

目前的研究較多針對(duì)于表型性狀遺傳多樣性開展,而對(duì)于種質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的研究較少。對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)能更直觀地篩選出綜合性狀優(yōu)良的親本,加速番茄新品種選育。本研究通過(guò)對(duì)74份大果番茄的20個(gè)質(zhì)量性狀,14個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析、相關(guān)性分析、主成分分析、聚類分析及綜合評(píng)價(jià),加速綜合性狀高的番茄種質(zhì)的篩選,為番茄育種提供優(yōu)良親本。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為由吉林省蔬菜花卉科學(xué)研究院番茄育種課題組保存的74份大果番茄材料,詳見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)材料于2022年3月10日于吉林省蔬菜花卉科學(xué)研究院育苗溫室進(jìn)行播種,2022年4月25日于吉林省蔬菜花卉科學(xué)研究院大棚試驗(yàn)地進(jìn)行定植。每份材料定植15株,采用隨機(jī)區(qū)組,雙畦定植,畦寬1.2 m,畦長(zhǎng)5.5 m,設(shè)置3次重復(fù),田間常規(guī)管理。

1.3 觀測(cè)項(xiàng)目及記錄標(biāo)準(zhǔn)

在番茄整個(gè)生育期進(jìn)行性狀調(diào)查,以第2穗和第3穗果實(shí)成熟期為主,選取10株長(zhǎng)勢(shì)均勻具有代表性的番茄種質(zhì)調(diào)查,共調(diào)查34個(gè)表型性狀。

20個(gè)質(zhì)量性狀指標(biāo),分別為葉片類型、生長(zhǎng)習(xí)性、生長(zhǎng)勢(shì)、綠肩、葉片形狀、花序類型、葉片數(shù)量、花梗離層、葉片顏色、萼片形狀、果面棱溝、果形、畸形果、熟性、成熟果色、果皮色、果肉色、橫切形狀、葉片狀態(tài)、膠狀物顏色等。

14個(gè)數(shù)量性狀指標(biāo),分別是葉片長(zhǎng)、果梗洼木栓化大小、單果質(zhì)量、果柄長(zhǎng)度、單花序果數(shù)、可溶性固形物含量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、首花序節(jié)位、果形指數(shù)、葉片寬、果實(shí)硬度、果肉厚、心室數(shù)。測(cè)試使用儀器有TD-45糖度計(jì)、MNT-150T游標(biāo)卡尺、GY-4硬度計(jì)。參照《番茄種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[11]進(jìn)行表型性狀調(diào)查描述。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)利用適合農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的多元統(tǒng)計(jì)方法,并利用Excel 2010對(duì)質(zhì)量性狀遺傳多樣性指數(shù)進(jìn)行計(jì)算并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。數(shù)量性狀中數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的計(jì)算及相關(guān)性分析、主成分分析、聚類分析均采用軟件SPSS 20.0進(jìn)行。

參照劉佩君的方法,計(jì)算Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H′),質(zhì)量性狀遺傳多樣性指數(shù)計(jì)算公式為H′=-∑(Pi)(lnPi),i=1,2,3,…,式中:Pi是某個(gè)性狀第i個(gè)級(jí)別的材料數(shù)占材料總數(shù)的百分比;數(shù)量性狀多樣性指數(shù)基于平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)所有材料的每個(gè)性狀進(jìn)行10個(gè)等級(jí)的劃分,每0.5σ為一級(jí),σ為標(biāo)準(zhǔn)差,仍按照上述公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算[12]。參照李艷紅等的方法[13],完成對(duì)74份大果番茄種質(zhì)的34個(gè)性狀數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理并帶入各主成分中,計(jì)算各主成分的得分。再按照各主成分貢獻(xiàn)率計(jì)算權(quán)重系數(shù),通過(guò)隸屬函數(shù)完成對(duì)各主成分的歸一化處理,最終算得番茄各種質(zhì)的綜合得分,實(shí)現(xiàn)對(duì)種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 表型性狀遺傳多樣性分析

2.1.1 質(zhì)量性狀

74份大果番茄種質(zhì)20個(gè)質(zhì)量性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表2。遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為0.072~1.382。其中遺傳多樣性指數(shù)大于1的質(zhì)量性狀有生長(zhǎng)勢(shì)、果面棱溝、萼片形狀、成熟果色、果肉色、葉片類型、膠狀物顏色。膠狀物顏色H′最大,為1.382,變異類型豐富,其中以分布頻率為48.65%的黃色膠狀物顏色為主;葉片類型的遺傳多樣性指數(shù)為1.221,以分布頻率為35.14%的普通葉為主;萼片形狀遺傳多樣性指數(shù)為1.131,以分布頻率為39.19%的卷曲萼片為主;成熟果色遺傳多樣性指數(shù)為1.064,以分布頻率為47.30%的粉紅成熟果色為主;果肉色H′為1.043,生長(zhǎng)勢(shì)H′為1.040,果面棱溝H′為1.086。

2.1.2 數(shù)量性狀

74份大果番茄種質(zhì)14個(gè)數(shù)量性狀的描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表3。74份大果番茄種質(zhì)14個(gè)數(shù)量性狀變異系數(shù)變化范圍為12.46%~47.27%,平均變異系數(shù)為26.25%;遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為1.066~2.048,平均值為1.741,表明種質(zhì)資源的多樣性豐富。

單花序果數(shù)的變異系數(shù)最大,為2.048,說(shuō)明該性狀擁有較大的變異幅度;葉片寬、果梗洼木栓化大小、單果質(zhì)量、果實(shí)硬度、果柄長(zhǎng)度、果實(shí)橫徑變異系數(shù)大小均在1.801~1.934之間;果形指數(shù)的變異系數(shù)最小,為1.066,說(shuō)明該數(shù)量性狀變異幅度小,可穩(wěn)定遺傳。

2.2 番茄種質(zhì)資源數(shù)量性狀相關(guān)性分析

為充分研究和了解不同數(shù)量性狀的相互關(guān)系及相互影響,加速選育性狀優(yōu)良的番茄新品種,對(duì)番茄的14個(gè)數(shù)量性狀開展相關(guān)性研究,結(jié)果(表4)顯示,14個(gè)數(shù)量性狀之間存在著顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系。其中,首花序節(jié)位與果實(shí)橫徑、果梗洼木栓化大小呈極顯著正相關(guān);果柄長(zhǎng)度與果形指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān);單花序果數(shù)與果實(shí)橫徑、果梗洼木栓化大小、單果質(zhì)量、心室數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān),這表明單花序果數(shù)的增加,會(huì)帶來(lái)單果質(zhì)量的降低及果實(shí)橫徑的減小。果實(shí)橫徑與心室數(shù)、果梗洼木栓化大小、單果質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān),說(shuō)明橫徑的增大會(huì)使單果質(zhì)量增加,因此在選育大果品種時(shí),要選擇單花序果數(shù)少,果實(shí)橫徑比較大的親本材料。果梗洼木栓化的大小與單果質(zhì)量和心室數(shù)呈極顯著正相關(guān),說(shuō)明木栓化越大的番茄,單果質(zhì)量越大,心室也越多,這與番茄的實(shí)際生產(chǎn)規(guī)律相一致。心室數(shù)與單果質(zhì)量呈極顯著正相關(guān),表明單果質(zhì)量越大的番茄種質(zhì),心室數(shù)就會(huì)越多。利用數(shù)量性狀相關(guān)性分析方法,掌握番茄各性狀間復(fù)雜的相互關(guān)系,能提高育種選擇效率,加速選育進(jìn)程[14]。

2.3 番茄種質(zhì)資源主成分分析

表型性狀主成分分析是充分反映各表型性狀的綜合指標(biāo),能夠明確各表型性狀在構(gòu)成番茄多樣性中的作用。表5中列出了74份大果番茄種質(zhì)的34個(gè)表型性狀主成分分析結(jié)果。結(jié)果表明:前9個(gè)主成分特征值均大于1.000,提取前9個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)71.750%,可反映全部指標(biāo)的絕大部分信息,反映種質(zhì)中各表型性狀在主成分中的占比情況。

第1主成分貢獻(xiàn)率為17.363%,特征值為5.904,其中果梗洼木栓化大小、單果質(zhì)量、心室數(shù)、果實(shí)橫徑的特征向量均為正,分別為0.750、0.673、0.671、0.548;單花序果數(shù)、果形、果形指數(shù)的特征向量載荷負(fù)向且較高,分別為-0.680、-0.668、-0.661,第1主成分主要與果實(shí)大小相關(guān)。第2主成分貢獻(xiàn)率為12.352%,特征值為4.200,其中畸形果、葉片數(shù)量、心室數(shù)、生長(zhǎng)習(xí)性的特征向量為正且載荷較高,分別為0.548、0.502、0.499、0.488;葉片形狀、葉片類型、生長(zhǎng)勢(shì)、葉片寬的特征向量載荷負(fù)向且較高,分別為-0.648、-0.638、-0.577、-0.553 第2主成分主要與植株外觀形態(tài)、 生長(zhǎng)習(xí)性等相關(guān)。第3主成分貢獻(xiàn)率為8.687%,特征值為2.954,其中果實(shí)縱徑、果形指數(shù)、花梗離層的特征向量載荷較高且為正,分別為0.710、0.527、0.468;果皮色、橫切形狀特征向量載荷較高且為負(fù),分別為-0.568、-0.494,第3主成分與果實(shí)的外觀形態(tài)相關(guān)。第4主成分中橫切形狀、生長(zhǎng)勢(shì)特征向量的載荷較高,分別為0.532、0.531,該類性狀主要與果實(shí)形狀和生長(zhǎng)狀態(tài)相關(guān)。第5主成分中載荷較高且為負(fù)的性狀有熟性、成熟果色、果實(shí)硬度,該類性狀主要與熟性和果實(shí)硬度相關(guān)。

根據(jù)貢獻(xiàn)率特征值綜合分析,從主成分中篩選出葉片形狀、梗洼木栓化大小、生長(zhǎng)習(xí)性、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、葉片數(shù)量、果實(shí)橫徑、單花序果數(shù)、可溶性固形物、生長(zhǎng)勢(shì)、葉片類型、葉片寬、心室數(shù)、果實(shí)縱徑、花梗離層、果皮色、生長(zhǎng)狀態(tài)、橫切形狀、花序類型、熟性、成熟果色、果實(shí)硬度共22個(gè)性狀指標(biāo)作為番茄表型遺傳多樣性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

2.4 番茄種質(zhì)資源聚類分析

對(duì)74份大果番茄種質(zhì)的34個(gè)表型性狀進(jìn)行了聚類分析,聚類分析結(jié)果如圖1所示,所有材料在5.485的遺傳距離處聚為11個(gè)類群。其中,第2、第3、第7、第8、第10和第11類群均只包含1份番茄種質(zhì),說(shuō)明這些類群番茄種質(zhì)與其他種質(zhì)同源關(guān)系遠(yuǎn),在遠(yuǎn)緣雜交育種中可充分利用。

第1類群共有47份種質(zhì),該類群為無(wú)限生長(zhǎng)類型,果皮以粉色為主,平均單果質(zhì)量為189.00 g,結(jié)果量多,產(chǎn)量高,連續(xù)坐果能力強(qiáng),果實(shí)品質(zhì)佳,口感甜酸,可用于培育高產(chǎn)、高品質(zhì)番茄品種。

第4類群共有7份種質(zhì),該類群果實(shí)硬度大,平均硬度為5.19 kg/cm2,果汁少,可溶性固形物含量低(平均值為4.52%),果皮為淡黃綠色,熟性極晚,可作為培育晚熟、耐儲(chǔ)運(yùn)番茄品種的親本材料。

第5類群中有8份種質(zhì),該類群涵蓋番茄類型較多且種質(zhì)復(fù)雜 6份種質(zhì)果皮顏色為紅色,2份種質(zhì)果皮顏色為黃色;果實(shí)可溶性固形物含量高(平均值為5.16%),可用于培育高品質(zhì)番茄新品種。

第6類群共有3份種質(zhì),該類群為有限生長(zhǎng)類型,中果,果皮黃色或淺黃色,果實(shí)圓形或高圓形,早熟,結(jié)果量多,早期果實(shí)膨大速度快,果汁多,以兩心室為主,可用于培育早熟、黃色、高產(chǎn)番茄品種。

第9類群共有3份種質(zhì),該類群為無(wú)限生長(zhǎng)類型,平均單果質(zhì)量為480.00 g,較其他類群果實(shí)大,果實(shí)萼片大,果蒂與果實(shí)連接緊密,果實(shí)成熟后不易掉落,扁圓形或馬蹄形,硬度小,平均硬度為0.97 kg/cm2,可作為特殊種質(zhì)利用。

2.5 番茄種質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

利用番茄種質(zhì)主成分分析得到的各主成分得分系數(shù)對(duì)74份種質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。將34個(gè)表型性狀標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值帶入以上9個(gè)主成分中,得到各番茄種質(zhì)9個(gè)主成分的得分,現(xiàn)以第1主成分為例,第1主成分線性方程為:F1=0.080X1+0.071X2+0.073X3+0.029X4-0.116X5-0.056X6+0.093X7-0.112X8+0.127X9+0.114X10-0.061X11+0.011X12-0.038X13+0.114X14+0.033X15-0.036X16-0.009X17+0.069X18-0.089X19+0.065X20-0.011X21-0.094X22-0.045X23+0.027X24+0.067X25-0.113X26-0.059X27+0.040X28+0.018X29-0.036X30-0.043X31-0.079X32+0.050X33+0.035X34。

以9個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率為基礎(chǔ)計(jì)算各番茄種質(zhì)的綜合得分,并根據(jù)綜合得分進(jìn)行評(píng)價(jià)挖掘核心種質(zhì)。由表6可知,番茄種質(zhì)資源綜合得分(F)變化范圍為-0.672~0.935,得分最高的3份種質(zhì)資源為JL035、JL034、JL028,綜合得分分別為0.935、0.680、0.673。以上3份番茄種質(zhì)綜合評(píng)分高,且均為多年高世代番茄親本材料,可作為核心種質(zhì)重點(diǎn)利用。

3 討論與結(jié)論

本研究通過(guò)對(duì)74份大果番茄種質(zhì)34個(gè)表型性狀遺傳多樣性的分析,并綜合遺傳多樣性指數(shù)和變異系數(shù)了解種質(zhì)變異情況,挖掘各番茄種質(zhì)的育種價(jià)值。結(jié)果表明,供試種質(zhì)表型性狀遺傳多樣性豐富,具有較高的變異度。20個(gè)質(zhì)量性狀H′變化范圍為0.072~1.382,其中膠狀物顏色H′最大,為1.382,膠狀物顏色中分布頻率最高的是黃色膠狀物顏色,分布頻率為48.65%。供試材料中98.65%的種質(zhì)表現(xiàn)為花梗有離層,89.19%的種質(zhì)表現(xiàn)為單式花序,說(shuō)明目前大果番茄育種傾向于選育有離層,單式花序品種。14個(gè)數(shù)量性狀H′變化范圍為1.066~2.048,其中單花序果數(shù)H′最大,為2.048,數(shù)量性狀變異系數(shù)變化范圍為12.46%~47.27%。質(zhì)量性狀H′變化范圍絕大部分在0~2之間,且H′越大表明種質(zhì)遺傳多樣性越豐富,這與劉珮君等的研究結(jié)果[15]相同,但在趙云霞等對(duì)246份番茄種質(zhì)資源表型性狀的遺傳多樣性研究中,質(zhì)量性狀中葉片著生狀態(tài)H′能達(dá)到2.46[10],該值遠(yuǎn)高于本研究結(jié)果中膠狀物顏色H′。本研究中74份種質(zhì)的7個(gè)種質(zhì)質(zhì)量性狀H′數(shù)值≥1.000,說(shuō)明供試材料種質(zhì)遺傳多樣性較豐富,進(jìn)行深入挖掘的價(jià)值較大。數(shù)量性狀H′最大值是單花序果數(shù),為2.048,該結(jié)果與張倩男等在117份番茄種質(zhì)資源抗性與遺傳多樣性研究中的數(shù)量性狀H′最大值(2.063)[16]及芮文婧等在353份種質(zhì)資源遺傳多樣性分析研究結(jié)果中的數(shù)量性狀H′最大值(2.07)[1]的結(jié)果相似。

采用相關(guān)性分析方法對(duì)番茄的14個(gè)數(shù)量性狀開展研究,發(fā)現(xiàn)單花序果數(shù)與果實(shí)橫徑、單果質(zhì)量、心室數(shù)、果梗洼木栓化大小均呈極顯著負(fù)相關(guān);而果實(shí)橫徑與單果質(zhì)量、心室數(shù)、果梗洼木栓化大小均呈極顯著正相關(guān),這些研究結(jié)果與劉珮君等關(guān)于番茄表型性狀相關(guān)性結(jié)論[15]有很大的相似之處。

通過(guò)特征值高低主成分分析可以更全面反映各因子間不同性狀的情況[17]。楊珊等通過(guò)對(duì)國(guó)外122份普通菜豆資源的26個(gè)表型性狀進(jìn)行主成分分析,選取顏色、百粒質(zhì)量、產(chǎn)量、形態(tài)作為挖掘國(guó)外菜豆種質(zhì)資源的主要因子,前8個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)74.37%[18]。董承光等對(duì)84份新疆陸地棉進(jìn)行主成分分析,前5個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)77.25%,并發(fā)現(xiàn)在所有主成分中衣分、纖維長(zhǎng)度、籽棉產(chǎn)量得分較高[19]。本研究主成分分析結(jié)果表明,選取特征值大于1.000且累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到71.750%的前9個(gè)主成分作為該74份種質(zhì)資源的主成分。根據(jù)貢獻(xiàn)率特征值綜合分析,從主成分中篩選出葉片形狀、梗洼木栓化大小、生長(zhǎng)習(xí)性、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、葉片數(shù)量、果實(shí)橫徑、單花序果數(shù)、可溶性固形物、生長(zhǎng)勢(shì)、葉片類型、葉片寬、心室數(shù)、果實(shí)縱徑、花梗離層、果皮色、生長(zhǎng)狀態(tài)、橫切形狀、花序類型、熟性、成熟果色、果實(shí)硬度共22個(gè)性狀指標(biāo)作為番茄表型遺傳多樣性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

聚類分析將相似程度最大的樣品,通過(guò)樣品的特異性相似程度進(jìn)行優(yōu)先聚合,再將多個(gè)樣品按照樣品類別的綜合性質(zhì)進(jìn)行聚合,最終完成分析全過(guò)程[20]。本研究中的74份大果番茄種質(zhì),在歐氏距離為5.485處聚合成11個(gè)類群,其中的6個(gè)類群只包含1份種質(zhì),表明這6份種質(zhì)與其他種質(zhì)親緣關(guān)系較遠(yuǎn),在遠(yuǎn)緣雜交育種中有很高的利用價(jià)值。第1類群包含47份材料,第1類群主要與番茄產(chǎn)量和品質(zhì)相關(guān),可用于培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的番茄品種;第4類群包含7份材料,果皮黃綠色、熟性較晚,果實(shí)硬度大,可作為培育晚熟、耐儲(chǔ)運(yùn)番茄品種的親本材料;第5類群包含8份材料,該類群可溶性固形物含量高,可用于高品質(zhì)番茄品種的選育;第6類群包含3份材料,中果、早熟、豐產(chǎn)性好,可用于高產(chǎn)、早熟番茄品種的選育;第9類群包含單果質(zhì)量大,馬蹄形,果肉起沙的3份材料,可作為特殊種質(zhì)材料利用。

主成分分析和隸屬函數(shù)分析作為基礎(chǔ)的綜合分析方法,已在多種作物研究中廣泛使用[21-25]。該方法通過(guò)綜合分析可以更直觀地反映番茄種質(zhì)優(yōu)劣,提高選擇效率。本研究綜合利用主成分和隸屬函數(shù)分析方法,通過(guò)綜合得分由高到低篩選優(yōu)質(zhì)番茄材料,共篩選出JL035、JL034、JL028這3份優(yōu)質(zhì)番茄種質(zhì)材料。

栽培條件和環(huán)境條件易影響番茄種質(zhì)的表型性狀。在對(duì)表型性狀聚類和分子標(biāo)記聚類的分析結(jié)果中金鳳媚等發(fā)現(xiàn)了一些與前人研究結(jié)果不同之處[26],這表明在表型性狀研究中仍存在一定的誤差,仍需要不斷完善。今后將深入開展分子相關(guān)研究,綜合表型性狀與分子分析2個(gè)方面的結(jié)果,更客觀地對(duì)番茄種質(zhì)資源進(jìn)行研究與評(píng)價(jià)。

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