山東茄子地方品種果實性狀及品質分析

裴艷婷，朱金英，魏龍雪，白靜，李文姣，李娜娜

（1.德州市農業科學研究院，山東德州，253015；2.山東省農業科學院農作物種質資源研究所）

農作物種質資源是保障國家糧食安全、生物產業發展和生態文明建設的關鍵性戰略資源。 茄子（Solanum melongenaL.），茄科茄屬植物，營養價值高，是我國普遍種植的蔬菜作物之一[1，2]。目前，我國在國家蔬菜種質資源庫保存的茄子資源及其野生近緣種約1 601 份[3]。 前人研究認為，茄子種質資源的分類可能與生態型或地域來源密切相關[4]。 由于不同地域的生態環境及消費習慣差異，形成了多種不同的生態類型，在果形、果色、品質等方面存在較大差異，進而形成了各具地方特色的地方品種。 研究茄子品種的農藝性狀及品質多樣性，了解品種資源特征，對于品種改良、突破性品種選育和茄子產業發展具有重要意義。

自2015 年起， 農業農村部組織開展了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動， 山東省自2020 年開始啟動全省種質資源普查與收集工作。本研究利用全省133 個農作物種質資源普查市（區）征集的24 份茄子地方品種為研究對象，通過分析品種間的農藝性狀和品質性狀差異，篩選綜合性狀優異的資源，為茄子種質資源的創新利用及新品種選育提供科學依據和親本選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料分別來自山東省各地區， 共計24 份茄子地方品種，見表1。

表1 供試茄子種質資源

1.2 試驗方法

參試茄子品種于2022 年3 月在德州市農業科學研究院進行育苗，4 月20 日定植于大田，試驗采用高畦覆膜種植，行距100 cm，株距90 cm，每品種定植30 株，調查方法參照《茄子種質資源描述規范和數據標準》[5]，在茄子生長期間對農藝性狀進行田間觀察記載（茄子果實主要形態學性狀特征和賦值見表2），在茄子成熟期測定果實粗纖維含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量等品質指標。

表2 茄子果實主要形態學性狀特征和賦值

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel 軟件進行整理與統計，采用DPS 7.05 軟件進行主成分分析、聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同地方品種茄子果實性狀分析

由表3 可知，不同地方品種的茄子果實性狀差異較大。 商品果色主要為紫紅或黑紫， 平均值為6.63； 果頂性狀主要表現為凹， 果肉色主要為白；1223 的果縱徑最大， 為24.50 cm，P277 的最小，為8.48 cm，前者是后者的2.89 倍；但1223 的果橫徑最小，為6.41 cm，1225 的果橫徑最大，為15.78 cm；各品種的單果質量在315.36～1 204.21 g， 平均值為661.95 g，其中最小為1223，最大為1228；參試品種的粗纖維含量在 0.28%～1.39%， 平均含量為0.62%，以P280 最高，1232 最低；參試品種的粗蛋白質含量在10.96%～14.42%，平均含量為12.62%，變化幅度不大； 參試品種的可溶性糖含量在11.92～20.00 mg/g，以P280 最低，1222 最高。 從變異系數看，各品種果實性狀的變異系數在8.02%～57.67%，存在較大的差異，各性狀間變異系數由大到小依次為果形＞果肉色＞果頂形狀＞單果質量＞商品果色＞粗纖維含量＞果縱徑＞果橫徑＞可溶性糖含量＞粗蛋白含量。 其中變異系數最大的是果形，為57.67%，說明茄子果形可通過品種選育得到較大程度的改善；粗蛋白含量變異系數最小，為8.02%，說明茄子果實粗蛋白在品種間的差異較小。茄子果實品質中粗纖維含量變異較為明顯，果實主要形態學性狀中的果頂性狀、果形和果肉色變異較為突出。

表3 不同地方品種茄子果實主要形態學性狀及品質性狀多樣性分析

2.2 不同地方品種茄子數量性狀主成分分析

主成分分析是采用少量綜合指標代替原來多個指標大部分信息的一種降維分析方法[6]。 通過對24 份茄子地方品種的6 個數量性狀進行主成分分析（表4），結果表明，前3 個主成分的特征值均大于1，分別為2.163 8、1.564 1、1.012 7，方差貢獻率分別為36.063 7%、26.067 9%、16.878 4%， 累計方差貢獻率達79.010 0%，這3 個主成分可反映茄子6個數量性狀的大部分信息，因子1 中，影響較大的有果橫徑、單果質量，反映果實質量，為質量因子；因子2 中， 粗纖維含量和粗蛋白含量具有較大的正載荷量，可溶性糖含量具有極大的負載荷量，共同反映果實品質，為品質因子；因子3 中，果縱徑特征向量較高，為0.792 1，可反映果實形狀，為形狀因子。 根據表4 主成分的特征向量，可得3 個主成分的回歸方程：y1=-0.259 2x1+0.629 9x2+ 0.619 8x3-0.213 9x4+ 0.231 4x5-0.229 2x6，y2=-0.203 4x1-0.128 1x2- 0.154 4x3+0.581 5x4+ 0.550 6x5-0.526 4x6，y3=0.792 1x1+0.164 2x2+0.187 8x3+0.232 6x4-0.271 0x5-0.427 5x6，以各主成分對應的方差貢獻率式為權重，可以得出茄子性狀評價模型表達式為：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3，通過該模型可以得出24 個茄子地方品種的綜合得分和排名（表5），品種間差異較大，其中1218、1219、P280 綜合得分最高，排序位居前3，1223、1222、1216 綜 合得分最低，排序位居后3。

表4 不同地方品種茄子數量性狀主成分分析規格化特征向量

表5 茄子主成分因子得分和綜合得分

2.3 不同地方品種茄子主要性狀聚類分析

本研究通過對果實的6 個性狀進行聚類分析發現， 當卡方距離在D＝1.81 水平上時， 可將24 份茄子種質資源分成3 大類群（圖1）。 第Ⅰ類群包含11 份種質，主要形態特征為果皮紫色，果縱徑較大，為16.97 cm，單果質量平均值為435.76 g、粗纖維含量為0.64%、粗蛋白含量為12.54%、 可溶性糖含量16.79 mg/g；當距離為1.36 時可將該類群可分為2 個亞類，第1 亞類 包 含 1213、1226、1214、P278、1216、1223、P282，第2 亞類包含1222、1234、P283、P277；第Ⅱ類群包含10 份種質資源，果橫徑較大為13.58 cm、單果質量平均值為851.48 g，粗纖維含量為0.53%、粗蛋白含量為12.27%、可溶性糖含量為16.37 mg/g，當距離為0.91 時可將該類群可分為3 個亞類， 第1 亞類為1224、P276、1227、1232， 第2 亞 類 為1225、1233、1229、1230、1231，第3 亞類為1228；第Ⅲ類群包含3份種質，分別為1218、1219、P280，果實以圓形為主，單果質量較大，為859.50 g，粗纖維含量為0.84%，粗蛋白含量為14.08%， 可溶性糖含量為12.32 mg/g，其中1218 和1219 為1 個亞群，該亞群主要是濟寧地區品種，P280 為另1 個亞群，主要是聊城地區品種。

圖1 不同地方品種茄子聚類分析

3 結論與討論

茄子種質資源是茄子遺傳育種的基礎，運用科學的研究方法對不同種質資源的各性狀指標進行全面綜合評價分析，是茄子種質資源鑒定和評價的基礎性工作，對茄子種質資源利用、科研育種具有一定的參考意義。本研究對山東省種質資源普查征集的24 份茄子地方種質進行遺傳多樣性分析，通過主成分分析、聚類分析、綜合評價，發現供試茄子商品果色主要為紫紅或黑紫，平均值為6.63，果頂性狀主要表現為凹，果肉色主要為白，單果質量平均為661.95 g，其中1228 產量最高、P280 粗纖維含量最高， 粗蛋白質含量品種間變化幅度不大，1222可溶性糖含量最高；從變異系數看，不同茄子種質的果實主要性狀和營養品質均存在較大差異，各性狀間的變異系數平均為35.44%， 各品種果實性狀的變異系數在8.02%～57.67%， 果形的變異系數最大為57.67%，說明24 份茄子地方種質資源空間差異較大，茄子果形可通過品種選育獲得較大程度的改善。本研究根據各主成分的貢獻值選出3 個主成分因子，累計貢獻率達到79.01%，反映了茄子的大部分信息，根據主成分特征向量和方差貢獻率權重構建評價模型為：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3， 結合主成分因子得分，24 個茄子地方品種綜合得分前3 的為1218、1219、P280。 在聚類分析中，這24 份茄子種質資源分成3 大類群，其類群Ⅲ茄子品種與綜合評價結果前3 的品種一致，在茄子品種選育實踐過程中，可將這類種質資源作為科研工作者選育的優良基礎材料。本研究以山東省第三次農作物種質資源普查工作收集的24 份茄子地方品種為研究對象，對其進行農藝性狀和品質評價，探究茄子地方品種間差異，為茄子品種選育提供理論依據。 近些年地區間的引種頻繁，不同生態類型間基因交流廣泛，僅依據果實的性狀和地理起源分類已不能真實地反映種質間差異，本試驗研究的材料、性狀指標有限，需進一步深入研究。