加工番茄果实品质性状的配合力及遗传力研究

庞胜群，辛建华，郑群，吉雪花，李新，刘颖

（石河子大学农学院园艺系，石河子832003）

番茄的杂种优势表现突出，品种的“杂优化”是番茄新品种选育的主流。进行性状配合力分析是杂交育种和杂优利用中正确选择和选配亲本，评价杂交组合的优劣，提高育种效率，常用且有效的方法之一［1］。

严玉坤等［2］对番茄红素含量性状进行了遗传分析，发现番茄红素含量性状符合加性－显性遗传模型，其广义遗传力和狭义遗传力分别为75．80%和44．47%，采用常规的杂交育种方法，有望在高番茄红素含量性状的选育上取得良好的收效［2］。刘静等［3］认为番茄果实可溶性固形物含量以加性效应为主。王雷等［4］研究表明加工番茄可溶性固形物的特殊配合力方差大于一般配合力方差，遗传主要受非加性效应控制，不能稳定遗传。罗颖等［5］研究了可溶性固形物含量与其他果实性状的相关性，表明溶性固形物与可溶性糖含量呈高度正线性显著相关；与有机酸含量、Vc含量成高度正线性极显著相关。关法春［6］对番茄的粘稠度性状进行了遗传研究，结果表明粘稠度性状是以基因的非加性效应为主，狭义遗传力较低，但一般配合力较低的亲本组合后代也出现特殊配合力高的组合，表明杂种一代值具有超亲优势，存在杂种优势。因此，提高育种应以优势育种为主，辅之以杂交育种。李慧［7］采用半轮配法杂交设计，分析了番茄果实品质性状的杂种优势和配合力效应，认为番茄品质性状的杂种优势普遍存在，番茄红素的广义遗传力和狭义遗传力较高，早期世代选择具有一定的效果。糖酸比、可溶性固形物、可溶性总糖、可滴定有机酸的狭义遗传力较低，宜在高世代进行选择。

本研究选用5个加工番茄育种材料作为杂交亲本，分别对亲本及杂交后代的可溶性固形物、番茄红素、总糖、总酸、干物质含量等果实品质性状进行一般配合力和特殊配合力分析，评价种质资源的利用价值，以期为加工番茄高品质优势组合的选择和选配提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 材料

供试母本为T59和T60，父本为20040805、FM007和JW9，均由石河子大学加工番茄课题组提供。

其中T59和T60，表现为未熟果深绿色、成熟后果色深红、果实极硬，含 Dg 隐性单基因［8－10］，经实验室初步分析测试，番茄红素含量较生产上一些主栽品种高50%～100%，可溶性固形物含量为6%以上，以其为亲本配制杂交组合，F1代番茄红素含量较低含量亲本提高了30%～50%。20040805、FM007和JW9是经过多年系统选育后得到的综合性状优良的纯系资源。

1．2 方法

1．2．1 试验设计

按不完全双列杂交法配制6个杂交组合，于2008年春季直播于石河子大学农学院试验站露地，随机区组设计，3次重复，小区长6m，每小区36株。行距为1．2m，铺90cm 地膜，一膜双行，株距35 cm，滴灌栽培。田间管理同大田生产。

果实充分成熟时，每小区随机取15个果混合测定可溶性固形物含量（GB 8210－1987）、总糖含量（GB／T 5009．8－2003）、总 酸 含 量 （GB／T 12456－2008）、番茄红素（GB／T 8210－1993）含量和干物质含量（烘干法）。

1．2．2 数据统计

配合力的分析计算采用文献［11］中的方法，以小区平均数进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 方差分析

2．1．1 F1代各性状差异显著性分析

对6个杂交组合的果实品质性状进行随机区组方差分析，结果（表1）表明，区组间可溶性固形物、总糖、总酸、番茄红素、干物质差异均不显著，组合间差异均达到极显著水平，说明基因型效果间存在显著差异，可进行配合力方差分析。

表1 加工番茄番茄5个性状方差分析Tab．1The analysis of variance 5characters of processing tomato

2．1．2 一般配合力和特殊配合力方差分析 组合间各方差分量的分析结果见表2。

表2 5个品质性状配合力方差分析Tab．2Anova of combining ability 5quality character

由图2可见：父本和母本的可溶性固形物、干物质一般配合力效应超过了极显著水平，表明父本和母本对F1代可溶性固形物、干物质的影响有明显差异，可作进一步配合力效应值的估算，特殊配合力差异不显著，说明主要是基因加性效应对可溶性固形物及干物质起作用；父本及母本番茄红素的一般配合力效应达极显著水平，杂交组合的特殊配合力效应差异达显著水平，说明亲本对F1代番茄红素的影响有明显差异，基因的加性效应和非加性效应对番茄红素含量均起重要作用，加性效应大于非加性效应。父本总酸的一般配合力效应超过了极显著水平，而母本的一般配合力效应达显著水平，说明父本对F1代总酸的影响有明显差异，母本对F1代总酸的影响小于父本，杂交组合的特殊配合力差异达到了显著水平，说明总酸性状即有加性效应也有非加性效应；总糖的2种配合力均方都达到了极显著水平，表明基因加性效应和非加性效应对总糖均起了重要作用。

2．2 配合力效应分析及评价

2．2．1 一般配合力效应及评价

由表3可见：本试验中2个母本比较，T59的可溶性固形物、番茄红素、总酸、干物质的一般配合力效应值均为正值，总糖的为负向效应，T60的总糖一般配合力效应值为正值，其它品质性状效应值均为负值，可见在选择未熟果深绿色种质资源进行杂交组合配制时，应优先考虑亲本T59；就父本而言，FM007在可溶性固形物、番茄红素、总糖、总酸、干物质的一般配合力效应值均为正值，对这几个品质性状产生正向促进效应，选择亲本时可优先考虑；20040805品质性状的一般配合力效应值均为负值，起负向促进效应；JW9的可溶性固形物及干物质的一般配合力效应值为正值，番茄红素、总糖、总酸3个性状的一般配合力效应值为负值。

表3 各亲本一般配合力（GCA）相对效应值Tab．3Relative effective values of GCA in each parent

从表3可以看出，各性状的一般配合力效应值排序，依次为可溶性固形物：T59＞FM007＞JW9＞T60＞20040805；番茄红素：FM007＞T59＞20040805＞T60＞JW9；总糖：FM007＞T60＞T59＞20040805＞JW9；总酸：FM007＞T59＞T60＞20040805＞JW9；干物质：T59＞FM007＞JW9＞T60＞20040805。

2．2．1 特殊配合力效应及评价

通过对6个杂交组合的特殊配合力效应值分析（表4），表明不同组合在同一性状上的特殊配合力效应值有较大差异；同一杂交组合不同性状间的特殊配合力效应值差异也较大。

表4 特殊配合力（SCA）相对效应值Tab．4Relative effective values of SCA

由表4可见，杂交组合间可溶性固形物与干物质的特殊配合力表现有相同的趋势，为正向效应的组合均依次为T59×20040805、T60×JW9、T60×FM007；总糖、总酸表现为正向效应的组合相同均为T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9，其中T59×20040805的2种特殊配合力效应均最高。番茄红素表现为正向效应的有T60×20040805、T59×FM007、T59×JW9。综合来看，T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9这3个组合除番茄红素外在果实其他品质性状上特殊配合力效应值均较高。由此可见，父本与母本的互作效应，组合的特殊配合力效应与亲本的一般配合力效应有关。育种实践中，选择至少亲本之一或双亲均具有较高一般配合力的亲本配组最为重要，同时还要考虑所配组合的特殊配合力效应。

2．3 果实品质性状遗传参数估算

由表5可见，可溶性固形物及干物质的加性效应明显大于非加性效应，表明亲本对杂交后代可溶性固形物及干物质的影响较大，选配亲本时，应重点考虑亲本的一般配合力。番茄红素加性效应为75．63%，非加性效应为24．37%，表明加性效应与非加性效应均有作用，但以加性效应为主。总糖的加性效应与非加性效应相近，表明二者均具有重要作用；总酸的加性效应与非加性效应均具有重要作用，其中以加性作用为主。

遗传力数值变幅为0～1。一般认为，当h2＜0．2，属低弱度遗传力；0．2≤h2≤0．5，为中度遗传力；h2＞0．5，为高强度遗传力。由表5可见，各品质性状的遗传力均表现较高，特别是可溶性固形物、干物质、番茄红素，狭义遗传力在广义遗传力中所占比例高，表明可溶性固形物、干物质、番茄红素主要以加性效应为主，非累加效应小，在育种上，早期世代可以进行单株选择。总糖性状是以基因的非加性效应为主，狭义遗传力较低，不宜早期时代进行选择。

表5 加工番茄5个品质性状的遗传力估算Tab．5Heritability estimation of 5quality characters in processing tomato

3 讨论

由结果可知，番茄果实中可溶性固形物及干物质主要是加性效应起作用，其广义遗传力分别为86．5%、92．2%，狭义遗传力分别为85．0%、91．7%。周永健等［12－13］的研究表明可溶性固形物广义遗传力为81．04%，狭义遗传力为55．46%，李景富等［14］指出可溶性固形物含量的2种配合力都很显著，广义遗传力为77．22%，狭义遗传力为61．11%，与本研究的结果有相同趋势。但与王雷等［4］的研究结果不同，其认为可溶性固形物的特殊配合力方差大于一般配合力方差，遗传主要受非加性效应控制，不能固定遗传，这可能与试验中选用的品系不同有关。

李景富等［14］和刘进生等［15］研究表明，番茄红素含量遗传模型以加性效应为主，配合力效应值以一般配合力效应为主，特殊配合力效应不大，与本研究表现一致，因此在高番茄红素番茄品种的选育上，亲本的选配十分重要，本试验中供试的2个未熟果深绿色种质资源番茄红素含量远高于普通加工番茄品种，有望在高番茄红素新品种选育中发挥重要作用。

总糖、总酸的研究结果与李景富等［14］研究得出的结论一致，即番茄含糖量与含酸量既有加性效应，又有非加性效应，配制杂交组合时要充分考虑两亲本的总糖及总酸含量。在品种选育中应以杂交育种为主，辅以优势育种。

亲本T59的可溶性固形物、番茄红素、总酸、干物质等性状的一般配合力均较高，这可能是因为T59含有Dg基因，含该基因的品种成熟果实中茄红素、β－胡萝卜素及可溶性固形物含量均较高［13］。

4 结论

本试验结果表明亲本T59、FM007的一般配合力较高，是十分优良的亲本材料。

参试的6个杂交组合中，T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9除番茄红素外其他的果实品质性状的特殊配合力效应值均较高，利用潜力较大，可进一步进行其他性状的考察。番茄红素表现为正向效应的杂交组合有T60×20040805、T59×FM007、T59×JW9，可作为杂交育种的基础材料进行系统选育，获得一批番茄红素含量高的新材料。

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