南瓜杂交组合营养品质的遗传分析

闫晓文， 孙 丽， 杨婵婵， 吴预贵， 余书鑫， 刘振威， 李新峥

(1.河南科技学院园艺园林学院， 河南 新乡453003；2.河南省园艺植物资源利用与种质创新工程研究中心， 河南 新乡 453003)

南瓜(Cucurbitamoschata)属一年生的草本植物[1]，富含人体所需的大量营养成分，如糖类、蛋白质、维生素、淀粉、类胡萝卜素以及丰富的纤维素，具有较高的营养价值和药用价值[2]。品质是南瓜一项重要的经济指标，品质是育种者和消费者共同追求的目标[3]。当今南瓜的育种目标是培育出高产优质和抗病的新品种[4]，我国南瓜育种近年来有较大的发展，利用杂种优势培育出许多新品种。为进一步实现高产优质的育种目标，本试验对课题组重点培育的南瓜杂交组合及其亲本的β-胡萝卜素、粗纤维、蛋白质等品质性状进行测定，并进行杂种优势分析，为南瓜新品种的开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验中所用到的南瓜亲本和组合材料D 112、D 115、D 112×D 115、TYMB、009-1、TYMB×009-1、RY、009-1×RY、450、TYMB×450是由河南科技学院园艺园林学院南瓜课题组提供。对照汕绿蜜本由广东汕头市金韩种业有限公司选育。

1.2 试验方法

参试品系随机选取成熟果实的中部进行测定，每个处理重复3次。本次试验中测定南瓜的生理指标及所用的方法如下：蒽酮比色法测可溶性糖含量[5]；茚三酮溶液显色法测游离氨基酸含量[5]；凯氏定氮法测粗蛋白质含量[5]；分光光度法测β-胡萝卜素含量[6]；酸碱水解法测粗纤维含量[7]；酸水解法测淀粉含量[5]；3，5-二硝基水杨酸比色法测还原糖含量[5]；常压干燥法测水分干物质含量[8]；2，6-二氯酚靛酚滴定法测维生素C含量[5]。

1.3 数据处理

配合力分析需要计算一般配合力、特殊配合力，计算公式如下：

一般配合力(GCA)=Xi-u

特殊配合力(SCA)=Xij-u-gi-gj

式中Xij表示第i个亲本和第j个亲本的杂交组合平均值，Xi和Xj分别表示i亲本和j亲本所配组合的性状平均值，u表示所配组合总体的平均值。

杂种优势分析主要计算中亲优势、超亲优势、超标优势，计算公式如下：

中亲优势(MPH)=(F1-MP)/MP

超亲优势(BPH)=(F1-BP)/BP

超标优势(HCK)=(F1-CK)/CK

其中F1为杂种一代性状表现平均值。MP为双亲性状表现平均值，BP为最优亲本性状表现平均值，CK为对照品种性状表现平均值。

2 结果与分析

2.1 南瓜亲本品质性状一般配合力分析

由表达式可知，亲本RY的β-胡萝卜素一般配合力值最大；亲本TYMB的干物质一般配合力最大；亲本D 115、亲本D 112的粗蛋白质、维生素C和水分的一般配合力值最大，亲本450的淀粉、游离氨基酸和粗纤维的一般配合力值最大，亲本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。

2.2 南瓜杂交组合品质性状特殊配合力分析

特殊配合力是由基因非加性效应决定的，不能稳定遗传给后代[9]。4个组合品质性状的特殊配合力相对效应值见表2。β-胡萝卜素特殊配合力相对效应值为正值的有2个，D 112×D 115最高；粗纤维特殊配合力相对效应值为正值的是009-1×RY；粗蛋白质特殊配合力相对效应值为正值的有3个，TYMB×009-1最高；淀粉特殊配合力相对效应值均为负值，009-1×RY最高；还原糖特殊配合力相对效应值为正值的有3个，TYMB×009-1最高；可溶性糖特殊配合力相对效应值为正值的有3个，D 112×D 115最高；维生素C特殊配合力相对效应值为正值的有2个，TYMB×009-1最高；游离氨基酸特殊配合力相对效应值为正值的有2个，009-1×RY最高；干物质特殊配合力相对效应值为正值的是D 112×D 115；水分特殊配合力相对效应值为正值的有3个，TYMB×450最高。

2.3 南瓜杂交组合品质性状中亲优势分析

由表3可知，β-胡萝卜素中亲优势幅度为-0.41%～2.57%，有3个组合中亲优势表现为正值，最高的为D 112×D 115；粗纤维中亲优势幅度为0～1.03%，4个组合中亲优势均为正值，最高的为TYMB×450；粗蛋白质中亲优势幅度为-0.62%～2.35%，有2个组合中亲优势为正值，最高的为D 112×D 115；淀粉中亲优势幅度为3.40%～11.74%，4个组合中亲优势均表现为正值，最高的为D 112×D 115；还原糖中亲优势幅度为-0.91%～-0.24%，4个组合中亲优势均为负值，最高的为TYMB×009-1；可溶性糖中亲优势幅度为-0.20%～0.44%，有3个组合中亲优势为正值，最高的为TYMB×009-1；维生素C中亲优势幅度为-0.32%～0.95%，有3个组合中亲优势为正值，最高的为D 112×D 115；游离氨基酸中亲优势幅度为0.27%～0.98%，4个组合中亲优势均为正值，最高的为D 112×D 115；干物质中亲优势幅度为0.50%～1.72%，4个组合中亲优势均表现为正值，最高的为D 112×D 115。水分中亲优势幅度为-0.11%～-0.06%，4个组合中亲优势均为负值。

表3 南瓜杂交组合品质性状中亲优势分析

2.4 南瓜杂交组合品质性状超亲优势分析

由表4可知，β-胡萝卜素的超亲优势幅度为-0.57%～1.73%，有1个组合表现为正向超亲优势，为D 112×D 115；粗纤维超亲优势幅度为-0.15%～0.14%，有2个组合表现为正向超亲优势，TYMB×450最高；粗蛋白质超亲优势幅度为-0.68%～1.62%，有2个组合表现为正向超亲优势，D 112×D 115最高；淀粉超亲优势幅度为2.37%～9.32%，D 112×D 115最高, 4个组合均表现为正向超亲优势；还原糖超亲优势幅度为-0.93%～-0.29%，4个组合均表现为负向超亲优势，TYMB×009-1最高；可溶性糖超亲优势幅度为-0.42%～0.30%，有2个组合表现为正向超亲优势，TYMB×009-1最高；维生素C超亲优势幅度为-0.33%～0.92%，有2个组合表现为正向超亲优势，D 112×D 115最高；游离氨基酸超亲优势幅度为0.14%～1.11%，4个组合均表现为正向超亲优势，TYMB×450最高；干物质超亲优势幅度为0.21%～1.41%，4个组合均表现为正向超亲优势，D 112×D 115最高；水分超亲优势幅度为-0.13%～-0.09%，4个组合均表现为负向超亲优势。

表4 南瓜杂交组合品质性状超亲优势分析

2.5 南瓜杂交组合品质性状超标优势分析

由表5可知，β-胡萝卜素超标优势幅度为-0.23%～0.58%，有3个组合表现为正向超标优势，009-1×RY最高；粗纤维超标优势幅度为0.11%～0.51%，4个组合均表现为正向超标优势，TYMB×450最高；粗蛋白质超标优势幅度为-0.82%～0.05%，有2个组合表现为正向超标优势，TYMB×009-1最高；淀粉超标优势幅度为0.93%～2.22%，4个组合均表现为正向超标优势，TYMB×450最高；还原糖超标优势幅度为-0.87%～-0.04%，4个组合均表现为负向超标优势，D 112×D 115最高；可溶性糖超标优势幅度为-0.49%～0.13%，有1个组合表现为正向超标优势为TYMB×009-1；维生素C超标优势幅度为-0.34%～0，D 112×D 115、TYMB×009-1超标优势为0，另两个为负；游离氨基酸超标优势幅度为-0.17%～0.42%，有3个组合表现为正向超标优势，TYMB×450最高；干物质超标优势幅度为0.12%～0.35%，4个组合均表现为正向超标优势，TYMB×009-1最高；水分超标优势幅度为-0.06%～-0.02%，4个组合均表现为负向超标优势，D 112×D 115最高。

表5 南瓜杂交组合品质性状超标优势分析

3 结果与讨论

配合能力的高低作为杂交育种中亲本选配的重要依据，是育种成败的重要因素之一。在早期世代鉴定组合优劣，对正确地选配亲本、尽早评价组合的优劣及提高育种效果具有重要意义[10]。本试验6个亲本主要品质性状的一般配合力表现为亲本RY的β-胡萝卜素、可溶性糖一般配合力值最大；亲本TYMB的粗纤维、干物质一般配合力最大；亲本D 115、亲本D 112的粗蛋白质、维生素C和水分的一般配合力值最大，亲本450的淀粉、游离氨基酸的一般配合力值最大，亲本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。组合D 112×D 115的β-胡萝卜素、干物质、可溶性糖等品质性状的特殊配合力相对效应值最高；009-1×RY的粗纤维、淀粉、游离氨基酸等品质性状的特殊配合力相对效应值最高；TYMB×009-1的粗蛋白质、还原糖、维生素C等品质性状的特殊配合力相对效应值最高。可见杂交组合特殊配合力高的亲本，其一般配合力不一定高[11]。

组合D 112×D 115的β-胡萝卜素、粗蛋白质、淀粉、维生素C等品质性状均具有中亲优势和超亲优势；组合TYMB×450的粗纤维及TYMB×009-1的可溶性糖具有中亲优势、超亲优势和超标优势；组合D 112×D 115的游离氨基酸具有中亲优势；组合TYMB×450的游离氨基酸具有超亲优势；组合009-1×RY的β-胡萝卜素、组合TYMB×450的淀粉和游离氨基酸及组合TYMB×009-1粗蛋白质和干物质具有超标优势。4个杂交组合多数性状中亲优势、超亲优势和超标优势为正值，表明供试材料在品质性状方面存在杂种优势[12]，杂交育种潜力较大。

利用南瓜杂种优势是提高南瓜产量、改良南瓜品质的重要途径。参试组合的品质性状不同，其杂种优势的表现也不相同，与何建文等[13]的研究结果一致。本试验4个组合的多个性状的杂种优势表现为正向，而还原糖和水分表现为负，说明优质育种要兼顾多个品质指标的难度较大。因此，在进行优质育种配组时，要对亲本材料各性状的配合力有更详细的了解，以对某性状进行针对性改良为目标，更易获得优良的杂交后代新品系[14-15]。