不同中型西瓜品种在潍坊地区的适应性分析

滕祖坤 刘化群 葛凤元 林英杰 赵 平 李文东

（1.山东省昌乐县农业农村局 山东昌乐 262400；2.山东省昌乐县朱刘街道农业农村综合服务中心 山东昌乐 262400；3.山东省昌乐县林业发展中心 山东昌乐 262400；4.山东省潍坊创科种苗有限公司 山东昌乐 262400）

西瓜是我国重要的园艺作物，在推动乡村振兴、促进农民增收过程中发挥着重要作用[1]。 以山东潍坊为代表的保护地栽培是我国北方春季西瓜生产的一个重要生态区域[2]。 该地区西瓜生产采用日光温室、拱圆大棚等设施种植， 上市时间集中在4 月中旬至5 月下旬。这种早春设施栽培模式对西瓜品种提出了更高的要求，因此，选育和推广耐低温、耐弱光、丰产、 稳产的新品种对提升当地早春西瓜产业竞争力和稳定生产供应具有重要意义。

近年来，随着国家对种业创新的不断支持，大量西瓜新品种涌向市场，增加了瓜农们选种的难度，也对西瓜稳产增收带来了一定影响。 本试验在潍坊地区选择5 个试验点，对9 个中型西瓜品种的单瓜重、果形指数、皮厚等性状进行对比试验，并运用AMMI模型进行丰产性、稳产性分析，以期筛选出适合当地生产条件的高产、稳产、优质品种，为潍坊地区西瓜品种更新换代和区域品种优化提供参考， 同时为优良品种在该生态区域推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021-2022 年在潍坊市2 个县 （市）的3 个镇（街道）进行，试验地点及时间详见表1。 试验地土壤类型为中壤土， 肥力中等。 种植棚型为拱圆大棚。

表1 试验点分布和农事时间

1.2 供试材料与试验处理

试验共种植中果型西瓜品种9 个， 品种信息详见表2。 每个试验点均采用完全随机试验，每个品种种植50 棵，株距为0.4 m，行距为3.0 m。 采用嫁接育苗、爬蔓种植、三蔓单果的栽培模式，田间管理措施同日常管理。

表2 参试品种信息

1.3 测定项目

在每个试验点内， 每个品种选取5 株成熟的果实，分别测定单瓜重、横径、纵径、皮厚、心糖、边糖、果形指数、糖度差8 个指标。 各指标测定方法参考马双武等编著的 《西瓜种质资源描述规范和数据标准》。 糖度差计算公式如下：

糖度差（%）＝心糖（%）－边糖（%）

1.4 分析方法

将单瓜重作为品种评价指标， 通过AMMI 模型进行分析。 品种稳定性参数Dg和试验点稳定性参数分别为品种和试验点的稳定性定量指标。Dg值越小，品种的稳定性越好；De值越大, 试验点对品种的判别力越强。 计算公式如下：

式中，k为达到显著水平的PCA 个数，PCAgk为第g个品种在第k个PCA 的得分，PCAek为第e个环境在第k个PCA 的得分。

1.5 数据处理与分析

采用Excel 和DPS 软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 测定指标方差分析

由表3 可知，8 个测定指标在品种间均达到极显著水平， 说明各指标均能反映出不同品种之间的差异。 果形指数、皮厚、心糖、糖度差4 个指标在环境差异中表现不显著， 说明这几个性状指标在各试验点间表现相对稳定，受环境因素影响较小。 单瓜重、横径、纵径、边糖的环境差异均达到显著水平，说明这4 个性状指标受环境影响较为明显。

表3 品种性状指标方差分析

2.2 测定指标调查结果

由表4 可知，G5 的单瓜重最高，G6 次之，两者差异达到极显著水平，说明G5 的单瓜重表现最优。 G2的心糖含量最高，G5 心糖次之，两者差异达到极显著水平， 说明G2 的心糖指标在参试品种中表现最优。G5 的边糖含量最高，G1 次之， 两者差异达到极显著水平，即G5 的边糖指标在参试品种中表现最优。 在皮厚方面，G1、G5、G6、G7 的皮厚最小，均为1.00 cm，这4 个品种与其他品种差异均达到极显著水平。在糖度差方面，G5 的差值最小，仅为0.3%，G1 次之，达到0.7%，两者差异显著。

表4 参试品种各指标测定结果

2.3 单瓜重的AMMI 模型分析

由表5 可知，9 个西瓜品种在5 个试验点的表现存在极显著的基因型、 环境、 基因型与环境交互作用。 其中，基因型占总变异的96.35%，环境和交互作用分别占1.84%、1.81%，说明总变异主要来自品种基因型的差异。 基因型与环境交互作用中，PCA1 达到极显著水平，PCA2 达到显著水平，PCA3 未达到显著水平。 在基因型与环境的交互作用中，PCA1 占79.7%、PCA2 占15.1%，说明交互作用变异主要来自基因型对环境的反应。

表5 单瓜重AMMI 分析结果

2.4 AMMI 模型双标图分析

由图1 可知，从反映产量的水平方向看，品种位点比试验点位点分布更分散， 说明品种变异大于试验点变异，即同一试验点中不同品种间的差异较大，而同一品种在不同试验点间的差异较小[3]。 G5、G6 的位点在水平方向的最右侧， 说明G5 的丰产性最好，G6 次之。 从反映互作效应的垂直方向看，G7、G8 受交互作用影响最为明显，G4、G9 受到交互作用影响最弱；G2、G3、G5、G7 的交互作用为正作用，G1、G4、G6、G8、G9 的交互作用为负作用。 在试验点方面，E1对品种的交互作用最大，E4 对品种的交互作用最小；E1、E2 对G2、G3、G5、G7 有正向作用，E3、E5 对G1、G4、G6、G8、G9 有负向作用。 进一步分析图中各点的位置可知，G7 在E1 的适应性最好，G4 在E4 的适应性最好。

图1 AMMI 模型双标

2.5 品种稳产性和试点分辨力分析

由表6 可知， 值由小到大依次为G5

表6 参试品种单瓜重及AMMI 分析中PCA 值、Dg 值

由表7 可知，De值依次为E4>E5>E1>E3>E2，说明E4、E5 对品种的分辨力最强，E2 对品种的分辨力较差。 其中，E4 的De值为0.656 1，E2 的De值为0.036 4，两者相差超过18 倍，说明不同试验点的分辨力差异很大。结合单瓜重的表现来看，E2 的产量最高，E4、E5 的产量较低，可以作为品种丰产性的测试点；E4、E5 可以作为品种稳产性的测试点。

3 讨论与结论

丰产、稳产是西瓜品种选育的重要目标，受遗传效应、环境效应、基因型与环境互作效应等多方面影响， 不同的品种在同一生态区内表现不尽相同。 因此，通过多点试验种植验证，并利用合理、有效地数据模型和分析方法是评价品种在该生态区内丰产性、稳产性、适应性的有效手段。

丰产性可以通过试验种植验证,但稳定性和适应性由于受基因型与环境互作效应的影响难以准确判断[5]。 方差分析可以解答不同品种在同一指标中的差异性，但无法解释品种与环境的交互作用。 AMMI模型将方差分析与主成分分析相结合， 借助互作效应值与双标图分析基因与环境互作效应和品种的适应性、稳定性[6]，可以较好地解释品种与环境的交互作用，环境对品种的分辨力，同时双标图可以直观地看出他们之间的关系[7]。 现已广泛用于小麦[8]、玉米[9]、水稻[10]、大豆[11]等作物在不同环境下品种与环境的互作分析。利用AMMI 模型对春季保护地中型西瓜品种进行适应性分析，目前鲜有报道。

本试验中，参试品种的果形指数、皮厚和心糖等性状受环境影响较小，但单瓜重、边糖受环境影响较大。 通过AMMI 模型分析可以看出，品种基因型、环境、 基因与环境交互作用均对单瓜重产生了显著影响，但是基因型仍然是造成差异的主要原因。 因此，选择合适的评价指标和评价方法对于品种评价和指导农业生产至关重要[12]。

对于潍坊地区西瓜生产，品种选择是决定高产、稳产的最主要因素。 对于稳产性表现一般、但其他性状表现较好的品种，进行栽培技术的配套研究集成，提高品种的稳产性，发掘品种高产能力，也是促进农业的增产增效的重要手段。 本试验中，参试品种受品种效应显著，而互作效应较小，说明品种具有广泛适应性，可以进行大面积推广。 综合分析认为，G5（潍创甜王）、G6（中优甜王）表现出较好的丰产性和稳产性，在当地具有很好的适应性， 可以在潍坊地区进一步示范推广。