山东茄子地方品种果实性状及品质分析

裴艳婷，朱金英，魏龙雪，白静，李文姣，李娜娜

（1.德州市农业科学研究院，山东德州，253015；2.山东省农业科学院农作物种质资源研究所）

农作物种质资源是保障国家粮食安全、生物产业发展和生态文明建设的关键性战略资源。 茄子（Solanum melongenaL.），茄科茄属植物，营养价值高，是我国普遍种植的蔬菜作物之一[1，2]。目前，我国在国家蔬菜种质资源库保存的茄子资源及其野生近缘种约1 601 份[3]。 前人研究认为，茄子种质资源的分类可能与生态型或地域来源密切相关[4]。 由于不同地域的生态环境及消费习惯差异，形成了多种不同的生态类型，在果形、果色、品质等方面存在较大差异，进而形成了各具地方特色的地方品种。 研究茄子品种的农艺性状及品质多样性，了解品种资源特征，对于品种改良、突破性品种选育和茄子产业发展具有重要意义。

自2015 年起， 农业农村部组织开展了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动， 山东省自2020 年开始启动全省种质资源普查与收集工作。本研究利用全省133 个农作物种质资源普查市（区）征集的24 份茄子地方品种为研究对象，通过分析品种间的农艺性状和品质性状差异，筛选综合性状优异的资源，为茄子种质资源的创新利用及新品种选育提供科学依据和亲本选择。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料分别来自山东省各地区， 共计24 份茄子地方品种，见表1。

表1 供试茄子种质资源

1.2 试验方法

参试茄子品种于2022 年3 月在德州市农业科学研究院进行育苗，4 月20 日定植于大田，试验采用高畦覆膜种植，行距100 cm，株距90 cm，每品种定植30 株，调查方法参照《茄子种质资源描述规范和数据标准》[5]，在茄子生长期间对农艺性状进行田间观察记载（茄子果实主要形态学性状特征和赋值见表2），在茄子成熟期测定果实粗纤维含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量等品质指标。

表2 茄子果实主要形态学性状特征和赋值

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 软件进行整理与统计，采用DPS 7.05 软件进行主成分分析、聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同地方品种茄子果实性状分析

由表3 可知，不同地方品种的茄子果实性状差异较大。 商品果色主要为紫红或黑紫， 平均值为6.63； 果顶性状主要表现为凹， 果肉色主要为白；1223 的果纵径最大， 为24.50 cm，P277 的最小，为8.48 cm，前者是后者的2.89 倍；但1223 的果横径最小，为6.41 cm，1225 的果横径最大，为15.78 cm；各品种的单果质量在315.36～1 204.21 g， 平均值为661.95 g，其中最小为1223，最大为1228；参试品种的粗纤维含量在 0.28%～1.39%， 平均含量为0.62%，以P280 最高，1232 最低；参试品种的粗蛋白质含量在10.96%～14.42%，平均含量为12.62%，变化幅度不大； 参试品种的可溶性糖含量在11.92～20.00 mg/g，以P280 最低，1222 最高。 从变异系数看，各品种果实性状的变异系数在8.02%～57.67%，存在较大的差异，各性状间变异系数由大到小依次为果形＞果肉色＞果顶形状＞单果质量＞商品果色＞粗纤维含量＞果纵径＞果横径＞可溶性糖含量＞粗蛋白含量。 其中变异系数最大的是果形，为57.67%，说明茄子果形可通过品种选育得到较大程度的改善；粗蛋白含量变异系数最小，为8.02%，说明茄子果实粗蛋白在品种间的差异较小。茄子果实品质中粗纤维含量变异较为明显，果实主要形态学性状中的果顶性状、果形和果肉色变异较为突出。

表3 不同地方品种茄子果实主要形态学性状及品质性状多样性分析

2.2 不同地方品种茄子数量性状主成分分析

主成分分析是采用少量综合指标代替原来多个指标大部分信息的一种降维分析方法[6]。 通过对24 份茄子地方品种的6 个数量性状进行主成分分析（表4），结果表明，前3 个主成分的特征值均大于1，分别为2.163 8、1.564 1、1.012 7，方差贡献率分别为36.063 7%、26.067 9%、16.878 4%， 累计方差贡献率达79.010 0%，这3 个主成分可反映茄子6个数量性状的大部分信息，因子1 中，影响较大的有果横径、单果质量，反映果实质量，为质量因子；因子2 中， 粗纤维含量和粗蛋白含量具有较大的正载荷量，可溶性糖含量具有极大的负载荷量，共同反映果实品质，为品质因子；因子3 中，果纵径特征向量较高，为0.792 1，可反映果实形状，为形状因子。 根据表4 主成分的特征向量，可得3 个主成分的回归方程：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，以各主成分对应的方差贡献率式为权重，可以得出茄子性状评价模型表达式为：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3，通过该模型可以得出24 个茄子地方品种的综合得分和排名（表5），品种间差异较大，其中1218、1219、P280 综合得分最高，排序位居前3，1223、1222、1216 综 合得分最低，排序位居后3。

表4 不同地方品种茄子数量性状主成分分析规格化特征向量

表5 茄子主成分因子得分和综合得分

2.3 不同地方品种茄子主要性状聚类分析

本研究通过对果实的6 个性状进行聚类分析发现， 当卡方距离在D＝1.81 水平上时， 可将24 份茄子种质资源分成3 大类群（图1）。 第Ⅰ类群包含11 份种质，主要形态特征为果皮紫色，果纵径较大，为16.97 cm，单果质量平均值为435.76 g、粗纤维含量为0.64%、粗蛋白含量为12.54%、 可溶性糖含量16.79 mg/g；当距离为1.36 时可将该类群可分为2 个亚类，第1 亚类 包 含 1213、1226、1214、P278、1216、1223、P282，第2 亚类包含1222、1234、P283、P277；第Ⅱ类群包含10 份种质资源，果横径较大为13.58 cm、单果质量平均值为851.48 g，粗纤维含量为0.53%、粗蛋白含量为12.27%、可溶性糖含量为16.37 mg/g，当距离为0.91 时可将该类群可分为3 个亚类， 第1 亚类为1224、P276、1227、1232， 第2 亚 类 为1225、1233、1229、1230、1231，第3 亚类为1228；第Ⅲ类群包含3份种质，分别为1218、1219、P280，果实以圆形为主，单果质量较大，为859.50 g，粗纤维含量为0.84%，粗蛋白含量为14.08%， 可溶性糖含量为12.32 mg/g，其中1218 和1219 为1 个亚群，该亚群主要是济宁地区品种，P280 为另1 个亚群，主要是聊城地区品种。

图1 不同地方品种茄子聚类分析

3 结论与讨论

茄子种质资源是茄子遗传育种的基础，运用科学的研究方法对不同种质资源的各性状指标进行全面综合评价分析，是茄子种质资源鉴定和评价的基础性工作，对茄子种质资源利用、科研育种具有一定的参考意义。本研究对山东省种质资源普查征集的24 份茄子地方种质进行遗传多样性分析，通过主成分分析、聚类分析、综合评价，发现供试茄子商品果色主要为紫红或黑紫，平均值为6.63，果顶性状主要表现为凹，果肉色主要为白，单果质量平均为661.95 g，其中1228 产量最高、P280 粗纤维含量最高， 粗蛋白质含量品种间变化幅度不大，1222可溶性糖含量最高；从变异系数看，不同茄子种质的果实主要性状和营养品质均存在较大差异，各性状间的变异系数平均为35.44%， 各品种果实性状的变异系数在8.02%～57.67%， 果形的变异系数最大为57.67%，说明24 份茄子地方种质资源空间差异较大，茄子果形可通过品种选育获得较大程度的改善。本研究根据各主成分的贡献值选出3 个主成分因子，累计贡献率达到79.01%，反映了茄子的大部分信息，根据主成分特征向量和方差贡献率权重构建评价模型为：F=0.360 637F1+0.260 679F2+0.168 784F3， 结合主成分因子得分，24 个茄子地方品种综合得分前3 的为1218、1219、P280。 在聚类分析中，这24 份茄子种质资源分成3 大类群，其类群Ⅲ茄子品种与综合评价结果前3 的品种一致，在茄子品种选育实践过程中，可将这类种质资源作为科研工作者选育的优良基础材料。本研究以山东省第三次农作物种质资源普查工作收集的24 份茄子地方品种为研究对象，对其进行农艺性状和品质评价，探究茄子地方品种间差异，为茄子品种选育提供理论依据。 近些年地区间的引种频繁，不同生态类型间基因交流广泛，仅依据果实的性状和地理起源分类已不能真实地反映种质间差异，本试验研究的材料、性状指标有限，需进一步深入研究。