加工番茄果實品質(zhì)性狀的配合力及遺傳力研究

龐勝群，辛建華，鄭群，吉雪花，李新，劉穎

（石河子大學農(nóng)學院園藝系，石河子832003）

番茄的雜種優(yōu)勢表現(xiàn)突出，品種的“雜優(yōu)化”是番茄新品種選育的主流。進行性狀配合力分析是雜交育種和雜優(yōu)利用中正確選擇和選配親本，評價雜交組合的優(yōu)劣，提高育種效率，常用且有效的方法之一［1］。

嚴玉坤等［2］對番茄紅素含量性狀進行了遺傳分析，發(fā)現(xiàn)番茄紅素含量性狀符合加性－顯性遺傳模型，其廣義遺傳力和狹義遺傳力分別為75．80%和44．47%，采用常規(guī)的雜交育種方法，有望在高番茄紅素含量性狀的選育上取得良好的收效［2］。劉靜等［3］認為番茄果實可溶性固形物含量以加性效應為主。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，遺傳主要受非加性效應控制，不能穩(wěn)定遺傳。羅穎等［5］研究了可溶性固形物含量與其他果實性狀的相關性，表明溶性固形物與可溶性糖含量呈高度正線性顯著相關；與有機酸含量、Vc含量成高度正線性極顯著相關。關法春［6］對番茄的粘稠度性狀進行了遺傳研究，結果表明粘稠度性狀是以基因的非加性效應為主，狹義遺傳力較低，但一般配合力較低的親本組合后代也出現(xiàn)特殊配合力高的組合，表明雜種一代值具有超親優(yōu)勢，存在雜種優(yōu)勢。因此，提高育種應以優(yōu)勢育種為主，輔之以雜交育種。李慧［7］采用半輪配法雜交設計，分析了番茄果實品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢和配合力效應，認為番茄品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢普遍存在，番茄紅素的廣義遺傳力和狹義遺傳力較高，早期世代選擇具有一定的效果。糖酸比、可溶性固形物、可溶性總糖、可滴定有機酸的狹義遺傳力較低，宜在高世代進行選擇。

本研究選用5個加工番茄育種材料作為雜交親本，分別對親本及雜交后代的可溶性固形物、番茄紅素、總糖、總酸、干物質(zhì)含量等果實品質(zhì)性狀進行一般配合力和特殊配合力分析，評價種質(zhì)資源的利用價值，以期為加工番茄高品質(zhì)優(yōu)勢組合的選擇和選配提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

供試母本為T59和T60，父本為20040805、FM007和JW9，均由石河子大學加工番茄課題組提供。

其中T59和T60，表現(xiàn)為未熟果深綠色、成熟后果色深紅、果實極硬，含 Dg 隱性單基因［8－10］，經(jīng)實驗室初步分析測試，番茄紅素含量較生產(chǎn)上一些主栽品種高50%～100%，可溶性固形物含量為6%以上，以其為親本配制雜交組合，F(xiàn)1代番茄紅素含量較低含量親本提高了30%～50%。20040805、FM007和JW9是經(jīng)過多年系統(tǒng)選育后得到的綜合性狀優(yōu)良的純系資源。

1．2 方法

1．2．1 試驗設計

按不完全雙列雜交法配制6個雜交組合，于2008年春季直播于石河子大學農(nóng)學院試驗站露地，隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)長6m，每小區(qū)36株。行距為1．2m，鋪90cm 地膜，一膜雙行，株距35 cm，滴灌栽培。田間管理同大田生產(chǎn)。

果實充分成熟時，每小區(qū)隨機取15個果混合測定可溶性固形物含量（GB 8210－1987）、總糖含量（GB／T 5009．8－2003）、總 酸 含 量 （GB／T 12456－2008）、番茄紅素（GB／T 8210－1993）含量和干物質(zhì)含量（烘干法）。

1．2．2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

配合力的分析計算采用文獻［11］中的方法，以小區(qū)平均數(shù)進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2．1 方差分析

2．1．1 F1代各性狀差異顯著性分析

對6個雜交組合的果實品質(zhì)性狀進行隨機區(qū)組方差分析，結果（表1）表明，區(qū)組間可溶性固形物、總糖、總酸、番茄紅素、干物質(zhì)差異均不顯著，組合間差異均達到極顯著水平，說明基因型效果間存在顯著差異，可進行配合力方差分析。

表1 加工番茄番茄5個性狀方差分析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 組合間各方差分量的分析結果見表2。

表2 5個品質(zhì)性狀配合力方差分析Tab．2Anova of combining ability 5quality character

由圖2可見：父本和母本的可溶性固形物、干物質(zhì)一般配合力效應超過了極顯著水平，表明父本和母本對F1代可溶性固形物、干物質(zhì)的影響有明顯差異，可作進一步配合力效應值的估算，特殊配合力差異不顯著，說明主要是基因加性效應對可溶性固形物及干物質(zhì)起作用；父本及母本番茄紅素的一般配合力效應達極顯著水平，雜交組合的特殊配合力效應差異達顯著水平，說明親本對F1代番茄紅素的影響有明顯差異，基因的加性效應和非加性效應對番茄紅素含量均起重要作用，加性效應大于非加性效應。父本總酸的一般配合力效應超過了極顯著水平，而母本的一般配合力效應達顯著水平，說明父本對F1代總酸的影響有明顯差異，母本對F1代總酸的影響小于父本，雜交組合的特殊配合力差異達到了顯著水平，說明總酸性狀即有加性效應也有非加性效應；總糖的2種配合力均方都達到了極顯著水平，表明基因加性效應和非加性效應對總糖均起了重要作用。

2．2 配合力效應分析及評價

2．2．1 一般配合力效應及評價

由表3可見：本試驗中2個母本比較，T59的可溶性固形物、番茄紅素、總酸、干物質(zhì)的一般配合力效應值均為正值，總糖的為負向效應，T60的總糖一般配合力效應值為正值，其它品質(zhì)性狀效應值均為負值，可見在選擇未熟果深綠色種質(zhì)資源進行雜交組合配制時，應優(yōu)先考慮親本T59；就父本而言，F(xiàn)M007在可溶性固形物、番茄紅素、總糖、總酸、干物質(zhì)的一般配合力效應值均為正值，對這幾個品質(zhì)性狀產(chǎn)生正向促進效應，選擇親本時可優(yōu)先考慮；20040805品質(zhì)性狀的一般配合力效應值均為負值，起負向促進效應；JW9的可溶性固形物及干物質(zhì)的一般配合力效應值為正值，番茄紅素、總糖、總酸3個性狀的一般配合力效應值為負值。

表3 各親本一般配合力（GCA）相對效應值Tab．3Relative effective values of GCA in each parent

從表3可以看出，各性狀的一般配合力效應值排序，依次為可溶性固形物：T59＞FM007＞JW9＞T60＞20040805；番茄紅素：FM007＞T59＞20040805＞T60＞JW9；總糖：FM007＞T60＞T59＞20040805＞JW9；總酸：FM007＞T59＞T60＞20040805＞JW9；干物質(zhì)：T59＞FM007＞JW9＞T60＞20040805。

2．2．1 特殊配合力效應及評價

通過對6個雜交組合的特殊配合力效應值分析（表4），表明不同組合在同一性狀上的特殊配合力效應值有較大差異；同一雜交組合不同性狀間的特殊配合力效應值差異也較大。

表4 特殊配合力（SCA）相對效應值Tab．4Relative effective values of SCA

由表4可見，雜交組合間可溶性固形物與干物質(zhì)的特殊配合力表現(xiàn)有相同的趨勢，為正向效應的組合均依次為T59×20040805、T60×JW9、T60×FM007；總糖、總酸表現(xiàn)為正向效應的組合相同均為T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9，其中T59×20040805的2種特殊配合力效應均最高。番茄紅素表現(xiàn)為正向效應的有T60×20040805、T59×FM007、T59×JW9。綜合來看，T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9這3個組合除番茄紅素外在果實其他品質(zhì)性狀上特殊配合力效應值均較高。由此可見，父本與母本的互作效應，組合的特殊配合力效應與親本的一般配合力效應有關。育種實踐中，選擇至少親本之一或雙親均具有較高一般配合力的親本配組最為重要，同時還要考慮所配組合的特殊配合力效應。

2．3 果實品質(zhì)性狀遺傳參數(shù)估算

由表5可見，可溶性固形物及干物質(zhì)的加性效應明顯大于非加性效應，表明親本對雜交后代可溶性固形物及干物質(zhì)的影響較大，選配親本時，應重點考慮親本的一般配合力。番茄紅素加性效應為75．63%，非加性效應為24．37%，表明加性效應與非加性效應均有作用，但以加性效應為主?？偺堑募有孕c非加性效應相近，表明二者均具有重要作用；總酸的加性效應與非加性效應均具有重要作用，其中以加性作用為主。

遺傳力數(shù)值變幅為0～1。一般認為，當h2＜0．2，屬低弱度遺傳力；0．2≤h2≤0．5，為中度遺傳力；h2＞0．5，為高強度遺傳力。由表5可見，各品質(zhì)性狀的遺傳力均表現(xiàn)較高，特別是可溶性固形物、干物質(zhì)、番茄紅素，狹義遺傳力在廣義遺傳力中所占比例高，表明可溶性固形物、干物質(zhì)、番茄紅素主要以加性效應為主，非累加效應小，在育種上，早期世代可以進行單株選擇?？偺切誀钍且曰虻姆羌有孕獮橹?，狹義遺傳力較低，不宜早期時代進行選擇。

表5 加工番茄5個品質(zhì)性狀的遺傳力估算Tab．5Heritability estimation of 5quality characters in processing tomato

3 討論

由結果可知，番茄果實中可溶性固形物及干物質(zhì)主要是加性效應起作用，其廣義遺傳力分別為86．5%、92．2%，狹義遺傳力分別為85．0%、91．7%。周永健等［12－13］的研究表明可溶性固形物廣義遺傳力為81．04%，狹義遺傳力為55．46%，李景富等［14］指出可溶性固形物含量的2種配合力都很顯著，廣義遺傳力為77．22%，狹義遺傳力為61．11%，與本研究的結果有相同趨勢。但與王雷等［4］的研究結果不同，其認為可溶性固形物的特殊配合力方差大于一般配合力方差，遺傳主要受非加性效應控制，不能固定遺傳，這可能與試驗中選用的品系不同有關。

李景富等［14］和劉進生等［15］研究表明，番茄紅素含量遺傳模型以加性效應為主，配合力效應值以一般配合力效應為主，特殊配合力效應不大，與本研究表現(xiàn)一致，因此在高番茄紅素番茄品種的選育上，親本的選配十分重要，本試驗中供試的2個未熟果深綠色種質(zhì)資源番茄紅素含量遠高于普通加工番茄品種，有望在高番茄紅素新品種選育中發(fā)揮重要作用。

總糖、總酸的研究結果與李景富等［14］研究得出的結論一致，即番茄含糖量與含酸量既有加性效應，又有非加性效應，配制雜交組合時要充分考慮兩親本的總糖及總酸含量。在品種選育中應以雜交育種為主，輔以優(yōu)勢育種。

親本T59的可溶性固形物、番茄紅素、總酸、干物質(zhì)等性狀的一般配合力均較高，這可能是因為T59含有Dg基因，含該基因的品種成熟果實中茄紅素、β－胡蘿卜素及可溶性固形物含量均較高［13］。

4 結論

本試驗結果表明親本T59、FM007的一般配合力較高，是十分優(yōu)良的親本材料。

參試的6個雜交組合中，T59×20040805、T60×FM007、T60×JW9除番茄紅素外其他的果實品質(zhì)性狀的特殊配合力效應值均較高，利用潛力較大，可進一步進行其他性狀的考察。番茄紅素表現(xiàn)為正向效應的雜交組合有T60×20040805、T59×FM007、T59×JW9，可作為雜交育種的基礎材料進行系統(tǒng)選育，獲得一批番茄紅素含量高的新材料。

［1］王文英，辛建華，陳榮．甜瓜主要農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀的配合力分析［J］．石河子大學學報：自然科學版，2009，27（6）：687－690

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［3］劉靜，馮輝．番茄果實可溶性固形物配合力分析［J］．遼寧農(nóng)業(yè)科學，2005（4）：49－50．

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［6］關法春．番茄粘稠度配合力分析及與其他性狀相關的研究［D］．哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學，2006．

［7］李慧．番茄主要品質(zhì)性狀的雜種優(yōu)勢及其遺傳效應的研究［D］．揚州：揚州大學，2006．

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