郭祿芹 趙世豪 朱華玉 胡建斌 孫守如 馬長(zhǎng)生 楊路明

摘要：以來自世界各地的167份西瓜種質(zhì)資源為材料，利用形態(tài)學(xué)標(biāo)記和SSR標(biāo)記，結(jié)合多樣性分析、聚類分析和主坐標(biāo)分析等方法，對(duì)其遺傳多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究。結(jié)果表明，29個(gè)表型性狀Shannon多樣性指數(shù)的變化范圍是0.54～2.03，平均值為1.50，其中質(zhì)量性狀平均值為1.16，數(shù)量性狀為1.71;18個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)變化范圍為16.43%～90.73%，平均值為34.12%。不同地區(qū)西瓜種質(zhì)遺傳多樣性比較結(jié)果顯示，非洲地區(qū)的種質(zhì)遺傳多樣性豐富，亞洲、北美洲次之，南美洲和歐洲的遺傳多樣性相對(duì)較低。同時(shí)，利用22對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)西瓜種質(zhì)進(jìn)行了遺傳多樣性分析，平均每對(duì)引物擴(kuò)增4.86個(gè)等位基因，平均有效等位基因數(shù)（Ne）是2.20，平均Shannon多樣性指數(shù)（I）為0.94，平均觀測(cè)雜合度（HO）為0.27，平均期望雜合度（He）為0.52，平均多態(tài)性信息含量（PIG ）為0.45。進(jìn)一步分別利用表型標(biāo)記和SSR標(biāo)記對(duì)167份西瓜種質(zhì)材料進(jìn)行分類，結(jié)果顯示SSR標(biāo)記的穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠很好的對(duì)種質(zhì)材料進(jìn)行分類。

關(guān)鍵詞：西瓜;遺傳多樣性;形態(tài)學(xué)標(biāo)記;SSR標(biāo)記

西瓜（Citrullus lauatus）是一種重要的園藝作物，也是全世界最受歡迎的水果之一。它屬于葫蘆科（Cucurbitaceae）西瓜屬（Citrullus），西瓜屬包含4個(gè)種：西瓜種[Citrullus lauatus （Thunb.） Matsum.&Nakai;）、藥西瓜種[C. Colocyuthis（L.）Schrad]、缺須西瓜種[C. Ecirrhosus Cogn.]和諾典西瓜種[C. nau-clinianus （Sond.）Hook.f]。西瓜種包括毛西瓜亞種（ssp. lauatus）、普通西瓜亞種（ssp. vulgaris）、黏籽西瓜亞種（ssp. mucososperm，us）。為了對(duì)重要的農(nóng)藝性狀如品質(zhì)和產(chǎn)量等進(jìn)行遺傳改良，育種家們對(duì)西瓜進(jìn)行了長(zhǎng)期的篩選和馴化，栽培西瓜的遺傳背景較窄，且大多對(duì)病害和蟲害沒有抵抗力，嚴(yán)重限制了西瓜育種材料的改良與創(chuàng)新。遺傳多樣性是作物種質(zhì)資源及遺傳育種研究的基礎(chǔ)，因此，對(duì)來自于世界不同國(guó)家和地區(qū)的西瓜種質(zhì)材料進(jìn)行遺傳多樣性分析、評(píng)價(jià)不同材料間的差異與親緣關(guān)系，對(duì)于解決目前栽培西瓜育種材料過于單一的遺傳瓶頸具有重要意義。

形態(tài)學(xué)標(biāo)記和分子標(biāo)記已廣泛應(yīng)用到西瓜種質(zhì)的遺傳多樣性研究中，特別是分子標(biāo)記技術(shù)如RAPD、AFLP、SSR和SNP等。其中，SSR標(biāo)記由于具有共顯性、多態(tài)性好和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐漸成為西瓜遺傳多樣性研究的首選標(biāo)記。迄今國(guó)內(nèi)外已有不少學(xué)者對(duì)不同西瓜材料進(jìn)行了遺傳多樣性分析。2012年尚建立等以我國(guó)西瓜種質(zhì)資源中期庫(kù)1200份西瓜種質(zhì)為材料，利用12個(gè)形態(tài)學(xué)性狀對(duì)其進(jìn)行遺傳多樣性和相關(guān)性分析，12個(gè)性狀的多樣性指數(shù)均值為1.70，數(shù)量性狀變異系數(shù)平均值為31.8%，果實(shí)形狀和果形指數(shù)、果肉顏色和中心糖含量、果肉顏色和種子千粒重、果皮厚度和硬度4對(duì)性狀相關(guān)性極顯著。2013年紀(jì)海波調(diào)查了768份西瓜種質(zhì)資源的24個(gè)表型性狀，變異系數(shù)均值為32.41%，多樣性指數(shù)均值為1.6。2015年潘存祥等對(duì)國(guó)內(nèi)外783份西瓜種質(zhì)資源的24個(gè)表型性狀進(jìn)行了遺傳多樣性研究，結(jié)果表明，西瓜種質(zhì)資源24個(gè)表型性狀的平均變異系數(shù)為31.19%，平均遺傳多樣性指數(shù)為1.68，在歐氏距離為25時(shí)聚為2類，在歐氏距離為20時(shí)聚為3類。2015年戴照義等以88份來源不同的西瓜種質(zhì)資源為材料，利用37個(gè)表型性狀和22對(duì)SSR分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳多樣性分析，研究結(jié)果表明，表型性狀的變異主要體現(xiàn)在果實(shí)形狀和品質(zhì)等性狀上。依據(jù)表型性狀進(jìn)行聚類分析，在歐氏距離15.0時(shí)，供試材料聚為2類，在歐氏距離13.5時(shí)，供試材料聚為3類;22對(duì)SSR分子標(biāo)記共擴(kuò)增出55個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，平均多態(tài)性信息含量為0.41，利用UPGMA法進(jìn)行聚類分析，可將88份西瓜種質(zhì)聚為4類。2016年，石磊利用39個(gè)表型性狀和31對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)50份籽用西瓜種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析，結(jié)果表明，39個(gè)表型性狀的變異系數(shù)平均值為32.24%，其中39個(gè)表型性狀的Shannon多樣性指數(shù)平均值為5.47，聚類分析中，野生型和普通西瓜各聚為一類，籽瓜種質(zhì)聚為一類?；赟SR標(biāo)記的聚類分析中，種質(zhì)之間相似系數(shù)變化范圍為0.57～0.91，在相似系數(shù)為0.657處，50份籽用西瓜種質(zhì)可分為6組?；赟SR標(biāo)記的主坐標(biāo)分析結(jié)果表明，50份籽用西瓜劃分為4組。

筆者利用29個(gè)形態(tài)學(xué)性狀和平均分布在11條染色體上的22對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)來源于世界各地的167份西瓜種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析，旨在了解西瓜種質(zhì)資源多樣性的分布情況和各種質(zhì)間的親緣關(guān)系，為西瓜種質(zhì)資源的遺傳改良和種質(zhì)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為167份西瓜種質(zhì)資源，其中161份由美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA-ARS）提供，另有6份由瓜類種質(zhì)遺傳改良與分子育種課題組收集的西瓜材料。這167份材料來源于世界各地，其中來源于美國(guó)48份，中國(guó)21份，南非13份，印度11份，加納和尼日利亞各6份，津巴布韋、印度尼西亞和蘇聯(lián)各4份，蘇丹、土耳其、日本等6個(gè)國(guó)家各3份，烏茲別克斯坦、索馬里等7個(gè)國(guó)家各2份，埃及、智利、加拿大等18個(gè)國(guó)家各1份。

1.2 材料種植與表型調(diào)查

材料于2016年3月26日種植在鄭州市毛莊綠園蔬菜生產(chǎn)基地日光溫室中，采用隨機(jī)區(qū)組方式種植，5次重復(fù)，每壟2行，行距1.6m，每行定植18株，株距0.5m，開花期進(jìn)行人工授粉，常規(guī)管理。在西瓜生長(zhǎng)不同時(shí)期，參照《西瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)29個(gè)表型性狀進(jìn)行調(diào)查記錄。

1.3 DNA提取與分子標(biāo)記分析

在幼苗期采集幼嫩葉片，采用改良 CTAB法提取西瓜供試樣品DNA。筆者從Zhu等西瓜全基因組開發(fā)的SSR引物中選取了22對(duì)引物進(jìn)行基因型分析，PCR反應(yīng)體系為10μL，其中DNA 25ng，SSR引物0.5μmol·L^-1，dNTP 0.2 mol·L^-1，和0.5UTaq酶，1×PCR buffer， PCR產(chǎn)物采用聚丙稀酰胺凝膠電泳，利用銀染法顯色，并拍照保存。

1.4 數(shù)據(jù)分析

11個(gè)西瓜質(zhì)量性狀按照表1進(jìn)行賦值，并統(tǒng)計(jì)各性狀的頻率分布及其多樣性指數(shù)。采用Excel2010統(tǒng)計(jì)各性狀數(shù)據(jù)，并計(jì)算各數(shù)量性狀的最大值、最小值、平均值、極差和變異系數(shù)。各性狀的遺傳多樣性采用Shannons信息指數(shù)（1）進(jìn)行評(píng)價(jià)，I=-∑（Pi）（lnPi）， Pi表示第i種變異類型出現(xiàn)的頻率。采用SPSS 22軟件對(duì)各性狀進(jìn)行方差分析。采用MEGA 6.0軟件對(duì)167份西瓜種質(zhì)進(jìn)行聚類分析。使用NTSYS-pc 2.1軟件對(duì)167份西瓜種質(zhì)進(jìn)行主坐標(biāo)分析。

根據(jù)PCR擴(kuò)增結(jié)果選擇重復(fù)性好、譜帶清晰的SSR標(biāo)記記錄結(jié)果。在相同遷移位置上，有條帶記為1，無條帶記為0。利用GeneAlEx 6.4計(jì)算觀察等位基因數(shù)（Na）、有效等位基因數(shù)（Ne）、Shannons信息指數(shù)（I）、觀察雜合度（Ho）和期望雜合度（He）。多態(tài)信息含量PIC=1一∑Pi²。采用Structure 2.3.4軟件，對(duì)167份西瓜種質(zhì)的基因型數(shù)據(jù)進(jìn)行基于Bayesian算法的群體結(jié)構(gòu)檢測(cè)，以確定試驗(yàn)群體的數(shù)目。通過分析后驗(yàn)概率lnP（ D）值的方差以及變化速率，發(fā)現(xiàn)模型的lnP（ D）隨著K值的增大持續(xù)增加，難以確定真實(shí)的K值，因此參照Evanno等的方法通過OK來確定K值。

2 結(jié)果與分析

2.1 表型性狀遺傳多樣性分析

2.1.1 質(zhì)量性狀遺傳多樣性分析西瓜的11個(gè)質(zhì)量性狀按照表1進(jìn)行賦值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。它們的多樣性指數(shù)變幅是0.54～1.81，平均值為1.16，其中6個(gè)性狀（果皮底色、覆紋顏色、覆紋形狀、果肉顏色、種子顏色、種子覆紋特征）的多樣性指數(shù)大于1。多樣性指數(shù)最高的是種子顏色，主要以黃色、紅褐色、黑色為主。果實(shí)形狀大部分為圓形（74.22%），個(gè)別（2.13%）是一些畸形的形狀。果皮底色主要以淺綠色（32.40%）和綠色（30.80%）為主，白色（0.60%）和黃色（0.60%）屬于稀有性狀。果肉顏色主要是紅色（29.30%）和粉紅色（22.30%），也有部分黃色（14.10%）和綠色（4.70%）。大部分種質(zhì)果實(shí)有覆紋（83.70%），其覆紋顏色主要以綠色（28.30%）為主，覆紋形狀以條帶（30.80%）和網(wǎng)紋（26.20%）為主。大部分種質(zhì)果實(shí)表面光滑（84.00%），個(gè)別有溝（12.00%）、棱（3.70%）和瘤（0.20%）。大部分種質(zhì)果實(shí)表面有果粉（70.00%）。大部分種子形狀為卵圓（75.88%）;大部分種子沒有覆紋（57.38%），有覆紋的種子以黃褐色斑塊（14.76%）和黑色斑塊（13.10%）為主。

2.1.2 數(shù)量性狀遺傳多樣性分析對(duì)18個(gè)數(shù)量性狀的分析顯示其多樣性指數(shù)變幅為1.36～2.03表3），平均值為1.71，數(shù)量性狀的多樣性指數(shù)普遍高于質(zhì)量性狀的多樣性指數(shù)，說明西瓜種質(zhì)數(shù)量性狀的變異范圍更大。7個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)超過30%，變異系數(shù)最大的是邊糖含量（90.73%），中心糖含量次之（88.52%），然后依次為果柄長(zhǎng)度（58.68%）、果實(shí)質(zhì)量（49.84%）、果皮厚度（36.54%）、種子厚度（35.92%）和種子寬度（34.63%）。其余11個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)相對(duì)較?。?6.43%～26.08%，見表3），表明它們?cè)诓煌奈鞴戏N質(zhì)之間變異較小。F測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示，除果皮厚度和種子長(zhǎng)度外，其他性狀在167個(gè)材料之間都具有顯著差異，表明不同西瓜種質(zhì)資源具有明顯的表型差異。

2.1.3 不同地區(qū)種質(zhì)資源遺傳多樣性分析167份種質(zhì)材料的來源可分為5個(gè)生態(tài)區(qū)域，即北美洲、南美洲、歐洲、亞洲和非洲。筆者研究了與果實(shí)相關(guān)的13個(gè)性狀在不同生態(tài)區(qū)的多樣性指數(shù)差異（表4）。其中，非洲西瓜種質(zhì)的表型性狀多樣性明顯豐富（2.216），除了果皮顏色，其他12個(gè)性狀的多樣性指數(shù)均高于所有種質(zhì)相對(duì)應(yīng)的平均值。其次是亞洲（1.785），果肉厚度（3.972）和果皮底色（4.505）多樣性指數(shù)均為高于其他地區(qū)，其他性狀的多樣性指數(shù)都在平均值附近波動(dòng)。北美生態(tài)區(qū)除了果肉厚度、果皮底色2個(gè)性狀外，其他11個(gè)性狀的多樣性指數(shù)均高于平均值，北美種質(zhì)果實(shí)形狀（0.777）和覆紋形狀（1.733）的多樣性指數(shù)比其他地區(qū)都高。而種質(zhì)較少的南美洲，除了果實(shí)形狀（0.500），其他性狀均低于相應(yīng)性狀的多樣性指數(shù)平均值。歐洲種質(zhì)除了覆紋顏色（1.557）和果肉顏色（1.418）的多樣性指數(shù)高于平均值，其他11個(gè)性狀的多樣性指數(shù)均低于相應(yīng)性狀的平均值，且果實(shí)形狀的多樣性指數(shù)為0。北美洲、非洲、亞洲、南美洲和歐洲5個(gè)生態(tài)區(qū)種質(zhì)的平均多樣性指數(shù)分別為1.725.2.216.1.785、1.146、1.181。所有西瓜種質(zhì)13個(gè)形態(tài)性狀的平均多樣性指數(shù)為1.611。由此可見，在西瓜種質(zhì)中，非洲地區(qū)的種質(zhì)表型多樣性最為豐富，亞洲、北美洲次之，南美洲和歐洲的表型多樣性相對(duì)簡(jiǎn)單。

2.1.4 基于表型性狀的聚類分析根據(jù)29個(gè)表型性狀，利用UPGMA法對(duì)167份種質(zhì)進(jìn)行聚類分析（見圖版A，彩色插頁(yè)第12頁(yè)）。在聚類圖中，材料165單獨(dú)位于聚類圖的最外層，說明與其他材料的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。除165外，其他西瓜種質(zhì)材料可分為4組（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。I組共有38份種質(zhì)，主要來源于北美洲（15）和亞洲（14）;II組共有5份種質(zhì)，主要來源于非洲（3）;Ⅲ組共有60份種質(zhì)，主要來源于亞洲（16）和非洲（23）;N組共63份種質(zhì)，主要來源于亞洲（26）和北美洲（21）。從聚類圖可以看出，除了來源于亞洲和非洲的種質(zhì)相對(duì)集中外，不同來源的種質(zhì)相互交織在一起，并沒有按照來源區(qū)分開，說明同一類群間種質(zhì)材料的遺傳背景相似度的高低和親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近與來源地?zé)o顯著相關(guān)性，也可能是由于表型數(shù)據(jù)易受環(huán)境影響而造成的誤差所導(dǎo)致。

2.1.5 基于表型性狀的主坐標(biāo)分析 對(duì)167份西瓜種質(zhì)的29個(gè)性狀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，采用NTSYS-pc 2.1軟件進(jìn)行主坐標(biāo)分析（PCoA）（圖1）。前3個(gè)特征向量解釋了34.57%的總變異，第一和第二特征向量分別解釋了16.24%和10.04%的變異。所有西瓜種質(zhì)可根據(jù)其PCoA圖分為4個(gè)區(qū)域（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ），I區(qū)69份材料，其中44份來自亞洲，此區(qū)種質(zhì)分布相對(duì)集中，說明其種質(zhì)遺傳變異狹窄。Ⅱ區(qū)47份材料，其中25份來自非洲，此區(qū)種質(zhì)分布也較集中，但較I區(qū)分散，說明其遺傳多樣性高于Ⅰ區(qū)。Ⅲ區(qū)33份材料，其中25分來自北美洲，此區(qū)種質(zhì)分布相對(duì)分散，說明其遺傳變異較豐富。Ⅳ區(qū)18份材料，其中5份來自非洲，6份來自亞洲，5份來自北美洲。與聚類結(jié)果相似，除來源于亞洲和非洲的種質(zhì)相對(duì)集中外，其他不同來源的種質(zhì)沒有明顯區(qū)別，再次說明不同來源的種質(zhì)之間沒有明顯的差異。

2.2 SSR標(biāo)記遺傳多樣性分析

2.2.1 SSR位點(diǎn)遺傳多樣性分析從480對(duì)引物中篩選出22對(duì)多態(tài)性引物，在167份材料中共獲得107個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)（表5），平均每個(gè)引物擴(kuò)增出4.86個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，引物的等位基因數(shù)變化范圍為2～8個(gè)。等位基因數(shù)最多的標(biāo)記是WMSSR24630和WMSSR26564，均檢測(cè)到8個(gè)。引物的平均有效等位基因數(shù)（Ne）的范圍為1.37～4.24，平均2.20;各引物的Shannon指數(shù)（1）的變化范圍是0.54～1.61，平均值為0.94;觀測(cè)雜合度（Ho）的范圍為0.02～0.99，平均值為0.27;期望雜合度（He）平均值為0.52，幅度為0.27～0.770多態(tài)性信息含量（PIC）范圍為0.25～0.73，平均值為0.45。以上數(shù)據(jù)表明，22對(duì)引物在西瓜種質(zhì)中具有較好的多態(tài)性，SSR檢測(cè)位點(diǎn)上具有豐富的遺傳多樣性。

2.2.2 基于SSR位點(diǎn)的Structure分析依據(jù)Struc～ture運(yùn)算結(jié)果可將167份西瓜種質(zhì)劃分為4個(gè)類群，命名為P1、P2、P3和P4（見圖版B，彩色插頁(yè)第12頁(yè)）。P1類群含有73份種質(zhì)（43.71%），主要來源于亞洲（28）和北美洲（26）;P2類群包含64份種質(zhì)（38.32%），同樣主要來源于亞洲（32）和北美洲（20）：P3類群包含17份種質(zhì)（10.18%），主要來源于非洲（14）;P4類群含有13份種質(zhì)（7.78%）主要來源于非洲（10）和北美洲（3）。對(duì)所有材料的Q值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)供試材料中，127份（76.05%）材料的Q值大于0.80，表明其親緣組成相對(duì)單一，40份材料的Q值介于0.492和0.800之間，具有雜合親緣。

2.2.3 基于SSR位點(diǎn)的聚類分析根據(jù)分子標(biāo)記結(jié)果，利用DPS 7.05軟件計(jì)算各種質(zhì)間的遺傳相似系數(shù)，采用UPGMA聚類方法繪制進(jìn)化樹（見圖版C，彩色插頁(yè)第12頁(yè)），可將167份西瓜種質(zhì)分為3個(gè)類群（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），整體來說所選西瓜種質(zhì)材料具有豐富的遺傳多樣性。其中，第Ⅰ類群只有2份種質(zhì)（編號(hào)89、90）;第Ⅱ類群共15份種質(zhì)，全部來源于非洲;第Ⅰ類群和第Ⅱ類群與Structure結(jié)果的P3完全一致。第Ⅲ類群共150份種質(zhì)，對(duì)應(yīng)Structure結(jié)果的P1、P2、P4，綜上所述，基于UPGMA的聚類結(jié)果與 Structure結(jié)果基本一致。

2.2.4 基于SSR位點(diǎn)的主坐標(biāo)分析從主坐標(biāo)圖上可以看出（圖2），所有材料明顯可以分為2大類群。第Ⅰ類群包括150個(gè)材料，對(duì)應(yīng)Structure的P1、P2、P4以及UPGMA的第Ⅲ類群;第Ⅱ類群包括17個(gè)材料，對(duì)應(yīng)Structure結(jié)果的P3和UPGMA的第Ⅰ和第Ⅱ類群。結(jié)果表明，167份種質(zhì)的主坐標(biāo)分析結(jié)果與Structure結(jié)果和UPGMA聚類結(jié)果高度致。

3

討論

3.1 西瓜形態(tài)學(xué)標(biāo)記的遺傳多樣性

形態(tài)學(xué)標(biāo)記是基于個(gè)體外部特征、生理性狀及生態(tài)地理分布等特征為遺傳標(biāo)記的性狀描述，得到的結(jié)論往往不夠完善，且易受環(huán)境的影響，但形態(tài)標(biāo)記比分子標(biāo)記更直觀更容易獲得。其中變異系數(shù)和多樣性是兩個(gè)反映生物體形態(tài)遺傳多樣性的重要遺傳參數(shù)。潘存祥等對(duì)國(guó)內(nèi)外783份西瓜種質(zhì)資源24個(gè)表型性狀進(jìn)行了遺傳研究，發(fā)現(xiàn)24個(gè)表型性狀多樣性指數(shù)平均值為1.68，平均變異系數(shù)為 31.19%，其中種子覆紋顏色變異系數(shù)最大（70.90%），第一雌花節(jié)位變異系數(shù)最?。?.48%）。紀(jì)海波對(duì)768份西瓜種質(zhì)資源的13個(gè)數(shù)量性狀和11個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行研究，其平均多樣性指數(shù)為1.6，變異系數(shù)均值為32.41%，其中種子斑紋形狀的變異系數(shù)最大（73.32%），開放雌花到莖生長(zhǎng)點(diǎn)距離的變異系數(shù)最小（0.32%）。前者研究的多樣性指數(shù)均介于本實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量性狀（1.16）和數(shù)量性狀（1.71）之間，而本研究中變異系數(shù)的變幅范圍為16.43%～90.73%，均高于前者的研究。劉子記等以82份小型西瓜核心種質(zhì)為研究材料，對(duì)6個(gè)果實(shí)性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析，6個(gè)果實(shí)性狀的多樣性指數(shù)變化范圍在4.29～4.39。石磊分析了來自我國(guó)不同區(qū)域及國(guó)外品種共計(jì)50份籽瓜種質(zhì)樣品，39個(gè)表型性狀的平均變異系數(shù)為32.24%，變異系數(shù)的范圍為6.88%～75.88%，表型性狀的多樣性平均為5.47，其變幅為2.58～5.64，多樣性指數(shù)均高于先前的研究。不同的研究結(jié)果表明西瓜的表型遺傳多樣性可能跟試驗(yàn)群體、試驗(yàn)材料來源及表型性狀的數(shù)量等因素有關(guān)。本研究將不同生態(tài)區(qū)域的多樣性進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)來源于非洲地區(qū)的西瓜種質(zhì)在形態(tài)性狀，如果實(shí)質(zhì)量、果實(shí)縱橫徑及中心糖含量上差異較大（2.216），說明非洲地區(qū)的西瓜種質(zhì)資源遺傳多樣性比較豐富，也進(jìn)一步驗(yàn)證了非洲是西瓜的發(fā)源地。來源于亞洲、北美洲、南美洲和歐洲的西瓜種質(zhì)遺傳多樣性相對(duì)簡(jiǎn)單，說明了西瓜的遺傳基礎(chǔ)狹窄，在長(zhǎng)期的人工選擇和馴化過程中不同材料之間的變異越來越小。

3.2 西瓜SSR標(biāo)記的遺傳多樣性

SSR標(biāo)記是從分子水平揭示西瓜種質(zhì)資源間的差異，通過選擇合適的標(biāo)記，能夠很好地揭示西瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性。張法惺等采用38對(duì)SSR標(biāo)記對(duì)%份不同生態(tài)型西瓜種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析，共擴(kuò)增出826個(gè)多態(tài)性條帶，平均每對(duì)引物21.74個(gè)。聚類結(jié)果表明野生西瓜與栽培西瓜的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，聚類結(jié)果與本研究相似。趙勝杰等利用22對(duì)SSR標(biāo)記構(gòu)建了27份中國(guó)無籽西瓜主栽品種的DNA指紋圖譜并進(jìn)行了遺傳多樣性分析。22對(duì)多態(tài)性引物共擴(kuò)增出58種基因型，基因數(shù)2～5個(gè)，平均2.64個(gè)。本研究采用22對(duì)SSR引物對(duì)167份西瓜種質(zhì)材料進(jìn)行分析，擴(kuò)增出107個(gè)多態(tài)性條帶，平均每個(gè)引物擴(kuò)增出4.86個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，低于張法惺的21.74個(gè)，高于趙勝杰的2.64個(gè)，這可能與SSR引物自身的多態(tài)性和引物篩選標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。李朋飛等利用SRAP分子標(biāo)記對(duì)80份西瓜種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)來源不同的西瓜材料被劃分到一個(gè)類群，本研究中表型數(shù)據(jù)和分子數(shù)據(jù)的UPGMA聚類結(jié)果都表現(xiàn)出這一現(xiàn)象，說明聚為一類的西瓜種質(zhì)的遺傳相似度較高，可能跟西瓜的遺傳背景比較狹窄和表型數(shù)據(jù)易受環(huán)境影響有關(guān)，因此，西瓜在育種上要加強(qiáng)種質(zhì)資源的引進(jìn)與創(chuàng)新。

3.3 2種標(biāo)記研究遺傳多樣性的比較

在本研究中，表型標(biāo)記和SSR標(biāo)記在167個(gè)西瓜種質(zhì)資源中均表現(xiàn)出良好的多態(tài)性，但聚類結(jié)果、PcoA結(jié)果和Structure結(jié)果均不能按照其來源將西瓜群體明顯的劃分類群。形態(tài)學(xué)標(biāo)記的聚類分析與SSR標(biāo)記的聚類分析結(jié)果不一致的現(xiàn)象在之前研究中也有體現(xiàn)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是所用的材料沒有包括西瓜屬的所有類型，表型本身受環(huán)境影響較大，或者引種等原因造成的同物異名。因此，在表型調(diào)查中通過設(shè)置小區(qū)重復(fù)和多年重復(fù)來減少人為和環(huán)境因素造成的誤差。也可通過加密西瓜染色體上SSR標(biāo)記更加精確地反映出不同材料間的遺傳差異。最后，運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析方法從表型和分子水平進(jìn)行全面分析，進(jìn)而得到科學(xué)可靠的結(jié)果，更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)西瓜種質(zhì)資源的遺傳多樣性。