閆曉文， 孫 麗， 楊嬋嬋， 吳預(yù)貴， 余書鑫， 劉振威， 李新崢

(1.河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院， 河南 新鄉(xiāng)453003；2.河南省園藝植物資源利用與種質(zhì)創(chuàng)新工程研究中心， 河南 新鄉(xiāng) 453003)

南瓜(Cucurbitamoschata)屬一年生的草本植物[1]，富含人體所需的大量營(yíng)養(yǎng)成分，如糖類、蛋白質(zhì)、維生素、淀粉、類胡蘿卜素以及豐富的纖維素，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[2]。品質(zhì)是南瓜一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，品質(zhì)是育種者和消費(fèi)者共同追求的目標(biāo)[3]。當(dāng)今南瓜的育種目標(biāo)是培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和抗病的新品種[4]，我國(guó)南瓜育種近年來(lái)有較大的發(fā)展，利用雜種優(yōu)勢(shì)培育出許多新品種。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)，本試驗(yàn)對(duì)課題組重點(diǎn)培育的南瓜雜交組合及其親本的β-胡蘿卜素、粗纖維、蛋白質(zhì)等品質(zhì)性狀進(jìn)行測(cè)定，并進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)分析，為南瓜新品種的開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)中所用到的南瓜親本和組合材料D 112、D 115、D 112×D 115、TYMB、009-1、TYMB×009-1、RY、009-1×RY、450、TYMB×450是由河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院南瓜課題組提供。對(duì)照汕綠蜜本由廣東汕頭市金韓種業(yè)有限公司選育。

1.2 試驗(yàn)方法

參試品系隨機(jī)選取成熟果實(shí)的中部進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理重復(fù)3次。本次試驗(yàn)中測(cè)定南瓜的生理指標(biāo)及所用的方法如下：蒽酮比色法測(cè)可溶性糖含量[5]；茚三酮溶液顯色法測(cè)游離氨基酸含量[5]；凱氏定氮法測(cè)粗蛋白質(zhì)含量[5]；分光光度法測(cè)β-胡蘿卜素含量[6]；酸堿水解法測(cè)粗纖維含量[7]；酸水解法測(cè)淀粉含量[5]；3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)還原糖含量[5]；常壓干燥法測(cè)水分干物質(zhì)含量[8]；2，6-二氯酚靛酚滴定法測(cè)維生素C含量[5]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

配合力分析需要計(jì)算一般配合力、特殊配合力，計(jì)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個(gè)親本和第j個(gè)親本的雜交組合平均值，Xi和Xj分別表示i親本和j親本所配組合的性狀平均值，u表示所配組合總體的平均值。

雜種優(yōu)勢(shì)分析主要計(jì)算中親優(yōu)勢(shì)、超親優(yōu)勢(shì)、超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，計(jì)算公式如下：

中親優(yōu)勢(shì)(MPH)=(F1-MP)/MP

超親優(yōu)勢(shì)(BPH)=(F1-BP)/BP

超標(biāo)優(yōu)勢(shì)(HCK)=(F1-CK)/CK

其中F1為雜種一代性狀表現(xiàn)平均值。MP為雙親性狀表現(xiàn)平均值，BP為最優(yōu)親本性狀表現(xiàn)平均值，CK為對(duì)照品種性狀表現(xiàn)平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 南瓜親本品質(zhì)性狀一般配合力分析

由表達(dá)式可知，親本RY的β-胡蘿卜素一般配合力值最大；親本TYMB的干物質(zhì)一般配合力最大；親本D 115、親本D 112的粗蛋白質(zhì)、維生素C和水分的一般配合力值最大，親本450的淀粉、游離氨基酸和粗纖維的一般配合力值最大，親本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。

2.2 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀特殊配合力分析

特殊配合力是由基因非加性效應(yīng)決定的，不能穩(wěn)定遺傳給后代[9]。4個(gè)組合品質(zhì)性狀的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值見(jiàn)表2。β-胡蘿卜素特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2個(gè)，D 112×D 115最高；粗纖維特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的是009-1×RY；粗蛋白質(zhì)特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有3個(gè)，TYMB×009-1最高；淀粉特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值均為負(fù)值，009-1×RY最高；還原糖特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有3個(gè)，TYMB×009-1最高；可溶性糖特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有3個(gè)，D 112×D 115最高；維生素C特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2個(gè)，TYMB×009-1最高；游離氨基酸特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有2個(gè)，009-1×RY最高；干物質(zhì)特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的是D 112×D 115；水分特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值為正值的有3個(gè)，TYMB×450最高。

2.3 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀中親優(yōu)勢(shì)分析

由表3可知，β-胡蘿卜素中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.41%～2.57%，有3個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為正值，最高的為D 112×D 115；粗纖維中親優(yōu)勢(shì)幅度為0～1.03%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均為正值，最高的為TYMB×450；粗蛋白質(zhì)中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.62%～2.35%，有2個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)為正值，最高的為D 112×D 115；淀粉中親優(yōu)勢(shì)幅度為3.40%～11.74%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均表現(xiàn)為正值，最高的為D 112×D 115；還原糖中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.91%～-0.24%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均為負(fù)值，最高的為TYMB×009-1；可溶性糖中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.20%～0.44%，有3個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)為正值，最高的為TYMB×009-1；維生素C中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.32%～0.95%，有3個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)為正值，最高的為D 112×D 115；游離氨基酸中親優(yōu)勢(shì)幅度為0.27%～0.98%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均為正值，最高的為D 112×D 115；干物質(zhì)中親優(yōu)勢(shì)幅度為0.50%～1.72%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均表現(xiàn)為正值，最高的為D 112×D 115。水分中親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.11%～-0.06%，4個(gè)組合中親優(yōu)勢(shì)均為負(fù)值。

表3 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀中親優(yōu)勢(shì)分析

2.4 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀超親優(yōu)勢(shì)分析

由表4可知，β-胡蘿卜素的超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.57%～1.73%，有1個(gè)組合表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，為D 112×D 115；粗纖維超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.15%～0.14%，有2個(gè)組合表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，TYMB×450最高；粗蛋白質(zhì)超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.68%～1.62%，有2個(gè)組合表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，D 112×D 115最高；淀粉超親優(yōu)勢(shì)幅度為2.37%～9.32%，D 112×D 115最高, 4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)；還原糖超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.93%～-0.29%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為負(fù)向超親優(yōu)勢(shì)，TYMB×009-1最高；可溶性糖超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.42%～0.30%，有2個(gè)組合表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，TYMB×009-1最高；維生素C超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.33%～0.92%，有2個(gè)組合表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，D 112×D 115最高；游離氨基酸超親優(yōu)勢(shì)幅度為0.14%～1.11%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，TYMB×450最高；干物質(zhì)超親優(yōu)勢(shì)幅度為0.21%～1.41%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超親優(yōu)勢(shì)，D 112×D 115最高；水分超親優(yōu)勢(shì)幅度為-0.13%～-0.09%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為負(fù)向超親優(yōu)勢(shì)。

表4 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀超親優(yōu)勢(shì)分析

2.5 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀超標(biāo)優(yōu)勢(shì)分析

由表5可知，β-胡蘿卜素超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.23%～0.58%，有3個(gè)組合表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，009-1×RY最高；粗纖維超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為0.11%～0.51%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，TYMB×450最高；粗蛋白質(zhì)超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.82%～0.05%，有2個(gè)組合表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，TYMB×009-1最高；淀粉超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為0.93%～2.22%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，TYMB×450最高；還原糖超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.87%～-0.04%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為負(fù)向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，D 112×D 115最高；可溶性糖超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.49%～0.13%，有1個(gè)組合表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)為TYMB×009-1；維生素C超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.34%～0，D 112×D 115、TYMB×009-1超標(biāo)優(yōu)勢(shì)為0，另兩個(gè)為負(fù)；游離氨基酸超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.17%～0.42%，有3個(gè)組合表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，TYMB×450最高；干物質(zhì)超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為0.12%～0.35%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為正向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，TYMB×009-1最高；水分超標(biāo)優(yōu)勢(shì)幅度為-0.06%～-0.02%，4個(gè)組合均表現(xiàn)為負(fù)向超標(biāo)優(yōu)勢(shì)，D 112×D 115最高。

表5 南瓜雜交組合品質(zhì)性狀超標(biāo)優(yōu)勢(shì)分析

3 結(jié)果與討論

配合能力的高低作為雜交育種中親本選配的重要依據(jù)，是育種成敗的重要因素之一。在早期世代鑒定組合優(yōu)劣，對(duì)正確地選配親本、盡早評(píng)價(jià)組合的優(yōu)劣及提高育種效果具有重要意義[10]。本試驗(yàn)6個(gè)親本主要品質(zhì)性狀的一般配合力表現(xiàn)為親本RY的β-胡蘿卜素、可溶性糖一般配合力值最大；親本TYMB的粗纖維、干物質(zhì)一般配合力最大；親本D 115、親本D 112的粗蛋白質(zhì)、維生素C和水分的一般配合力值最大，親本450的淀粉、游離氨基酸的一般配合力值最大，親本009-1的可溶性糖的一般配合力值最大。組合D 112×D 115的β-胡蘿卜素、干物質(zhì)、可溶性糖等品質(zhì)性狀的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值最高；009-1×RY的粗纖維、淀粉、游離氨基酸等品質(zhì)性狀的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值最高；TYMB×009-1的粗蛋白質(zhì)、還原糖、維生素C等品質(zhì)性狀的特殊配合力相對(duì)效應(yīng)值最高。可見(jiàn)雜交組合特殊配合力高的親本，其一般配合力不一定高[11]。

組合D 112×D 115的β-胡蘿卜素、粗蛋白質(zhì)、淀粉、維生素C等品質(zhì)性狀均具有中親優(yōu)勢(shì)和超親優(yōu)勢(shì)；組合TYMB×450的粗纖維及TYMB×009-1的可溶性糖具有中親優(yōu)勢(shì)、超親優(yōu)勢(shì)和超標(biāo)優(yōu)勢(shì)；組合D 112×D 115的游離氨基酸具有中親優(yōu)勢(shì)；組合TYMB×450的游離氨基酸具有超親優(yōu)勢(shì)；組合009-1×RY的β-胡蘿卜素、組合TYMB×450的淀粉和游離氨基酸及組合TYMB×009-1粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)具有超標(biāo)優(yōu)勢(shì)。4個(gè)雜交組合多數(shù)性狀中親優(yōu)勢(shì)、超親優(yōu)勢(shì)和超標(biāo)優(yōu)勢(shì)為正值，表明供試材料在品質(zhì)性狀方面存在雜種優(yōu)勢(shì)[12]，雜交育種潛力較大。

利用南瓜雜種優(yōu)勢(shì)是提高南瓜產(chǎn)量、改良南瓜品質(zhì)的重要途徑。參試組合的品質(zhì)性狀不同，其雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)也不相同，與何建文等[13]的研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)4個(gè)組合的多個(gè)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為正向，而還原糖和水分表現(xiàn)為負(fù)，說(shuō)明優(yōu)質(zhì)育種要兼顧多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的難度較大。因此，在進(jìn)行優(yōu)質(zhì)育種配組時(shí)，要對(duì)親本材料各性狀的配合力有更詳細(xì)的了解，以對(duì)某性狀進(jìn)行針對(duì)性改良為目標(biāo)，更易獲得優(yōu)良的雜交后代新品系[14-15]。