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西瓜种质资源表型多样性研究

【摘要】:种质资源是农作物品种遗传改良的重要基因载体,是培育高产、优质、抗病虫新品种的物质基础。西瓜起源于非洲南部博茨瓦纳共和国境内的卡拉哈里沙漠及其周边的萨巴纳热带草原边缘地带,长期的人工选择和杂交品种推广使西瓜育种材料日趋单调,育种工作很难突破。为了有效地利用西瓜种质资源,突破西瓜育种的资源瓶颈,需持续而深入地对西瓜种质资源进行收集和利用研究,特别是要对现有种质资源进行系统鉴定和评价。本研究以国家蔬菜工程技术研究中心提供的768份西瓜种质资源为材料,在大田条件下观测记录了11个质量性状和13个数量性状,运用多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,对其表型多样性进行了较全面的研究。取得如下主要结果: 1.西瓜主要植物学性状的表型多样性十分丰富。768份西瓜种质资源的性状变异系数均值为32.41%,其中种子斑纹形状的变异系数最大(73.32%),开放雌花到茎生长点距离的变异系数最小(0.32%)。所研究西瓜资源的香农-威纳多样性指数均值为1.6,其中果肉质地的多样性指数最大(2.12),开放雌花到茎生长点距离、果肉固形物含量、种子大小、叶片纵径、单瓜种子数的多样性指数依次为2.06、2.04、2.02、2.02、2.01,茎断面形状的多样性指数最小(0.4)。 2.西瓜主要表型性状间存在显著的相关性。果实生育期和全生育期、开放雌花到茎生长点距离和茎节间长度、叶片纵径和横径等51对性状间存在极显著(p≤0.01)正相关,全生育期和叶片纵径、茎节间长度、种子百粒重等10对性状间存在显著(p≤0.05)正相关;果皮厚度度和果肉固形物含量、种子百粒重和单瓜种子数等29对性状间存在极显著负相关,全生育期和果实纵径、植株性型、果肉风味等3对性状间存在显著负相关。 3.西瓜资源表型性状的主成分包含信息量有限。主成分分析筛选出8个主分量,依贡献率高低为果形、风味、生育期、叶形、种子、生长势、性型、种皮,8个主分量累计贡献率仅63.769%。 4.西瓜种质资源的聚类分析结果复杂:在欧氏距离25时聚为两类:A类为林德佩等《新疆甜瓜西瓜志》植物学分类中(下同)的西瓜种(Citrullus lanatus);B类为药西瓜种(Citrullus colocynthis)。在欧氏距离20时聚为四类: A1为普通西瓜亚种(ssp.vulgaris)的普通西瓜变种(var.vularis),A2为毛西瓜亚种(ssp.lanatus)的开普西瓜变种(var.capensis);A3为粘籽西瓜亚种(sp.mucosospermus)的塞内加尔西瓜变种(var.senegalicus),B为淡味药西瓜亚种(sp.insipidus)。在欧氏距离15和10时是生态型和品种群划分。

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