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摘要：我国是黄瓜主要生产国，种植规模和产量都位居世界第一。据联合国粮食及农业组织（FAO）统计，2019年我国黄瓜总产量达7034万t，占世界总产量的70%以上。黄瓜根据地理分布区域和生态学特性，一般可分为华北型黄瓜、华南型黄瓜、欧洲温室型黄瓜、欧洲露地型黄瓜、野生型黄瓜以及加工型黄瓜等6个生态类型。在黄瓜长期育种过程中，黄瓜种质资源的扩展以及遗传多样性的研究一直是改善其品种的重要基础。广东省农业科学院蔬菜研究所自20世纪60年代起就开展黄瓜种质资源收集、鉴定、保存和利用工作，至今已有50多年，对本课题组收集的黄瓜种质资源开展深度资源评价显得尤为重要。
关键词：黄瓜;种质资源;相关性;主成分;聚类分析
引言
黄瓜属于葫芦科甜瓜属，具有食用、保健、美容等功效，种植地域范围广，是我国主要栽培的蔬菜作物之一，2018年收获面积约为104.62万hm2，产量达5629.35万t。种质资源是携带生物遗传信息的载体，是黄瓜生产和遗传育种研究的物质基础。我国的黄瓜种质资源以分布在长江以南地区的华南型黄瓜和黄河流域以北的华北型黄瓜为主，欧洲温室型黄瓜在我国各地区均有少量分布，青海、西藏等地区黄瓜种质资源分布较少。近年来，聚类分析已经广泛运用到农作物种质资源研究中，以稳定性状的数据统计为基础，进行等权处理后以数据或聚类分析图的形式反映农艺性状间的相似性和相关度，明确种质间的亲缘关系，为资源的利用提供参考依据。主成分分析能够将大量的性状简化成较少且不相关的指标信息，为种质资源的快速、精准评价奠定基础。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为197份从全国各地收集的黄瓜种质资源。试验在某国家农业科技园区农业科学院蔬菜研究所基地进行。
1.2调查方法
2018年9月4日育苗、9月11日调查幼苗性状、9月12日移栽，设3个重复，每个重复定植30株。种植管理按常规田间栽培管理。调查197份黄瓜种质资源的10个性状，每个重复调查10株，包括下胚轴长、子叶长、子叶宽、叶片长、叶片宽、叶柄长、主蔓粗、叶色、第一分支节位和第一雌花节位。数据采集、测量的方法和标准参照《黄瓜种质资源描述规范和数据标准》。其中，下胚轴长、子叶长、子叶宽在直播7d后调查;叶片长、叶片宽、叶柄长、主蔓粗、叶色在结果盛期调查，选取植株主蔓中部最大叶片测量叶片长、叶片宽、叶柄长;叶色采用目测方法，赋值分为4级（浅绿=l、黄绿=2、绿=3、深绿=4）。
1.3数据处理
本研究调查的黄瓜农艺性状数据采用Excel进行原始数据整理，分析性状的平均值、最小值、最大值、极差、标准差和变异系數。利用SPSS22.0软件进行10个性状之间的相关性和主成分分析，同时采用离差平方和法（Ward’smethod）对种质资源性状进行聚类分析。
2结果与分析
2.1叶片性状评价及变异分析
对各供试黄瓜种质的叶片性状分析，叶片长15.6～24.2cm，叶片宽在19.9～34.4cm之间，叶柄长16.2～27.7cm，叶柄粗0.6～0.9cm，H37和H39的叶片大小明显优于其他种质。H17、H29叶色浅绿，H32叶色黄绿，H7、H8、H14、H21、H39、H40叶色深绿，其余叶色均为绿色，占供试种质的79%。叶形多为心脏五角和掌状两种类型。
供试黄瓜种质的6个叶片性状变异分析，变异系数从小到大依次是叶片长、叶片宽、叶柄粗、叶柄长、叶形和叶色，介于8.1%～20.2%之间，变异系数较小，能够稳定遗传。
2.2性状相关性分析
不同性状间的相关性分析，单瓜质量与瓜横径呈极显著正相关，与瓜长、产量呈显著正相关。瓜横径与瓜把形状呈极显著正相关，与瓜长、瓜把长呈极显著负相关，与瓜皮色呈显著负相关。瓜长与瓜把长、瓜皮色呈极显著正相关，与瓜刺类型和瓜把形状呈极显著负相关。瓜把形状与瓜刺类型呈极显著正相关，与瓜把长和瓜皮色呈极显著负相关。叶片长与叶片宽、叶柄长、叶柄粗呈极显著正相关，与瓜刺类型呈显著正相关，与瓜皮色呈显著负相关。性状相关性结果说明瓜横径越大，单瓜质量越大，产量越高，同时瓜长和瓜把长越短，瓜皮色越浅。由此可知，12个性状间存在显著相关性，并且部分相关性达到极显著水平，存在信息相叠，适宜进行主成分分析。
2.3聚类分析
供试的197份黄瓜种质资源在欧式距离5.72处可分3类，类群Ⅰ、类群Ⅱ、类群Ⅲ。类群Ⅰ有3份材料，分别是H38、H28、H17，该类群特征为瓜大小中等，叶面积小，叶柄短而细，瓜皮色为绿色或墨绿色，瓜把短，产量低或者中等。类群Ⅱ有8份材料，分别为H2、H12、H15、H22、H24、H35、H40、H43，该类群的特征为瓜细长、叶面积小，叶柄中等偏短，瓜皮颜色深，软毛瓜刺，瓜把较长且为瓶颈形，产量有的高产、有的中产、有的低产。类群Ⅲ囊括其余的32份材料，多样性丰富，可在欧式距离4.36处进一步分为3个亚类群。亚类群Ⅰ中包括H31、H42等2份材料，主要特征为高产，瓜中等，叶面积小，瓜皮颜色深，瓜把溜肩形;亚类群Ⅱ中包括H19、H21、H33、H34、H37、H39等6份材料，主要特征为中高产，瓜短粗，单瓜质量较大，叶片面积大，叶柄长而粗，瓜皮色为绿色或浅绿色，瓜把较短;亚类群Ⅲ包括24份材料，产量多为中低产，瓜大小中等，叶面积中等，瓜皮颜色较浅。
3讨论
种质资源是育种的关键基础，充分了解种质资源的遗传多样性、研究种质资源的遗传变异和背景，可以为植物新品种的选育提供参考。本研究对197份黄瓜种质资源的10个农艺性状进行了调查分析，结果发现10个农艺性状中变异系数最大达10.03%、最小为48.35%，平均22.59%，说明197份种质资源的农艺性状差异明显，遗传多样性较丰富。本研究中黄瓜子叶长、子叶宽、叶长、叶宽的变异系数在10.03%～12.06%之间，变异系数较小，表明黄瓜叶片和子叶的性状能够稳定遗传，这与于娅等研究结果基本一致。第一雌花节位和第一分支节位变异系数较大（均>30%），均具有较大的选择潜力，这些数据对早熟品种的选育有较好的参考依据。
本研究通过对197份黄瓜种质的农艺性状调查分析，从果实性状、风味、品质、产量等方面进行综合评价，为优异种质的保存、开发、利用以及黄瓜育种工作提供参考依据。
结语
本研究对本课题组收集的197份黄瓜种质资源的农艺性状进行了多样性、相关性、主成分和聚类分析，多样性及相关性结果表明这197份种质资源具有丰富的遗传多样性，且各农艺性状之间存在不同的相关性。主成分分析结果表明前3个主成分的累计贡献率为63.17%，能够代表10个性状指标63.17%的原始信息，分别是叶片大小因子、幼苗期因子、早熟因子。聚类分析结果显示将197份黄瓜种质资源分为4大类群，各个类群差异主要表现在下胚轴长短、叶片大小、子叶大小等特征上。本研究为黄瓜育种亲本的选配和性状改良奠定了一定的研究基础。
参考文献
[1]刘亚婷，罗英，曾仁杰，钟金仙，曾慧芳，吴立东.黄瓜种质资源形态学标记和SRAP标记的遗传多样性分析[J].中国农学通报，2017，33（18）：35-41.
[2]赵乐杰，王超，姜凯旋，等.秋甘蓝种质资源农艺性状主成分和聚类分析[J].北方园艺，2019（9）：7-13.
[3]李林林，黄敏升，崔国贤，等.苎麻种质资源农艺性状主成分及聚类分析[J].中国农业科技导报，2019，21（3）：34-41.
关键词：黄瓜;种质资源;相关性;主成分;聚类分析
引言
黄瓜属于葫芦科甜瓜属，具有食用、保健、美容等功效，种植地域范围广，是我国主要栽培的蔬菜作物之一，2018年收获面积约为104.62万hm2，产量达5629.35万t。种质资源是携带生物遗传信息的载体，是黄瓜生产和遗传育种研究的物质基础。我国的黄瓜种质资源以分布在长江以南地区的华南型黄瓜和黄河流域以北的华北型黄瓜为主，欧洲温室型黄瓜在我国各地区均有少量分布，青海、西藏等地区黄瓜种质资源分布较少。近年来，聚类分析已经广泛运用到农作物种质资源研究中，以稳定性状的数据统计为基础，进行等权处理后以数据或聚类分析图的形式反映农艺性状间的相似性和相关度，明确种质间的亲缘关系，为资源的利用提供参考依据。主成分分析能够将大量的性状简化成较少且不相关的指标信息，为种质资源的快速、精准评价奠定基础。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为197份从全国各地收集的黄瓜种质资源。试验在某国家农业科技园区农业科学院蔬菜研究所基地进行。
1.2调查方法
2018年9月4日育苗、9月11日调查幼苗性状、9月12日移栽，设3个重复，每个重复定植30株。种植管理按常规田间栽培管理。调查197份黄瓜种质资源的10个性状，每个重复调查10株，包括下胚轴长、子叶长、子叶宽、叶片长、叶片宽、叶柄长、主蔓粗、叶色、第一分支节位和第一雌花节位。数据采集、测量的方法和标准参照《黄瓜种质资源描述规范和数据标准》。其中，下胚轴长、子叶长、子叶宽在直播7d后调查;叶片长、叶片宽、叶柄长、主蔓粗、叶色在结果盛期调查，选取植株主蔓中部最大叶片测量叶片长、叶片宽、叶柄长;叶色采用目测方法，赋值分为4级（浅绿=l、黄绿=2、绿=3、深绿=4）。
1.3数据处理
本研究调查的黄瓜农艺性状数据采用Excel进行原始数据整理，分析性状的平均值、最小值、最大值、极差、标准差和变异系數。利用SPSS22.0软件进行10个性状之间的相关性和主成分分析，同时采用离差平方和法（Ward’smethod）对种质资源性状进行聚类分析。
2结果与分析
2.1叶片性状评价及变异分析
对各供试黄瓜种质的叶片性状分析，叶片长15.6～24.2cm，叶片宽在19.9～34.4cm之间，叶柄长16.2～27.7cm，叶柄粗0.6～0.9cm，H37和H39的叶片大小明显优于其他种质。H17、H29叶色浅绿，H32叶色黄绿，H7、H8、H14、H21、H39、H40叶色深绿，其余叶色均为绿色，占供试种质的79%。叶形多为心脏五角和掌状两种类型。
供试黄瓜种质的6个叶片性状变异分析，变异系数从小到大依次是叶片长、叶片宽、叶柄粗、叶柄长、叶形和叶色，介于8.1%～20.2%之间，变异系数较小，能够稳定遗传。
2.2性状相关性分析
不同性状间的相关性分析，单瓜质量与瓜横径呈极显著正相关，与瓜长、产量呈显著正相关。瓜横径与瓜把形状呈极显著正相关，与瓜长、瓜把长呈极显著负相关，与瓜皮色呈显著负相关。瓜长与瓜把长、瓜皮色呈极显著正相关，与瓜刺类型和瓜把形状呈极显著负相关。瓜把形状与瓜刺类型呈极显著正相关，与瓜把长和瓜皮色呈极显著负相关。叶片长与叶片宽、叶柄长、叶柄粗呈极显著正相关，与瓜刺类型呈显著正相关，与瓜皮色呈显著负相关。性状相关性结果说明瓜横径越大，单瓜质量越大，产量越高，同时瓜长和瓜把长越短，瓜皮色越浅。由此可知，12个性状间存在显著相关性，并且部分相关性达到极显著水平，存在信息相叠，适宜进行主成分分析。
2.3聚类分析
供试的197份黄瓜种质资源在欧式距离5.72处可分3类，类群Ⅰ、类群Ⅱ、类群Ⅲ。类群Ⅰ有3份材料，分别是H38、H28、H17，该类群特征为瓜大小中等，叶面积小，叶柄短而细，瓜皮色为绿色或墨绿色，瓜把短，产量低或者中等。类群Ⅱ有8份材料，分别为H2、H12、H15、H22、H24、H35、H40、H43，该类群的特征为瓜细长、叶面积小，叶柄中等偏短，瓜皮颜色深，软毛瓜刺，瓜把较长且为瓶颈形，产量有的高产、有的中产、有的低产。类群Ⅲ囊括其余的32份材料，多样性丰富，可在欧式距离4.36处进一步分为3个亚类群。亚类群Ⅰ中包括H31、H42等2份材料，主要特征为高产，瓜中等，叶面积小，瓜皮颜色深，瓜把溜肩形;亚类群Ⅱ中包括H19、H21、H33、H34、H37、H39等6份材料，主要特征为中高产，瓜短粗，单瓜质量较大，叶片面积大，叶柄长而粗，瓜皮色为绿色或浅绿色，瓜把较短;亚类群Ⅲ包括24份材料，产量多为中低产，瓜大小中等，叶面积中等，瓜皮颜色较浅。
3讨论
种质资源是育种的关键基础，充分了解种质资源的遗传多样性、研究种质资源的遗传变异和背景，可以为植物新品种的选育提供参考。本研究对197份黄瓜种质资源的10个农艺性状进行了调查分析，结果发现10个农艺性状中变异系数最大达10.03%、最小为48.35%，平均22.59%，说明197份种质资源的农艺性状差异明显，遗传多样性较丰富。本研究中黄瓜子叶长、子叶宽、叶长、叶宽的变异系数在10.03%～12.06%之间，变异系数较小，表明黄瓜叶片和子叶的性状能够稳定遗传，这与于娅等研究结果基本一致。第一雌花节位和第一分支节位变异系数较大（均>30%），均具有较大的选择潜力，这些数据对早熟品种的选育有较好的参考依据。
本研究通过对197份黄瓜种质的农艺性状调查分析，从果实性状、风味、品质、产量等方面进行综合评价，为优异种质的保存、开发、利用以及黄瓜育种工作提供参考依据。
结语
本研究对本课题组收集的197份黄瓜种质资源的农艺性状进行了多样性、相关性、主成分和聚类分析，多样性及相关性结果表明这197份种质资源具有丰富的遗传多样性，且各农艺性状之间存在不同的相关性。主成分分析结果表明前3个主成分的累计贡献率为63.17%，能够代表10个性状指标63.17%的原始信息，分别是叶片大小因子、幼苗期因子、早熟因子。聚类分析结果显示将197份黄瓜种质资源分为4大类群，各个类群差异主要表现在下胚轴长短、叶片大小、子叶大小等特征上。本研究为黄瓜育种亲本的选配和性状改良奠定了一定的研究基础。
参考文献
[1]刘亚婷，罗英，曾仁杰，钟金仙，曾慧芳，吴立东.黄瓜种质资源形态学标记和SRAP标记的遗传多样性分析[J].中国农学通报，2017，33（18）：35-41.
[2]赵乐杰，王超，姜凯旋，等.秋甘蓝种质资源农艺性状主成分和聚类分析[J].北方园艺，2019（9）：7-13.
[3]李林林，黄敏升，崔国贤，等.苎麻种质资源农艺性状主成分及聚类分析[J].中国农业科技导报，2019，21（3）：34-41.