不同品种番茄果实性状遗传多样性及聚类分析

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2022.09.008

新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (9): 2147-2157.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.09.008

• 园艺特产·贮藏保鲜加工·土壤肥料·节水灌溉·草业·食品工艺技术 • 上一篇下一篇

不同品种番茄果实性状遗传多样性及聚类分析

李岳雁¹^,²(), 李玉姗², 王帆², 郭雅文¹, 王飞燕¹, 高杰¹(), 宋羽²()

1.新疆农业大学，乌鲁木齐 830091
2.新疆农业科学院农作物品种资源研究所，乌鲁木齐 830091

收稿日期:2021-12-15 出版日期:2022-09-20 发布日期:2023-01-16
通信作者: 高杰（1963-），男，天津人，教授，硕士生/博士生导师，研究方向为蔬菜栽培与生理，（E-mail）13999803260@163.com;
宋羽（1980-），男，新疆乌鲁木齐人，副研究员，博士，硕士生导师，研究方向为设施蔬菜栽培生理与营养，（E-mail）songyu150@163.com
作者简介:李岳雁（1997-），女，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向为蔬菜栽培与生理，（E-mail）2436575166@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(31960622);新疆维吾尔自治区园艺学重点学科基金(2016-10758-3);新疆农业科学青年科技骨干创新能力培养项目(xjnkq-2021013)

Genetic Diversity and Cluster Analysis of Tomato Fruit Characters in Different Varieties

LI Yueyan¹^,²(), LI Yushan², WANG Fan², GUO Yawen¹, WANG Feiyan¹, GAO Jie¹(), SONG Yu²()

1. Xinjiang Agricultural， University， Urumqi 830052， China
2. Institute of Crop Variety Resources， Xinjiang Academcy of Agricultural Sciences， Urumqi 830091， China

Received:2021-12-15 Published:2022-09-20 Online:2023-01-16
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(31960622);Key discipline fund of Horticulture of Xinjiang Uygur Autonomous Region(2016-10758-3);Innovative ability training project of young scientific and technological backbone of Xinjiang Agricultural Science(xjnkq-2021013)

摘要/Abstract

摘要：

【目的】 研究97份番茄品种果实性状，分析解番茄种质资源遗传多样性，筛选具有特异性状的番茄品种，为番茄品种资源应用提供依据。【方法】 以生长相同条件下的97份不同番茄品种为供试材料，在番茄生长发育时期，每个品种调查21个果实性状指标；其中数量性状指标14个，分别是果实横径、果实纵径、果形指数、果肉厚度、心室数、果柄长度、果梗洼大小、叶长、叶宽、第二花序节位、首花序节位、单花序果数、小区产量和单株产量；质量性状指标7个，分别为叶片类型、叶片形状、成熟果色、胎座胶状物质颜色、果面茸毛、果实横切面形状和果形；进行番茄果实形状的遗传多样性、相关性、通径和聚类分析。【结果】 97份番茄材料的表型性状的遗传多样性指数（H'）的变化在0.89~2.29，变异系数的变化范围为11.17%~54.03%，其中单花序果数的变异系数最大（54.03%），第二花序节位的变异系数最小（11.17%）；与果实横径以及果实形状之间具有相关性的性状最多，有14个，与成熟果色之间具有相关性的性状最少，有1个；通过聚类分析以及依照同一类群的品种遗传相似性较大，不同类群的品种间存在较大差异的原则，将97份番茄资源分为5大类群。【结论】 97份番茄资源果实性状遗传多样性丰富，聚类分为5大类群，性状各有优异，通过对优异性状挖掘，用于鉴别特异种质资源，筛选核心种质库及提高番茄的产量、品质、商品性。

关键词: 番茄; 遗传多样性; 相关性; 通径分析; 聚类分析

Abstract:

【Objective】 By researching and analyzing the fruit characteristics of 97 tomato varieties， some tomato varieties with specific characteristics were selected to provide a basis for the effective use of variety resources in the future. 【Method】 Using 97 different tomato varieties grown under the same conditions as experimental materials， 21 fruit traits of each variety were investigated， including fruit transverse diameter， fruit longitudinal diameter， fruit shape index， pulp thickness， number of ventricles， petiole length， stem depression size， leaf length， leaf width， second inflorescence node， first inflorescence node， single inflorescence fruit number， plot yield and single inflorescence fruit number According to the results， the genetic diversity， correlation analysis， path analysis and cluster analysis of tomato fruit shape were analyzed. 【Result】 The genetic diversity index （H'） of phenotypic traits of 97 tomato cultivars varied from 0.89 to 2.29， and the variation coefficient ranged from 11.17% to 54.03%. The variation coefficient of fruit number in single inflorescence was the largest （54.03%）， and the variation coefficient of second inflorescence node was the smallest （11.17%）. In the correlation analysis， 14 characters were correlated with the transverse diameter and shape of fruit， and 1 character was correlated with the color of ripe fruit. The 97 tomato resources were divided into 5 groups by cluster analysis according to the principle that the varieties of the same group have great genetic similarity and the varieties of different groups have great differences.【Conclusion】 The tomato resources in this study are rich in genetic diversity of fruit traits， and each of the five groups has excellent traits to be discovered. For identifying specific germplasm resources， screening core genebanks and improving the yield.

Key words: tomato; genetic diversity; correlation analysis; path analysis; cluster analysis

中图分类号:

S641.2

李岳雁, 李玉姗, 王帆, 郭雅文, 王飞燕, 高杰, 宋羽. 不同品种番茄果实性状遗传多样性及聚类分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(9): 2147-2157.

LI Yueyan, LI Yushan, WANG Fan, GUO Yawen, WANG Feiyan, GAO Jie, SONG Yu. Genetic Diversity and Cluster Analysis of Tomato Fruit Characters in Different Varieties[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(9): 2147-2157.

图/表 6

参考文献 18

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	YUAN Dongsheng, WANG xiaomin, ZHAO yufei, et al.. 100 phenotypic traits of tomato germplasm resources of genetic diversity analysis[J]. Journal of northwest agriculture, 2019, 28(4):594-601.
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	WANG Xiaojing. Study on genetic Diversity of tomato germplasm Quality Traits[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2010.

序号 Number	品种名称 Variety	来源 Origin	序号 Number	品种名称 Variety	来源 Origin
1	真善美	石河子二四团园艺队	50	金黄番茄	山东烟台专业所
2	查登早熟	开封市蔬菜所	51	秃尖粉	中农院蔬菜所
3	早红	江苏分院	52	大黄一号	石河子121团
4	矮性花红	山西农科所	53	华南180	华南农科院
5	早雀钻	浙江农科所	54	绿顶	天津蔬菜所
6	美大红	河北农科院蔬菜所	55	正定粉红	天津蔬菜所
7	高比斯海尔舍木	山西农科所	56	植木桃色	天津农科所
8	友谊	石河子蔬菜所	57	早柿子	天津蔬菜所
9	矮红金	江苏分院	58	比专	开封市蔬菜所
10	柳代早生	开封市蔬菜所	59	疏研11号	中农院蔬菜所
11	洋红番茄	上海浦东	60	比松	江西农科院
12	新丰4号	农大	61	Rorkaiyefeb pufamhi	中农院蔬菜所
13	华南462	华中农科院	62	新丰2号	农大园艺系
14	摩雷33号	旅大市农科所	63	玛格罗博	苏联
15	黔园	湖北黄岗专业所	64	华东枣红	华东农科院
16	华南东粉	广东农科院蔬菜所	65	郑州矮秧	北京四季青
17	一片红	上海农科院园艺所	66	小秧3号	湖北黄岗专业所
18	粉红	湖南农科所	67	北光	旅大市农科所
19	小平顶（红）	石河子	68	苹果青	北京蔬菜所
20	北碚	西南农科院	69	牛奶	江西农科院
21	老宅矮红	天津蔬菜所	70	瓦尔特	石河子蔬菜所
22	大红袍	兰州园艺场	71	金萍	旅大市农科所
23	世界一	中农院蔬菜所	72	普里查特	北农大园艺系
24	健康红	江西农科院	73	玫瑰113	辽宁熊岳农场
25	Tyymmakam A Nnenmbeb	中农院蔬菜所	74	卡滨	不详
26	天津大粉	天津蔬菜所	75	华南3号	江西农科所
27	甘早黄柿子	乌县种子公司	76	东农大粉	东北农科院
28	锦农矮秧	天津蔬菜所	77	济南大粉	山东淮坊农科所
29	玛斯达2号	喀什	78	哈密黄柿子	哈密城郊
30	粉红自封顶	上海农科院	79	加拿大八号	石河子蔬菜所
31	北京早红	喀什疏附县	80	酒泉桃番茄	不详
32	早粉2号	石河子143 团	81	新番2号	新疆农科院园艺所
33	红瓦伦特	中农院蔬菜所	82	矮秧番茄	旅大市农科所
34	青口	北京蔬菜所	83	红塔番茄	江西农科院
35	粉红甜肉	中农院蔬菜所	84	格里克斯	天津蔬菜所
36	荷兰5号	石河子143 团	85	天津矮粉	北京农大
37	北京10号	伊犁	86	粉红早生	新疆农科院品资所60年引种
38	荷兰5-4	喀什疏附县	87	黑圆一号	石河子143 团
39	保加利亚4号	喀什疏附县	88	荷兰85号	喀什疏附县
40	北京中粉番茄	不详	89	抗TY碧娇	中国蔬菜花卉研究所
41	6613番茄	不详	90	甜美2号	中国蔬菜花卉研究所
42	大同红番茄	不详	91	香妃7号	中国蔬菜花卉研究所
43	金皇后番茄	不详	92	梦特娇1号	中国蔬菜花卉研究所
44	金珠港	广东农科院蔬菜所	93	丽妃2号	中国蔬菜花卉研究所
45	早撒仙	石河子园艺所	94	香妃3号	中国蔬菜花卉研究所
46	真善美	开封市蔬菜所	95	紫玫瑰	西安年丰番茄育苗公司
47	池大仙	昌吉园艺所	96	粉多多	西安年丰番茄育苗公司
48	加比例	山西农科所	97	紫美玉	西安年丰番茄育苗公司
49	红圆头	伊犁塔什库尔

序号 Number	品种名称 Variety	来源 Origin	序号 Number	品种名称 Variety	来源 Origin
1	真善美	石河子二四团园艺队	50	金黄番茄	山东烟台专业所
2	查登早熟	开封市蔬菜所	51	秃尖粉	中农院蔬菜所
3	早红	江苏分院	52	大黄一号	石河子121团
4	矮性花红	山西农科所	53	华南180	华南农科院
5	早雀钻	浙江农科所	54	绿顶	天津蔬菜所
6	美大红	河北农科院蔬菜所	55	正定粉红	天津蔬菜所
7	高比斯海尔舍木	山西农科所	56	植木桃色	天津农科所
8	友谊	石河子蔬菜所	57	早柿子	天津蔬菜所
9	矮红金	江苏分院	58	比专	开封市蔬菜所
10	柳代早生	开封市蔬菜所	59	疏研11号	中农院蔬菜所
11	洋红番茄	上海浦东	60	比松	江西农科院
12	新丰4号	农大	61	Rorkaiyefeb pufamhi	中农院蔬菜所
13	华南462	华中农科院	62	新丰2号	农大园艺系
14	摩雷33号	旅大市农科所	63	玛格罗博	苏联
15	黔园	湖北黄岗专业所	64	华东枣红	华东农科院
16	华南东粉	广东农科院蔬菜所	65	郑州矮秧	北京四季青
17	一片红	上海农科院园艺所	66	小秧3号	湖北黄岗专业所
18	粉红	湖南农科所	67	北光	旅大市农科所
19	小平顶（红）	石河子	68	苹果青	北京蔬菜所
20	北碚	西南农科院	69	牛奶	江西农科院
21	老宅矮红	天津蔬菜所	70	瓦尔特	石河子蔬菜所
22	大红袍	兰州园艺场	71	金萍	旅大市农科所
23	世界一	中农院蔬菜所	72	普里查特	北农大园艺系
24	健康红	江西农科院	73	玫瑰113	辽宁熊岳农场
25	Tyymmakam A Nnenmbeb	中农院蔬菜所	74	卡滨	不详
26	天津大粉	天津蔬菜所	75	华南3号	江西农科所
27	甘早黄柿子	乌县种子公司	76	东农大粉	东北农科院
28	锦农矮秧	天津蔬菜所	77	济南大粉	山东淮坊农科所
29	玛斯达2号	喀什	78	哈密黄柿子	哈密城郊
30	粉红自封顶	上海农科院	79	加拿大八号	石河子蔬菜所
31	北京早红	喀什疏附县	80	酒泉桃番茄	不详
32	早粉2号	石河子143 团	81	新番2号	新疆农科院园艺所
33	红瓦伦特	中农院蔬菜所	82	矮秧番茄	旅大市农科所
34	青口	北京蔬菜所	83	红塔番茄	江西农科院
35	粉红甜肉	中农院蔬菜所	84	格里克斯	天津蔬菜所
36	荷兰5号	石河子143 团	85	天津矮粉	北京农大
37	北京10号	伊犁	86	粉红早生	新疆农科院品资所60年引种
38	荷兰5-4	喀什疏附县	87	黑圆一号	石河子143 团
39	保加利亚4号	喀什疏附县	88	荷兰85号	喀什疏附县
40	北京中粉番茄	不详	89	抗TY碧娇	中国蔬菜花卉研究所
41	6613番茄	不详	90	甜美2号	中国蔬菜花卉研究所
42	大同红番茄	不详	91	香妃7号	中国蔬菜花卉研究所
43	金皇后番茄	不详	92	梦特娇1号	中国蔬菜花卉研究所
44	金珠港	广东农科院蔬菜所	93	丽妃2号	中国蔬菜花卉研究所
45	早撒仙	石河子园艺所	94	香妃3号	中国蔬菜花卉研究所
46	真善美	开封市蔬菜所	95	紫玫瑰	西安年丰番茄育苗公司
47	池大仙	昌吉园艺所	96	粉多多	西安年丰番茄育苗公司
48	加比例	山西农科所	97	紫美玉	西安年丰番茄育苗公司
49	红圆头	伊犁塔什库尔

性状 Trait	H'	分布频率 Distribution frequency （%）
性状 Trait	H'	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
叶片类型（Blade type）	1.49		10.3	2.0	39.1	48.4
叶片形状（Leaf type）	0.54		12.3	87.6
成熟果色（Fruit color）	1.87	9.2				9.2		32.9	45.3	2.0		1.0
胎座胶状物质颜色（Color of placental gelatinous substance）	1.97		28.8	3.0	44.3	15.4	2.0	6.1
果面茸毛（Fruit surface hairy）	1.24		64.9	24.7	10.3
果实横切面形状（Shape of fruit cross section）	0.29		94.8	5.2
果形（Fruit shape）	0.89		3.1	83.5	7.2	6.1

性状 Trait	H'	分布频率 Distribution frequency （%）
性状 Trait	H'	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
叶片类型（Blade type）	1.49		10.3	2.0	39.1	48.4
叶片形状（Leaf type）	0.54		12.3	87.6
成熟果色（Fruit color）	1.87	9.2				9.2		32.9	45.3	2.0		1.0
胎座胶状物质颜色（Color of placental gelatinous substance）	1.97		28.8	3.0	44.3	15.4	2.0	6.1
果面茸毛（Fruit surface hairy）	1.24		64.9	24.7	10.3
果实横切面形状（Shape of fruit cross section）	0.29		94.8	5.2
果形（Fruit shape）	0.89		3.1	83.5	7.2	6.1

性状 Trait	H'	标准差	均值（Average）	最大值（Max）	最小值（Min）	变异系数（%）（CV）
单花序果数（Fruit number of single inflorescence）	1.40	3.29	6.00	20.00	3.00	54.03
果实横径（Fruit diameter）	2.04	1.27	6.79	9.08	2.95	18.69
果实纵径（Fruit longitudinal diameter）	2.04	0.78	5.47	7.25	3.07	14.33
果肉厚（The flesh is thick）	1.81	0.08	0.63	0.87	0.44	12.93
果形指数（Fruit shape index）	0.89	0.10	0.82	1.33	0.66	12.45
心室数（Number of ventricles）	1.94	1.35	5.00	9.00	2.00	27.58
果柄长度（Stipe length）	2.25	0.19	1.10	1.58	0.75	17.61
果梗洼大小（Pit size of fruit stem）	1.76	0.46	1.65	2.60	0.30	27.89
叶长（Leaf length）	2.20	5.70	41.71	56.1	26.3	13.66
叶宽（Leaf width）	2.29	6.55	41.96	57.3	19.1	15.61
首花序节位（Node position of inflorescence）	2.04	1.11	8.00	12.00	7.00	13.19
第二花序节位（Node position of the second inflorescence）	2.12	1.27	11.00	14.00	9.00	11.17
单株产量（Plot output）	1.96	0.45	1.92	2.87	0.76	23.81
小区产量（Yield per plant）	1.84	4.43	16.78	25.85	2.87	26.45

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Genetic Diversity and Cluster Analysis of Tomato Fruit Characters in Different Varieties

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性状 Trait	相关系数
性状 Trait		2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
1	1
2	-0.400^**	1
3	-0.399^**	0.683^**	1
4	0.170^*	0.300^**	0.021	1
5	-0.314^**	0.313^**	0.447^**	0.012	1
6	-0.272^**	0.427^**	0.254^**	-0.416^**	-0.01	1
7	-0.098	0.173^*	0.162^*	-0.128	0.083	0.229^**	1
8	-0.446^**	0.555^**	0.558^**	-0.187^*	0.444^**	0.273^**	0.183^*	1
9	0.137	-0.015	-0.05	-0.102	-0.064	-0.018	-0.188^*	-0.079	1
10	0.036	0.144	0.175^*	-0.125	0.121	0.088	-0.004	0.183^*	0.601^**	1
11	-0.049	-0.022	-0.046	-0.044	0.065	0.131	0.024	0.072	-0.038	-0.027	1
12	-0.007	-0.14	-0.15	0.018	-0.203^*	-0.034	0.114	-0.047	-0.249^**	-0.253^**	0.072	1
13	0.205^*	-0.180^*	-0.108	0.189^*	-0.075	-0.015	-0.008	-0.08	0.208^*	0.072	-0.048	-0.027	1
14	-0.037	0.233^**	0.084	-0.169^*	0.137	0.105	-0.054	0.1	-0.114	-0.054	-0.077	-0.093	-0.079	1
15	0.361^**	-0.404^**	-0.230^**	0.558^**	-0.204^*	-0.467^**	-0.164^*	-0.274^**	-0.054	-0.169	-0.044	0.02	0.229^*	-0.274^**	1
16	-0.012	0.254^**	0.209^**	-0.237^**	0.162^*	0.111	0.123	0.210^**	0.190^*	0.268^**	-0.038	-0.160^*	-0.017	-0.008	-0.243^**	1
17	-0.083	0.261^**	0.248^**	-0.202^**	0.204^**	0.148	0.126	0.285^**	0.180^*	0.328^**	-0.119	-0.237^**	0.002	-0.032	-0.237^**	0.654^**	1
18	0.247^**	-0.061	-0.125	-0.101	-0.082	-0.079	-0.09	-0.07	0.301^**	0.124	-0.093	-0.173^*	0.186^*	0.005	0.076	0.379^**	0.286^**	1
19	0.119	0.005	-0.01	-0.107	-0.099	0.074	-0.101	-0.033	0.267^**	0.097	-0.224^**	-0.042	0.139	-0.115	-0.05	0.325^**	0.264^**	0.580^**	1
20	-0.026	0.174^*	0.244^**	-0.022	0.271^**	0.178^*	0.160^*	0.280^**	0.004	0.205^*	0.139	-0.036	-0.008	-0.021	-0.208^*	0.131	0.179^**	-0.118	-0.068	1
21	-0.012	0.189^**	0.254^**	-0.046	0.290^**	0.173^*	0.164^*	0.301^**	0.003	0.230^**	0.115	-0.052	0.035	-0.022	-0.217^**	0.175^*	0.216^**	-0.113	-0.056	0.898^**	1

性状（Trait）	通径系数（Path coefficient）
性状（Trait）	小区产量（Yield per plan）	单花序果数（Fruit number of single inflorescence）	单株产量（Plot output）
果实横径（Fruit diameter）	-1.988	-0.142	-1.242
果实纵径（Fruit longitudinal diameter）	1.346	-0.201	0.859
果形指数（Fruit shape index）	-0.528	-0.067	-0.406
果肉厚（The flesh is thick）	0.061	0.025	0.142
心室数（Number of ventricles）	0.262	-0.088	0.142
果柄长度（Stipe length）	0.037	0.013	0.027
果梗洼大小（Pit size of fruit stem）	0.267	-0.379	0.221
叶片类型（Blade type）	-0.024	-0.011	-0.137
叶片形状（Leaf shape）	0.097	0.129	0.199
成熟果色（Fruit color）	0.095	0.073	0.025
胎座胶状物质颜色（Color of placental gelatinous substance）	-0.007	0.063	-0.002
果面茸毛（Fruit surface hairy）	0.012	-0.127	0.101
果实横切面形状（Shape of fruit cross section）	0.017	0.157	-0.027
果形（Fruit shape）	-0.25	0.405	-0.172
叶长（Leaf length）	0.067	-0.022	0.126
叶宽（Leaf width）	0.077	0.176	0.085
第二花序节位（Node position of the second inflorescence）	-0.042	-0.008	-0.122
首花序节位（Node position of inflorescence）	-0.099	0.08	-0.086

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