黄 松，高路银，杨森要，刘海英，胡建斌*

(1.信阳农林学院，河南 信阳 464001； 2.河南农业大学 园艺学院，河南 郑州 450002)

薄皮甜瓜是甜瓜(CucumismeloL.)的一种变异类型，对应于植物学分类的短毛亚种(ssp.agrestis)[1]。与世界上广泛分布的厚皮甜瓜(长毛亚种ssp.melo)不同，薄皮甜瓜主要分布在中国中东部地区以及日本和朝鲜半岛[2]，因此也被外界称为东方甜瓜(Oriental melon)。一般认为，我国中东部地区是世界薄皮甜瓜的起源地[3]，其种质资源十分丰富，几乎包含了Pitrat分类标准短毛亚种下所有的变种[4]，为甜瓜育种提供了丰富的基础性材料。品质改良一直是甜瓜的重要育种目标之一，糖酸含量是甜瓜品质的重要构成因素，对甜瓜的口感和风味有很大影响，一直是甜瓜育种者的研究对象。薄皮甜瓜包含越瓜变种(var.conomon)、香瓜变种(var.makuwa)、梨瓜变种(var.chinensis)、泡瓜变种(var.momordica)和酸瓜变种(var.acidulus)[3]，不同变种果实的糖酸含量差异较大，例如越瓜变种(俗称菜瓜)糖含量极低，酸瓜变种有机酸含量较高，一般处于野生、半野生状态。目前对甜瓜糖酸性状的研究主要集中在厚皮甜瓜上[5-7]，而针对我国特有的薄皮甜瓜研究甚少。为了探讨不同类型薄皮甜瓜糖酸性状的变异，选取了18份代表性的薄皮甜瓜种质，并对其进行糖酸性状评价，以期为薄皮甜瓜的品质育种提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

试验所用共18份薄皮甜瓜种质，均选自河南农业大学西、甜瓜课题组前期构建的核心种质[8]，其中国内14份，日本2份，印度和韩国各1份。根据Pitrat的分类标准[1]，这些种质分别属于5个不同变种(表1)。

表1 供试的18份薄皮甜瓜种质资源

1.2 试验设计

2016年春秋两季在河南农业大学科教园区科研基地(郑州毛庄)进行试验。春季于3月初保护地育苗，4月初塑料大棚定植，苗龄28 d；秋季7月初遮阳育苗，7月中下旬塑料大棚定植，苗龄20 d。一垄双行定植，株行距50 cm×80 cm，每份种质13～15株，采用完全随机区组设计，设置3 次重复。所有种质进行吊蔓栽培，双蔓整枝，其他田间管理同常规。

1.3 测定项目及方法

在果实成熟期，每份种质随机选取3个单株，分别采收1个果实，切取果实中部果肉并混合，进行糖酸组分含量的测定。采用日产手持测糖仪(AtagoPAL-1)测定果实可溶性固形物含量(Soluble solid content，SSC)，采用蒽酮比色法测定果实的蔗糖和果糖含量，采用酸碱滴定法测定柠檬酸和苹果酸含量[9-10]。采用直尺测量果实横径、纵径，并计算果形指数，采用游标卡尺测量果肉厚度，采用电子秤(ACS-30)测量果实质量，并计算各性状的香农多样性指数(Shannon’s diversity index)[11]。

1.4 数据分析

利用DPS 7.05软件对糖酸组分含量进行基本统计量分析和差异显著性检验，采用软件中的灰色关联程序对品质指标和果实性状进行灰色关联度分析。

2 结果与分析

2.1 薄皮甜瓜糖酸含量的比较

不同甜瓜种质糖酸含量差异较大(表2)。果糖、葡萄糖、蔗糖含量变幅分别为2.55～25.33、3.32～18.62、6.65～30.06 g/kg，三者在不同种质间的变化趋势基本一致。羊角蜜、龙甜1号、金太郎和白沙蜜的总糖含量较高，均超过60.00 g/kg，而铁巴齿、马泡-1、马泡-2、WK867、PI614538的总糖含量较低，均低于20.00 g/kg。柠檬酸和苹果酸含量变幅分别为0.55～1.32、0.08～0.62 g/kg，同一种质的柠檬酸含量明显高于苹果酸含量。马泡-1、马泡-2、WK867、PI614538的总酸含量均高于1.70 g/kg，金太郎、花道子、平湖白梨、白沙蜜总酸含量均低于0.80 g/kg。糖酸比值较高(>70.00)的种质有金太郎、黄金9号、花道子和白沙蜜，糖酸比值较低(<10.00)的种质有马泡-2、WK867和PI614538。

2.2 薄皮甜瓜糖酸含量和果实性状的基本统计量分析

由表3可知，不同甜瓜种质间糖酸含量还是果实性状，均具有较大的差异，其变异系数均高于20.00%，香农多样性指数均高于0.80，说明种质间的多样性较丰富。总体上，糖酸含量较果实性状的变异明显。果糖、葡萄糖和苹果酸的变异系数均超过50.00%，香农多样性指数大于1.60，是变异明显的性状。尽管总糖和总酸含量的变异系数并非最高，但其香农多样性指数(分别为1.69和1.74)仅次于果糖，说明其含量在种质间的差异明显且变异平缓，也是多样性丰富的性状。

表2 不同甜瓜种质糖酸含量的比较

注：同列数据后不同小写字母表示在0.05水平下差异显著。

表3 不同甜瓜种质糖酸含量和果实性状的统计分析

2.3 薄皮甜瓜糖酸性状与果实性状的灰色关联度分析

由于总糖和总酸含量变异明显，且与其各自的组分含量变化趋势基本一致，因而可代表果实的糖酸性状，进行性状与性状间的灰色关联。根据灰色系统理论，分别以总酸和总糖含量作为参考数列，6个果实性状作为比较数列，通过灰色关联度分析，可确定比较数列对参考数列的影响程度。

由表4可知，总糖含量与6个果实性状的关联度大小依次为：SSC、果肉厚度、果横径、单果鲜质量、果形指数、果纵径。其中，SSC对果实总糖含量影响最大，果肉厚度次之，说明在薄皮甜瓜的品质育种过程中，对SSC和果肉厚度进行选择亦可实现对果实糖含量的改良。

表4 不同甜瓜种质总糖含量与果实性状的灰色关联度

由表5可知，总酸含量与6个果实性状的关联度大小依次为：单果鲜质量、果纵径、果肉厚度、果横径、果形指数、SSC。其中，单果鲜质量与总酸含量关联度最大，果纵径次之，说明要对果实的酸味进行改良，可对单果鲜质量和果纵径2个性状进行选择。

表5 不同甜瓜种质总酸含量与果实性状的灰色关联度

由表6可知，糖酸比与6个果实性状的关联度大小依次为：SSC、果肉厚度、果横径、果形指数、单果鲜质量、果纵径。糖酸比与果实性状的灰色关联分析结果与总糖与果实性状(表4)的关联结果基本一致，说明果实的糖酸比与总糖含量具有协同效应，均可对SCC和果肉厚度进行选择实现其协同改良。

表6 不同甜瓜种质糖酸比与果实性状的灰色关联度

3 结论与讨论

起源于我国的薄皮甜瓜是一个特有的变异类型，其地理分布也有一定的局限性，主要种植于东亚地区，特别是我国的中东部。早期的西方研究者所倡议的植物学分类忽视了这种特有的变异类型，如影响较大的罗典分类法，将世界甜瓜分为11个变种，其中并不包含薄皮甜瓜类型[12]。直至21世纪，法国学者Pitrat对包括东亚薄皮甜瓜在内的世界甜瓜种质资源进行了系统研究，提出了两大亚种及其下属的16个变种的分类方法[1]，凸显了我国薄皮甜瓜在世界甜瓜资源中的地位。

现代生产实践表明，薄皮甜瓜一般具有耐低温、耐湿、早熟、结实力强、适应性广等特点，且可进行省工栽培(露地栽培、趴地栽培、免整枝等)，已经成为生产者关注的焦点，我国本土的许多薄皮甜瓜种质在美国、日本等国家已经作为主要抗源而加以利用[13]。例如，日本多抗甜瓜品种安浓系列(1、2、3号)的亲本之一就是源于我国的梨瓜变种。尽管在分类上薄皮甜瓜的变种数(5种)少于厚皮甜瓜(11种)，但其多样性也十分丰富。本研究发现，18份薄皮种质的糖酸性状变异系数变幅为26.28%～68.88%，香农多样性指数变幅为0.91～2.07，其遗传变异丰富，这与高美玲等[7]在9份甜瓜种质中的研究结果相似，说明薄皮甜瓜在糖酸性状改良上存在很大的提升空间。特别是果糖和苹果酸这2个组分，其变异系数(57.75%和68.88%)和香农多样性指数(2.07和1.62)均达到了较高水平，因此对甜瓜果实糖酸性状的遗传改良(如培育高糖低酸的品种)，从这2个组分入手可达到理想的效果。结合甜瓜的植物学分类来看，梨瓜变种(如羊角蜜、白沙蜜)和香瓜变种(如金太郎、黄金9号)具有高糖低酸特性，是高糖性状的良好供体材料；而泡瓜变种(马泡-1、马泡-2)和酸瓜变种(WK867、PI614538)具有低糖高酸特性，可作为高酸性状的供体。糖酸性状可通过这些供体材料在田间杂交过程中实现重组，以培育适宜糖酸比的甜瓜新品种。一般而言，高酸种质大多是一些野生或地方原始种(如本研究中的WK867、PI614538)，未经过驯化、改良，若要利用其高酸性状需进行多轮性状重组、选择，以排除可能与之连锁的劣质性状(如苦涩味等)[14]。

糖酸等品质性状指标的测定较为复杂，对大量样品的鉴定更是耗时费力。性状相关在植物界中普遍存在，通过对与之相关的性状(一般是易于测定的形态性状)进行选择，亦可实现其遗传改良，同时大大简化性状鉴定的工作量。本研究采用灰色关联分析法将甜瓜果实糖酸含量与6个果实性状进行相关分析，得到了与总糖含量和总酸含量相关的性状指标，即SSC、果肉厚度和单果鲜质量、果纵径，这4个性状指标极易观测，因而在甜瓜糖酸性状遗传改良过程中可作为初选指标加以利用。甜瓜品质育种不仅仅追求高糖低酸，适宜的糖酸比更能提高果实的口感和风味。因此，通过灰色关联度分析所筛选到的相关指标，需进行综合选择才能在现代甜瓜育种中发挥更好的作用。