‘香野’和‘冬阳红1号’草莓杂交后代果实品质分析.pdf

山东农业大学学报 自然科学版 2024 55 5 727 732 Journal of Shandong Agricultural University Natural Science Edition VOL 55 NO 5 2024 doi 10 3969 j issn 1000 2324 2024 05 011 香野 和 冬阳红1号 草莓杂交后代果实品质分析 牛 燕 罗彤秋 杨丽君 李圆圆 李 玲 肖 伟 山东农业大学园艺科学与工程学院 山东 泰安 271018 摘 要 以 香野 为父本 冬阳红1号 为母本 对杂交得到的F1代草莓果实品质表现进行调查分析 以期选育出果实 品质优于亲本的草莓新品系 本研究从56组F1代群体中选出成熟期一致8组F1代群体 在草莓结果期对果实单果 重 果形指数 可溶性蛋白质 可溶性固形物 可溶性糖 可滴定酸等外观及内在品质进行测定 研究结果表明 香野 和 冬阳红1号 杂交后代的果实品质性状与父母本存在显著差异 并且各种指标优于亲本的后代较少 形态学性状中 变异幅度最小的是果形指数 变异系数为7 5 果实品质中可溶性固形物含量的变异最小 变异系数为12 57 变异 幅度最大的是可滴定酸含量 变异系数达32 45 通过对杂交后代果实性状综合分析 21 53和21 39可以作为草莓品 质改良的优势株系 关键词 草莓 杂交 选育 F1代 果实品质 中图法分类号 S668 4 文献标识码 A 文章编号 1000 2324 2024 05 0727 06 Analysis of Fruit Quality of Strawberry Hybrid Progeny of Xiangye and Dongyang Hong 1 NIU Yan LUO Tong qiu YANG Li jun LI Yuan yuan LI Ling XIAO Wei College of Horticulture Science and Engineering Shandong Agricultural University Tai an 271018 China Abstract Using Xiangye as the parent and Dongyang Hong 1 as the female parent we investigated and analyzed the performance of strawberry fruit quality in the F1 generation obtained from the cross We hope to select new strawberry lines with better fruit quality than the parents In this study we selected eight F1 generation populations with consistent maturity from 56 groups of F1 generation populations and measured the appearance and intrinsic quality of fruits such as single fruit weight fruit shape index soluble protein soluble solids soluble sugar and titratable acid during the fruiting period of strawberries The results of the study showed that the fruit quality traits of the hybrid progeny of Xiangye and Winter Sun Red No 1 differed significantly from those of the parents and there were fewer progeny that were better than the parents in various indexes The smallest variation in morphological traits was in fruit shape index with a coefficient of variation of 7 5 the smallest variation in fruit quality was in soluble solids content with a coefficient of variation of 12 57 and the largest variation was in titratable acid content with a coefficient of variation of 32 45 Through a comprehensive analysis of the fruit traits of the hybrid progeny 21 53 and 21 39 can be used as advantageous strains for strawberry quality improvement Keywords strawberry hybrid selection F1 generation fruit quality 草莓是多年生草本植物 因其色泽鲜艳 营 养价值高 风味浓郁 结果早 效益好而深受广大 消费者的喜欢 其栽培面积和产量也一直居于世 界小浆果生产的首位 1 我国的草莓育种工作 开始于上世纪50年代 从上世纪70年代以来 我 国开始重视草莓的生产与育种工作 并成功选育 出一批具有优良品质的品种 2 目前市场上最 常见的品种有2 000多个 3 但大多是国外引进 的老品种 且大面积栽培的优良品种极少 随着 我国经济的发展 消费者对果实品质的要求也不 断提高 因此培育优质且有特色的草莓新品种是 目前育种工作的主要任务 草莓选育新品种的手段有很多 目前改良草 莓品种的方法主要包括引种 实生选种 杂交育 种 诱变育种 单倍体育种等 2 而常规杂交育 种是选育草莓新品种的主要方法 我国选育的大 部分栽培品种例如丰香 丽红 春香等以及许多 欧美品种全明星 戈雷拉 达赛莱克特都是通过 收稿日期 2023 12 04 修回日期 2024 06 19 基金项目 山东省果品产业技术体系 栽培与土肥岗 SDAIT 06 04 第1作者简介 牛 燕 1999 女 硕士研究生 研究方向 园艺 E mail 2026800122 通讯作者 Author for correspondence E mail lilingsdau gulight986918 山东农业大学学报 自然科学版 第 55 卷 常规杂交育种选育来的 2 草莓育种目标一般 可分为产量性状 品质性状 成熟期 对病虫害耐 受性等 由于草莓具有鲜食的特性 在这些育种 目标中 品质育种一直是育种工作的重要目 标 4 我国草莓品质育种通常选择果大 味甘 甜 色泽鲜艳明亮 香味浓郁等感官品质作为主 要育种方向 4 该试验选取亲本为 香野 和 冬阳红1号 香野 草莓也称隋珠 是近年来从日本引进的一 个草莓新品种 果实多为圆锥形或长圆锥形 似 心形 单果平均重通常为25 g左右 单果最大重 可以达到130 g 果实可溶性固形物含量在12 和14 之间 肉质脆 香味浓郁 带蜂蜜味 香 野 作为早熟品种之一 具有高产 抗病 香气浓 硬度大 耐储运等特点 深受广大生产者和消费者 喜爱 冬阳红1号 是以 红颜 为父本 雪香 为 母本杂交选育出来的草莓新品种 硬度极大 耐 贮运性极好 极早熟 单果重最大可达54 g 果实 平均单果重30 g 果实平均硬度5 06 kg cm 2 口 感甜酸适口 风味浓郁 果实肉质细 口感甜 风 味佳 该研究选取了成熟期一致的亲本及杂交 后代果实 对外观及内在品质各指标进行测定与 分析 比较其杂交后代与父母本间的差异 以期 选育出果实品质优于亲本的草莓新品系 1 材料与方法 1 1 试验材料与设计 试验是于2023年在山东省沂源县草莓实验 基地进行 植株于2022年9月定植于温室中 株 行距为25 cm 20 cm 采用基质无土栽培方式 基质配比为草炭 蛭石 1 1 肥水一体化管理 于2023年3月份果实成熟期对果实进行取样 选取成熟期一致的亲本及杂交后代各20株 每 株选取无病害 大小 果色一致的果实3个 表 型性状等测定完后 将果实放于 80 冰箱中保 存备用 试验设3次重复 1 2 测定方法 用电子天平测定草莓重量 用游标卡尺来 测量草莓的纵径和横径 并计算草莓果实的果形 指数 计算公式为 果形指数 果实纵径 果实横 径 用WYT型手持折光仪测定可溶性固形物含 量 采用蒽酮比色法 5 测定草莓可溶性糖含量 采用氢氧化钠滴定法 5 测定可滴定酸含量 采 用考马斯亮蓝G 250法 5 进行测定父母本草莓 果实和杂交果实的可溶性蛋白的含量 1 3 数据统计分析 以上所有指标均重复测定 3 次 利用 Microsoft Excel 2019和SPSS26 0统计软件进行分 析 P 0 05 利用GraphPad Prism 9 3 0进行绘图 遗传性研究公式如下 亲中值 双亲性状的平均值 低亲率 BPV1 Fm BPV1 100 高亲率 BPV2 Fm BPV2 100 BPV1双亲中较小的亲本值 BPV2为双亲 中较大的亲本值 2 结果与分析 2 1 草莓杂交后代外观品质 由图1可以看出 亲本 香野 和 冬阳红1 号 的平均单果重分别为24 32 g和25 74 g 杂交 后代中21 7 21 53 21 44的单果重较低 其中 21 44的单果重最低 为16 74 g 与亲本具有显著 性差异 21 39 21 18 21 8 的单果重分别为 23 01 g 23 09 g 23 24 g 均低于父母本的单果重 但差别不大 21 19 21 32 的单果重分别为 25 20 g 25 70 g 与父母本无显著性差异 由图2 4可以看出 亲本 香野 和 冬阳红1 号 的平均纵 横径分别为44 98 cm 37 56 cm和 48 81 cm 38 03 cm 均为椭圆至长椭圆形 试验 中所选取的杂交后代的果形指数均高于父本 香 野 其中21 18的果形指数为后代中最低 杂交 后代21 7 21 8 21 53的果形指数较高 与父本 香 野 冬阳红1 号 2 1 7 2 1 8 2 1 18 2 1 19 2 1 32 2 1 39 2 1 44 2 1 53 0 10 20 30 40 p er f ru it w ei gh t g 单果重 g a a bc ab ab a a ab c bc 图1 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代单果重的含量 Fig 1 Content of single fruit weight of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 728 第 5 期牛 燕等 香野 和 冬阳红1号 草莓杂交后代果实品质分析 香野 具有显著差异 其中21 53的果形指数最 高 达到了1 53 杂交后代中21 19 21 44 21 39 21 32 的果形指数分别为 1 30 1 31 1 33 1 34 与母本 冬阳红1号 无显著性差异 2 2 草莓杂交后代内在品质 由图5可以看出 父本 香野 和母本 冬阳 红1号 的可溶性糖含量分别为6 97 和7 43 21 39 21 53的可溶性糖含量较高 均为7 56 但与父母本的可溶性糖含量无显著差异 21 19 21 44 21 7的可溶性糖含量较低 分别为 5 09 5 22 5 66 且与父母本差异显著 其 他杂交后代与父母本均无显著差异 由图6可以看出 亲本 香野 和 冬阳红1 号 的平均可溶性固形物含量分别为9 34 和 10 01 其中21 39的可溶性固形物含量最高 达到了10 03 与母本无显著差异 21 53的可 溶性固形物为9 47 与父本无显著差异 21 7 21 8 21 19 21 32 21 44 21 53的可溶性固形物 含量较低 分别为8 76 7 61 7 10 8 19 7 48 和9 47 与父母本差异显著 其中21 19 的含量最低 为7 1 香野 冬阳红1 号 21 7 21 8 21 18 21 19 21 32 21 39 21 44 21 53 0 20 40 60 80 longitudinal diameter mm 纵径 mm b ab ab a ab b ab ab b ab 图2 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代的纵径 Fig 2 Longitudinal Diameter of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 香野 冬阳红1 号 21 7 21 8 21 18 21 19 21 32 21 39 21 44 21 53 0 10 20 30 40 50 transverse diameter mm 横径 mm ab a bc abc ab abc abc abc c c 图3 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代的横径 Fig 3 Transverse diameter of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 香野 冬阳红1 号 21 7 21 8 21 18 21 19 21 32 21 39 21 44 21 53 0 2 4 6 8 10 soluble sugar content 可溶性糖 a a b a a b a a b a 图5 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代可溶性糖含量 Fig 5 Content of soluble sugars of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 香 野 冬阳红1 号 2 1 7 2 1 8 2 1 18 2 1 19 2 1 32 2 1 39 2 1 44 2 1 53 0 5 10 15 s ol ub le s ol id con te nt 可溶性固形物含量 ab a bc de b e cd a de ab 图6 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代可溶性固形物 含量 Fig 6 Content of determination of soluble solids of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 香野 冬阳红1 号 21 7 21 8 21 18 21 19 21 32 21 39 21 44 21 53 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 fruit shape index 果形指数 c bc ab ab c bc bc bc bc a 图4 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代的果形指数 Fig 4 Fruit shape index of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 729 山东农业大学学报 自然科学版 第 55 卷 由图7可以看出 父本 香野 和母本 冬阳 红1号 可滴定酸分别为0 63 和0 84 21 53 21 39 21 8 21 18 的可滴定酸分别为 0 66 0 68 0 71 0 77 均高于父本 香野 低于 母本 冬阳红1号 与父母本差异不显著 21 44 21 32 21 7 21 19的可滴定酸含量较高 分 别为1 18 1 23 1 31 1 43 与父母本差异 显著 由图8可以看出 父本 香野 和母本 冬阳 红1号 的可溶性蛋白含量分别为 6 45 mg g 和 4 66 mg g 21 32 的含量为后代中最高 为 7 52 mg g 与母本 冬阳红1号 显著差异 21 44 21 53的含量分别为6 57 mg g和6 64 mg g 与父本 香野 无显著差异 21 7的含量为后代 中最低 为4 01 mg g 与父母本差异显著 2 3 草莓杂交后代遗传变异分析 由表1可以看出 亲本 香野 和 冬阳红1 号 的单果重亲中值为25 03 g 本试验所选取 的8组 香野 和 冬阳红1号 杂交后代单果重为 16 74 g 25 70 g 平均值为21 55 g 变异系数为 16 68 高亲率和低亲率分别为18 8 6 04 这些结果说明对于父母本的品种改良 其杂交后 代的单果重没有得到显著的提升 果实的形状是衡量果实外形的重要指标 一 般以果形端正为宜 果实指数是影响商品价值 的一个重要因素 通常用果实纵径和横径的比值 即果形指数作为果实形状的参数 由表1可以 看出 亲本 香野 和 冬阳红1号 的果形指数 纵横比 分别为1 20和1 30 其亲中值为1 25 杂交后代的变异系数为7 50 高亲率和低亲率 分别为1 44 10 08 这些结果说明对于父母 本的品种改良 杂交后代的果形指数 纵横比 出 现了超亲现象 偏向长椭圆形 草莓果实甜度主要由可溶性糖的含量决 定 6 而风味品质在很大程度上取决于其成熟后 的糖组分及含量 因不同草莓果实中可溶性糖 组分及其含量的不同 而形成了口感各异的草莓 品种 使果品市场更加丰富 也更符合不同消费 者对水果的需求 由表1可以看出 父本 香野 香 野 冬阳红1 号 2 1 7 2 1 8 2 1 18 2 1 19 2 1 32 2 1 39 2 1 44 2 1 53 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 tit rabl e ac id c onte nt 可滴定酸含量 d c ab cd cd a b cd b cd 图7 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代可滴定酸含量 Fig 7 Content of titratable acid for Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 图8 香野 和 冬阳红1号 及其杂交后代可溶性蛋白 含量 Fig 8 Content of soluble proteins of Xiangye and Dongyanghong No 1 and their hybrids 表1 香野 和 冬阳红1号 部分杂交后代遗传变异分析 Table 1 Analysis of genetic variation in the progeny of some crosses between Xiangye and Dongyanghong No 1 测试项 单果重 g 纵径 mm 横径 mm 果形指数 纵横比 可溶性固形物 可溶性糖 可溶性蛋白 mg g 可滴定酸 固酸比 香野 24 32 44 98 37 56 1 20 9 34 6 97 6 45 0 63 14 75 冬阳红1号 25 74 48 81 38 03 1 30 10 01 7 43 4 66 0 84 11 97 亲中值 25 03 46 90 37 79 1 25 9 68 7 20 5 56 0 74 13 36 平均值 21 55 3 60 47 22 2 85 34 52 2 13 1 38 0 10 8 47 1 04 6 59 1 10 5 86 1 16 1 00 0 32 9 54 3 89 变异幅度 16 74 25 70 42 68 52 44 31 54 37 51 1 24 1 53 7 10 10 03 5 10 7 67 4 01 7 52 0 66 1 43 4 96 14 83 变异系数 16 68 6 04 6 16 7 50 12 27 16 63 19 73 32 45 40 72 高亲率 18 11 4 31 0 1 44 12 93 14 74 9 30 19 01 52 83 低亲率 6 04 4 31 9 49 10 08 4 31 4 91 27 90 31 69 17 61 730 第 5 期牛 燕等 香野 和 冬阳红1号 草莓杂交后代果实品质分析 和母本 冬阳红1号 的可溶性糖含量分别为 6 97 和7 43 其亲中值为7 2 试验中所随 机选取的杂交后代的可溶性糖含量为5 09 7 66 变异系数为16 63 高亲率和低亲率分 别为14 74 4 91 可溶性固形物的主要成分 为可溶性糖 两者的含量呈现出极为显著的正相 关关系 在草莓常规育种工作中 因其可溶性固 形物含量测定相对简便快捷 所以一般利用其含 量来评定草莓果实的甜度及品质 7 由表1可以 看出 亲本 香野 和 冬阳红1号 的平均可溶性 固形物含量分别为9 34 和10 01 其亲中值为 9 68 其杂交后代可溶性固形物含量为 7 10 10 03 变异系数为12 27 杂交后代 中有25 杂交后代群体可溶性固形物含量的平 均值超过了亲中值 出现了超亲性状 草莓果实 有机酸含量对果实营养及风味品质具有重要意 义 可滴定酸含量过高会严重影响草莓的口感 由图7和表1可以看出 父本 香野 和母本 冬阳 红1号 可滴定酸分别为0 63 和0 84 其亲中 值为 0 74 杂交后代的可滴定酸为 0 66 1 43 变异系数为32 45 后代中仅有37 5 低于亲中值 这些结果表明对于父母本的品种 改良 杂交后代出现了糖度低 酸度高的趋势 并 没有遗传父母本的优良性状 草莓果实中的蛋白质含量较低 但与果实 品质密切相关 由表1可以看出 父本 香野 和 母本 冬阳红1号 的可溶性蛋白含量分别为 6 45 mg g和4 66 mg g 其亲中值为5 56 mg g 杂交后代变异系数为19 73 可溶性蛋白含量 为4 01 mg g 7 52 mg g 本试验中选取的杂交后 代中有75 超过了亲中值 这说明对于父母本 的品种改良 杂交后代渗透调节性物质含量较 高 抵抗胁迫的能力较强 3 讨论 草莓果实的品质评价时 外观和内在两个方 面都是至关重要的指标 外部形态特征是衡量 其果实品质最直观而又有效的方法 8 在育种 过程中 容易受双亲基因加性效应和杂交过程中 非加性效应解体的影响 使杂交后代的果实性状 发生广泛的变异 在本研究中 杂交后代的平均 单果重小于亲中值 这与刘靓等对草莓的研 究 9 王家珍等对于苹果梨杂交后代的研究 10 宋海岩等对于桃的研究 11 结果均一致 但与王 怡等对于 AY 14 和 白雪公主 的杂交后代的研 究 12 相反 推测与杂交亲本品种的选择及杂种后 代果实的选择有关 刘月等对于越橘的研究 13 以及张晓杰等对于梨的研究 14 结果均表明杂交 后代的平均果形指数大于亲中值 出现了大多的 果形指数超高亲的后代 且在张晓杰等对于梨的 研究 13 中进一步表示其杂交后代的果形指数与 高亲值 玉露香 果形指数相接近 本研究中杂 交后代平均果形指数较高 且与果形指数较高的 父本 香野 较为接近 这与以往的研究结果均 一致 草莓果实的品质受到多种因素的影响 可溶 性固形物 可溶性糖以及可滴定酸是衡量草莓果 实品质的重要指标 其中糖酸比能够直接反映出 草莓果实的风味品质 但在本研究中所选取杂 交后代的平均可溶性固形物含量以及平均可溶 性糖含量小于亲中值 而平均可滴定酸含量大于 亲中值 杂交后代中酸度高 糖度低的趋势表明 其没有遗传父母本的优良性状 这与张晓杰等对 于梨的研究 14 王怡等对于草莓的研究 12 结果 均相反 出现这一原因可能为在草莓生长过程 中受栽培条件的影响其遗传物质发生改变或使 调控酸度和甜度的基因发生改变所致 也可能是 由于连续的低温天气使杂交后代草莓的成熟期 推迟所致 关于其杂交后代在进一步的生长成 熟过程中糖酸比是否能够有所提高 有待进一步 研究 4 结论 在该研究中 香野 和 冬阳红1号 杂交后 代的果实品质性状与父母本存在显著差异 其中 21 39和21 53的风味和抗逆性在后代中表现较 为突出 可以作为草莓品质改良的优势株系 参考文献 1 赵密珍 王 静 袁华招 等 草莓育种新动态及发展 趋势 J 植物遗传资源学报 2019 2 249 257 2 侯丽媛 张春芬 聂园军 等 草莓品种及其选育方法 研究进展 J 山西农业科学 2017 45 12 2038 2043 3 张 祺 罗晓程 巩疆坤 等 香野 甘露草莓品种在 哈密地区的引种表现 J 农业科技通讯 2023 1 243 245 4 徐艺格 王丽娟 草莓品质育种研究进展 J 北方园 731 山东农业大学学报 自然科学版 第 55 卷 艺 2020 465 18 152 157 5 曹建康 姜微波 赵玉梅 果蔬采后生理生化实验指 导 M 北京 中国轻工业出版社 2007 6 关军锋 草莓果实品质生理 M 北京 科学出版社 2008 7 魏康丽 刘 畅 丁海臻 等 苹果果肉可溶性固形物 可溶性糖与光学性质的关联 J 食品科学 2019 40 18 1 7 8 倪溢楠 草莓果实品质评价及香气资源挖掘 D 扬 州 扬州大学 2021 9 刘 靓 张 林 华南露地栽培草莓果实主要性状遗传 特性的研究 J 福建农业学报 2013 28 6 533 537 10 王家珍 李俊才 刘 成 等 苹果梨杂种后代亲本性 状遗传倾向的研究 J 北方园艺 2010 9 25 28 11 宋海岩 刘俊宏 江国良 等 10个桃杂交组合F1代主 要果实性状遗传倾向分析与优势亲本筛选 J 四川 农业大学学报 2022 40 6 812 819 877 12 王 怡 王丽娟 草莓杂交后代果实性状遗传规律分 析 J OL 分子植物育种 detail 46 1068 S 20230412 1137 006 html 13 刘 月 刘海楠 邓 宇 等 越橘正反交后代部分性状 的遗传倾向 J 吉林农业大学学报 2019 41 1 35 41 14 张晓杰 吴悦菊 贾卓隆 等 玉露香 与 新世纪 杂 交后代果实性状遗传研究 J 河北农业大学学报 2023 46 2 35 39 732