基于耐逆指数，在灌溉和干旱环境下对F6代番茄品系进行产量评估

《Reproduction and Breeding》：Yield assessment of F6 generation tomato lines under irrigated and drought environments based on stress tolerance index

番茄品种在干旱胁迫下的适应性研究：采用STI指数与多变量分析方法筛选出12个耐旱品系，为F7代选育提供依据。

　　番茄是一种在全球范围内广泛种植和消费的重要作物，因其丰富的营养价值和广泛的用途而受到高度重视。随着全球人口的持续增长，对番茄的需求也在不断上升，这使得提高番茄产量和适应性成为农业研究的关键目标之一。然而，番茄种植过程中面临着多种挑战，其中干旱胁迫是影响产量的重要非生物胁迫因素之一。在干旱条件下，番茄的生长和代谢过程受到显著影响，进而导致产量下降。因此，研究如何提高番茄品种在干旱环境下的适应性具有重要意义。

本研究旨在通过使用压力耐受指数（STI）方法，评估番茄基因型在干旱胁迫下的适应性，并从中筛选出具有优良耐旱特性的番茄品系。研究过程中，实验分别在两个地点进行，即哈桑丁大学农学院实验园和马罗斯青年学习中心花园。这两个地点的海拔分别为12米和31米，实验时间从2023年6月至10月。实验设计采用了增强设计（Augmented design）与嵌套设计（Nested Design），涵盖121个F6代品系和5个亲本品种，共计126个基因型。每个基因型在每个地点种植8株，总共分为5个区组，以确保实验结果的可靠性。

实验过程中，采用了特定的种植介质，包括土壤、焚烧的稻壳和堆肥的混合物，比例为2:1:1。种植介质被充分浇水以确保均匀分布，随后播种番茄种子，并使用呋喃丹（Furadan）进行种子处理，以减少害虫对幼苗的威胁。幼苗生长期间，每天进行浇水，并在移栽后7天内施用Goodplant Ab混合肥料，其浓度为5毫升/升，含有丰富的营养成分，如氮（20.7%）、磷（5.1%）、钾（24.80%）等。此外，还根据植物的生长阶段，分别在营养生长和生殖生长阶段使用不同的肥料，以优化植物的生长条件。为了控制病虫害，研究团队采用了多种杀虫剂和杀菌剂，如Curacron 500 EC、Antracol 70 WP和Dhitane M-45 WP，以确保植物健康生长。最终，每株植物在8周内进行了三次收获，以评估其遗传潜力，收获标准为果实呈现红黄相间的颜色。

实验中观察的性状包括植物高度、二分高度、茎粗、分枝数、开花天数、收获天数、每簇花数、每簇果数、每株生产簇数、总果实数、果实重量、果实厚度、果实长度、果实直径、果实空腔数、可溶性固形物含量（Brix）、每果种子数以及产量。这些性状的平均值和变异系数（CV）均被系统地分析，以评估其在不同环境下的表现。分析结果显示，总果实数和产量在干旱和灌溉条件下表现出显著的差异，这表明这些性状在筛选适应性更强的番茄品种时具有重要作用。此外，总果实数与产量之间呈现出显著的正相关性，相关系数为0.61，说明总果实数可以作为预测产量的重要指标。

为了进一步筛选适应性较强的基因型，研究团队采用压力耐受指数（STI）方法，结合主成分分析（PCA）和回归分析，以确定最有效的次要性状。STI值的计算基于基因型在干旱和灌溉条件下的性状表现，其标准化过程涉及对性状值的统计分析。通过PCA分析，发现第一主成分（PC1）对总变异的贡献最大，占35%，而第二主成分（PC2）贡献了23%。尽管产量在PC1上的载荷较低，但其在PC2上的载荷较高，说明产量在PC2中起着重要作用。因此，PC1和PC2的组合可以用于构建选择指数，以提高番茄品种在干旱条件下的适应性。

研究还发现，通过回归分析，总果实数与产量之间的关系较为紧密，这表明在干旱条件下，总果实数是预测产量的有效指标。因此，基于STI和总果实数的综合分析，可以更准确地筛选出适应性较强的番茄基因型。最终，研究团队筛选出12个具有较高STI值的番茄基因型，包括MC10.4.5.5、KM23.3.3.10、MC74.12.8.1、MC10.7.2.3、MC12.3.2.1、MC29.4.6.4、KM5.3.4.12、MC8.3.3.2、MC10.7.2.1、MC79.2.7.9、MC8.11.5.1和MC27.12.1.6。这些基因型在干旱条件下表现出良好的适应性，能够维持甚至提高其产量。

本研究的成果为番茄品种的选育提供了重要的参考，特别是在应对干旱胁迫方面。通过结合压力耐受指数（STI）和主成分分析（PCA），可以更有效地筛选出适应性较强的番茄基因型，从而支持番茄品种的适应性选育。此外，研究还强调了遗传多样性在提高产量和适应性中的重要性，以及在选育过程中如何通过综合分析多种性状来优化选择策略。最终，这些结果可以作为F7代番茄品系选择的基础，以促进番茄品种在干旱环境下的适应性发展，为农业生产的可持续性提供支持。