雌性 Coccinia 种质资源的遗传变异与形态多样性及其对抗氧化潜力的影响：育种与生物强化的新视角

本研究针对雌性 Coccinia 种质资源，通过多变量分析揭示了其遗传变异、形态多样性与生化特性。研究人员发现关键性状如藤蔓长度（VL）、果实重量（AFW）及抗氧化指标（FRAPL、DPPHL）存在显著差异（p<0.01），其中总酚含量（TPL）与产量性状呈强正相关（r>0.8）。通过主成分分析（PCA）和聚类分析，鉴定出Thar Dipti（CHESIG-7）和Thar Sadabahar（CHESIG-2）等优异种质，为高抗氧化性品种选育提供理论依据。该成果发表于《BMC Plant Biology》，对半干旱地区作物改良具有重要实践意义。

　　

在热带和亚热带地区，藤三七（Coccinia grandis）作为一种兼具食用与药用价值的葫芦科植物，长期被当地居民用于治疗糖尿病、皮肤病等疾病。然而，这种作物的遗传潜力长期未被充分挖掘，特别是在半干旱雨养农业系统中，如何平衡产量与营养品质成为关键科学问题。传统育种面临种质资源评价体系不完善、性状关联机制不明等挑战，亟需建立多维度评价方法。

为破解这一难题，中央园艺实验站（ICAR-CHES）的Lalu Prasad Yadav团队联合多家机构，对10份雌性Coccinia种质展开系统研究。通过为期两年的田间试验（2022-2024），结合多变量统计方法，首次揭示了该物种在干旱适应性与营养品质间的协同进化规律。这项开创性工作发表于《BMC Plant Biology》，为半干旱地区功能型蔬菜育种提供了新范式。

研究采用随机区组设计（RCBD），在印度古吉拉特邦半干旱条件下种植种质资源。关键技术包括：基于UV-Vis光谱的抗氧化活性检测（FRAP、CUPRAC、DPPH法）、高效液相色谱测定抗坏血酸（AsA）含量、多变量统计分析（PCA、聚类分析）以及性状网络建模。样本来源于ICAR-CHES种质库，确保遗传背景可靠性。

遗传变异分析

ANOVA显示所有性状存在极显著差异（p<0.01），其中藤蔓长度（VL）变异幅度达243-532.2 cm（CV=10.15%），果实产量（FYH）变幅10.38-26.95 t/ha。抗氧化指标中，叶片铁还原能力（FRAPL）变异系数最高（25.63%），表明该性状受强遗传控制。

形态与产量关联

相关性分析揭示产量构成要素间的紧密联系：单果重（AFW）与公顷产量（FYH）相关系数>0.9，而藤本生长势（VL）与单株产量（FYP）呈中度正相关（r=0.7）。值得注意的是，总可溶性固形物（TSS）与酸度呈现显著负相关（r=-0.9），暗示风味调控的分子机制可能存在拮抗效应。

生化特性解析

抗氧化活性呈现器官特异性分布，叶片总酚含量（TPL）达24.95 mg GAE/100 g，显著高于果实。通过主成分分析（PCA）提取的前两个主成分（Dim1 29.1% + Dim2 21.7%）累计解释50.8%变异，其中Thar Sadabahar在抗氧化性状上表现突出，而Thar Dipti在产量相关指标上占据优势。

种质资源聚类

基于欧氏距离的聚类将10份种质划分为3个类群，CHESIG-2与CHESIG-7分别形成独立分支，遗传距离达0.35。网络分析进一步显示，总酚含量（TPL）和铜离子还原能力（CUPRACL）处于性状网络核心节点，直接关联12个以上性状。

这项研究首次建立了Coccinia种质"产量-品质-抗逆性"三位一体评价体系。通过鉴定Thar Dipti（高产型）和Thar Sadabahar（高抗氧化型）两种特色种质，为功能型蔬菜育种提供了精准材料选择方案。性状网络模型揭示的TPL-FYH正相关关系（r=0.82），突破了传统育种中产量与品质负相关的认知局限。研究提出的多变量选择指数，可显著提高半干旱地区作物育种效率，对实现联合国可持续发展目标（SDG 2.4）中的可持续农业具有实践指导价值。未来研究可结合GWAS（全基因组关联分析）进一步解析关键性状的分子调控网络。