林翮飛,方淑桂,陳文輝,邵貴榮,曾小玲
(福州市蔬菜科學(xué)研究所,350111)
灰色關(guān)聯(lián)分析在耐熱甘藍(lán)品質(zhì)育種中的應(yīng)用
林翮飛,方淑桂,陳文輝,邵貴榮,曾小玲
(福州市蔬菜科學(xué)研究所,350111)
應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)判法,對(duì)15個(gè)耐熱甘藍(lán)親本材料的7個(gè)農(nóng)藝性狀和5個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)判。結(jié)果表明,12個(gè)性狀的權(quán)重系數(shù)大小順序?yàn)榍蚋撸就馊~數(shù)>球徑>株高>開展度>中心柱長(zhǎng)>葉球質(zhì)量>膳食纖維含量>蛋白質(zhì)含量>抗壞血酸含量>碳水化合物含量>硝酸鹽含量。綜合評(píng)判結(jié)果表明,中甘17-4-6×可-H的綜合評(píng)判值最大,為0.798,其次為107-H,可將二者作為重點(diǎn)的親本材料,結(jié)合育種目標(biāo)重點(diǎn)配制組合。
甘藍(lán);耐熱性;灰色關(guān)聯(lián)度;品質(zhì)育種
選育品質(zhì)優(yōu)良的耐熱甘藍(lán)品種,成為目前甘藍(lán)育種工作的主要目標(biāo)。育種工作的第一步為種質(zhì)資源的收集,第二步是對(duì)對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)判,最后篩選出優(yōu)良的親本材料。近年來,許多學(xué)者已在甘藍(lán)農(nóng)藝性狀、商品性狀、遺傳力評(píng)估等方面開展了相關(guān)研究[1~3],但有關(guān)甘藍(lán)的品質(zhì)和商品性狀的綜合評(píng)價(jià)報(bào)道較少。本文以耐熱甘藍(lán)親本為試材,對(duì)甘藍(lán)農(nóng)藝性狀和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)判分析,旨在選出綜合性狀好的親本材料,為甘藍(lán)的育種工作打下基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)材料
參試15個(gè)耐熱甘藍(lán)親本由福州市蔬菜科學(xué)研究所十字花科課題組提供,為多代自交或多代回交的純系,名稱與來源見表1。試驗(yàn)材料統(tǒng)一于2010年8月12日播種,穴盤育苗,9月17日定植。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),株行距45 cm×50 cm。
1.2 性狀調(diào)查與測(cè)定
①農(nóng)藝性狀的調(diào)查 每小區(qū)隨機(jī)選取5株長(zhǎng)勢(shì)一致的甘藍(lán),參照結(jié)球甘藍(lán)種質(zhì)資源描述規(guī)范與技術(shù)規(guī)程[4]測(cè)量株高(X1)、開展度(X2)、外葉數(shù)(X3)、球高(X4)、球徑(X5)、中心柱長(zhǎng)(X6)、葉球質(zhì)量(X7),求平均值,結(jié)果見表2。
②品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定 調(diào)查項(xiàng)目包括5個(gè)指標(biāo)。采用李合生[5]方法測(cè)定碳水化合物含量(X8)、VC含量(X9)、硝酸鹽含量(X10)、蛋白質(zhì)含量(X11)及纖維含量(X12),吸光度測(cè)定采用U2810分光光度計(jì)。每個(gè)指標(biāo)測(cè)定3次,最后計(jì)算平均值。
表1 試驗(yàn)甘藍(lán)親本及其來源
1.3 數(shù)據(jù)分析
按郭瑞林[6]的灰色系統(tǒng)理論,將15個(gè)甘藍(lán)親本作為一個(gè)灰色系統(tǒng),構(gòu)建一個(gè)符合市場(chǎng)需求、品質(zhì)最好、符合育種目標(biāo)的理想材料并將其為標(biāo)準(zhǔn)序列,15個(gè)親本材料為參考序列。根據(jù)理想材料的需要,各參考序列的性狀分別按照公式(1-1)-(1-3)采用不同的綜合效果測(cè)度,然后按照公式(2)求出比較序列性狀測(cè)定值與最優(yōu)序列的差序列值,得到最大極差和最小極差,代入公式(3)-(5)計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)和各性狀的權(quán)重,最后按照公式(6)求出各親本灰色綜合評(píng)判值,并排出位次。
關(guān)聯(lián)系數(shù):
2.1 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理
從表2可以看出,各性狀的單位不同,數(shù)據(jù)大小差異很大,不便于比較,因此采用綜合效果測(cè)度值的辦法進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。根據(jù)理想材料的需要,葉球質(zhì)量、碳水化合物含量、VC含量、蛋白質(zhì)含量及纖維含量按照公式(1-1)進(jìn)行上限效果測(cè)度,株高、開展度、球高、球徑按照公式(1-2)進(jìn)行適中效果測(cè)度,中心柱長(zhǎng)、外葉數(shù)和硝酸鹽含量按照公式(1-3)進(jìn)行下限效果測(cè)度,計(jì)算結(jié)果見表3。
2.2 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)及權(quán)重的計(jì)算
以理想材料為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列,參試材料的各性狀值構(gòu)成比較數(shù)列,按照公式(2)計(jì)算各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值(表4),由表4可知二級(jí)最小差為0,二級(jí)最大差為0.911。將以上結(jié)果帶入公式(3)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度和權(quán)重,結(jié)果見表5。
由表5可以看出,綜合甘藍(lán)的商品性和品質(zhì),12個(gè)性狀在評(píng)價(jià)指標(biāo)中所占的權(quán)重順序?yàn)椋篨4>X3>X5>X1>X2>X6>X7>X12>X11>X9>X8>X10,可結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù),建立甘藍(lán)的綜合評(píng)價(jià)模型。
2.3 各親本的綜合評(píng)判
根據(jù)灰色綜合評(píng)判原理,灰色綜合評(píng)判值越大,試材越優(yōu)良。根據(jù)各親本的灰色綜合評(píng)判值,可以排出15個(gè)甘藍(lán)的位次(表6)。
由表6可以得出,15個(gè)甘藍(lán)親本材料中,中甘17-4-6×可-H的綜合評(píng)判值最大,為0.798;107-H次之,為0.788;NBB-10-2×87-1-3綜合評(píng)判值為0.691,表現(xiàn)最差。由此可以將中甘17-4-6×可-H和107-H作為重點(diǎn)的親本材料,結(jié)合實(shí)際情況重點(diǎn)配制優(yōu)良的甘藍(lán)組合。
表2 甘藍(lán)親本各性狀平均值
由于評(píng)價(jià)甘藍(lán)品質(zhì)的指標(biāo)很多,而且同一品種在不同品質(zhì)指標(biāo)上的表現(xiàn)也不盡相同,如何提高育種工作效率,達(dá)到綜合評(píng)價(jià)的效果,是目前甘藍(lán)品質(zhì)育種中需要解決的問題。選育優(yōu)質(zhì)的中早熟圓球類型甘藍(lán)品種是目前甘藍(lán)耐熱育種目標(biāo)[7]。本文應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)判法,分析了甘藍(lán)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和農(nóng)藝性狀等12個(gè)具代表性的指標(biāo),結(jié)合市場(chǎng)需求構(gòu)建了理想材料各性狀的值,并通過權(quán)重系數(shù)的計(jì)算,初步建立了綜合評(píng)價(jià)模型,該模型比較符合育種預(yù)期,并可克服依靠單一性狀評(píng)價(jià)品種的弊端,提高育種工作的效率和針對(duì)性。本試驗(yàn)性狀權(quán)重結(jié)果表明,篩選優(yōu)質(zhì)耐熱甘藍(lán)親本時(shí)除關(guān)注產(chǎn)量性狀外,應(yīng)著重選擇球型高、外葉少、球徑大,膳食纖維和蛋白質(zhì)含量高的親本。
表3 各性狀的無量綱化結(jié)果
表4 比較序列與標(biāo)準(zhǔn)序列的序列差
[1]吉立柱,賈占溫,孫德嶺.早熟甘藍(lán)幾個(gè)性狀的相關(guān)和通徑分析[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,11(3):12-13.
[2]陳錦秀,薄天岳,任云英,等.結(jié)球甘藍(lán)主要商品性狀與農(nóng)藝性狀的遺傳相關(guān)分析[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,23(2):57-60.
[3]繆體云,劉玉梅,方智遠(yuǎn),等.一個(gè)結(jié)球甘藍(lán)DH群體主要農(nóng)藝性狀的遺傳效應(yīng)分析[J].園藝學(xué)報(bào),2008,35(1):59-64.
[4]李錫香,方智遠(yuǎn).結(jié)球甘藍(lán)種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007:1-91.
[5]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000:184-260.
[6]郭瑞林.作物灰色育種學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1995:96-129.
[7]方智遠(yuǎn).我國(guó)甘藍(lán)產(chǎn)銷變化與育種對(duì)策[J].中國(guó)蔬菜,2008(1):1-2.
Application of Grey Correlation Analysis on Quality Breeding of Heat-resisting Cabbages
LIN Hefei,FANG Shugui,CHEN Wenhui,SHAO Guirong,ZENG Xiaoling
(Fuzhou Institute of Vegetable Sciences,Fujian 350111)
7 agronomic traits and 5 quality indexes of 15 heat-resisting cabbage accessions were evaluated by using grey correlation analysis.The results showed that the order of gray relational weight of the 12 characters was as follows:head height>numbers of outer leaves>head diameter>plant height>plant width>length of central column>head mean weight>dietary fiber content>protein content>ascorbic acid content>carbohydrate content>nitrate content.The comprehensive evaluation value of ZG 17-14-6×K-H and 107-H was 0.798 and 0.788 respective,and they were excellent parent materials in this test according to the breeding objective.
Cabbage;Heat resistance;Grey correlation analysis;Quality breeding
表5 15個(gè)甘藍(lán)親本各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)
表6 各親本的綜合評(píng)判值(Gi)及排序
10.3865/j.issn.1001-3547.2011.22.002
福建省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目[2008NZ0002-1(1)]林翮飛(1983-),男,本科,研究實(shí)習(xí)員,主要從事蔬菜遺傳育種研究,電話:13489026422,E-mail:linpsg@163.com
2011-10-11