陳毅瓊，劉玉林，楊途熙，魏浩華，魏安智

（西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院，陜西 楊陵712100）

杏原產(chǎn)于我國(guó)，是世界范圍內(nèi)重要的經(jīng)濟(jì)樹種，其果肉、果仁均可食用。具不完全統(tǒng)計(jì)，全世界共有10個(gè)種的杏屬植物，約3 000個(gè)品種。我國(guó)有9個(gè)種13個(gè)變種，約有2 000個(gè)品種和類型，因而為我國(guó)杏優(yōu)良品種選育與研究提供了豐富的種質(zhì)資源［1-2］。由于我國(guó)杏資源分布較為廣泛（華北、西北、東北和華東等地區(qū)均有種植），品種眾多，且不同杏品種品質(zhì)差異較大，在種植方面也多以地方品種居多，很多優(yōu)勢(shì)品種沒有形成種植規(guī)模［3］。隨著杏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，迫切需要對(duì)其主要的農(nóng)藝性狀做出客觀的分析與評(píng)價(jià)，以滿足杏品種的選育與推廣。

近年來，各類型的分子標(biāo)記如SSR、ISSR、AFLP、SNP等被廣泛應(yīng)用于物種的分類當(dāng)中［4-6］，但形態(tài)學(xué)特征，作為物種最直觀的變現(xiàn)形式，結(jié)合主成分分析，相關(guān)性分析以及聚類分析依然在品種分類與選育中發(fā)揮著重要的作用，如文冠果［7］、棗［8］、蘋果［9］、核桃［10］等。

因此，本試驗(yàn)以銀香白、沙金紅、超仁等具有代表性的17個(gè)同齡、自然生長(zhǎng)的杏品種為材料，分別對(duì)其葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)、主枝、二次枝、節(jié)間長(zhǎng)、南北冠幅、東西冠幅、樹高、地徑、果實(shí)結(jié)果量、果實(shí)單果重、核仁干重、果實(shí)產(chǎn)量、出核率、出仁率等16個(gè)與杏樹體、果實(shí)及果仁密切相關(guān)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行觀測(cè)記錄，利用Excel和SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析，旨在探求在自然生長(zhǎng)狀態(tài)下杏樹體指標(biāo)、果實(shí)性狀之間的相關(guān)性，得到較為全面、客觀的結(jié)論，為杏優(yōu)良品種的選育和改良提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)材料來源于西北農(nóng)林科技大學(xué)渭河試驗(yàn)站杏樹種質(zhì)資源圃，共包含17個(gè)杏樹品種（均為10a樹齡，自然生長(zhǎng)，未用人工對(duì)樹形進(jìn)行修剪），其中仁用杏品種3個(gè)，鮮食杏品種14個(gè)（表1）。

表1 17個(gè)杏品種農(nóng)藝特征及性狀變異分析Table 1 Fruit characters of 17apricot varieties and analysis of variation

1.2 試驗(yàn)方法

對(duì)17個(gè)杏品種的16個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所有性狀設(shè)3次重復(fù)（3個(gè)單株）求均值。具體測(cè)定方法參考蒲富慎［11］的描述規(guī)則進(jìn)行測(cè)量。

樹體指標(biāo)：借助皮尺測(cè)量樹高、節(jié)間長(zhǎng)，投影法得到南北冠幅、東西冠幅，計(jì)數(shù)得主枝數(shù)、二次枝數(shù)量；用地徑尺以樹基部距離地面10cm處為基準(zhǔn)測(cè)得地徑值。

葉片指標(biāo)：每個(gè)單株隨機(jī)摘取成熟葉片（連同葉柄）10片，分別取葉片最長(zhǎng)、最寬處作為葉長(zhǎng)、葉寬，用游標(biāo)卡尺對(duì)葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。

果實(shí)指標(biāo)：在成熟期用竹竿敲下果實(shí)，統(tǒng)計(jì)果實(shí)結(jié)果量；電子稱稱量果實(shí)總產(chǎn)量產(chǎn)量；分析天平稱量鮮果單果重及核仁干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用window office 2010中Excel建立杏品種原始數(shù)據(jù)表，并計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)均值、果實(shí)產(chǎn)量、出核率、出仁率等。利用SPSS18.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析及聚類分析，具體方法參照赫黎仁［12］等方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 杏各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定

本次試驗(yàn)共測(cè)得1 7個(gè)杏品種1 6項(xiàng)農(nóng)藝性狀

（表1）。由表1可以看出，不同杏品種在各項(xiàng)指標(biāo)方面差異較大，遺傳變異較為豐富，不同性狀在不同材料間多樣性較為豐富。其中，沙金紅葉最長(zhǎng)（9.04 cm）；試管一號(hào)葉寬、葉柄長(zhǎng)的值最大，分別達(dá)到7.20cm和4.10cm；主枝數(shù)最多的是爭(zhēng)魁，供佛杏二次枝數(shù)最多，節(jié)間長(zhǎng)最大的是涇陽黃；雞蛋杏、供佛杏的冠幅較其他品種的更大；爭(zhēng)魁的平均樹高、地徑值優(yōu)于其他杏品種。果實(shí)單果重最大者為串枝紅（44.05g），最小值為豐仁（11.53g），品種間差異明顯；超仁核仁干重最大（0.74g），涇陽黃最小，僅為0.19g。

表2 杏農(nóng)藝性狀之間的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)Table2 Simple correlation coefficients of agronomic traits of apricot varieties

2.2 杏資源數(shù)量指標(biāo)與主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的相關(guān)分析及偏相關(guān)系數(shù)

將17份杏品種的16個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析（表2）。結(jié)果顯示，單株結(jié)果數(shù)與葉長(zhǎng)、葉寬極顯著正相關(guān)，與出仁率顯著正相關(guān)。果實(shí)單果重與主枝數(shù)、二次枝數(shù)呈顯著正相關(guān)，與出核率極顯著負(fù)相關(guān)。單株果實(shí)產(chǎn)量與葉長(zhǎng)極顯著正相關(guān)，與葉寬、二次枝數(shù)、樹高之間顯著正相關(guān)，且與出核率呈顯著負(fù)相關(guān)；核仁干重與出核率、出仁率之間呈極顯著正相關(guān)；葉寬、主枝數(shù)和地徑均與樹高、冠幅之間呈極顯著正相關(guān)，而葉寬與出仁率極顯著正相關(guān)；主枝數(shù)與地徑呈極顯著正相關(guān)；二次枝數(shù)與樹高極顯著正相關(guān)；樹高與冠幅間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系；南北冠幅、東西冠幅均與出仁率呈顯著正相關(guān)。綜上，地徑越粗，主枝數(shù)越多；二次枝數(shù)越多，相應(yīng)的葉片越大；單株結(jié)果數(shù)越多，出仁率越高；隨著單果重的增加，單株果實(shí)產(chǎn)量和出核率的值反而有所降低，可能單果重增加會(huì)影響單株結(jié)果數(shù)量。

2.3 農(nóng)藝性狀的因子分析與主成分分析

利用SPSS軟件對(duì)杏的16個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行主成分分析，計(jì)算特征特征值和貢獻(xiàn)率，并根據(jù)特征值的最大絕對(duì)值所在位置得出其所屬的主成分。通過因子分析（以特征值累積比例的臨界值為0.85計(jì)算），可以確定主成分為5個(gè)，累積方差貢獻(xiàn)率為87.17%（表3）。由表3可以看出，16個(gè)原始變量中，第1主成分對(duì)方差貢獻(xiàn)率為36.683%；第2主成分對(duì)方差貢獻(xiàn)率為17.764%；第3主成分對(duì)方差貢獻(xiàn)率為15.582%；第4主成分對(duì)方差貢獻(xiàn)率為10.769%；第5主成分對(duì)方差貢獻(xiàn)率為6.371%，基本可反映出16個(gè)原始指標(biāo)的絕大部分信息值，具有較強(qiáng)的信息代表性。

表3 各性狀主成分的特征向量及貢獻(xiàn)率Table 3 Eigen vectors and percentages of accumulated contribution of principal components

決定第1主成分的主要包括樹高、南北冠幅、地徑和二次枝數(shù)等4個(gè)指標(biāo)，相當(dāng)于5.869個(gè)原始指標(biāo)，共同反映了原始指標(biāo)信息值的36.683%。這幾項(xiàng)指標(biāo)主要反映樹體大小信息，可將其歸為“樹體繁茂因子”；決定第2主成分的是單株結(jié)果數(shù)、葉長(zhǎng)和葉寬等3個(gè)指標(biāo)，相當(dāng)于2.842個(gè)原始指標(biāo)的作用，可反映原始指標(biāo)信息值的17.764%。這幾個(gè)指標(biāo)主要代表果實(shí)、葉片的信息，可將其歸為“葉片果實(shí)因子”；決定第3主成分的是果實(shí)單果重、核仁干重、出核率和出仁率等4個(gè)指標(biāo)，與果實(shí)單果重之間呈現(xiàn)出較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，獨(dú)立反映了原始信息的15.582%，可認(rèn)為是“經(jīng)濟(jì)性狀因子”；決定第4主成分的是單株果實(shí)產(chǎn)量、主枝數(shù)、節(jié)間長(zhǎng)和東冠幅4個(gè)指標(biāo)，與單株果實(shí)產(chǎn)量呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，相當(dāng)于1.723個(gè)原始指標(biāo)的作用，反映了原始指標(biāo)信息值的10.769%?？烧J(rèn)為是“樹體次生因子”；決定第5主成分的是葉柄長(zhǎng)，單獨(dú)反映出原始指標(biāo)信息的6.371%，認(rèn)定為是“葉柄因子”。

2.4 杏Q型聚類結(jié)果

為探究影響杏不同品種間差異顯著的主要原因，本研究選取歐式距離，以組內(nèi)連接法對(duì)上述17個(gè)杏品種進(jìn)行Q型聚類。聚類最小系數(shù)為45.589，最大系數(shù)為9 943.522，在歐氏距離為9.15閾值時(shí)，所選的17分品種被分為3組（表4，圖1）。綜合聚類使同組品種大多數(shù)表現(xiàn)相近，少數(shù)指標(biāo)有差異，分組結(jié)果更具整體性和合理性。第1組包括雞蛋杏、味馨、油仁、超仁、豐仁、胡安娜、草丕杏、金太陽、涇陽黃和細(xì)黑葉杏等10個(gè)品種，占總供試材料的58.82%，其核仁干重和出核率均值在3組中最高，但冠幅、樹高和地徑卻最小；第2組包括銀香白、串枝紅、爭(zhēng)魁和萊西金杏等4個(gè)品種，與第1組形成明顯對(duì)比，平均冠幅、樹高、地徑最大。此外，單果果重也是3組中最大；第3組包括沙金紅、供佛杏和試管一號(hào)3個(gè)品種，平均葉長(zhǎng)、葉寬、果實(shí)產(chǎn)量和出仁率在3組中最高。

表4 不同類別各指標(biāo)均值Table 4 Average characters in each cluster

圖1 系統(tǒng)聚類樹狀圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis

3 結(jié)論與討論

前人對(duì)杏品種已做了一些研究，如樊丁宇［12］等新疆杏品種果實(shí)鮮食品質(zhì)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇；劉夢(mèng)培［14］等將鮮食杏果實(shí)品質(zhì)10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)簡(jiǎn)化為6個(gè)、將甜仁仁用杏果實(shí)23個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)簡(jiǎn)化為9個(gè)指標(biāo)。但上述研究只是針對(duì)食用性作出評(píng)價(jià)，而沒有對(duì)杏品種總體農(nóng)藝性狀的的綜合聯(lián)系進(jìn)行研究。

因此，本研究利用16個(gè)農(nóng)藝性狀對(duì)較為具有代表性的17個(gè)杏品種進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析。從不同杏品種在各項(xiàng)指標(biāo)方面的差異可以看出，范圍基本處在孫浩元［15］等對(duì)杏品種指標(biāo)的劃分區(qū)間內(nèi)。不同性狀在不同材料間多樣性較為豐富，也充分反映了我國(guó)杏資源遺傳背景的多樣性。

相關(guān)性分析表明，杏農(nóng)藝性狀間存在著顯著或極顯著的正相關(guān)，有些性狀之間存在著顯著或極顯著的負(fù)相關(guān)。如單株結(jié)果數(shù)與葉長(zhǎng)、葉寬和出仁率呈極顯著和顯著的正相關(guān)；果實(shí)單果重卻與出核率呈極顯著負(fù)相關(guān)；葉寬與出仁率極顯著正相關(guān)；南北冠幅、東西冠幅均與出仁率呈顯著正相關(guān)等。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)葉柄長(zhǎng)不與其他15個(gè)農(nóng)藝性狀存在任何相關(guān)性，在此后杏資源的分析中，因而推測(cè)此農(nóng)藝性狀可能在杏品種的選育中可能作用不大。

主成分分析是多元統(tǒng)計(jì)方法之一，已經(jīng)用于建立柚和核桃品種分類及果實(shí)品質(zhì)性狀遺傳多樣性的研究［16-17］。本研究以杏的16個(gè)主要農(nóng)藝性狀為基礎(chǔ)，利用SPSS軟件計(jì)算出各主成分的特征向量和貢獻(xiàn)率，并根據(jù)各向量的絕對(duì)值將不同性狀指標(biāo)劃分到不同的主成分之中，同一指標(biāo)在各因子中的最大絕對(duì)值所在位置即為其所主成分。結(jié)果表明前5個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率才達(dá)到87.57%。其中，第1主成分占方差貢獻(xiàn)率為36.683%。J.S.Dias［18］等指出在主成分分析結(jié)果指導(dǎo)育種工作時(shí)，理論上應(yīng)是第1主成分值愈大愈好。結(jié)合相關(guān)分析的結(jié)果，在杏品種選育的過程中，枝繁葉茂的品種應(yīng)多加關(guān)注和利用。

通過聚類分析既能得知類群間的相互關(guān)系，也可以明確類群內(nèi)品種的親疏遠(yuǎn)近，且參與聚類的性狀尤其是對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)具有重要作用的性狀越多，越能綜合反映出客觀實(shí)際，因而是近年來研究品種資源和親本選配的較為有效的方法。研究發(fā)現(xiàn)，通過多個(gè)性狀所得到的聚類結(jié)果穩(wěn)定性更強(qiáng)［19-20］。本研究根據(jù)杏的16項(xiàng)農(nóng)藝性狀將17個(gè)杏品種分為3類。第1類由于其核仁干重和出核率均值最高，且冠幅、樹高和地徑均值最小，品種覆蓋了超仁，豐仁和油仁3個(gè)仁用杏品種，通過聚類，可以推測(cè)其他7個(gè)品種有進(jìn)一步通過選育，培育成仁用、鮮食兩用的品種的潛力；第2類平均冠幅、樹高、地徑和單果果重最大，是杏資源里的大果品種，在大果品種的選育中具有較大的發(fā)展?jié)摿?；?類平均葉長(zhǎng)、葉寬、果實(shí)產(chǎn)量最高，推測(cè)應(yīng)該是因?yàn)榇笕~收集到更多的光合產(chǎn)物用于果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育，使得結(jié)果量和單株果實(shí)產(chǎn)量都是最高，而其他農(nóng)藝性狀參數(shù)大多介于3類的中間，推測(cè)此類的3個(gè)品種屬于豐產(chǎn)性的品種

主觀因素會(huì)對(duì)聚類結(jié)果產(chǎn)生影響，在對(duì)杏進(jìn)行研究時(shí)，使用的指標(biāo)不同，所得到的聚類分析結(jié)果也有所差異。未來的研究中，應(yīng)盡量完善杏品種分類和評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，建立科學(xué)、合理、規(guī)范的評(píng)價(jià)體系對(duì)杏資源的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

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