謝鑫鑫，鄭學(xué)立，林 峰，邵貴榮

不結(jié)球白菜（Brassica campestris ssp.chinensis Makino）是十字花科（Cruciferae）蕓薹屬蕓薹種的一個(gè)亞種，俗稱小白菜或青菜，為速生性蔬菜，是我國(guó)主要的葉菜類蔬菜之一，也是衡量蔬菜供應(yīng)情況的主要標(biāo)志［1－3］。我國(guó)被公認(rèn)為不結(jié)球白菜的遺傳多樣性中心和起源中心，擁有極為豐富的種質(zhì)資源，也育出了較多的地方品種［4－7］，隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展，南北交流日益頻繁，新品種的不斷育成及推廣，很多地方品種栽培面積逐年縮小，遺傳多樣性逐漸趨于單一化，這些問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)種質(zhì)資源保存和利用造成了巨大的沖擊。為了更好地保存和利用這些種質(zhì)資源，對(duì)不結(jié)球白菜農(nóng)藝性狀間相關(guān)性和特征規(guī)律的研究至關(guān)重要。

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)不結(jié)球白菜農(nóng)藝性狀的研究已有不少報(bào)道［8－12］。本研究搜集了46份不結(jié)球白菜種質(zhì)資源，運(yùn)用差異性、相關(guān)性、主成分與系統(tǒng)聚類分析等方法，對(duì)其株幅、株高、菜頭粗、腰粗、葉數(shù)、葉長(zhǎng)等17個(gè)主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，對(duì)新種質(zhì)進(jìn)行科學(xué)、客觀和公正地評(píng)價(jià)，揭示了不結(jié)球白菜農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性和特征規(guī)律，為種質(zhì)資源的利用和創(chuàng)新提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為引進(jìn)的46份不結(jié)球白菜種質(zhì)資源（表1）。其中山東13份、河南3份、北京7份、河北1份、廣東4份、甘肅5份、天津1份、江蘇1份、江西1份、湖北4份、香港1份、日本5份。

表1 46份不結(jié)球白菜種質(zhì)資源材料

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2016～2017年在福州市蔬菜科學(xué)研究所內(nèi)進(jìn)行。2016年11月11日播種，12月9日定植。46份種質(zhì)資源按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)材料種植40株，株行距20 cm×18 cm，田間管理按照常規(guī)栽培進(jìn)行，達(dá)到商品采收期時(shí)（定植約30 d后）開(kāi)始調(diào)查各材料的農(nóng)藝性狀，每份種質(zhì)隨機(jī)選取10株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)的農(nóng)藝性狀有17個(gè)，包括株幅、株高、菜頭粗、腰粗、葉數(shù)、葉長(zhǎng)、葉柄長(zhǎng)、葉柄寬、葉色、葉柄色、葉面、花色、始花期、花期株高、花期側(cè)枝數(shù)、莢果長(zhǎng)、莢果種子粒數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

統(tǒng)計(jì)后對(duì)不結(jié)球白菜的葉色、葉柄色、葉面和花色等 4個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行數(shù)量化處理（表 2）［13－15］。采用Excel 2007和SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和標(biāo)準(zhǔn)化處理，并進(jìn)行差異性、相關(guān)性、主成分和系統(tǒng)聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不結(jié)球白菜主要數(shù)量性狀的差異

46份不結(jié)球白菜種質(zhì)資源的13個(gè)數(shù)量性狀差異較大（表3）。變異系數(shù)在7.18%～28.04%區(qū)間內(nèi)波動(dòng)，由大到小的順序依次為：花期側(cè)枝數(shù)＞葉柄長(zhǎng)＞莢果種子粒數(shù)＞株高＞葉柄寬＞葉長(zhǎng)＞葉片數(shù)＞花期株高＞角果長(zhǎng)＞菜頭粗＞株幅＞腰粗＞始花期，花期側(cè)枝數(shù)變異系數(shù)最大，為28.04%，變異幅度在5.0～20.0范圍，說(shuō)明花期側(cè)枝數(shù)選擇潛力最大，此外，葉柄長(zhǎng)和莢果種子粒數(shù)的變異系數(shù)也較大，分別為22.43%和18.23%，同樣有較大的選擇潛力?；ㄆ趥?cè)枝數(shù)、莢果種子粒數(shù)與單株種子產(chǎn)量有較大關(guān)系，可較容易選育出種子產(chǎn)量高的材料。始花期變異系數(shù)最小，僅為7.18%，說(shuō)明這些材料的選擇性較弱，耐抽薹性較一致，有利于材料間的回交、雜交授粉。

表2 質(zhì)量性狀的數(shù)量化賦值

2.2 主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

在自然選擇和人工選擇條件下，不結(jié)球白菜形成了變異豐富的農(nóng)藝性狀，17個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，除葉面和花色與其他性狀相關(guān)性較低外，其他性狀至少與其中1個(gè)其他性狀呈顯著或極顯著相關(guān)。其中株幅與株高（0.331*）顯著正相關(guān)，與葉長(zhǎng)（0.439**）極顯著正相關(guān)；株高與葉長(zhǎng)（0.679**）、葉柄長(zhǎng)（0.604**）、葉柄色（0.513**）極顯著正相關(guān)，與葉數(shù)（－0.313*）顯著負(fù)相關(guān)，與葉柄寬（－0.497**）極顯著負(fù)相關(guān)，葉長(zhǎng)和葉柄長(zhǎng)是影響株高的主要因素。菜頭粗與腰粗（0.438**）、葉數(shù)（0.655**）、葉柄寬（0.635**）極顯著正相關(guān)，與株高（－0.409**）、葉長(zhǎng)（－0.411**）、葉柄長(zhǎng)（－0.477**）、葉柄色（－0.475**）極顯著負(fù)相關(guān)，葉數(shù)、葉柄寬對(duì)菜頭粗影響較大；葉數(shù)還與葉柄寬（0.518**）極顯著正相關(guān)，與葉長(zhǎng)（－0.452**）、葉柄長(zhǎng)（－0.420**）、葉柄色（－0.419**）極顯著負(fù)相關(guān)。 葉柄長(zhǎng)與株高（0.604**）、葉長(zhǎng)（0.613**）、葉柄色（0.583**）極顯著正相關(guān)，與菜頭粗（－0.477**）、葉數(shù)（－0.420**）、葉柄寬（－0.587**）極顯著負(fù)相關(guān)。葉柄寬與葉柄長(zhǎng)相反，它與株高（－0.497**）、 葉 長(zhǎng) （－0.583**）、 葉 柄 長(zhǎng)（－0.587**）、葉柄色（－0.640**）極顯著負(fù)相關(guān)，與菜頭粗（0.635**）、葉數(shù)（0.518**）極顯著正相關(guān)；花期側(cè)枝數(shù)與莢果長(zhǎng)（－0.427**）極顯著負(fù)相關(guān)。莢果長(zhǎng)與莢果種子粒數(shù)（0.703**）極顯著正相關(guān)，莢果越長(zhǎng)種子粒數(shù)越多。

表3 不結(jié)球白菜13個(gè)數(shù)量性狀的差異

表4 不結(jié)球白菜17個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)分析

2.3 主要農(nóng)藝性狀的主成分分析

通過(guò)對(duì)46份不結(jié)球白菜材料17個(gè)農(nóng)藝性狀的計(jì)算，其前7個(gè)因子的特征值主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到78.96%（表5），基本上概況了原指標(biāo)的信息。提取這7個(gè)因子的主成分（表6）。由表5、表6可知，第1個(gè)主成分特征值為4.587，貢獻(xiàn)率為26.981%，起主要作用的指標(biāo)是：株高（0.714）、菜頭粗（－0.735）、葉數(shù)（－0.687）、葉長(zhǎng)（0.767）、葉柄長(zhǎng)（0.773）、葉柄寬（－0.817）、葉柄色（0.786），為株型和產(chǎn)量性狀因子。第2個(gè)主成分特征值為2.562，貢獻(xiàn)率為15.070%，起主要作用的指標(biāo)是花期側(cè)枝數(shù)（0.597）、莢果長(zhǎng)（－0.839）、莢果種子粒數(shù)（－0.791），為種子數(shù)量相關(guān)因子。第3個(gè)主成分特征值為 1.813，貢獻(xiàn)率為10.662%，起主要作用的指標(biāo)是始花期（0.514）、腰粗（0.564），為花期、腰粗因子。第4個(gè)主成分特征值為1.438，貢獻(xiàn)率為8.456%，起主要作用的指標(biāo)是葉色（0.844）。第5個(gè)主成分特征值為1.163，貢獻(xiàn)率為6.839%，起主要作用的指標(biāo)為花期株高（0.702）、株幅（0.851）。第6個(gè)主成分特征值為0.961，貢獻(xiàn)率為5.656%，起主要作用的指標(biāo)為花色（0.719）。第7個(gè)主成分特征值為0.900，貢獻(xiàn)率為5.297%，起主要作用的指標(biāo)為葉面（0.645）。

表5 不結(jié)球白菜17個(gè)成分的特征值及貢獻(xiàn)率

2.4 聚類分析

運(yùn)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，采用組間連接系統(tǒng)聚類方法對(duì)46份不結(jié)球白菜進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析（圖1），在歐式距離為 20處聚為 3類，Ⅰ類有：14、33、10、13、18、30、34、8、15、43、7、12、6、9、11、31、32、35、16、17、21、37、38、26、39、22、36、42、19、20、2、3、4、5、27、1、41、40；Ⅱ類有：25、46、44、45、23、24、28；Ⅲ類有：29。各類群農(nóng)藝性狀均值特征見(jiàn)表7。

Ⅰ類有38份不結(jié)球白菜，多為青梗菜，表現(xiàn)為株幅較小，植株中，菜頭粗大，葉數(shù)多，葉柄寬，葉色多為綠色，部分為深綠、淺綠、墨綠，葉柄色多為淺綠，少量綠色，葉面多為平滑，少量微皺，始花期晚，花期側(cè)枝數(shù)多，莢果長(zhǎng)，莢果種子粒數(shù)多。Ⅱ類有7份，為直立型散葉白菜類，表現(xiàn)為株幅大，植株高，菜頭粗小，腰粗大，葉長(zhǎng)、葉柄長(zhǎng)，葉柄較窄，葉色多為深綠或綠，葉柄白色，始花期中，莢果較長(zhǎng)，莢果種子粒數(shù)較多。Ⅲ類為奶白菜，單獨(dú)列為一類，表現(xiàn)為株幅較大，植株較矮，菜頭粗、腰粗小，葉色墨綠，葉柄短窄，葉柄白色，葉面皺，始花期早，花期側(cè)枝數(shù)少，莢果短，莢果種子粒數(shù)少。

3 結(jié)論與討論

近年來(lái)，對(duì)不結(jié)球白菜研究取得了較大的進(jìn)展，其各性狀特征是由基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果，在植株生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，各性狀間也因不同程度的相關(guān)而相互影響，在一定基因型和環(huán)境條件下，通過(guò)適宜的栽培技術(shù)，可以充分發(fā)揮不結(jié)球白菜的優(yōu)良特性。不結(jié)球白菜的農(nóng)藝性狀越好、生長(zhǎng)勢(shì)越強(qiáng)，即經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量越高［16］。直觀、快速、簡(jiǎn)便、易行地鑒定農(nóng)藝性狀是研究種質(zhì)資源最基本的方法和途徑［17－18］。作物的許多重要農(nóng)藝性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀，改良數(shù)量性狀而利用的種質(zhì)一般是群體而不是單株。群體特征常用平均數(shù)、方差、變異系數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行遺傳多樣性分析［19］。

表6 不結(jié)球白菜17個(gè)農(nóng)藝性狀的成分矩陣

本試驗(yàn)對(duì)46份不結(jié)球白菜種質(zhì)資源的17個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)不結(jié)球白菜農(nóng)藝性狀存在不同程度的變異，變異系數(shù)在7.18%～28.04%范圍內(nèi)波動(dòng)，其中花期側(cè)枝數(shù)變異系數(shù)最大，葉柄長(zhǎng)和莢果種子粒數(shù)的變異系數(shù)次之，花期側(cè)枝數(shù)、莢果種子粒數(shù)與單株種子產(chǎn)量有較大關(guān)系，可以通過(guò)對(duì)這些性狀進(jìn)行人工選擇改良，選育出種子產(chǎn)量高的材料。相關(guān)性分析表明：各性狀間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)度，改變其中一個(gè)性狀的特性可能引起其他幾個(gè)性狀的相應(yīng)變化［20］，本研究發(fā)現(xiàn)：葉長(zhǎng)與葉柄長(zhǎng)極顯著正相關(guān)，與葉數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)。孫麗等［10］的研究表明：葉長(zhǎng)與葉數(shù)、葉柄長(zhǎng)極顯著正相關(guān)，而劉朝陽(yáng)等［9］研究表明：葉長(zhǎng)與葉柄長(zhǎng)極顯著正相關(guān)，但與葉數(shù)未達(dá)到顯著相關(guān)水平，這可能與所引進(jìn)種質(zhì)類別與栽培環(huán)境有關(guān)。主成分分析表明：前7個(gè)因子所含信息量占總體信息的78.96%，基本上可以反映不結(jié)球白菜農(nóng)藝性狀的總體信息。因此，在新品種的選育中，可根據(jù)育種目標(biāo)調(diào)整各主成分的大小，選育適宜品種，如選育種子產(chǎn)量高的，可側(cè)重種子相關(guān)因子成分的選育，相對(duì)降低其他因子的值。

46份種質(zhì)資源在歐氏距離20處聚為3類，其中Ⅰ類占了38份，這類中葉色、葉柄色和葉面平展度有較大差異，說(shuō)明青梗菜基本形態(tài)一致，只是葉色和葉形存在較大變異；Ⅱ類7份，Ⅲ類1份，所占比重小，這可能是搜集的種質(zhì)資源不夠廣泛、種質(zhì)間交流滲透較為深入導(dǎo)致的。同時(shí)，表型性狀受環(huán)境和栽培因素影響較大，如種植密度、管理技術(shù)等，因此，對(duì)表型性狀的調(diào)查也存在一定的誤差［21－22］。

圖1 不結(jié)球白菜種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀系統(tǒng)聚類圖

本試驗(yàn)對(duì)不結(jié)球白菜種質(zhì)資源評(píng)價(jià)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值，農(nóng)藝性狀是最為直接考察的指標(biāo)，通過(guò)差異性、相關(guān)性、主成分與系統(tǒng)聚類分析等方法，對(duì)其農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)，挖掘其遺傳潛力，拓寬遺傳基礎(chǔ)，為更好地利用種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。

表7 各類群不結(jié)球白菜的農(nóng)藝性狀平均值

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