虞秀明

（上海市林業(yè)總站，上海 200072）

一品紅（Euphorbia pulcherrima）是大戟科大戟?jiǎng)e名圣誕花和猩猩木，屬常綠小灌木，目前已成為世界主要的溫室盆栽花卉和中國(guó)重要的高中檔盆花之一［1］。2003年1月國(guó)家林業(yè)局植物新品種保護(hù)辦公室將一品紅列入第三批植物新品種保護(hù)名錄［2］，自此開(kāi)始國(guó)內(nèi)外一品紅新品種權(quán)的申請(qǐng)受理與審查測(cè)試工作。至2017年12月底，一品紅新品種已授權(quán)25 件［3］。

植物品種的特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試（簡(jiǎn)稱DUS測(cè)試）是依據(jù)相應(yīng)植物的DUS測(cè)試指南、UPOV相關(guān)技術(shù)文件和原則，通過(guò)田間種植試驗(yàn)或其他試驗(yàn)對(duì)品種的特異性、一致性和穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程［4］。DUS測(cè)試是植物新品種保護(hù)實(shí)質(zhì)審查的核心內(nèi)容，是植物新品種保護(hù)的技術(shù)基礎(chǔ)和授權(quán)的重要科學(xué)依據(jù)。中國(guó)一品紅新品種測(cè)試工作主要參考林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 一品紅》［5］（以下簡(jiǎn)稱 《一品紅DUS測(cè)試指南》）。 在《一品紅 DUS 測(cè)試指南》［5］中，雖針對(duì)一些質(zhì)量性狀（QL）、數(shù)量性狀（QN）和假質(zhì)量性狀（PQ）的不同表達(dá)狀態(tài)設(shè)定了對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種作為參考，但為體現(xiàn)與國(guó)際接軌的需要，這些標(biāo)準(zhǔn)品種大多沿用國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟（UPOV）“一品紅植物新品種 DUS 測(cè)試指南”（TG／24／6）［6］中的標(biāo)準(zhǔn)品種，其中大多是目前尚未收集到的歐洲品種或者適用于歐洲地區(qū)的品種，在國(guó)內(nèi)測(cè)試工作實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中起不到參照標(biāo)準(zhǔn)的作用。由此可見(jiàn)，《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］中標(biāo)準(zhǔn)品種的選擇存在一定問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)品種亟待調(diào)整更新。尤其是數(shù)量性狀極易受環(huán)境條件影響，為其不同表達(dá)狀態(tài)設(shè)置適宜的標(biāo)準(zhǔn)品種，以達(dá)到統(tǒng)一品種的描述和矯正環(huán)境條件變化帶來(lái)影響的目的［4］，是一品紅新品種DUS測(cè)試工作順利開(kāi)展的重要前提，對(duì)于確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

目前關(guān)于DUS測(cè)試指南中標(biāo)準(zhǔn)品種篩選和驗(yàn)證的研究報(bào)道較少。徐振江等［7］采用聚類分析法對(duì)117個(gè)水稻品種的27個(gè)目測(cè)性狀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品種篩選，將測(cè)試指南中原有的23個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種精簡(jiǎn)至16個(gè)。徐振江等［8］通過(guò)分析性狀的符合系數(shù)，對(duì)玉米DUS測(cè)試指南中的37份標(biāo)準(zhǔn)品種在華南亞熱帶生態(tài)區(qū)廣州測(cè)試站的表現(xiàn)與玉米DUS測(cè)試指南中的代碼和描述進(jìn)行了差異性分析，從而檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)品種的適用性并加以優(yōu)化。唐浩等［9］利用DNA基因型多樣性指數(shù)進(jìn)行各水稻品種基因型聚類分析，并結(jié)合形態(tài)性狀聚類分析結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)品種的篩選，將秈稻和粳稻群體不同類群中相似系數(shù)較高的品種進(jìn)行刪減，但該方法技術(shù)要求較高且操作較繁瑣。姜志磊等［10］基于2002—2010年2 352個(gè)玉米品種的歷史測(cè)試數(shù)據(jù)，選擇了一套可代表大量玉米品種的株高性狀年度間變化整體規(guī)律的標(biāo)準(zhǔn)品種，但該方法所需樣本量大且耗時(shí)久。Liu等［11］采用箱線圖分析各萬(wàn)壽花品種花直徑的變異性、測(cè)量值分布的對(duì)稱性以及異常值情況，篩選出該數(shù)量性狀的標(biāo)準(zhǔn)品種。箱線圖（Box-plot）又稱箱形圖或盒式圖，通過(guò)繪制一組或多組連續(xù)型變量的5個(gè)統(tǒng)計(jì)量總括，即最小值、下四分位數(shù)、中位數(shù)、上四分位數(shù)及最大值，從而描述連續(xù)型變量的分布特征［12］。箱線圖能夠顯示出可能為離群點(diǎn)（1.5倍四分位距范圍以外的值，即上四分位數(shù)與下四分位數(shù)的差值）的觀測(cè)情況，圖中分別用“○”和“＊”表示溫和的異常值和極端的異常值。因此，箱線圖可有效反映一組數(shù)據(jù)的分散情況。

為此，本文以一品紅的聚傘花序?qū)挾群捅瓲罹蹅慊ㄐ蛳袤w大小性狀為例，利用箱線圖對(duì)原有的標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行優(yōu)化篩選，并擬在《一品紅DUS測(cè)試指南》修訂過(guò)程中將優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)品種列入性狀表中。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)材料種植于上海市林業(yè)總站的塑料大棚內(nèi)，共計(jì)75份一品紅品種（表1）。

1.2 方法

試驗(yàn)分別于2016年和2017年進(jìn)行。于每年6月中旬進(jìn)行嫩枝扦插，3周后上盆，基質(zhì)由進(jìn)口泥炭（506）加20%珍珠巖混合而成，其pH和EC值分別控制在5.5～6.5和0.4 mS／cm左右。一品紅的株行距為35 cm×35 cm，設(shè)3次重復(fù)，每重復(fù)5株。一品紅肥水管理和病蟲(chóng)害防治參考孫強(qiáng)等［3］的方法。

本研究共調(diào)查花序相關(guān)的2個(gè)數(shù)量性狀—聚傘花序?qū)挾群捅瓲罹蹅慊ㄐ蛳袤w大小，性狀測(cè)試的時(shí)間、部位、方法和要求按照《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］執(zhí)行。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均基于2年的性狀觀測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

性狀在品種內(nèi)的一致性檢測(cè)和在品種間的變異性檢測(cè)參照陳霜等［13］的方法。采用SPSS 20.0軟件繪制箱線圖，并分析2個(gè)數(shù)量性狀測(cè)量數(shù)據(jù)的變異性和對(duì)稱性等信息。

2 結(jié)果與分析

2.1 一品紅各品種2個(gè)數(shù)量性狀的變異分析

數(shù)量性狀在所有品種中的變異系數(shù)平均值 （品種內(nèi)變異系數(shù)）小于10%可作為檢驗(yàn)該性狀在品種內(nèi)一致性高的標(biāo)準(zhǔn)，而數(shù)量性狀在各品種中的樣本平均值的變異系數(shù)（品種間變異系數(shù)）大于15%可作為品種間有明顯變異的標(biāo)準(zhǔn)［13］。如表2和表3所示，75個(gè)品種的聚傘花序?qū)挾群捅瓲罹蹅慊ㄐ蛳袤w大小平均值分別分布在23.5～41.6 mm和0.6～5.7 mm范圍內(nèi)，其變異系數(shù)分布在1.0%～21.2%和0.9%～18.0%，僅早熟千禧的聚傘花序?qū)挾刃誀钭儺愊禂?shù)和紅粉佳人的杯狀聚傘花序腺體大小性狀變異系數(shù)大于10%，且這2個(gè)數(shù)量性狀的品種內(nèi)變異系數(shù)均小于10%（表4），表明這2個(gè)性狀在品種內(nèi)一致性均較好。另外，由于聚傘花序?qū)挾刃誀畹钠贩N間變異系數(shù)小于15%，故該性狀在品種間無(wú)顯著差異；而杯狀聚傘花序腺體大小性狀的品種間變異系數(shù)大于15%，因此該性狀體現(xiàn)出品種間變異幅度大的特點(diǎn)。

表1 一品紅供試材料

表2 75個(gè)一品紅品種的聚傘花序?qū)挾认嚓P(guān)數(shù)據(jù)

表3 75個(gè)一品紅品種的杯狀聚傘花序腺體大小相關(guān)數(shù)據(jù)

表4 2個(gè)數(shù)量性狀在品種內(nèi)的一致性和品種間變異性情況

2.2 一品紅2個(gè)數(shù)量性狀標(biāo)準(zhǔn)品種的篩選

2.2.1 一品紅聚傘花序?qū)挾认渚€圖分析 之前的研究表明，各一品紅品種的聚傘花序?qū)挾鹊谋磉_(dá)范圍一般分布在22.0～45.0 mm，可分為9個(gè)等級(jí)，即注1-9，聚傘花序?qū)挾确謩e為≤22.5 mm、22.6～25.5 mm、25.6～28.5 mm、28.6～31.5 mm、31.6～34.5 mm、34.6～37.5 mm、37.6～40.5 mm、40.6～43.5 mm、≥ 43.6 mm。根據(jù)“1-9比例，應(yīng)提供至少3種表達(dá)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)品種”［14］的要求，測(cè)試指南中需提供3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種，分別對(duì)應(yīng)代碼為3、5和7的性狀表達(dá)狀態(tài)，性狀描述分別為“窄”“中”和“寬”。在75個(gè)品種中，通過(guò)剔除變異系數(shù)大于10%的品種，共有23個(gè)品種的聚傘花序?qū)挾葘儆?種表達(dá)狀態(tài)，即25.6～28.5 mm、31.6～34.5 mm 和 37.6～40.5 mm。

如圖1所示，聚傘花序?qū)挾葹?5.6～28.5 mm的品種分別是早生圣誕之星、自由紅早期、中國(guó)紅、柯帝茲-粉色、柯帝茲-火焰、諾娃、菲絲瑪斯、酒會(huì)粉、Fislemon、金獎(jiǎng)白、冠軍、紅愛(ài)富和紅粉佳人。從箱體長(zhǎng)短上觀察，中國(guó)紅、柯帝茲-粉色、柯帝茲-火焰、諾娃和紅粉佳人的相對(duì)較長(zhǎng)，表明這些品種的聚傘花序?qū)挾葦?shù)據(jù)波動(dòng)較大，較其他品種的數(shù)據(jù)變異性更大，穩(wěn)定性差。除自由紅早期、菲絲瑪斯和金獎(jiǎng)白外的其他品種的中位數(shù)均偏離四分位距箱體的中間，且自由紅早期、Fislemon、金獎(jiǎng)白和冠軍的上觸須明顯較下觸須短，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不對(duì)稱性；自由紅早期、Fislemon、冠軍和紅愛(ài)富的數(shù)據(jù)均出現(xiàn)異常值，尤其是Fislemon出現(xiàn)了極端異常值，因此上述品種可排除。菲絲瑪斯的數(shù)據(jù)較穩(wěn)定，更具代表性，可作為聚傘花序?qū)挾缺磉_(dá)狀態(tài)為“窄”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

圖1 23個(gè)品種聚傘花序?qū)挾鹊南渚€圖

聚傘花序?qū)挾葹?1.6～34.5 mm的品種分別為威望亮紅、彼得之星、達(dá)芬奇、瑪瑙星、索諾拉-白色、柯帝茲-白色、酒會(huì)和索諾拉-飛雪。威望亮紅、彼得之星、瑪瑙星、索諾拉-白色、柯帝茲-白色和索諾拉-飛雪的箱體相對(duì)較長(zhǎng)，其數(shù)據(jù)變異性高于其他品種，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差；威望亮紅、彼得之星、柯帝茲-白色和酒會(huì)的中位數(shù)偏離上下四分位數(shù)的中心位置，數(shù)據(jù)分布偏態(tài)性高，且彼得之星和索諾拉-飛雪的上觸須明顯較下觸須長(zhǎng)，瑪瑙星和索諾拉-白色則相反，數(shù)據(jù)對(duì)稱性差。達(dá)芬奇的箱體較小，數(shù)據(jù)在2年內(nèi)波動(dòng)較小，穩(wěn)定性和對(duì)稱性均較好，可作為聚傘花序?qū)挾缺磉_(dá)狀態(tài)為“中”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

聚傘花序?qū)挾葹?7.6～40.5 mm的品種分別為Holly Berry和菲絲米勒-奧林匹亞。與Holly Berry相比，菲絲米勒-奧林匹亞的箱體相對(duì)較小，中位數(shù)幾乎位于四分位距箱體的中心位置，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和對(duì)稱性較好，可選作聚傘花序?qū)挾缺磉_(dá)狀態(tài)為“寬”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

2.2.2 一品紅杯狀聚傘花序腺體大小箱線圖分析各一品紅品種的杯狀聚傘花序腺體大小的表達(dá)范圍一般分布在0.5～8.0 mm，可分為7個(gè)等級(jí)，注2-8，即杯狀聚傘花序腺體大小分別為≤2.7 mm、2.8～3.4 mm、3.5～4.1 mm、4.2～4.8 mm、4.9～5.5 mm、5.6～6.2 mm、≥6.3 mm。針對(duì)這一不完整尺度，也應(yīng)提供至少3種表達(dá)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)品種，分別對(duì)應(yīng)代碼為3、5和7的性狀表達(dá)狀態(tài)，性狀描述分別為“小”“中”和“大”。在75個(gè)品種中，通過(guò)剔除變異系數(shù)大于10%的品種，共有24個(gè)品種的杯狀聚傘花序腺體大小屬于3種表達(dá)狀態(tài)，即2.8～3.4 mm、4.2～4.8 mm和 5.6～6.2 mm。

如圖2所示，杯狀聚傘花序腺體大小為2.8～3.4 mm的品種分別是索諾拉-粉色、索諾拉-瑪瑙、索諾拉-火焰、索諾拉-深紅和柯帝茲-瑪瑙。索諾拉-粉色、索諾拉-深紅和柯帝茲-瑪瑙的箱體相對(duì)較長(zhǎng)，可見(jiàn)這些品種的數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，數(shù)據(jù)變異性較其他品種更大，穩(wěn)定性也更差；索諾拉-瑪瑙的中位數(shù)嚴(yán)重偏離四分位距箱體的中間，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不對(duì)稱性，且其數(shù)據(jù)還出現(xiàn)2個(gè)溫和異常值，因此上述品種可排除。索諾拉-火焰的箱體小，數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，可作為杯狀聚傘花序腺體大小表達(dá)狀態(tài)為“小”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

圖2 24個(gè)品種杯狀聚傘花序腺體大小的箱線圖

杯狀聚傘花序腺體大小為4.2～4.8 mm的品種分別為更早生天鵝紅、早生圣誕之星、天鵝絨早期、自由紅、自由紅早期、自由白色、中國(guó)紅、歐洲之星、柯帝茲、達(dá)芬奇、Cinnamon Ster、酒會(huì)、酒會(huì)粉、冠軍、早熟金獎(jiǎng)、冰火和紅愛(ài)富。更早生天鵝紅、早生圣誕之星、天鵝絨早期、自由紅、自由白色、中國(guó)紅、歐洲之星、柯帝茲、Cinnamon Ster、酒會(huì)粉、早熟金獎(jiǎng)、冰火和紅愛(ài)富的箱體較長(zhǎng)，其數(shù)據(jù)變異性較其他品種大，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差；自由紅早期、酒會(huì)及上述品種中除自由白色外的品種的中位數(shù)偏離上下四分位數(shù)的中心位置，數(shù)據(jù)分布呈偏態(tài)性，且其中不少品種的上觸須和下觸須長(zhǎng)度差異明顯，數(shù)據(jù)對(duì)稱性差；早生圣誕之星、自由紅早期、酒會(huì)、酒會(huì)粉和冠軍的數(shù)據(jù)均出現(xiàn)異常值，尤其是自由紅早期出現(xiàn)了極端異常值。而相較于其他品種，達(dá)芬奇的箱體較小，數(shù)據(jù)在2年內(nèi)波動(dòng)較小，穩(wěn)定性和對(duì)稱性均較好，可作為杯狀聚傘花序腺體大小表達(dá)狀態(tài)為“中”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

杯狀聚傘花序腺體大小為5.6～6.2 mm的品種分別為彼得之星和彼得之星粉色。彼得之星粉色的箱體較長(zhǎng)，且中位數(shù)嚴(yán)重偏離上下四分位數(shù)的中心位置，數(shù)據(jù)分布偏態(tài)性高。而彼得之星的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和對(duì)稱性均較好，可作為杯狀聚傘花序腺體大小表達(dá)狀態(tài)為“大”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

3 小結(jié)與討論

標(biāo)準(zhǔn)品種是測(cè)試指南中列入的用于示例或校正描述性狀表達(dá)狀態(tài)的標(biāo)樣品種，是對(duì)品種的性狀尤其是數(shù)量性狀進(jìn)行客觀和科學(xué)描述的重要依據(jù)［15］。在篩選標(biāo)準(zhǔn)品種時(shí)，應(yīng)秉承市場(chǎng)上推廣程度較大、品種來(lái)源獲取方便、繁殖方式簡(jiǎn)單、性狀表達(dá)穩(wěn)定、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)和以盡可能少的品種滿足不同的性狀表達(dá)的原則［16，17］。因原標(biāo)準(zhǔn)品種退出市場(chǎng)導(dǎo)致其來(lái)源受限和目前植物品種更新?lián)Q代速度較快等因素，標(biāo)準(zhǔn)品種應(yīng)定期更新，以確保測(cè)試指南中標(biāo)準(zhǔn)品種的準(zhǔn)確性和適用性，以便DUS測(cè)試工作的順利進(jìn)行。中國(guó)2009年發(fā)布的《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］中列出的聚傘花序?qū)挾群捅瓲罹蹅慊ㄐ蛳袤w大小性狀對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種與UPOV測(cè)試指南［6］中的一致，聚傘花序?qū)挾刃誀蠲枋龊痛a為“3窄”“5中”“7寬”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種分別為Duecitric、Eckabud和Purple Heart，而杯狀聚傘花序腺體大小性狀代碼和描述為“3小”“5中”“7大”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種分別為Purple Heart、Fismars Marble和Peterstar。由于本測(cè)試站未收集到 Duecitric、Purple Heart和 Fismars Marble，通過(guò)對(duì)已收集品種性狀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，篩選并確立菲絲瑪斯和菲絲米勒-奧林匹亞分別為聚傘花序?qū)挾刃誀畲a和描述為“3小”和“7大”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種，菲絲瑪斯和達(dá)芬奇分別為杯狀聚傘花序腺體大小性狀代碼和描述為“3小”和“5中”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。

標(biāo)準(zhǔn)品種在某種環(huán)境條件下性狀表型的穩(wěn)定性及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性直接關(guān)系到新品種DUS測(cè)試結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和客觀性。由于當(dāng)前 《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］中大多是歐洲品種或者適用于歐洲地區(qū)的品種，因此對(duì)測(cè)試指南中的標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行重新評(píng)價(jià)，并根據(jù)實(shí)際表現(xiàn)情況篩選出與中國(guó)生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種非常必要。針對(duì) 《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］中列出的聚傘花序?qū)挾群捅瓲罹蹅慊ㄐ蛳袤w大小這2個(gè)數(shù)量性狀所對(duì)應(yīng)的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種，本測(cè)試站共收集到其中2個(gè)品種—持久紅（Eckabud）和彼得之星（Peterstar）。之前的研究發(fā)現(xiàn)持久紅聚傘花序?qū)挾葘?shí)際平均測(cè)量值為24.2 mm，根據(jù)上述分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的代碼為2，而其在《一品紅DUS測(cè)試指南》［5］中的代碼為5，由此可見(jiàn)實(shí)測(cè)代碼與指南中的代碼差異較大，需對(duì)聚傘花序?qū)挾刃誀畲a和描述為 “5中”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行優(yōu)化。因此，根據(jù)箱線圖分析結(jié)果，達(dá)芬奇被確立為聚傘花序?qū)挾刃誀畲a和描述為“5中”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種?；趯?duì)連續(xù)2年測(cè)試數(shù)據(jù)的箱線圖分析，發(fā)現(xiàn)彼得之星杯狀聚傘花序腺體大小實(shí)際測(cè)量結(jié)果的代碼與UPOV測(cè)試指南［6］中的完全吻合，說(shuō)明其性狀表達(dá)典型性和區(qū)域適應(yīng)性好。因此，本研究證實(shí)彼得之星適宜用作杯狀聚傘花序腺體大小性狀代碼和描述為“7大”對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。