牛義松,王治斌,文靜,李家慧,徐冬梅,黃海濤,張杰,古咸杰
(綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,四川,621000)
結(jié)球甘藍為十字花科蕓薹屬甘藍種的一個變種,其適應(yīng)性廣、抗逆性強,容易栽培,穩(wěn)產(chǎn),耐儲運,營養(yǎng)豐富,富含多種維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維和抗癌物質(zhì)。結(jié)球甘藍是一種重要蔬菜,我國甘藍產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,種植面積呈逐年擴大趨勢[1,2]。我國對甘藍育種一直很重視,多年來,甘藍新品種的研究取得了很大進展[3]。隨著甘藍的生產(chǎn)和發(fā)展,人們對甘藍品質(zhì)和適應(yīng)性的要求也在不斷提高。育種工作者根據(jù)市場需求調(diào)整育種目標(biāo),培育可在不同產(chǎn)區(qū)復(fù)雜條件下規(guī)?;耘嗟倪m應(yīng)性強、商品性好、耐貯運、抗病抗逆品種。根據(jù)多種病害復(fù)合感染的特點,把抗病性和抗蟲性、抗逆性、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等性狀較好地結(jié)合起來[4]。多元統(tǒng)計方法在農(nóng)作物資源評價和育種工作中應(yīng)用比較廣泛,本文對36個甘藍品種的17個農(nóng)藝性狀進行聚類和相關(guān)性分析,有利于對36個甘藍品種資源進行評價,同時為今后的育種工作提供理論基礎(chǔ)。
試驗所用的36個結(jié)球甘藍品種從全國各地收集而來,具體來源及編號見表1。
①栽培方法 試驗在綿陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院街子基地進行。2017年7月21日育苗,2017年8月25日定植。采用高畦栽培,株行距40 cm×70 cm。
②試驗方法 每個品種1個處理,不設(shè)重復(fù),小區(qū)面積16.6 m2,每小區(qū)定植60株,17個農(nóng)藝性狀按照結(jié)球甘藍種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查[5],于收獲期每個品種隨機調(diào)查5株[6,7]。
③農(nóng)藝性狀數(shù)值和單位的確定 對數(shù)量性狀如株高、株幅、外葉長、外葉寬、外莖長(葉球外短縮莖長)、葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球縱徑、葉球橫徑、葉球包葉數(shù)、中心柱高、中心柱粗直接采用對應(yīng)的單位,求出平均值即可;對質(zhì)量性狀如葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球底部形狀、葉球外露性、葉球覆蓋度采用賦值法進行分級,轉(zhuǎn)換成數(shù)量性狀,然后求平均值。賦值方法按照結(jié)球甘藍種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行,將葉球形狀分為5個等級:扁圓(1級)、近圓(2級)、橢圓(3級)、倒卵圓(4級)、心臟形(5級);葉球頂部形狀分為5個等級:平(1級)、闊圓(2級)、圓(3級)、鈍尖(4級)、尖(5級);葉球底部形狀分為4個等級:圓(1級)、平(2級)、拱形(3級)、倒卵(4級);葉球外露性分4個等級:不露(1級)、輕露(2級)、中露(3級)、多露(4級);葉球覆蓋度分3個等級:不覆蓋(1級)、半覆蓋(2級)、完全覆蓋(3級)。
所有試驗數(shù)據(jù)用Excel進行標(biāo)準(zhǔn)化處理,再用SPSS 22.0進行相關(guān)性和聚類分析。
表1 品種名稱及來源
36個結(jié)球甘藍品種的農(nóng)藝性狀測定值見表2,其中葉球質(zhì)量最大的品種是科興7號,為2.60 kg;葉球質(zhì)量最小的品種是日麗5號,為1.08 kg;葉球質(zhì)量超過2.0 kg的品種有14個,均為扁球形,除日麗10號外,這些品種單株質(zhì)量均大于3.0 kg;葉球質(zhì)量低于1.5 kg的品種有4個,其中2個扁球形甘藍葉球縱徑較小,分別為11.64 cm和11.04 cm,1個圓球形甘藍橫徑較小,為14.24 cm。在株幅方面,最大的品種是科興8號,為93.70 cm;株幅在85 cm以上的品種有4個,均為扁球形,葉球均較大,葉球橫徑均大于23 cm;最小的品種是日麗5號,為49.88 cm;株幅小于60 cm的品種有5個,其中4個圓球形甘藍,1個扁球形甘藍。在單株質(zhì)量方面,通過比較數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)株高、株幅大時單株質(zhì)量較大。在變異系數(shù)方面,12個數(shù)量性狀的變異系數(shù)較小,在0.10~0.18;5個質(zhì)量性狀的變異系數(shù)較大,在0.22~0.52,變異系數(shù)最大的質(zhì)量性狀是葉球頂部性狀,為0.52。
36個結(jié)球甘藍品種的各農(nóng)藝性狀相關(guān)分析情況見表3。除了中心柱高與其他性狀間的相關(guān)性不顯著之外,其他各性狀間均存在顯著或極顯著的相關(guān)性。其中株高與葉球質(zhì)量、葉球底部形狀存在顯著的正相關(guān)性,與株幅、外葉長、外葉寬、外莖長、單株質(zhì)量、葉球橫徑、中心柱粗存在極顯著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球外露性存在極顯著的負相關(guān)性,與葉球覆蓋度存在顯著的負相關(guān)性。株幅與外葉長、外葉寬、葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球橫徑存在極顯著的正相關(guān)性,與外莖長、中心柱粗、葉球底部形狀存在顯著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀存在極顯著的負相關(guān)性,與葉球外露性存在顯著的負相關(guān)性。外葉長與外葉寬、葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球橫徑存在極顯著的正相關(guān)性,與中心柱粗存在顯著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀存在顯著的負相關(guān)性,與葉球外露性存在極顯著的負相關(guān)性。外葉寬與葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球橫徑存在極顯著的正相關(guān)性,與葉球底部形狀存在顯著的正相關(guān)性,與葉球外露性存在顯著的負相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀存在極顯著的負相關(guān)性。葉球質(zhì)量與單株質(zhì)量、葉球橫徑、中心柱粗呈極顯著的正相關(guān),與葉球包葉數(shù)呈顯著的負相關(guān),與葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球外露性呈極顯著的負相關(guān)性。單株質(zhì)量與葉球橫徑、中心柱粗呈極顯著的正相關(guān)性,與葉球底部形狀存在顯
著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球外露性存在極顯著的負相關(guān)性。葉球縱徑與葉球形狀、葉球頂部形狀呈極顯著的正相關(guān)性,與葉球橫徑、葉球底部形狀存在極顯著的負相關(guān)性。葉球橫徑與葉球底部形狀呈極顯著的正相關(guān)性,與中心柱粗呈顯著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球外露性存在極顯著負相關(guān)性。葉球包葉數(shù)與葉球覆蓋度存在極顯著的負相關(guān)性。葉球形狀與葉球頂部形狀、葉球外露性存在極顯著的正相關(guān)性,與葉球覆蓋度呈顯著的正相關(guān)性,與葉球底部形狀呈極顯著負相關(guān)性。葉球頂部形狀與葉球外露性存在極顯著的正相關(guān)性,與葉球底部形狀存在極顯著的負相關(guān)性。葉球底部形狀與葉球外露性、葉球覆蓋度存在顯著的負相關(guān)性。
表2 36個結(jié)球甘藍品種的農(nóng)藝性狀的比較
表3 36個結(jié)球甘藍17個農(nóng)藝性狀的相關(guān)性
由圖1可以看出,在遺傳距離為10 cM時可將36個品種分為兩大類,第一類包含7個品種,為三千種業(yè)圓球甘藍、華強、綠球55、綠嘉229、冬綠甘藍、華寶、日麗5號,均為圓球形甘藍,這一類在遺傳距離為5 cM時又可分為兩類,其中華寶和日麗5號為一類,主要特征為植株矮、株幅小、葉球較輕,其他5個品種植株較高、株幅較大、葉球較重。
第二類包含29個品種,這些品種均為扁球形,在遺傳距離為8 cM時又可分為3類,其中川星、湖綠甘藍、寒將軍、春眠甘藍為一類,共同特征為葉球頂部闊圓,株高、株幅中等,葉球質(zhì)量1.5~2.0 kg;科興7號、科興8號、秋實1號、春秋爭霸可分為一類,這4個品種均來自于科興種業(yè),共同特征:植株35 cm以上,株幅80 cm以上,葉球橫徑大于24 cm,單株質(zhì)量大于3 kg。廣*黑、京豐等21個品種組合可為一類,品種間雖也存在一定的差異,但從綜合性狀方面分析,表現(xiàn)較中庸。
從36個結(jié)球甘藍品種分析的結(jié)果可以看出,數(shù)量性狀的變異系數(shù)均較小,為0.10~0.18;質(zhì)量性狀的變異系數(shù)較大,為0.22~0.52,變異系數(shù)最大的質(zhì)量性狀為葉球頂部形狀,為0.52。
從36個結(jié)球甘藍品種17個性狀的相關(guān)性分析可以看出,株幅(影響栽培密度)與株高、外葉長、外葉寬、葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球橫徑呈極顯著正相關(guān),與中心柱粗、葉球底部形狀存在顯著的正相關(guān)性,與葉球外露性存在顯著的負相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀存在極顯著的負相關(guān)性。外葉長與株高、株幅、外葉寬、葉球質(zhì)量、單株質(zhì)量、葉球橫徑存在極顯著的正相關(guān)性,與中心柱粗存在顯著的正相關(guān)性,與葉球形狀、葉球頂部形狀存在顯著的負相關(guān)性,與葉球外露性存在極顯著的負相關(guān)性。葉球質(zhì)量(與產(chǎn)量有關(guān))與株幅、外葉長、外葉寬、單株質(zhì)量、葉球橫徑、中心柱粗呈極顯著正相關(guān),與株高呈顯著正相關(guān),與葉球包葉數(shù)呈顯著負相關(guān),與葉球形狀、葉球頂部形狀、葉球外露性呈極顯著的負相關(guān)。
圖1 36個結(jié)球甘藍品種的系統(tǒng)聚類分析
通過系統(tǒng)聚類可將36個品種分為兩大類,一類為圓球形品種,另一類為扁球形品種,扁球形又可細分為3類:一類頂部為闊圓形,一類植株高、株幅大、單株質(zhì)量大,最后一類各性狀表現(xiàn)較中庸。