君遷子實生群體生長性狀的相關(guān)性和主成分分析

張慶麗， 周瑞金， 劉遵春， 張曉娜， 扈惠靈

(河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003)

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君遷子實生群體生長性狀的相關(guān)性和主成分分析

張慶麗， 周瑞金， 劉遵春， 張曉娜， 扈惠靈*

(河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003)

摘要[目的]篩選能夠代表君遷子營養(yǎng)生長特性的核心性狀，為君遷子的分類和目標(biāo)性狀的早期選擇提供依據(jù)。[方法]調(diào)查了500株1年生君遷子實生苗混雜群體休眠期的7個生長性狀(地莖粗、株高、分枝數(shù)、主干節(jié)數(shù)、節(jié)間長、主根長、分根數(shù))，進行了性狀間的相關(guān)性和主成分分析，并就易于觀察的4個地上生長性狀進行了次數(shù)分布研究。[結(jié)果] 君遷子實生苗群體盡管存在多樣性表現(xiàn)，但各生長性狀之間存在顯著的相關(guān)性。[結(jié)論]地莖粗、株高及分枝數(shù)3個生長性狀與其他性狀間的相關(guān)性最為顯著，可以作為核心生長指標(biāo)用于君遷子資源的早期篩選和評價。

關(guān)鍵詞君遷子；生長性狀；相關(guān)性分析；主成分分析

君遷子(DiospyroslotusL.)屬柿科柿屬落葉喬木，又名黑棗、軟棗等，是我國柿屬植物最耐寒的一個種，主要分布于我國華北、華東、華中、西南等地區(qū)。其根系發(fā)達，成活率高，壽命長，作為北方柿樹的首選砧木在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用[1-2]。近年來，對君遷子的研究主要集中在快速育苗技術(shù)[3-4]、環(huán)境脅迫生理[5-6]及器官再生[7]等方面。隨著柿樹產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，冠體高大、寒害和甜柿嫁接的弱親和性等關(guān)鍵生產(chǎn)問題漸漸凸顯，一些學(xué)者開始關(guān)注通過砧木途徑解決這些生產(chǎn)問題，開展了嫁接親和性[8-9]和基于果實性狀的君遷子資源多樣性[10- 12]的研究工作，而基于營養(yǎng)生長特性的差異及早期篩選研究鮮見報道。筆者利用1年生君遷子的天然混雜實生群體，在休眠期對其地上和地下的植株生長性狀進行調(diào)查和統(tǒng)計分析，研究生長性狀間的相關(guān)性，旨在篩選其核心生長指標(biāo)，為君遷子資源的分類評價及早期選擇提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料試驗所用的君遷子種子采自河南省太行山南脈的輝縣市、博愛縣、林縣的12個鄉(xiāng)村，均為混雜天然實生雜種類型。

1.2方法2014年4月混合播種于河南科技學(xué)院古固寨教學(xué)實習(xí)基地，土壤為均質(zhì)沙質(zhì)土，肥力一般，整個生長期間對其進行正常的田間管理，成苗5萬余株。待全部植株葉片凋落后，當(dāng)年11月在移植時隨機選取其中500株，對其地上性狀(主干顏色、地莖粗、株高、主干節(jié)數(shù)、節(jié)間長、分枝數(shù))和地下性狀(主根長、直徑>0.5 cm的分根數(shù))進行調(diào)查。

1.3數(shù)據(jù)分析利用DPS9.01軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

2結(jié)果與分析

2.11年生君遷子實生苗群體生長性狀統(tǒng)計將供試的500株1年生君遷子實生苗根據(jù)主干顏色分為棕褐、暗紅、灰、青綠4種。統(tǒng)計表明，君遷子群體的主干顏色以暗紅色為主，占46.8%，其次是青綠色，占26.8%，灰色占20.8%，最少的是棕褐色，僅占5.6%。在所調(diào)查的7個生長性狀中，1年生君遷子實生苗的分枝數(shù)變異幅度最大，變異系數(shù)高達78.6%，分根數(shù)次之，變異系數(shù)為53.7%，其他生長性狀變異系數(shù)較小(表1)。

2.21年生君遷子實生苗群體生長性狀間的相關(guān)性分析由表2可知，1年生君遷子實生苗的地莖粗、株高與其他生長指標(biāo)之間均存在極顯著正相關(guān)；按相關(guān)程度排列來看，地莖粗與分枝數(shù)量相關(guān)度最高；株高和節(jié)間長之間相關(guān)度最高。

2.31年生君遷子實生苗群體生長性狀的主成分分析對500株君遷子實生苗群體生長性狀進行主成分分析，得到7個特征值和7個相應(yīng)的特征向量。以累計貢獻率大于80%為標(biāo)準(zhǔn)，入選4個主成分，可近似代表7個性狀的全部遺傳變異信息，其對君遷子實生群體主要性狀的累計貢獻率為85.156%(表3)。

第1主成分貢獻率達40.47%，在第1主成分的特征向量中，特征向量值較高的性狀有地莖粗、株高和節(jié)間長。其中地莖粗最大，其次是株高。該特征向量中其他因子主干節(jié)數(shù)、節(jié)間長、分枝數(shù)、主根長及分根數(shù)均為負(fù)值，說明地莖粗增加、株高升高在某種程度上會制約其他性狀的提高。第2主成分的貢獻率為20.756%，在第2主成分的特征向量中，特征向量值較高的性狀有地莖粗、主干節(jié)數(shù)和分枝數(shù)，說明地莖越粗，主干節(jié)數(shù)越多，相應(yīng)的分枝數(shù)也越多。第3主成分的貢獻率為13.570%，對應(yīng)特征向量中，分根數(shù)值最大，可作為衡量根作用的因子，分根數(shù)越多，相應(yīng)的主干節(jié)數(shù)越多，地莖越粗，分枝數(shù)發(fā)育越多，但主根長度相應(yīng)越來越短。第4主成分的貢獻率為10.374%，對應(yīng)特征向量中，株高最大，其次是分根數(shù)量，主干節(jié)數(shù)和節(jié)間長為負(fù)值，可見株高越高，節(jié)數(shù)越少，主干節(jié)數(shù)和節(jié)間長與株高呈負(fù)相關(guān)。

表1　1年生君遷子實生苗群體生長性狀統(tǒng)計

表2　1年生君遷子實生苗群體生長性狀的相關(guān)性分析與回歸方程建立

注： *表示顯著相關(guān)(P<0.05)，**表示極顯著相關(guān)(P<0.01)。

Noet: * and * * indicated significant(P<0.05) and extremely significant correlation(P<0.01)。

表3　1年生君遷子實生苗群體生長性狀的主成分分析

2.41年生君遷子實生苗群體地上生長性狀的次數(shù)分布為了有助于在早期開展君遷子實生群體的稀有資源篩選，對供試的500株1年生君遷子的株高、地莖粗、節(jié)間長及分枝數(shù)等4個易于觀察的地上生長性狀進行次數(shù)統(tǒng)計，并依據(jù)不同性狀的數(shù)據(jù)特征，設(shè)置合理的組距進行分組，得到各性狀的次數(shù)分布圖(圖1～4)。

結(jié)果表明，君遷子1年生實生苗群體的株高、地莖粗、節(jié)間長經(jīng)卡方測驗呈正態(tài)分布(t=0.05)，分枝數(shù)呈偏態(tài)分布。株高一般在16～60 cm，地莖粗一般為0.246～1.255 cm，節(jié)間長度更多集中于0.905～2.895 cm，分枝數(shù)1～5個。

圖1　株高次數(shù)分布Fig.1　Frequency distribution of plant height

圖2　地莖粗次數(shù)分布Fig.2　Frequency distribution of subterranean stem diameter

圖3　節(jié)間長次數(shù)分布Fig.3　Frequency distribution of internode length

圖4　分枝數(shù)次數(shù)分布Fig.4　Frequency distribution of Lateral breanch number

3小結(jié)

反映1年生君遷子實生苗群體的核心生長性狀是地莖粗、株高和分枝數(shù)量，它們與其他生長性狀間存在著顯著的相關(guān)性?？梢岳媒⒌幕貧w方程通過地上3個核心性狀的簡易測量獲得更多可靠的性狀數(shù)據(jù)，尤其是可以對根系生長狀況進行較為精確的測算。次數(shù)分布有助于在早期開展君遷子實生群體的稀有資源篩選，研究發(fā)現(xiàn)株高不足16 cm或超過70 cm、地莖粗超過1.3 cm、節(jié)間短于0.9 cm或長于2.9 cm、側(cè)分枝超過5個的1年生君遷子單株有可能屬于稀有類型，在資源篩選與鑒定時應(yīng)給予足夠的重視。另外，主干顏色在某種程度上能體現(xiàn)君遷子1年生實生后代的遺傳多樣性，也可以作為其形態(tài)多樣性研究的一個輔助性分類指標(biāo)。

參考文獻

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基金項目河南省科技攻關(guān)計劃項目(102102310245)；河南科技學(xué)院重大科研項目(2015ZD03)。

作者簡介張慶麗(1990- )，女，河南林州人，碩士研究生，研究方向：果樹資源評價與利用。*通訊作者，教授，博士，從事果樹資源評價與育種利用研究。

收稿日期2016-04-28

中圖分類號S 665.2

文獻標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2016)14-035-03

Analysis of the Correlation and Principal Component of One-year-oldDiospyroslotusL. Seedling Growth Trait

ZHANG Qing-li, ZHOU Rui-jin, LIU Zun-chun, HU Hui-ling*et al

(College of Horticulture & Landscape Architecture, Henan Institute of Science & Technology, Xinxiang, Henan 453003)

Abstract[Objective] The evidence for scientific classification and the early choice of the target trait of Diospyros lotus L. was provided through the experiment in the selection of the core indicators of the characteristics reflecting nutritional growth. [Method] Seven growth characteristics of 500 seedlings of one-year-old Diospyros lotus L. including subterranean stem diameter, plant height, number of lateral branch, number of stem node, internode length and taproot length, number of lateral root within dormant season was analyzed in the correlation among traits and principal component. And the frequency distribution of four aerial traits that were easy to be measured was studied. [Result] The studies showed that even though there was diversity in one-year-old seedlings, there was obvious correlation among traits. [Conclusion] The correlation between the subterranean stem diameter, plant height, number of lateral branch and other traits, respectively, is the most significant, which can be used as key growth indicator in early choice and evaluation of target trait traits.

Key wordsDiospyros lotus L.; Growth trait; Correlation analysis; Principal component analysis