灰色關(guān)聯(lián)度分析法在切花牡丹品種篩選中的應(yīng)用

劉紅凡，王曉暉,邵安領(lǐng)，冀含樂(lè)，王占營(yíng)，3

(1.河南省洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023;2.河南省洛陽(yáng)市國(guó)花園管理處，河南 洛陽(yáng) 471023；3.華大基因洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心，河南 洛陽(yáng) 471023)

灰色關(guān)聯(lián)度分析法在切花牡丹品種篩選中的應(yīng)用

劉紅凡1，王曉暉1,邵安領(lǐng)2，冀含樂(lè)1，王占營(yíng)1，3

(1.河南省洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023;2.河南省洛陽(yáng)市國(guó)花園管理處，河南 洛陽(yáng) 471023；3.華大基因洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心，河南 洛陽(yáng) 471023)

以冠世紅玉、洛陽(yáng)紅和錦上添花等39個(gè)牡丹品種為試驗(yàn)材料，選取11個(gè)性狀為評(píng)價(jià)因子，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，研究適宜切花牡丹品種各性狀指標(biāo)對(duì)其品種總體表現(xiàn)的影響，綜合評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣，以期篩選出在洛陽(yáng)地區(qū)適宜切花的牡丹品種，為牡丹鮮切花市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及牡丹育種中親本材料選擇提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：參試的39個(gè)牡丹品種中有19個(gè)品種與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度較大(r>0.7000)，推薦為適宜切花牡丹品種；有17個(gè)品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度在0.6000～0.7000之間，推薦為較適宜切花的品種；加權(quán)關(guān)聯(lián)度低于0.6000的有3個(gè)品種，不建議作切花品種。其中，如花似玉與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大(r=0.0.7931),綜合性狀最優(yōu)；素心蘭關(guān)聯(lián)度最小(r=0.5317)，綜合性狀最差。

牡丹；切花品種；灰色關(guān)聯(lián)度分析法;篩選

牡丹為芍藥科芍藥屬牡丹組木本植物[1]，其花朵碩大，花色艷麗，是富貴吉祥的象征，但其花期較短，單朵花最佳觀賞期僅僅兩三天左右。目前，洛陽(yáng)通過(guò)引種，牡丹花期總體上也只延長(zhǎng)到40 d左右。每年牡丹花會(huì)期間，仿真牡丹絹花的熱賣，說(shuō)明了人們對(duì)牡丹鮮切花的喜愛(ài)，希望延長(zhǎng)牡丹的觀賞時(shí)間，因此用科學(xué)的方法，篩選出在洛陽(yáng)地區(qū)適宜推廣的牡丹切花品種十分必要。灰色關(guān)聯(lián)度分析法是鄧聚龍教授[2]1982年創(chuàng)立的一種重要的統(tǒng)計(jì)分析方法，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法分析參試品種，對(duì)品種主要性狀進(jìn)行綜合描述和量化評(píng)估，能夠克服單一性狀兩兩比較的局限性，可較全面地評(píng)價(jià)品種的優(yōu)劣[3-4]。近年來(lái)，該方法也在對(duì)觀賞植物的評(píng)價(jià)中得到應(yīng)用[5-9]。本文利用此方法，以期篩選出在洛陽(yáng)地區(qū)適宜切花的牡丹品種，且生長(zhǎng)良好，具有較好的觀賞性，為牡丹鮮切花市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展以及牡丹育種中親本材料的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

洛陽(yáng)市位于河南省西部，地處東經(jīng)111.8°～112.59°、北緯33.35°～35.05°。屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候和亞熱帶季風(fēng)氣候，春旱多風(fēng)，夏熱多雨，秋爽日照長(zhǎng)，冬長(zhǎng)寒冷少雨雪，四季分明，雨熱同季。年平均氣溫約15 ℃，極端最高氣溫40.4 ℃，極端最低氣溫-20.2 ℃。年降雨量約630 mm，無(wú)霜期216 d。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，土壤為褐土，土層厚度60 cm，通透性好，肥力中等。

1.2 試驗(yàn)材料

從洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院牡丹資源圃中初步篩選出成花率高、花朵芳香、花梗挺直、生長(zhǎng)健壯且年生長(zhǎng)量大的39個(gè)牡丹品種為供試材料，于2016年4月盛花期進(jìn)行調(diào)查。供試牡丹品種為：(1)冠世紅玉；(2)洛陽(yáng)紅；(3)錦上添花；(4)百花展翠；(5)紅荷；(6)雪映桃花；(7)李園春；(8)氣壯山河；(9)玉面桃花；(10)蘭芙蓉；(11)素心蘭；(12)蝴蝶報(bào)春；(13)貴妃插翠；(14)層中笑；(15)春早；(16)古城春色；(17)雛鵝黃；(18)黃翠羽；(19)黑海撒金；(20)滿園春光；(21)香玉；(22)佳麗；(23)飛雪迎夏；(24)紅斑白；(25)如花似玉；(26)玉盤托金；(27)荷花綠；(28)紫氣東來(lái)；(29)新七福神；(30)新日月錦；(31)芳紀(jì)；(32)日暮；(33)明石泄；(34)花竟；(35)皇嘉門；(36)群烏；(37)海黃；(38)彩菊；(39)花都綠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 性狀篩選 根據(jù)牡丹的觀賞特性以及鮮切花的行業(yè)要求，參考《中國(guó)牡丹品種圖志》[10]、《中國(guó)牡丹品種圖志續(xù)志》[11]等相關(guān)文獻(xiàn)資料，選取花型、花色、花瓣質(zhì)地、最大花徑、葉片觀賞性、可采切最大長(zhǎng)度、可采切花朵數(shù)、花梗硬度、花梗粗度、生長(zhǎng)勢(shì)、瓶插壽命等11個(gè)性狀指標(biāo)對(duì)所調(diào)查的39個(gè)牡丹品種進(jìn)行評(píng)價(jià)。各數(shù)量性狀直接按數(shù)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，其中最大花徑按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將測(cè)量結(jié)果分為3個(gè)等級(jí)。描述性性狀賦值見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)?zāi)档て贩N部分性狀指標(biāo)的賦值標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 測(cè)試方法 對(duì)數(shù)量性狀的指標(biāo)，隨機(jī)抽取5個(gè)樣本進(jìn)行測(cè)量，取其平均值。對(duì)描述性性狀的指標(biāo)，由5位園藝專家現(xiàn)場(chǎng)共同評(píng)定?；ㄐ停阂猿霈F(xiàn)頻率最多的花型為準(zhǔn)?；ㄉ阂允⒒ㄆ诨ㄉ珵闇?zhǔn)。最大花徑：在盛花期測(cè)量，切花花朵開(kāi)放后可以達(dá)到的最大直徑。花瓣質(zhì)地：花瓣的厚薄、有無(wú)絨光感等。葉片觀賞性：葉片的色澤、大小、小葉的形狀等。可采切最大長(zhǎng)度：切花花枝當(dāng)年生枝條的最大長(zhǎng)度。可采切花朵數(shù)：每個(gè)品種選取5株，統(tǒng)計(jì)其當(dāng)年正常開(kāi)花的朵數(shù)?；üＳ捕龋哼x取當(dāng)年生花枝，用天平測(cè)其質(zhì)量，算其單位花莖長(zhǎng)度的質(zhì)量。花梗粗度：當(dāng)年生枝自下而上第3片葉處枝條的粗度。瓶插壽命：室溫環(huán)境下，從瓶插之日到花瓣出現(xiàn)萎蔫、脫落或焦邊的瓶插天數(shù)。

采用層次選擇標(biāo)準(zhǔn)對(duì)篩選指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，每層次總權(quán)重值設(shè)為1，同一層次內(nèi)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)重值相等。第1層次為直接對(duì)切花生產(chǎn)效益或切花品質(zhì)產(chǎn)生影響的，其下又設(shè)第2等級(jí)。權(quán)重分配見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)?zāi)档て贩N篩選指標(biāo)權(quán)重分配

1.3.3 分析方法 以參試的39個(gè)牡丹品種作為一個(gè)灰色系統(tǒng)，每一品種為系統(tǒng)中的一個(gè)灰元，對(duì)性狀指標(biāo)的量化值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及無(wú)量綱化處理后，以各性狀評(píng)價(jià)值的最大值作為“理想品種”(即標(biāo)準(zhǔn)品種)的性狀值，詳見(jiàn)表3；然后利用公式(1)計(jì)算參試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的各主要性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)。把參試品種各性狀指標(biāo)的權(quán)重和關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式(2)求得被評(píng)價(jià)切花牡丹品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度大小的比較，對(duì)適宜切花牡丹品種進(jìn)行數(shù)量化的綜合篩選。關(guān)聯(lián)度越大，則因素的相似程度越高，表明品種綜合性狀較優(yōu)，反之則較差。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

其計(jì)算公式如下：

關(guān)聯(lián)系數(shù)ζi(k)=

(1)

加權(quán)關(guān)聯(lián)度：

(2)

表3 試驗(yàn)?zāi)档て贩N各性狀的平均值

2 結(jié)果與分析

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)39個(gè)切花牡丹品種進(jìn)行篩選，按灰色系統(tǒng)理論關(guān)聯(lián)分析原則，關(guān)聯(lián)度越大的數(shù)列與參考數(shù)列越接近，說(shuō)明該品種的綜合性狀越好。通過(guò)比較指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度大小，可以明確各品種的優(yōu)劣。結(jié)果表明，關(guān)聯(lián)度在0.7000以上、適宜切花的有19個(gè)品種，0.6000～0.7000之間、較適宜切花的有17個(gè)品種，低于0.6000、不適宜切花的有3個(gè)品種。

表4 參試牡丹品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)及綜合關(guān)聯(lián)度排名

從表4可以看出，在參試的品種中，最優(yōu)的為如花似玉，其關(guān)聯(lián)度為0.7931，其次為雪映桃花和花都綠(0.7775)，最差的是素心蘭，其關(guān)聯(lián)度僅為0.5317。關(guān)聯(lián)度在0.7000以上的牡丹品種，花色鮮艷潤(rùn)澤；花瓣質(zhì)地較厚，有絨光感，花徑適中，瓶插壽命長(zhǎng)，產(chǎn)量大。其中如花似玉的花型、花色、花瓣質(zhì)地、花徑等觀賞性指標(biāo)均最好，在花梗特點(diǎn)和產(chǎn)量及瓶插壽命這幾個(gè)指標(biāo)上雖不是最好的，但在參試品種中居上等水平，故使其綜合評(píng)價(jià)排名第一。排名并列第二的是雪映桃花和花都綠，其中雪映桃花和如花似玉一樣在花和葉的觀賞性指標(biāo)上均表現(xiàn)最好，其產(chǎn)量也位居前茅，但其花梗特點(diǎn)和瓶插壽命表現(xiàn)一般，故其綜合評(píng)價(jià)遜于如花似玉；另因產(chǎn)量和瓶插壽命表現(xiàn)比較突出的花都綠，雖在花色和最大花徑上不占優(yōu)勢(shì)，但其瓶插壽命顯著高于所有參試品種，使其最終綜合評(píng)比居第2名。

關(guān)聯(lián)度綜合排序最后的是素心蘭，其花色、花型等觀賞性指標(biāo)差，花梗粗度中等但是硬度差，且產(chǎn)量較低，瓶插壽命也不長(zhǎng)，故其綜合排名最后；其次的荷花綠各項(xiàng)指標(biāo)均處于較低水平，特別是瓶插壽命最短，影響了其綜合排名；還有彩菊，雖其觀賞性指標(biāo)較好，但是其產(chǎn)量一般，花梗硬度差且瓶插壽命短，致使其關(guān)聯(lián)度也較低。關(guān)聯(lián)度綜合排序居中的李園春除花型外其他觀賞指標(biāo)較優(yōu)，長(zhǎng)勢(shì)和瓶插壽命表現(xiàn)中等，但可采切花朵數(shù)位居所有參試品種的第2名，但是其綜合排序居第22名。這正是有些品種雖然個(gè)別性狀指標(biāo)較優(yōu)，但同時(shí)又在某一性狀上有一定的缺陷，難以在綜合評(píng)比中領(lǐng)先的原因。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度的排序可知，在參試的品種中，關(guān)聯(lián)度在0.7000以上的品種，綜合表現(xiàn)最優(yōu)，推薦為生產(chǎn)中適宜推廣的切花牡丹品種。分別為如花似玉、雪映桃花、花都綠、層中笑、黑海撒金、新七福神、洛陽(yáng)紅、玉面桃花、錦上添花、日暮、新日月錦、海黃、芳紀(jì)、貴妃插翠、花竟、氣壯山河、玉盤托金、紫氣東來(lái)和群烏。

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，本試驗(yàn)通過(guò)構(gòu)造“理想品種”，既體現(xiàn)了切花牡丹選育目標(biāo)的要求，又能從現(xiàn)有的切花牡丹實(shí)際情況出發(fā)，因而更客觀、合理。對(duì)品種性狀賦值時(shí)，最大花徑選擇了適中值為最好，花型以千層類為最佳，花梗粗度和可采切最大長(zhǎng)度這兩個(gè)性狀賦值稍高于所有參試品種相應(yīng)的性狀值，其他指標(biāo)選取了參試品種相應(yīng)的最大值。另外，在各性狀指標(biāo)權(quán)重值的確定上常采用人為賦值，帶有較強(qiáng)的主觀性。擬在進(jìn)一步的研究中，采用變異系數(shù)法等更加客觀的方法為指標(biāo)權(quán)重賦值，評(píng)價(jià)指標(biāo)盡可能多地選取數(shù)量指標(biāo)，減少人為因素的影響。對(duì)于觀賞性狀的評(píng)價(jià)，由于參評(píng)人員個(gè)人因素和文化、審美觀的不同，有時(shí)會(huì)存在較大的差別。因此，在以后的工作中需要進(jìn)一步探討評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取和賦值，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，建立更適宜的評(píng)價(jià)體系，為切花牡丹新品種的快速選育提供理論基礎(chǔ)。

由于條件所限，試驗(yàn)所涉及的材料只是洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院牡丹資源圃中收集的牡丹品種。要建立科學(xué)的龐大的篩選體系，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中的牡丹切花進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，快速準(zhǔn)確地評(píng)選出適宜切花的品種，使牡丹切花市場(chǎng)有據(jù)可依。在對(duì)切花牡丹各個(gè)指標(biāo)特征和綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代分子標(biāo)記育種技術(shù)，對(duì)某個(gè)品種的某個(gè)不良性狀進(jìn)行改良，或把某個(gè)品種的特優(yōu)性狀加以利用，或?qū)?shù)個(gè)基因聚合到一個(gè)品種中，選育出具有較高觀賞價(jià)值、產(chǎn)量高、長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)且具有一定抗性的切花牡丹新品種，對(duì)促進(jìn)牡丹鮮切花市場(chǎng)的產(chǎn)業(yè)化有著非常積極的意義。

[1] 李嘉玨,張西方,趙孝慶.中國(guó)牡丹[M].北京:中國(guó)大百科全書(shū)出版社,2011.

[2] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)綜述[J].世界科學(xué),1983(7):1-5.

[3] 陳連珠,肖日升,林道元,等.基于灰色關(guān)聯(lián)分析的黃秋葵品種綜合評(píng)估[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,47(3):419-423.

[4] 李秀玲,劉君,宋海鵬,等.13種觀賞草在南京地區(qū)夏秋兩季觀賞價(jià)值的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].草業(yè)科學(xué),2010(2):39-44.

[5] 杜淑輝,臧德奎,孫居文.木瓜屬觀賞品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(1):12-15.

[6] 雷中華,王琴,石必顯,等.應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論對(duì)向日葵品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,47(9):1770-1774.

[7] 劉光立,陳其兵,曹洋,等.基于灰色系統(tǒng)理論的天彭牡丹品種綜合評(píng)價(jià)[J].北方園藝,2010(14):109-112.

[8] 王曉暉,王占營(yíng),吳建梅,等.灰色關(guān)聯(lián)度分析法評(píng)價(jià)三十個(gè)紫斑牡丹品種[J].北方園藝,2016(18):57-60.

[9] 桃聯(lián)安,經(jīng)艷芬,董立華,等.甘蔗屬割手密種云南82-114 F1代灰色關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)及分類[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,46(2):188-193.

[10] 王連英.中國(guó)牡丹品種圖志[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1997.

[11] 王連英,袁濤.中國(guó)牡丹品種圖志續(xù)志[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2015.

(責(zé)任編輯:許晶晶)

Application of Gray Correlative Degree Analysis in Screening of Peony Varieties for Cut Flower

LIU Hong-fan1, WANG Xiao-hui1, SHAO An-ling2, JI Han-le1， WANG Zhan-ying1,3

(1. Luoyang Academy of Agriculture and Forestry Sciences in Henan Province, Luoyang 471023, China;2. Luoyang Garden Management Office of Henan Province, Luoyang 471023, China;3.BGI Luoyang Agricultural Innovation Center, Luoyang 471023, China)

In order to screen out the suitable peony varieties for cut flower in Luoyang area, and to provide scientific basis for the industrial development of peony fresh cut flower market and for the selection of parental materials in peony breeding, we selected a total of 39 peony varieties as the experimental materials, used 11 traits as the evaluation factors, studied the effects of various traits on the overall performance of cut-flower peony varieties, and comprehensively evaluated the advantages and disadvantages of these varieties by using gray correlative degree analysis. The results showed that: among the tested 39 peony varieties, 19 varieties had bigger weighted correlative degree (r>0.7000) with the ideal variety, and they were very suitable to be used for cut flower; seventeen varieties had moderate weighted correlative degree (r=0.6000～0.7000), and they were suitable to be used for cut flower; three varieties had low weighted correlative degree (r<0.6000), and they could not be used for cut flower; the variety Ruhuasiyu had the biggest weighted correlative degree (r=0.7931) with the ideal variety, indicating the comprehensive traits of this variety were the best; the variety Suxinlan had the lowest weighted correlative degree (r=0.5317), suggesting its comprehensive traits were the worst.

Peony; Cut flower variety; Gray correlative degree analysis; Screening

2017-03-01

劉紅凡(1973─)，女，工程師，主要從事牡丹育種及栽培技術(shù)研究。

S685.11

A

1001-8581(2017)06-0049-05