娃娃菜主要農藝性狀相關性及灰色關聯(lián)度分析

張秀榮,張保才,魏崢楠,孫俞洪

（四川種都高科種業(yè)有限公司,成都610041）

娃娃菜（Brassica pekinensis）屬于十字花科蕓苔屬白菜亞種,又稱微型大白菜,由于其食用方便,風味獨特,品質優(yōu)良,口感脆嫩,富含多種礦物質和膳食纖維;且具有生長期短,易栽培、耐貯運等優(yōu)良特性,深受廣大消費者和菜農的青睞,種植經濟效益較高。隨著市場需求的不斷變化,高產、優(yōu)質是當前娃娃菜育種的主要目標。目前,關于娃娃菜產量形成方面的研究較少,以往的研究主要以大白菜為研究對象,雖具有一定的指導意義,但因娃娃菜的品質和產量標準與白菜存在很大差異,不能很好地為娃娃菜育種提供理論依據。方淑桂等[1]通過相關和通徑分析,研究了大白菜9個數(shù)量性狀與產量的關系,結果表明:對產量直接影響較大的性狀是毛重、球莖、葉寬、葉柄寬。李曉峰等[2]通過灰色關聯(lián)度分析,研究了白菜10個農藝性狀與單株產量的關系,結果表明:對單株產量影響較大的性狀是單株葉重、葉寬和葉柄下寬。

灰色關聯(lián)度分析法可以對多種因素影響的不確定事件進行總體評價,進而更加深入、準確地揭示事物的本質[3]。近年來,灰色系統(tǒng)理論在作物遺傳育種中被廣泛應用,如玉米[4-6]、小麥[7-8]、大麥[9-10]、花生[11]、豆類[12-13]、甜高粱[14]、蔬菜[2,15-19]等,使研究者在分析關鍵因子時得全面、足夠的信息,并取得了一些有參考價值的研究結果。目前,娃娃菜相關農藝性狀對產量性狀的灰色關聯(lián)度分析鮮見報道。本研究應用灰色關聯(lián)度分析的方法,對11個娃娃菜品種農藝性狀間的相關性進行分析,明確各因素與產量性狀的關聯(lián)程度及相互間的關系,為選育優(yōu)質、高產品種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料名稱為‘新娃58’‘心娃13’‘津寶1 號’‘NBM-9’‘NB-T60’‘迷你黃2 號’‘娃娃菜06#’‘高山金娃娃’‘F19’‘韓娃娃’‘福娃’,11份材料均為四川種都高科種業(yè)有限公司從國內外引進與收集的娃娃菜新優(yōu)品種,編號依次為 W01—W11。

1.2 方法

試驗于2016年秋季在四川種都高科科技園區(qū)進行,該園區(qū)位于成都平原屬于亞熱帶溫潤氣候區(qū),四季分明,氣候溫和,地處東經 103°40′—104°10′,北緯 30°54′—31°26′,年無霜期長達 278 d,年平均氣溫15.7℃,年降雨量960 mm左右,年日照時數(shù)約1180 h。試驗田前茬作物為玉米,土壤肥沃,灌溉方便。各試驗品種于2016年8月5日采用50孔穴盤播種育苗,9月1日定植于露地。采用隨機區(qū)組設計,3次重復,四周設有保護行,株行距30 cm×30 cm,小區(qū)面積5.6 m2。整個生育期內的栽培管理同大田生產。

1.3 農藝性狀調查

于各參試品種商品成熟期及時進行各農藝性狀調查記錄,每小區(qū)隨機選取10株,測定與凈菜率相關的株高、株幅、外葉數(shù)、內葉數(shù)、最大葉長、最大葉寬、葉柄長、葉柄寬、葉柄厚、葉球高、葉球寬、球形指數(shù)、中心柱長、單株毛量和單株凈重15個農藝性狀。各參試品種主要農藝性狀的平均值作為原始數(shù)據。

1.4 試驗原理與方法

根據灰色系統(tǒng)理論[3],將11個娃娃菜品種的凈菜率及其他15個農藝性狀看作一個整體,即1個灰色系統(tǒng),并將每個農藝性狀視為該系統(tǒng)的1個因素。以凈菜率為參考數(shù)列,記為Y0,以株高x1、株幅x2、外葉數(shù) x3、內葉數(shù) x4、最大葉長 x5、最大葉寬 x6、葉柄長 x7、葉柄寬 x8、葉柄厚 x9、葉球長 x10、葉球寬 x11、球形指數(shù)x12、中柱高x13、單株毛重x14、單株凈重x15為比較數(shù)列,計算關聯(lián)系數(shù)及關聯(lián)度。

1.4.1 原始數(shù)據無量綱化處理

由于各因素量綱不一致,為保證各性狀因素具有等效性和同序性,首先對原始數(shù)據進行無量綱化處理。

依公式（1）對原始數(shù)據作無量綱化處理,其中xi（k）為原始數(shù)據,ˉxi為同一性狀的平均值,si為同一性狀的標準差,yi（k）為原始數(shù)據無量綱化處理后的結果。

1.4.2 計算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值

根據無量綱化值計算參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值。

1.4.3 計算關聯(lián)系數(shù)與關聯(lián)度

其中,εi（k）為灰色關聯(lián)系數(shù),ri為灰色關聯(lián)度,Δmin為兩極最小差,Δmax為兩極最大差,ρ為灰色分辨系數(shù),取 ρ=0.5。

2 結果與分析

2.1 各農藝性狀的變異系數(shù)

由表1可知,娃娃菜16個農藝性狀的變異系數(shù)存在明顯的差異。各性狀變異系數(shù)由高到低依次為:內葉數(shù)＞外葉數(shù)＞單株凈重＞中柱高＞單株毛重＞葉柄長＞凈菜率＞葉柄寬＞葉柄厚＞最大葉寬＞球形指數(shù)＞葉球寬＞株高＞葉球長＞最大葉長＞株幅。其中,內葉數(shù)的變異系數(shù)最高,為23.60%,表明供試材料在這個性狀上變異十分豐富。其次為外葉數(shù)和單株凈重,變異系數(shù)分別為18.40%和16.73%。株幅的變異系數(shù)最小,為5.98%,在46.50—56.83 cm,11個品種的株幅最多相差10.33 cm,整體看來,娃娃菜株幅變化范圍比較穩(wěn)定,變異系數(shù)小。最大葉長、葉球高、株高和葉球寬等性狀變化范圍不大,變異系數(shù)較低。綜上所述,本試驗參試娃娃菜品種的株幅、最大葉長、葉球高、株高和葉球寬變異系數(shù)低,差異不大,但在內葉數(shù)和外葉數(shù)等性狀上存在較大的差異。

表1 娃娃菜各農藝性狀變異系數(shù)Table 1 The variation coefficient of agronomic characters

2.2 農藝性狀與凈菜率、單株凈重相關和關聯(lián)度分析

2.2.1 農藝性狀之間的相關性分析

由表2可知,凈菜率與單株凈重呈顯著正相關,與內葉數(shù)呈極顯著正相關,與葉柄長、葉柄厚呈顯著負相關,與外葉數(shù)、球形指數(shù)呈極顯著負相關;單株凈重與株幅、葉柄寬、中心柱長呈顯著正相關,與內葉數(shù)、單株毛重呈極顯著正相關,與球形指數(shù)呈極顯著負相關;單株毛重與葉柄厚、葉柄長、株幅呈顯著正相關,與葉柄寬呈極顯著正相關,與凈菜率呈負相關,但相關性不顯著。由上可知,在單株毛重一定的情況下,單株凈重越大則凈菜率越高。在單株凈重一定的情況下,單株毛重越小則凈菜率越高。

表2 娃娃菜各農藝性狀之間的相關性分析Table 2 The correlation analysis of agronomic characters

株高與最大葉長、株幅呈顯著正相關;外葉數(shù)與葉柄厚、葉柄長呈顯著正相關,與凈菜率呈極顯著負相關,說明外葉數(shù)越多凈菜率越小;內葉數(shù)與葉球寬、中心柱長呈顯著正相關,與球形指數(shù)呈極顯著負相關;最大葉長與最大葉寬、葉柄寬、葉柄長呈顯著正相關;最大葉寬與葉球寬、葉柄寬呈極顯著正相關;葉柄寬與葉柄厚顯著正相關;葉球寬與中心柱長呈極顯著正相關,與球形指數(shù)呈極顯著負相關。

由此可見,娃娃菜產量的形成主要受株幅、內葉數(shù)、中心柱長、葉柄長、葉柄寬、葉柄厚、葉球寬、最大葉長、最大葉寬等性狀的影響。

2.2.2 農藝性狀與凈菜率的關聯(lián)度分析

根據灰色系統(tǒng)理論,將11份娃娃菜雜交組合的凈菜率與相關農藝性狀看作1個灰色系統(tǒng),由于娃娃菜各性狀的單位不統(tǒng)一,差別較大,為便于分析,利用公式（1）對原始數(shù)據進行無量綱化處理;單位統(tǒng)一后,按照公式（2）求得參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值,從而得到二級最小絕對差值和二級最大絕對差值,然后通過公式（3）求得娃娃菜凈菜率與相關主要農藝性狀的關聯(lián)系數(shù)（表3）,再由所得到的關聯(lián)系數(shù)利用公式（4）求得各農藝性狀與凈菜率的關聯(lián)度（表4）。

按照關聯(lián)分析的原則,關聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列的關系最為密切,關聯(lián)度小的數(shù)列與參考數(shù)列關系則較遠。因此,從其排列順序看出:內葉數(shù)、單株凈重、中心柱長、最大葉寬、單株毛重與凈菜率的關聯(lián)度較大,說明這些性狀在娃娃菜凈菜率形成過程中起著重要的作用;其次是葉球寬、株高和葉柄寬;葉球高和球形指數(shù)的關聯(lián)度較小,對凈菜率形成影響較小。

表3 娃娃菜凈菜率與主要農藝性狀的關聯(lián)系數(shù)εiTable 3 Correlation coefficient（εi）between main agronomic characters and edible rate of the varieties

表4 娃娃菜凈菜率與主要農藝性狀的關聯(lián)度及排序Table 4 Correlation degree between main agronomic characters and edible rate of the varieties and rank

2.2.3 農藝性狀與單株凈重的關聯(lián)度分析

由表5可見,葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數(shù)的關聯(lián)度較大,說明葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數(shù)對單株凈重影響較大,是單株凈重形成的重要因素;其次,中心柱長、最大葉寬、葉柄寬、最大葉長對單株凈重有一定的影響;葉柄長和球形指數(shù)與單株凈重關聯(lián)度較小,對單株凈重的形成貢獻較小。

表5 單株凈重與主要農藝性狀的關聯(lián)度及排序Table 5 Correlation degree between main agronomic characters and net weight per plant of the varieties and rank

3 討論與結論

本試驗表明,各農藝性狀變異系數(shù)由大到小依次為:內葉數(shù)＞外葉數(shù)＞單株凈重＞中心柱長＞單株毛重＞葉柄長＞凈菜率＞葉柄寬＞葉柄厚＞最大葉寬＞球形指數(shù)＞葉球寬＞株高＞葉球高＞最大葉長＞株幅。內葉數(shù)、外葉數(shù)和單株凈重方面存在較大的差異,說明以上性狀具有豐富的遺傳信息和選擇潛力,可以通過良種選配和改善栽培措施等方法,使這些性狀獲得較大程度的提高。

凈菜率、單株凈重相關性和關聯(lián)度分析表明:凈菜率與內葉數(shù)、單株凈重呈極顯著或顯著正相關,關聯(lián)度分別居第1、2位。凈菜率與外葉數(shù)、球形指數(shù)、葉柄長呈極顯著或顯著負相關,與葉球高呈負相關,但相關性不顯著,灰色關聯(lián)度分析中關聯(lián)度小;單株凈重與內葉數(shù)、單株毛重呈極顯著正相關,關聯(lián)度分別居第4、2位。單株凈重與株幅、葉柄寬、中心柱長呈顯著正相關;單株凈重與球形指數(shù)呈極顯著負相關,關聯(lián)度居倒數(shù)第1位;與葉球寬呈正相關,但相關性不顯著,關聯(lián)度居第1位。

根據各農藝性狀相關性分析可知,內葉數(shù)、單株毛重、株幅、葉柄寬、中心柱長是影響單株凈重的重要性狀;影響凈菜率的性狀相對復雜,與內葉數(shù)、單株凈重呈極顯著或顯著正相關,與葉柄長、葉柄厚、外葉數(shù)和球形指數(shù)呈顯著或極顯著負相關。進一步的灰色關聯(lián)度分析結果表明:內葉數(shù)、單株凈重、中心柱長與凈菜率關聯(lián)度較大,是影響凈菜率的重要性狀;葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數(shù)與單株凈重關聯(lián)度較大,是產量構成的主要因素。因此,本試驗認為在娃娃菜以凈菜率、單株凈重為主要育種目標的實踐過程中,首先應該把內葉數(shù)、株幅、葉球寬作為選育的重點性狀,選擇內葉多、株幅小、結球緊實以及葉球寬度適宜的組合。同時應考慮與凈菜率、產量相關的各農藝性狀間存在一定程度的相關性,在娃娃菜品種選育過程中,為獲得凈菜率高、產量高的娃娃菜新品種,應綜合考慮各性狀間的相互影響,注意對葉球寬、內葉數(shù)、株幅、中心柱的選擇,著重選擇葉球較寬、內葉多、中心柱和株幅適中的基因型,并注意淘汰外葉數(shù)多、葉柄長、葉球高的株系（組合）。

本研究所采用的兩種分析方法在娃娃菜性狀分析時結果基本一致,個別性狀存在某些出入,主要是因為兩種方法基于不同的系統(tǒng)理論,在數(shù)據較少或分布不典型時,關聯(lián)分析的結果更可靠些?；疑P聯(lián)度分析是相對于一個發(fā)展變化系統(tǒng)進行發(fā)展動態(tài)量化比較的分析方法[9],不同地點、時間和環(huán)境都可能使各性狀發(fā)生改變,從而導致試驗結果的差異。因此,應對不同環(huán)境、不同年份做具體分析,根據主要育種目標,選育適合當?shù)卦耘嗟耐尥薏诵聝?yōu)品種。