劉 琴, 黃偉康, 符啟位, 黃國(guó)宋, 朱朝華, 孔祥義, 羅 豐
(1.海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院, 海口 571100; 2.三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院, 海南 三亞 572000;3.海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所(海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)中心), ???571100;4.三亞市熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 海南 三亞 572000)
豇豆(Vignaunguiculata(L.)Walp.)是重要的經(jīng)濟(jì)作物、糧食作物,具有良好的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)[1]。人類食用豇豆的嫩莢也有上千年的歷史,豇豆還因此分化出了短莢豇豆(ssp.biflora)和長(zhǎng)莢豇豆(ssp. sesquipedlias)兩個(gè)亞種[2]。在我國(guó)長(zhǎng)莢豇豆3—8月份均可種植,因此栽培面積大、供應(yīng)期長(zhǎng),是春、夏、秋季的重要蔬菜之一。由于連年高頻率的種植,長(zhǎng)莢豇豆的病蟲(chóng)害發(fā)生越發(fā)嚴(yán)重,尤其是豇豆枯萎病,在高溫高濕條件下,可導(dǎo)致豇豆減產(chǎn)70%左右[3],是一種毀滅性土傳病害[4]。目前在生產(chǎn)上主要采用噴施藥劑的方法防治枯萎病,藥劑的使用,不僅增加生產(chǎn)成本,而且對(duì)環(huán)境造成污染。因此,選育豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),抗(耐)枯萎病的長(zhǎng)豇豆新品種十分必要。
在新品種選育中,親本材料的豐富度及選配尤為重要。種質(zhì)資源的生物多樣性是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ),改良品種的關(guān)鍵是種質(zhì)資源的有效利用[5-6],而研究比對(duì)農(nóng)藝性狀是充分挖掘與利用種質(zhì)資源的重要基礎(chǔ)。黃偉康等[7]對(duì)75份長(zhǎng)莢豇豆14項(xiàng)主要個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行主成分分析和聚類分析,篩選出一類具有明顯優(yōu)勢(shì)的品種,可作為海南種植品種;陳琴等[8]對(duì)27份長(zhǎng)莢豇豆的農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析,篩選出3個(gè)可以在廣西沿海地區(qū)推廣的長(zhǎng)豇豆品種;汪寶根等[9]對(duì)收集到的地方豇豆的農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查,將地方豇豆資源分為長(zhǎng)莢和短莢兩大類,還發(fā)現(xiàn)了某幾個(gè)農(nóng)藝性狀在這兩大類豇豆種植資源上存在明顯差異;曹巖坡等[10]調(diào)查了來(lái)自河北省的120份豇豆種質(zhì)資源的表型性狀,得到一類表現(xiàn)優(yōu)良,可以作為生產(chǎn)的品種;張瑜琨等[11]在新疆調(diào)查了豇豆產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀的相關(guān)性,為選育品質(zhì)優(yōu)良的豇豆品提供參考。張渭章等[12]研究了長(zhǎng)豇豆煤煙病抗性和主要的農(nóng)藝性狀的遺傳潛力;狄佳春等[13]調(diào)查了56份江蘇省豇豆地方種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀與花葉病毒病抗原,篩選出一類遺傳差異最大且豐產(chǎn)的優(yōu)異抗病種質(zhì)資源。
目前主要是將豇豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究,結(jié)合抗病性的研究甚少,而將豇豆農(nóng)藝性狀與枯萎病抗性的研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究采取主成分分析和聚類分析的方法,以及灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)99份長(zhǎng)莢豇豆種進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查及枯萎病抗性鑒定,以期為篩選綜合性狀優(yōu)良的抗枯萎病的豇豆品種提供指導(dǎo)。
參試的99份長(zhǎng)莢豇豆品種資源分別來(lái)自不同的種子公司或育種單位,具體品種名稱及來(lái)源見(jiàn)表1。
試驗(yàn)在海南省三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院的熱帶設(shè)施農(nóng)業(yè)科技示范園基地進(jìn)行。該基地為肥力中等的沙壤土,前茬作物為西甜瓜。大棚栽培,白色防蟲(chóng)網(wǎng)覆蓋,灌溉方式為膜下滴灌。
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),不設(shè)重復(fù)。參試品種均于2020年12月11日起壟播種,畦間距為1.2 m,每畦種2行,每穴播3~4粒,保苗2株,行距25 cm,株距30 cm,抽蔓后進(jìn)行吊蔓立架。整個(gè)種植期間的田間管理采用常規(guī)的管理方法??剐缘燃?jí)采用苗期室內(nèi)剪根浸根法進(jìn)行篩選[14]。
每個(gè)參試品種隨機(jī)選取10株進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查。主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查記錄參照《豇豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15]進(jìn)行,共計(jì)調(diào)查23個(gè)指標(biāo)(見(jiàn)表3);莢面、莢色、莢形等3個(gè)質(zhì)量性狀以肉眼判別;記錄室內(nèi)抗性等級(jí)。
表1 99份長(zhǎng)莢豇豆品種名稱及來(lái)源Table 1 Names and sources of 99 long podded cowpeas
表3 不同長(zhǎng)莢豇豆品種23個(gè)農(nóng)藝性狀表現(xiàn)及變異系數(shù)Table 3 23 agronomic traits performance and variation coefficients of different long podded cowpeas
表2 質(zhì)量性狀描述及賦值Table 2 Discription and values of quality traits
采用Excel 2010軟件計(jì)算均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值、最小值以及變異系數(shù),利用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進(jìn)行主成分分析、相關(guān)性分析以及聚類分析。其中聚類分析數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后,采用Ward’s法選擇Euclidean距離進(jìn)行聚類,灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)聚類分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,其加權(quán)關(guān)聯(lián)度中24個(gè)農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)的權(quán)重分別如下:?jiǎn)吻v鮮重和抗性等級(jí)(0.15);莢長(zhǎng)、莢肉厚、莢橫徑、豆莢含水率和枯萎病發(fā)病率(0.10);單莢種子數(shù)(0.03);單莢干重、莖粗和SPAD值(0.02);剩下的13個(gè)農(nóng)藝性狀的權(quán)重均為0.01。
由表3可知,第一花序位置為7.43節(jié),花序柄長(zhǎng)為29.42 cm,第三節(jié)間長(zhǎng)為4.68 cm,莖粗為7.11 mm,小葉長(zhǎng)為15.38 cm,寬為8.67 cm,長(zhǎng)寬比為1.79,葉柄長(zhǎng)為9.14 cm,SPAD值為63.39 ,每10片葉厚度為6.14 mm,葉片含水率為80.95%,莢長(zhǎng)為57.33 cm,莢橫徑8.28 mm,嫩莢肉厚1.95 mm,單莢鮮重23.68 g,單莢干重2.32 g,豆莢含水率90.00%,單莢種子數(shù)15.85粒,莢色為2.64,莢面為1.79,莢形為2.65,枯萎病的發(fā)病率為5.44%,抗枯萎病等級(jí)為2.95。
由標(biāo)準(zhǔn)差和極值可以看出,這些農(nóng)藝性狀的變化幅度以及變化區(qū)間,其中花序柄長(zhǎng)和SPAD值的變化幅度最大,分別為7.96 cm和7.93,花序柄長(zhǎng)的變化區(qū)間為8.37~46.33 cm;SPAD值的變化區(qū)間為29.99~78.37。23個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)在1.97%~99.63%之間,從大到小依次為:枯萎病田間發(fā)病率、莢色、抗枯萎病等級(jí)、莢形、花序柄長(zhǎng)、莢面、第一花序位置、第三節(jié)間長(zhǎng)、單莢鮮重、單莢干重、嫩莢肉厚、單莢種子數(shù)、SPAD值、葉柄長(zhǎng)、小葉寬、葉片厚度、莢長(zhǎng)、小葉長(zhǎng)、莢橫徑、莖粗、小葉長(zhǎng)寬比、豆莢含水率、葉片含水率,說(shuō)明葉片含水率在99份長(zhǎng)莢豇豆品種間差異小,不具備篩選改良性;而枯萎病田間發(fā)病率的變異系數(shù)最大(99.63%),說(shuō)明枯萎病的發(fā)病率品種間差異最大,具有很大的改良空間,總體來(lái)說(shuō),多數(shù)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)大于10%,說(shuō)明這99份長(zhǎng)莢豇豆品種間差異較大,具有較大的可改良空間。
由表4可知,第1個(gè)主成分的特征值為5.423,貢獻(xiàn)率為23.580%,以豆莢含水率、SPAD值、莢長(zhǎng)和單莢鮮重為主要指標(biāo),反映的是豆莢因子;第2個(gè)主成分的特征值為2.537,累計(jì)貢獻(xiàn)率為34.611%,主要反映的是葉片因子;第3個(gè)主成分的特征值為2.186,累計(jì)貢獻(xiàn)率為44.115%;第4個(gè)主成分的特征值為1.872,累計(jì)貢獻(xiàn)率為52.252%;第5個(gè)主成分的特征值為1.652,累計(jì)貢獻(xiàn)率為59.436%;第6個(gè)主成分的特征值為1.405,累計(jì)貢獻(xiàn)率為65.543%;第7個(gè)主成分的特征值為1.160,累計(jì)貢獻(xiàn)率為70.586%,以莢肉厚、單莢種子數(shù)、莢形和豆莢含水率為主要指標(biāo),主要反映豇豆嫩莢因子;第8個(gè)主成分的特征值為0.950,累計(jì)貢獻(xiàn)率為74.718%;第9個(gè)主成分的特征值為0.844,累計(jì)貢獻(xiàn)率為78.387%,以枯萎病田間發(fā)病率、抗枯萎病等級(jí)和葉片含水率為主要指標(biāo),主要反映植株抗枯萎病因子第10個(gè)主成分的特征值為0.752,累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.654%。
表4 23個(gè)農(nóng)藝性狀的特征向量及貢獻(xiàn)率Table 4 Feature vector and contribution rate of 23 agronomic traits
如表5所示,不同的性狀在不同的品種間的相關(guān)性存在差異,其中與豆莢品質(zhì)和抗枯萎病相關(guān)的農(nóng)藝性狀有:莢長(zhǎng)與花序柄長(zhǎng)和SPAD值呈極顯著正相關(guān),與第三節(jié)間長(zhǎng)和莖粗顯著正相關(guān),與葉片含水率極顯著負(fù)相關(guān);莢肉厚與第三節(jié)間長(zhǎng)與莢長(zhǎng)極顯著正相關(guān),與SPAD值和花序柄長(zhǎng)顯著正相關(guān),與第一花序位置顯著負(fù)相關(guān);莢橫徑與花序柄長(zhǎng)、莖粗和莢長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān);單莢鮮重與花序柄長(zhǎng)、SPAD值、莢長(zhǎng)和莢肉厚呈極顯著正相關(guān),與莖粗顯著正相關(guān),與葉片含水率極顯著負(fù)相關(guān);單莢干重與小葉長(zhǎng)、莢橫徑和單莢鮮重極顯著正相關(guān),與莢長(zhǎng)顯著正相關(guān),與花序柄長(zhǎng)極顯著負(fù)相關(guān);豆莢含水率與花序柄長(zhǎng)、第三節(jié)間長(zhǎng)、莖粗、SPAD值、莢長(zhǎng)、莢肉厚和單莢鮮重極顯著正相關(guān),與葉片厚度顯著正相關(guān),與小葉長(zhǎng)、葉片含水率、莢橫徑和單莢干重呈極顯著負(fù)相關(guān),與小葉寬顯著負(fù)相關(guān);枯萎病田間發(fā)病率與花序柄長(zhǎng)、SPAD值和葉片厚度極顯著負(fù)相關(guān),與莢長(zhǎng)和豆莢含水率顯著負(fù)相關(guān),與小葉長(zhǎng)顯著正相關(guān);抗枯萎病等級(jí)與花序柄長(zhǎng)、第三節(jié)間長(zhǎng)、SPAD值、豆莢含水率、單莢種子數(shù)和莢面極顯著正相關(guān),與小葉長(zhǎng)極顯著負(fù)相關(guān),與單莢鮮重顯著正相關(guān)。
表5 長(zhǎng)莢豇豆品種資源23個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis for 23 agronomic traits of long podded peas
表6 長(zhǎng)莢豇豆品種23個(gè)農(nóng)藝性狀Table 6 23 agronomic traits of long podded peas
由圖1和表6可知,在遺傳距離為4.5時(shí),可將99份長(zhǎng)莢豇豆品種聚為四大類。
第Ⅰ大類的品種編號(hào)為1、3、6、7、12、13、14、15、22、24、25、26、27、29、30、31、32、33、34、35、36、37、39、40、41、43、45、46、47、48、49、50、51、52、57、58、59、61、62、63、64、65、66、67、69、70共計(jì)46個(gè)品種組成,該類品種花序柄長(zhǎng)最長(zhǎng),第三節(jié)間長(zhǎng)也最長(zhǎng),小葉長(zhǎng)寬比最小,單莢干重最小,單莢種子數(shù)最大,豆莢含水率最大,抗枯萎病等級(jí)最高。
第Ⅱ大類的品種編號(hào)為2、4、5、8、9、10、11、16、17、18、20、21、23、28、38、42、44、53、54、55、56、60、68共計(jì)23個(gè)品種組成,該類品種第一花序位置最低,莖粗最粗,葉片最厚,葉片含水率最低,SPAD值最高,豆莢最長(zhǎng),豆莢肉最厚,單莢鮮重最大,抗枯萎病等級(jí)較高。
第Ⅲ大類的品種編號(hào)為19、71、75、76、77、80、81、82、83、86、88、89、91、92、97共計(jì)15個(gè)品種組成,該類品種花序柄長(zhǎng)最小,小葉最長(zhǎng)最寬,小葉長(zhǎng)寬比也最大,葉片含水率較高,葉柄最長(zhǎng),葉片厚度最小,莢橫徑最大,單莢干重最重。
第Ⅳ大類的品種編號(hào)為72、73、74、78、79、84、85、87、90、93、94、95、96、98、99共計(jì)15個(gè)品種組成,該類品種第一花序位置最高,葉片含水率最大,豆莢含水率最低,枯萎病田間發(fā)病率最高且抗枯萎病等級(jí)最低。
將各農(nóng)藝性狀均值代入表4主成分系數(shù)得到各主成分得分及綜合得分并排名(表7)。從表7可知,99份長(zhǎng)莢豇豆品種中排名前20的品種有9、10、20、21、28、31、33、37、40、42、43、44、53、54、55、56、60、61、66、68?;疑P(guān)聯(lián)法分析如表8所示,采用等權(quán)關(guān)聯(lián)度排名前20的品種有10、17、20、21、28、30、37、38、39、40、50、53、54、61、63、65、66、68、69、97;采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名前20的品種有4、10、11、16、19、20、21、23、28、31、36、39、42、53、54、55、68、73、90、97。主成分分析法與灰色關(guān)聯(lián)等權(quán)分析法對(duì)比可知,在排名前20的品種里,相同的品種有10、20、21、28、37、40、53、54、61、66、68共計(jì)11個(gè)品種;與灰色關(guān)聯(lián)中加權(quán)分析法對(duì)比可知,排名前20的品種中,相同的品種有10、20、21、28、31、42、53、54、55、68共計(jì)10個(gè)品種。
種質(zhì)資源是選育新品種的基礎(chǔ)。種質(zhì)資源多樣性包括物種多樣性和遺傳多樣性,而遺傳多樣性是生物多樣性的核心。種質(zhì)資源遺傳多樣性研究包括表型、細(xì)胞學(xué)、生化以及分子水平等四個(gè)方面。表型性狀是植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的外部特征,通過(guò)肉眼觀測(cè)或儀器測(cè)量進(jìn)行形態(tài)標(biāo)記。形態(tài)標(biāo)記在育種中有著重要作用[16-18],可對(duì)質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀進(jìn)行標(biāo)記。本研究對(duì)99份長(zhǎng)莢豇豆種質(zhì)資源的23個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn),23個(gè)農(nóng)藝性狀中變異系數(shù)最大的達(dá)99.63%、最小的為1.97%,平均20.02%,說(shuō)明這99份種質(zhì)資源的大多數(shù)農(nóng)藝性狀差異明顯,遺傳多樣性較豐富。本研究中長(zhǎng)莢豇豆的葉片含水率、豆莢含水率、小葉長(zhǎng)寬比、莖粗、莢橫徑和小葉長(zhǎng)的變異系數(shù)在1.97%~9.46%之間,均小于10%,說(shuō)明本次參試的99份長(zhǎng)莢豇豆種質(zhì)資源的含水率、葉片大小、莖粗和莢橫徑的性狀能夠穩(wěn)定遺傳,該結(jié)果與黃偉康等[12]和張忠武等[19]的研究結(jié)果相近。莢色、枯萎病田間發(fā)病率以及抗枯萎等級(jí)變異系數(shù)均大于30%,具有較大的遺傳改良潛力,這些數(shù)據(jù)可作為長(zhǎng)莢豇豆抗枯萎病材料挖掘能提供參考依據(jù)。
圖1 99份長(zhǎng)莢豇豆品種農(nóng)藝性狀的聚類分析 Fig.1 Cluster analysis dendrogram for agronomic traits of 99 long podded peas
表7 99份長(zhǎng)莢豇豆23個(gè)農(nóng)藝性狀10個(gè)主成分得分與排名Table 7 Ten principal component scores and rankings for 23 agronomic traits of 99 long podded peas
由于各農(nóng)藝性狀提供的信息在一定程度上有重疊,且單個(gè)性狀發(fā)揮的作用也不盡相同,因此需將多個(gè)互聯(lián)的性狀通過(guò)降維轉(zhuǎn)換為少數(shù)幾個(gè)相互獨(dú)立的因子進(jìn)行主成分分析,才能科學(xué)合理地進(jìn)行品種的綜合評(píng)價(jià)[20]。運(yùn)用主成分分析方法開(kāi)展種質(zhì)資源評(píng)價(jià)已經(jīng)在花生[21]、棉花[22]、小麥[23]、大豆[24]等作物上相繼報(bào)道。本研究的主成分結(jié)果顯示,99份豇豆品種23個(gè)農(nóng)藝性狀可歸納為10個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率為81.654%,反映的總信息量達(dá)到81.654%,分別反映了植株長(zhǎng)勢(shì)因子、葉片因子、豆莢因子以及枯萎病抗性因子,涵蓋了大部分豇豆資源評(píng)價(jià)的因子。因而,在長(zhǎng)莢豇豆育種工作中,可以根據(jù)育種目標(biāo),結(jié)合主成分的得分排序,全面評(píng)價(jià)各個(gè)種質(zhì)資源的特性,從而更好地服務(wù)于長(zhǎng)莢豇豆種植資源的高效利用。
聚類分析可以反映不同品種間的遺傳差異和親緣關(guān)系,進(jìn)行聚類分析可以為育種方案的設(shè)定提供一定的參考依據(jù)[25]。已有研究顯示在選擇親本時(shí),可以采用聚類分析對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行相應(yīng)的選擇,在香菇[26]、甜椒[27]、雜交稻[28]、甘蔗[29]、西葫蘆[30]、番茄[31]等眾多作物中的親本選用了此方法。本研究的聚類分析結(jié)果表明,99份豇豆品種可以聚為四大類,第Ⅰ類豇豆品種抗枯萎病等級(jí)最高,可以作為抗枯萎病的候選品種;第Ⅱ類豇豆品種豆莢最長(zhǎng),豆莢質(zhì)量最大,莖也最粗壯,抗枯萎病等級(jí)也較高,綜合表現(xiàn)良好,可用于選育豆莢表型理想的豇豆品種,而在這類品種中的SPAD值最高,葉片也最厚,與趙云鳳等[32]研究結(jié)果相一致;第Ⅲ類品種花序柄長(zhǎng)最小,小葉最長(zhǎng)最寬,小葉長(zhǎng)寬比也最大,葉柄最長(zhǎng)但葉片厚度最小,葉片含水率雖然也比較高,可用于選育大葉豇豆品種;第Ⅳ類品種,田間枯萎病發(fā)病率最高,且抗性等級(jí)也最低,所以這類品種抗枯萎病能力弱,不適合最為抗病材料。聚類分析的結(jié)果往往與品種選育地環(huán)境密切相關(guān)[12],通過(guò)農(nóng)藝性狀的聚類分析,可以初步了解豇豆品種間特性,能夠?yàn)檫z傳差異分析提供參考。
表8 灰色關(guān)聯(lián)法排序Table 8 Ranking results of grey relational method
通過(guò)99份長(zhǎng)莢豇豆種質(zhì)資源23個(gè)農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)每個(gè)農(nóng)藝性狀的相關(guān)性與其他的農(nóng)藝性狀至少有一個(gè)達(dá)到顯著或極顯著水平。本研究發(fā)現(xiàn),單莢鮮重與花序柄長(zhǎng)、SPAD值、莢長(zhǎng)和莢肉厚呈極顯著正相關(guān),即可以通過(guò)測(cè)量莢長(zhǎng)和花序柄長(zhǎng)來(lái)推測(cè)單莢鮮重,這與陳琴等[8]的研究結(jié)果相近。
相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),枯萎病田間發(fā)病率與花序柄長(zhǎng)、SPAD值和葉片厚度極顯著負(fù)相關(guān),與莢長(zhǎng)和豆莢含水率顯著負(fù)相關(guān),與小葉長(zhǎng)顯著正相關(guān)。也意味著可以根據(jù)花序柄長(zhǎng)和葉片厚度來(lái)判斷某個(gè)品種枯萎病發(fā)生的概率;抗枯萎病等級(jí)與花序柄長(zhǎng)、第三節(jié)間長(zhǎng)、SPAD值、豆莢含水率、單莢種子數(shù)和莢面極顯著正相關(guān),與小葉長(zhǎng)極顯著負(fù)相關(guān),與單莢鮮重顯著正相關(guān),說(shuō)明可以通過(guò)花序柄長(zhǎng)、SPAD值、豆莢含水率和第三節(jié)間長(zhǎng)來(lái)推測(cè)豇豆的抗枯萎病能力。
在相關(guān)性方面,枯萎病田間發(fā)病率與枯萎病抗性等級(jí)結(jié)果基本一致,存在的細(xì)微差異源于調(diào)查對(duì)象所處的環(huán)境不同,枯萎病田間發(fā)病率是田間調(diào)查得到的數(shù)據(jù),而枯萎病抗性等級(jí)是通過(guò)室內(nèi)剪根浸根的方法篩選得到的抗性等級(jí),因此存在差異,但是也存在相同性,即可以通過(guò)花序柄長(zhǎng)和SPAD值來(lái)判斷。由此可以發(fā)現(xiàn),種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的農(nóng)藝調(diào)查和鑒定容易受到環(huán)境因素的影響,因此后續(xù)對(duì)種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)還應(yīng)結(jié)合分子鑒定的方法以及多年多點(diǎn)試驗(yàn),這樣才會(huì)更加全面。
灰色關(guān)聯(lián)分析方法是根據(jù)所研究的因子間動(dòng)態(tài)變化的相似程度來(lái)判斷因子間的密切程度,關(guān)聯(lián)度是反映這種密切程度大小的度量,關(guān)聯(lián)度越大,說(shuō)明因子間變化的勢(shì)態(tài)越接近,其相互關(guān)系越密切[33-34]。岳新麗等[35]利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法篩選出了適合在大同地區(qū)推廣種植的天薯11號(hào)和中薯21號(hào)。本研究也采用了灰色關(guān)聯(lián)分析與主成分聚類分析兩種分析法的綜合排名,對(duì)豇豆品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),最后將主成分排名分別與灰色關(guān)聯(lián)法中等權(quán)和加權(quán)的排名進(jìn)行對(duì)比,在排名前20的品種里,與等全相同的有11個(gè),而與加權(quán)相同的有10個(gè)。由于性狀在不同品種中所起的作用不相同,因此不能將重要性狀與次要性狀等同對(duì)待,且在實(shí)際選育品種中也是選擇某一個(gè)或幾個(gè)重要性狀,所以灰色關(guān)聯(lián)度分析法中加權(quán)關(guān)聯(lián)度更加適合品種資源的篩選。綜合主成分排名與灰色關(guān)聯(lián)法中加權(quán)關(guān)聯(lián)排名得到排名前20的品種中相同的有10、20、21、28、31、42、53、54、55、68共10個(gè)品種,占本次參試種質(zhì)資源的10.10%,且這10個(gè)品種除31號(hào)外均屬于第Ⅱ類,表型優(yōu)良,抗枯萎病能力強(qiáng),而屬于Ⅰ類的31號(hào),雖然表型上沒(méi)有其他幾個(gè)好,但在四大類里面也僅次于第Ⅱ類,且其抗枯萎病能力最強(qiáng)。因此,可深度挖掘這10個(gè)長(zhǎng)莢豇豆品種的商品價(jià)值,選育抗枯萎病品種,從而提高長(zhǎng)莢豇豆的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。主成分聚類分析與灰色關(guān)聯(lián)法都可以單獨(dú)用于品種資源的篩選,而結(jié)合兩種評(píng)價(jià)方法可以使篩選結(jié)果更加精確,評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀,得到的優(yōu)良品種也更具推廣價(jià)值。
本研究對(duì)收集的99份長(zhǎng)莢豇豆種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了多樣性、相關(guān)性、主成分和聚類分析,并且采用灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行綜合排名。多樣性及相關(guān)性結(jié)果表明,這99份種質(zhì)資源具有豐富的遺傳多樣性,且各農(nóng)藝性狀之間存在不同的相關(guān)性。最終結(jié)合主成分聚類分析法和灰色關(guān)聯(lián)法篩選出來(lái)的南繁五號(hào)、林豐真如意、林豐如意三號(hào)、彩綠二號(hào)、泰國(guó)十一號(hào)、美美滿滿、翠深似海、吉豐608、F-1815和大富豪等10個(gè)品種,豆莢性狀表現(xiàn)優(yōu)良,抗枯萎病能力強(qiáng)。