結(jié)球萵苣產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及灰色關(guān)聯(lián)度分析

曹彩紅 田雅楠 趙立群 祝 寧 何秉青 曹玲玲

（1 北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029；2 北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 102299）

結(jié)球萵苣（Lactuca sativaL.var.capitataL.）為菊科萵苣屬一年生或二年生草本作物，原產(chǎn)于地中海沿岸，是一種營養(yǎng)高、熱量低的保健蔬菜，富含膳食纖維、蛋白質(zhì)、鈣、鐵和各種維生素以及抗氧化物、胡蘿卜素等[1-4]。此外，它含有特定物質(zhì)——萵苣素，具有鎮(zhèn)痛、催眠、降低膽固醇、輔助治療神經(jīng)衰弱等功效，深受消費(fèi)者青睞。同時具有生長周期短、適應(yīng)性廣、土地利用率高、就近供應(yīng)保鮮效果佳等優(yōu)勢，在蔬菜穩(wěn)產(chǎn)保供方面發(fā)揮重要作用[5]。近年來結(jié)球萵苣在我國葉類蔬菜中市場供應(yīng)量和消費(fèi)量的比重越來越大，F(xiàn)AO 數(shù)據(jù)顯示，2020 年我國生菜和菊苣類播種面積60.643 萬hm2，占全球49.45%，與2011年（57.025 萬hm2）相比較，增幅6.34%；每hm2產(chǎn)量為23.62t，與全球平均水平（22.55t）基本持平，但與單產(chǎn)排名前10 的國家（均超過35t）相比差距較大[6]。

產(chǎn)量性狀為數(shù)量性狀，其構(gòu)成因素與植株多個性狀相關(guān)，是一個綜合指標(biāo)，受自身遺傳特性和環(huán)境因素的互作影響，利用單一指標(biāo)進(jìn)行產(chǎn)量評價具有片面性和不穩(wěn)定性。因此需采用一種綜合分析方法來明確影響產(chǎn)量的多個性狀之間的關(guān)系，從而找出關(guān)鍵因子，為品種篩選和培育提供科學(xué)依據(jù)。而灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種多因素統(tǒng)計分析方法，能夠根據(jù)各因素變化的相似程度，來判斷因素之間關(guān)聯(lián)程度，若兩個因素變化的趨勢具有一致性，則關(guān)聯(lián)程度較高；反之，則較低[7]。灰色關(guān)聯(lián)度法已廣泛應(yīng)用于水稻[8-9]、玉米[10-12]、綠豆[13-14]和小麥[15]等糧食作物育種中，近幾年在西瓜[16]、甘藍(lán)[17]、不結(jié)球白菜[18]、菠菜[19]等蔬菜作物選育中應(yīng)用也比較普遍。但采用灰色關(guān)聯(lián)度分析對結(jié)球萵苣農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進(jìn)行綜合評價分析鮮有報道。本研究以國內(nèi)外33個結(jié)球萵苣品種為材料，通過對10 個性狀應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析和相關(guān)性分析法進(jìn)行綜合評估，從而明確產(chǎn)量形成過程中各個農(nóng)藝性狀的相對重要程度及相關(guān)性，為結(jié)球萵苣品種篩選和培育提供科學(xué)依據(jù)，為加快育種進(jìn)程奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料選用33 個結(jié)球萵苣品種，主要為北京地區(qū)常見品種和國外引進(jìn)品種，具體信息見表1。

表1 供試材料信息

1.2 試驗地點(diǎn)為北京市延慶區(qū)延慶鎮(zhèn)廣積屯村茂源廣發(fā)蔬菜基地，塑料大棚3 棟，長80m，寬8m，位置相鄰且前茬作物相同。

1.3 試驗方法33 個結(jié)球萵苣品種統(tǒng)一在日光溫室進(jìn)行穴盤育苗，采用105 孔穴盤。2 葉1 心時統(tǒng)一間苗，4～5 片真葉時進(jìn)行煉苗移栽。田間采取東西向高平畦種植，兩畦之間的距離100cm，畦寬55cm、畦高20cm、畦長7.5m，每畦種植2 行，行距40cm，株距40cm，“Z”字形定植，膜下滴灌澆水施肥。每個品種定植2畦（由北向南排列）為一個小區(qū)，小區(qū)面積為17m2，在每個大棚內(nèi)33 個品種隨機(jī)區(qū)組排列，共33 個小區(qū)，3 個塑料大棚3 次重復(fù)，生產(chǎn)期間統(tǒng)一管理。

1.4 指標(biāo)測定定植后60d 左右進(jìn)行結(jié)球萵苣統(tǒng)一采收，并開展相關(guān)性狀的調(diào)查。產(chǎn)量性狀：每個小區(qū)隨機(jī)采集3 個樣品，進(jìn)行單株重的測定，同時對每個小區(qū)產(chǎn)量進(jìn)行測產(chǎn)，折合成每hm2產(chǎn)量，3 次重復(fù)。植株形態(tài)性狀：每個小區(qū)隨機(jī)采集3 個樣品，對株高、植株展幅長、展幅寬、葉球縱徑、葉球橫徑、中心柱長、中心柱粗等形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查測定，3 次重復(fù)。性狀調(diào)查參照《萵苣種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[20]具體要求，株高為植株基部地面至植株葉片最高處的垂直距離；展幅長指田間自然生長狀態(tài)下，植株展開時最長的長度；展幅寬指與展幅長呈垂直方向的寬度；葉球縱徑指植株去除外葉，葉球基部至頂部的長度；葉球橫徑指葉球的最大橫徑。

1.5 數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0 和Excel 2007 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，同時按照灰色系統(tǒng)理論[21]進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同結(jié)球萵苣品種的性狀變異特征在采收期對33 個結(jié)球萵苣品種進(jìn)行各農(nóng)藝性狀調(diào)查，試驗結(jié)果表明（表2），不同品種結(jié)球萵苣間農(nóng)藝性狀存在一定的差異，變異系數(shù)介于9.25%～37.06%之間，其中中心柱長的變幅最大（變異系數(shù)為37.06%），其次依次為球形指數(shù)、葉球縱徑、單株重、產(chǎn)量、葉球橫徑、展幅寬、株高、中心柱粗，展幅長的變幅最小。不同的結(jié)球萵苣品種的中心柱長存在較大的差異，而中心柱長與結(jié)球萵苣的耐熱性呈正相關(guān)，中心柱越長耐熱性越差[22]，因此在耐熱性選育過程中需重點(diǎn)關(guān)注。

表2 不同結(jié)球萵苣品種的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量

2.2 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)分析產(chǎn)量性狀由多個農(nóng)藝性狀共同決定，為明確產(chǎn)量與各性狀間的相關(guān)密切程度，對調(diào)查的產(chǎn)量和其他9 個性狀進(jìn)行相關(guān)分析。從表3 可以看出，產(chǎn)量與單株重呈顯著正相關(guān)，與其他性狀無顯著相關(guān)關(guān)系；單株重與展幅寬、展幅長、中心柱粗、株高均呈極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系。由此可見，結(jié)球萵苣產(chǎn)量的形成受單株重、展幅寬、展幅長、中心柱粗、株高等性狀的影響最大。

表3 結(jié)球萵苣不同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

2.3 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析由于系統(tǒng)中各因素間量綱不同，難以比較或在比較時不能得到正確的結(jié)論，因此進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，得出各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度（表4）。9 個農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)系密切程度大小依次為單株重＞展幅長＞展幅寬=中心柱粗＞中心柱長＞球形指數(shù)＞株高＞葉球橫徑＞葉球縱徑。因此，在育種過程中可以優(yōu)先考慮單株重，同時結(jié)合展幅長、展幅寬，其次適當(dāng)注意中心柱粗、株高和中心柱長，最后依據(jù)育種目標(biāo)選擇合適的葉球縱徑和葉球橫徑。

表4 產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀間的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

本研究對33 個結(jié)球萵苣品種的產(chǎn)量等10 個主要農(nóng)藝性狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同結(jié)球萵苣品種各農(nóng)藝性狀變異系數(shù)從大到小依次為中心柱長＞球形指數(shù)＞葉球縱徑＞單株重＞產(chǎn)量＞葉球橫徑＞展幅寬＞株高＞中心柱粗＞展幅長。各參試材料在中心柱長、球形指數(shù)及葉球縱徑變異系數(shù)較大，可能是由于品種自身成熟期長短或耐熱性不同引起的，中心柱長與耐熱性呈正相關(guān)，中心柱越長耐熱性越差[22]，葉球縱徑主要與后期中心柱變長有關(guān)，因此對于中心柱長的品種需進(jìn)一步明確其適合的栽培季節(jié)和采收時間。在單株重和產(chǎn)量上差異處于中等，而在葉球橫徑、展幅寬、株高、中心柱粗及展幅長等5 個農(nóng)藝性狀上差異較小，即外觀差異較小，那么單株重和產(chǎn)量的差異可能與葉球緊實度相關(guān)，需進(jìn)一步研究。

農(nóng)藝性狀間相關(guān)分析表明產(chǎn)量與單株重呈顯著正相關(guān)，而單株重與展幅長、展幅寬、中心柱粗呈極顯著正相關(guān)，與株高呈顯著正相關(guān)，說明結(jié)球萵苣產(chǎn)量主要受單球重、展幅長、展幅寬、中心柱粗、株高等性狀影響?；疑P(guān)聯(lián)度分析表明9 個其他農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)系密切程度依次為單株重＞展幅長＞展幅寬=中心柱粗＞中心柱長＞球形指數(shù)＞株高＞葉球橫徑＞葉球縱徑。張秀榮等[17]對甘藍(lán)的研究結(jié)果表明其產(chǎn)量與中心柱長、葉球縱徑、單球重的關(guān)聯(lián)度較大，這與本研究中結(jié)球萵苣不同，因此不同蔬菜種類雖外形相似，但影響產(chǎn)量的因素不同。在結(jié)球萵苣品種選育中優(yōu)先考慮單株重，結(jié)合展幅長、寬，注意中心柱粗、株高和中心柱長，最后酌情選擇葉球縱徑和葉球橫徑。

本項目研究運(yùn)用相關(guān)分析和灰色關(guān)聯(lián)度兩種分析方法，這兩種方法基于的理論基礎(chǔ)不同，相關(guān)性分析結(jié)果只有單株重與產(chǎn)量直接顯著相關(guān)，相關(guān)性分析需要具有典型概率分布的大量樣本數(shù)據(jù)，在運(yùn)用時具有一定的局限性，當(dāng)數(shù)據(jù)不具備典型概率分布和數(shù)據(jù)量的要求時，可能造成分析結(jié)果存在一定偏差。而灰色關(guān)聯(lián)度分析法不受樣本量大小的影響，可在數(shù)據(jù)較少或分布不典型時，依據(jù)實際生產(chǎn)情況進(jìn)行綜合評定，能便捷、客觀地反映事物的本質(zhì)，抓住主要矛盾，適用于品種選育及作物品種的綜合評價[21]?；疑P(guān)聯(lián)度分析法是一種多因素統(tǒng)計分析方法，以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)，用灰色關(guān)聯(lián)度來描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序，若兩因素變化的趨勢（大小、方向和速度等）基本一致，則關(guān)聯(lián)系數(shù)越接近于1，關(guān)聯(lián)度越大，反之關(guān)聯(lián)度較小。在作物新品種選育實踐中，可將育種目標(biāo)設(shè)定為特定因素，將其與其他相關(guān)因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而確定關(guān)鍵因素，應(yīng)用于品種的綜合評價和選育[21]。

另外，本研究是以豐產(chǎn)為目標(biāo)，對結(jié)球萵苣產(chǎn)量影響較大的9 個性狀進(jìn)行了綜合分析，但隨著消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)要求的日趨增高，高品質(zhì)蔬菜已經(jīng)成為蔬菜品種選育的重要指標(biāo)[23]，同時抗逆性也是影響蔬菜生產(chǎn)重要因素[24]，這些性狀在本研究中并未涉及，因此對于綜合評判結(jié)果有一定影響，有待于進(jìn)一步研究。此外，環(huán)境因素如生產(chǎn)茬口、地點(diǎn)、設(shè)施類型等對參試材料的田間表現(xiàn)影響較大，同時灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)是一個不斷變化的系統(tǒng)，也隨環(huán)境變化而變化[23]，分析結(jié)果受到影響。因此，在結(jié)球萵苣品種的篩選和育種實踐中，應(yīng)根據(jù)實際生產(chǎn)條件和需求，綜合分析育種材料特性，充分挖掘其生長潛力，篩選、培育出滿足不同生產(chǎn)需求的優(yōu)良品種。