基于多種分析方法對朝天椒農(nóng)藝性狀的綜合評價

中圖分類號：S641.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）06-061-07

Comprehensive evaluation of agronomic traits of pod pepper based on various analysis methods

WANG Hong， ZHENG Mingyan， JIA Maomao，LI Jinling，MA Yu，YANG Yuhua， GAO Xiaofeng， YUAN"Chaozheng， ZHOU Xiaojing

（NanyangAcademyofSciences，Nanyang473ooo，Henan，hina）

Abstract：Inorder tosupportforbreedinghigh-yieldandhigh-qualitypeppervarieties，theinnerrelationshipbetween main agronomic traits and the yield of diferent pepper varieties was explored.Taking 34 pepper varietiesas materials，10 agronomiccharacters werecomprehensivelyevaluatedbycorrelationanalysis，multipleregressionanalysis，pathanalysis and principal componentanalysis.Theresultsshowed thatthe maximumcoeficient ofvariationoffruit numberperplant was 30.00% .Plant height and plant spread were positively correlated with the total mass of dried fruit per plant.The dry mass of single fruitand the number of effective branches were positivelycorrelated with the total mass of dried fruit per plant.Pathanalysisandregresionanalysis indicatedthatthenumberoffruitsper plant，thedrymassof singlefruit，the transverse diameteroffruit，thelongitudinal diameteroffruitandthenumberofeffective branches were themain factors affecting the total qualityofdried fruit perplant.The mainagronomiccharactersof pod peppercouldbeshorten to three principalcomponents byprincipalcomponentanalysisandfactoranalysis，includingyieldcharacterfactor，fruit shapefactor and plant height factor，and their contribution rate was 39.979% 26.783% and 13.439% ，respectively. The cumulative contribution rate of the three principal components was 80.201% . In summary，for breeding pepper varieties，we should focusonimproving plantheight，the numberoffruitsperplant，thedrymassofsinglefruit，the transverse diameteroffruit， thelongitudinal diameter of fruit and the number of effective branches.

Key words：Pod pepper; Agronomic trait; Comprehensive evaluation

朝天椒（Capsicum annuum var. frutescensL.）屬茄科辣椒屬，是辣椒的1個變種，具有干鮮兩用、營養(yǎng)價值高、經(jīng)濟效益好等特點[2-3]。近年來全國辣椒種植面積穩(wěn)定在210萬 hm² 以上，是種植面積最大的蔬菜，省種植辣椒面積超過24萬 hm^2[4] ，其中1/4為朝天椒，朝天椒的種植面積逐年增加，且對高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的朝天椒新品種需求量大增。由于我國選育朝天椒的工作起步較晚，目前以常規(guī)種或由韓國、日本等國引入為主5?，F(xiàn)階段，要培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的朝天椒新品種，必須要有豐富的種質(zhì)材料做基礎(chǔ)，此外，對有關(guān)性狀的綜合評價也必不可少。因此深入研究朝天椒不同品種各性狀之間的相互關(guān)系，對朝天椒種質(zhì)資源的篩選與利用及創(chuàng)制出性狀優(yōu)良的朝天椒品種具有重要意義。

近年來，利用相關(guān)性分析、通徑分析對朝天椒農(nóng)藝性狀的綜合評價有一些報道。任朝輝等對30份朝天椒材料進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)單果鮮質(zhì)量、果實橫徑、單株果數(shù)均與單株產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，通徑分析結(jié)果表明，單果鮮質(zhì)量、單株果數(shù)、果實橫徑對朝天椒鮮果產(chǎn)量有直接正向效應(yīng)。桂敏等對50份朝天椒資源的9個農(nóng)藝性狀進行研究，發(fā)現(xiàn)僅首花節(jié)位和株高與單株產(chǎn)量呈極顯著或顯著負(fù)相關(guān)，而果肉厚度、果實橫徑、果實縱徑、單果質(zhì)量、心室數(shù)、單株果數(shù)與單株產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，說明這6個性狀是決定朝天椒單株產(chǎn)量的主要因素；通徑分析表明，果肉厚度、單株果數(shù)、果實縱徑、果實橫徑、株幅對朝天椒單株產(chǎn)量有直接正向效應(yīng)，單果質(zhì)量對朝天椒單株產(chǎn)量主要是間接影響。常曉軻等以40個朝天椒品種為材料，對14個農(nóng)藝性狀進行關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)涉及的14個性狀中，91對性狀均形成相關(guān)關(guān)系，其中有35對性狀的相關(guān)系數(shù)達(dá)到顯著水平，并將14個性狀縮減為果實性狀因子、株幅和品質(zhì)因子、高度和辣度因子、果實長度因子及干椒性狀因子5個主成分，從品種上將其劃分為既適合做干椒亦可做鮮椒、普通朝天椒、辣椒素專用以及大果4個類型。這些性狀遺傳特性的研究推動了朝天椒育種工作的發(fā)展[9-13]。目前，對朝天椒高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種需求迫切，因此，豐富種質(zhì)資源、開展新品種選育勢在必行。筆者以省2022年朝天椒區(qū)域試驗的34個品種為材料，對與產(chǎn)量有關(guān)的10個性狀指標(biāo)進行了變異分析、相關(guān)性分析、回歸分析、通徑分析及主成分分析，旨在揭示朝天椒各農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)性，以期為朝天椒品種選育提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料

供試材料為省2022年朝天椒區(qū)域試驗的34個品種，材料基本信息見表1。

1.2 方法

試驗于2022年在潦河試驗基地進行。2022年3月1日播種育苗，4月30日移栽定植，10月1日采收。試驗采用起壟栽培，雙行種植，株行距 18cm×50cm ，小區(qū)面積 8m² ，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.3 項目測定及方法

收獲時，各小區(qū)隨機選取10株，按照《辣椒種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》4進行主要農(nóng)藝性狀調(diào)查。農(nóng)藝性狀包括株高 X1 、株幅 X2 果實縱徑 X3 果實藝性狀變異系數(shù)在橫徑X4、果形指數(shù)X5、有效分枝數(shù)X6、單株果數(shù) X7 單果鮮質(zhì)量X8、單果干質(zhì)量 X9 、單株干果總質(zhì)量 X10

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用MicrosoftExcel2003軟件整理數(shù)據(jù)，采用SPSS24.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行相關(guān)性分析、通徑分析、多元逐步回歸和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1朝天椒主要農(nóng)藝性狀及變異性分析

由表2可以看出，各農(nóng)藝性狀變異系數(shù)在13.36%～30.00% 。其中，單株果數(shù)的變異系數(shù)最大，說明品種間單株果數(shù)差異明顯；其次是單果干質(zhì)量和株幅，變異系數(shù)分別為 29.84%.26.75% ；果實橫徑的變異系數(shù)最小，說明各品種間的果實橫徑差異較小。

2.2 朝天椒主要農(nóng)藝性狀間相關(guān)性分析

由表3可以看出，株高與株幅、單株干果總質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān)，與單株果數(shù)呈顯著正相關(guān)；株幅與單株干果總質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，與單株果數(shù)呈顯著正相關(guān)；果實縱徑與果形指數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量均呈極顯著正相關(guān)，與單株干果總質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，與單株果數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)；果實橫徑與單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，與果形指數(shù)、單株果數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；有效分枝數(shù)與果形指數(shù)、單株干果總質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；單株果數(shù)與單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量呈極顯著負(fù)相關(guān)；單果鮮質(zhì)量與單果干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；單果干質(zhì)量與單株干果總質(zhì)量呈顯著正相關(guān)。在10個性狀中，株高、株幅是植物學(xué)性狀，果實縱徑、果實橫徑、有效分枝數(shù)、單株果數(shù)、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量、單株干果總質(zhì)量是經(jīng)濟性狀。從相關(guān)分析結(jié)果看，植物學(xué)性狀株高和株幅均與單株干果總質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，這種相關(guān)關(guān)系可以為朝天椒優(yōu)良單株的篩選提供理論依據(jù)。在經(jīng)濟性狀中，單果干質(zhì)量、有效分枝數(shù)對單株干果總質(zhì)量影響較大。因此，在高產(chǎn)性狀選擇時，應(yīng)注重對有效分枝數(shù)及單果干質(zhì)量的選擇。

2.3朝天椒主要農(nóng)藝性狀對單株干果總質(zhì)量的多元回歸分析

以 X1～X9 為自變量，單株辣椒干果總質(zhì)量（Y）為因變量，采取多元逐步回歸分析，發(fā)現(xiàn)株高、果實縱徑、單株果數(shù)、單果干質(zhì)量進入最終回歸模型，得出多元逐步回歸方程： Y=-38.054+0.018X1+ 2.585X3+0.388X7+58.278X9° 0 ?=0.05 ， r²=0.909 ， F= 83.729）。該回歸方程表明，當(dāng)試驗中的其他因素處于平均水平時，株高、果實縱徑、單株果數(shù)、單果干質(zhì)量每增加一個單位（分別是 1cm.1cm.1 個 ??1g） ，單株辣椒干果總質(zhì)量可以分別提高0.018、2.585、0.388，58.278g 。在上述篩選出的4個因素中，單果干質(zhì)量對單株辣椒干果總質(zhì)量的貢獻最大，相關(guān)系數(shù)為0.397。

2.4朝天椒主要農(nóng)藝性狀對單株干果總質(zhì)量的通徑分析

為了進一步了解株高、果實縱徑、單株果數(shù)、單果干質(zhì)量等主要農(nóng)藝性狀對單株干果總質(zhì)量形成的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，在相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，將單株干果總質(zhì)量作為因變量 （Y） ，其他相關(guān)性狀作為自變量 （X） ，進行通徑分析。

由表4可以看出，34個朝天椒品種的9個農(nóng)藝性狀對單株干果總質(zhì)量的直接通徑系數(shù)大小依次是：單株果數(shù) （X7）gt; 單果干質(zhì)量 （X9）gt; 果實橫徑（X4）gt; 果實縱徑 （X3）gt; 有效分枝數(shù) （X6）gt; 果形指數(shù)（X5）gt; 株幅 （X2）gt; 株高 （X1）gt; 單果鮮質(zhì)量 （X8） 。單株果數(shù)對單株干果總質(zhì)量起的直接影響最大，為1.1910，其中通過果實縱徑、果實橫徑、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量對單株干果總質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)向間接影響，雖然總的直接影響小于間接影響（間接通徑系數(shù)總和為-3.2347），但單株果數(shù)與單株干果總質(zhì)量呈正相關(guān)，差異不顯著。單果干質(zhì)量對單株干果總質(zhì)量的直接作用僅次于單株果數(shù)，其直接通徑系數(shù)為0.9240，其中通過株高、株幅、果形指數(shù)、有效分枝數(shù)、單株果數(shù)產(chǎn)生間接負(fù)作用，但總的直接效應(yīng)大于間接效應(yīng)，且與單株干果總質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)為0.397，達(dá)到了顯著水平。可見，單果干質(zhì)量是影響單株干果總質(zhì)量的一個重要性狀。但是單果干質(zhì)量與單株果數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（ _r=-0.728^** ，單果干質(zhì)量通過單株果數(shù)對單株干果總質(zhì)量的間接通徑系數(shù)是負(fù)值 （-0.8670） ，因此，在以提高朝天椒產(chǎn)量為育種目標(biāo)時，既要考慮單果干質(zhì)量，也要兼顧單株果數(shù)。

2.5 朝天椒主要農(nóng)藝性狀的主成分分析

由表5可知，對10個農(nóng)藝性狀進行主成分分析，基于特征值大于1，提取出3個主成分，貢獻率分別為 39.979%.26.783%.13.439% ，累計貢獻率達(dá)到 80.201% ，可以代表全部指標(biāo)的大部分信息。因此，選擇前3個主成分作為綜合指標(biāo)確定主成分因子。第1主成分特征值為3.998，其載荷絕對值較大的性狀包括果實橫徑、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量和單株果數(shù)，可以把主成分1看作朝天椒產(chǎn)量性狀因子。第2主成分特征值為2.678，其載荷絕對值較高的性狀包括單株干果總質(zhì)量、果實縱徑、果形指數(shù)，可以把主成分2看作朝天椒果形因子。第3主成分特征值為1.344，其載荷絕對值較高的性狀為株高，可以把主成分3看作朝天椒株高因子。

3 討論與結(jié)論

筆者在本研究中通過變異分析表明，朝天椒10個主要農(nóng)藝性狀之間存在明顯的遺傳差異，變異系數(shù)在 13.36%～30.00% 之間，說明34個朝天椒品種的農(nóng)藝性狀變異豐富，為今后朝天椒高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)育種材料的選擇提供了保障。

農(nóng)藝性狀是鑒定種質(zhì)資源的重要指標(biāo)，育種者可利用其來判定親本材料的利用價值。相關(guān)性分析表明，朝天椒單株干果總質(zhì)量與株高、株幅呈極顯著正相關(guān)，與果實縱徑、有效分枝數(shù)和單果干質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，說明適當(dāng)?shù)卦黾又旮?、株幅、有效分枝?shù)及單果干質(zhì)量可以增加單株干果總質(zhì)量。這與任朝輝等、李偉等[15的研究結(jié)果有相同之處。植物學(xué)性狀株高和株幅有利于植物通風(fēng)透光，是保證植株有充足光合產(chǎn)物的基礎(chǔ)，為辣椒的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)提供必要條件。相關(guān)性分析只能體現(xiàn)各性狀對單株干果總質(zhì)量的相對重要程度，不能顯示貢獻作用方向，而通徑分析則能夠解釋各性狀是如何通過自身直接或通過其他性狀間接影響產(chǎn)量的[。通徑分析表明，單株果數(shù)對單株干果總質(zhì)量的正向影響最大，但是相關(guān)性差異不顯著，可能是由于通過果實縱徑、果實橫徑、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量對單株干果總質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)向間接影響，削弱了單株果數(shù)對單株干果總質(zhì)量的影響。另外，單果干質(zhì)量的直接通徑系數(shù)也較大，因此，在選育高產(chǎn)的朝天椒品種時，可將單株果數(shù)作為首選考慮性狀，同時也要兼顧單果干質(zhì)量。通過逐步回歸，得到影響朝天椒產(chǎn)量的主要性狀是單果干質(zhì)量、單株果數(shù)、果實縱徑及株高。主成分分析在大蔥[1]、黃瓜[8]、番茄[]等蔬菜作物綜合性狀評價中已有廣泛應(yīng)用。研究朝天椒農(nóng)藝性狀的主成分分析對選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的種質(zhì)材料有一定的幫助。筆者利用主成分分析法提取了產(chǎn)量、果形和株高3個主成分因子，可以代表10個性狀指標(biāo)的 80.201% 原始信息量。從產(chǎn)量上看，第一主成分值越大，果實橫徑、單果鮮質(zhì)量、單果干質(zhì)量和果實縱徑越大，單株果數(shù)、單株辣椒干果總質(zhì)量越小。從果形上看，第二主成分值越大，單株辣椒干果總質(zhì)量、果實縱徑、果形指數(shù)越大，果實橫徑越小。從株高上看，第三主成分值越大，株高、株幅越大，有效分枝數(shù)越少。綜合第一、二、三主成分，單株辣椒干果總質(zhì)量與單果干質(zhì)量、株高、株幅、單株果數(shù)有正向相關(guān)性，與相關(guān)性分析的結(jié)果一致。根據(jù)貢獻率大小，排序依次是產(chǎn)量、果形和株高，三者性狀間相互制約，因此在朝天椒高產(chǎn)育種過程中應(yīng)注意三者主成分之間的協(xié)調(diào)性，選育出綜合性狀優(yōu)良的朝天椒新品種。

綜上，筆者利用相關(guān)性分析、通徑分析和回歸分析等方法對朝天椒10個農(nóng)藝性狀進行研究，結(jié)果表明，單株果數(shù)、單果干質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、有效分枝數(shù)是影響單株干果總質(zhì)量的主要因素。利用主成分分析將朝天椒的主要農(nóng)藝性狀綜合為產(chǎn)量因子、果形因子和株高因子3個主成分，累計貢獻率為 80.201% 。在今后的研究工作中，可結(jié)合分子生物學(xué)、基因工程等現(xiàn)代育種技術(shù)對朝天椒種質(zhì)資源進行創(chuàng)新，為新品種選育奠定基礎(chǔ)。

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