娃娃菜主要農藝性狀相關性及灰色關聯度分析

張秀榮,張保才,魏崢楠,孫俞洪

（四川種都高科種業有限公司,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度分析鮮見報道。本研究應用灰色關聯度分析的方法,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程度及相互間的關系,為選育優質、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有限公司從國內外引進與收集的娃娃菜新優品種,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進行,該園區位于成都平原屬于亞熱帶溫潤氣候區,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。采用隨機區組設計,3次重復,四周設有保護行,株行距30 cm×30 cm,小區面積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,每小區隨機選取10株,測定與凈菜率相關的株高、株幅、外葉數、內葉數、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、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據。

1.4 試驗原理與方法

根據灰色系統理論[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,并將每個農藝性狀視為該系統的1個因素。以凈菜率為參考數列,記為Y0,以株高x1、株幅x2、外葉數 x3、內葉數 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x12、中柱高x13、單株毛重x14、單株凈重x15為比較數列,計算關聯系數及關聯度。

1.4.1 原始數據無量綱化處理

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,首先對原始數據進行無量綱化處理。

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

1.4.2 計算參考數列與比較數列的絕對差值

根據無量綱化值計算參考數列與比較數列的絕對差值。

1.4.3 計算關聯系數與關聯度

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

2 結果與分析

2.1 各農藝性狀的變異系數

由表1可知,娃娃菜16個農藝性狀的變異系數存在明顯的差異。各性狀變異系數由高到低依次為:內葉數＞外葉數＞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＞葉球寬＞株高＞葉球長＞最大葉長＞株幅。其中,內葉數的變異系數最高,為23.60%,表明供試材料在這個性狀上變異十分豐富。其次為外葉數和單株凈重,變異系數分別為18.40%和16.73%。株幅的變異系數最小,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定,變異系數小。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低,差異不大,但在內葉數和外葉數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,與內葉數呈極顯著正相關,與葉柄長、葉柄厚呈顯著負相關,與外葉數、球形指數呈極顯著負相關;單株凈重與株幅、葉柄寬、中心柱長呈顯著正相關,與內葉數、單株毛重呈極顯著正相關,與球形指數呈極顯著負相關;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,說明外葉數越多凈菜率越小;內葉數與葉球寬、中心柱長呈顯著正相關,與球形指數呈極顯著負相關;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、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度分析

根據灰色系統理論,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,由于娃娃菜各性狀的單位不統一,差別較大,為便于分析,利用公式（1）對原始數據進行無量綱化處理;單位統一后,按照公式（2）求得參考數列與比較數列的絕對差值,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系數（表3）,再由所得到的關聯系數利用公式（4）求得各農藝性狀與凈菜率的關聯度（表4）。

按照關聯分析的原則,關聯度大的數列與參考數列的關系最為密切,關聯度小的數列與參考數列關系則較遠。因此,從其排列順序看出:內葉數、單株凈重、中心柱長、最大葉寬、單株毛重與凈菜率的關聯度較大,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;葉球高和球形指數的關聯度較小,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系數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度分析

由表5可見,葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數的關聯度較大,說明葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數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;葉柄長和球形指數與單株凈重關聯度較小,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由大到小依次為:內葉數＞外葉數＞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＞葉球寬＞株高＞葉球高＞最大葉長＞株幅。內葉數、外葉數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度分析表明:凈菜率與內葉數、單株凈重呈極顯著或顯著正相關,關聯度分別居第1、2位。凈菜率與外葉數、球形指數、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,灰色關聯度分析中關聯度小;單株凈重與內葉數、單株毛重呈極顯著正相關,關聯度分別居第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呈極顯著負相關,關聯度居倒數第1位;與葉球寬呈正相關,但相關性不顯著,關聯度居第1位。

根據各農藝性狀相關性分析可知,內葉數、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、單株凈重呈極顯著或顯著正相關,與葉柄長、葉柄厚、外葉數和球形指數呈顯著或極顯著負相關。進一步的灰色關聯度分析結果表明:內葉數、單株凈重、中心柱長與凈菜率關聯度較大,是影響凈菜率的重要性狀;葉球寬、單株毛重、株幅、內葉數與單株凈重關聯度較大,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、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、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理論,在數據較少或分布不典型時,關聯分析的結果更可靠些。灰色關聯度分析是相對于一個發展變化系統進行發展動態量化比較的分析方法[9],不同地點、時間和環境都可能使各性狀發生改變,從而導致試驗結果的差異。因此,應對不同環境、不同年份做具體分析,根據主要育種目標,選育適合當地栽培的娃娃菜新優品種。