白菜薹主要數量性狀的選擇及與單株產量的關系研究

吳湖龍

(長江大學園藝園林學院，湖北 荊州434025；湖北省宜都市農業產業化辦公室，湖北 宜都 443300)

成紅波，劉樂承

(長江大學園藝園林學院，湖北 荊州434025)

白菜薹(Brassicacampestrisssp.chinensis)是十字花科蕓薹屬小白菜亞種中的一個變種，是從小白菜中分離出來的一個變異類群[1,2]。白菜薹是廣大消費者所喜愛的蔬菜，在我國長江流域種植廣泛。產量是白菜薹栽培及育種的主要目標。數量性狀之間存在一定相關性，當對某一性狀進行選擇時，往往對其他性狀產生間接的影響，因而尋找與產量性狀密切相關且表現穩定的性狀，對白菜薹豐產育種具有重要意義。與白菜薹同屬作物如紅菜薹[3,4]、甘藍[5～7]、白菜[8～10]已經有大量的產量相關性狀的研究，但關于白菜薹產量相關性狀的研究尚未見報道。為此，通過相關分析、逐步回歸分析和通徑分析，探討了白菜薹16個數量性狀的相關性及15個數量性狀對單株產量的相對重要性，以期為白菜薹豐產育種實踐提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在湖北省荊州市長江大學園藝園林學院實習基地進行。供試材料為收集的荊州及周邊地區農民主要栽培的8份常規品種材料。2013年9月2日，將所收集到材料種子播種于營養缽中育苗，9月21日按行距30cm、株距25cm單行定植大田并進行常規管理。

1.2 試驗方法

在供試白菜薹群體中隨機選取24個單株，適時調查測定現蕾期(X1，d)、葉片數(X2，片)、最大葉寬(X3，cm)、最大葉長(X4，cm)、最小葉寬(X5，cm)、最小葉長(X6，cm)、葉柄長(X7，cm)、株高(X8，cm)、株幅(X9，cm)、單株薹數(X10，個)、薹長(X11，g)、薹粗(X12，cm)、單薹重(X13，cm)、薹葉重(X14，g)、薹葉比(X15)及單株產量(Y，g)共16個數量性狀。對16個數量性狀進行相關分析后，以單株產量為因變量、其余性狀為自變量，在逐步回歸的基礎上進行通徑分析。

數據分析采用SPSS、Excel軟件。

2 結果與分析

2.1 各性狀的變異系數

樣本變異系數為標準差與均值的比率，是衡量各樣本觀測值變異程度的重要統計量[12,13]。育種實踐表明，性狀的變異系數較大才有選擇潛力。從表1可以看出，16個數量性狀變異系數的大小依次為X14>X10>Y>X6>X13>X5>X15>X11>X2>X7>X4>X9>X12>X3>X8>X1。16個數量性狀的變異系數均超過10%，變幅都較大，都有選擇潛力。其中，薹葉重(X14)的變異系數最大(110.13%)，說明薹葉重較易通過栽培等措施修飾；現蕾期(X1)的變異系數最小(13.32%)，說明現蕾期可修飾程度較小。值得注意的是，單株產量(Y)的變異系數達到54.17%，說明單株產量具有很高的修飾潛力。

2.2 各性狀與單株產量的線性回歸關系

表2 15個數量性狀與單株產量的回歸分析

注：F0.01(1,22)=7.95，F0.05(1,22)=4.30。

以單株產量(Y)為因變量、其余15個數量性狀分別為自變量，通過F測驗對線性回歸關系進行顯著性測驗。結果(表2)顯示，株幅(X9)、薹長(X11)、單薹重(X13)3個性狀與單株產量的回歸關系都達極顯著水平，葉片數(X2)、薹粗(X12)2個性狀與單株產量(Y)的回歸關系達顯著水平，說明這5個性狀分別與單株產量有明確的線性回歸關系。同時，株高(X8)、薹數(X10)與單株產量(Y)的回歸關系趨近于顯著，也可以進行多元回歸分析和通徑分析，其余數量性狀與單株產量的回歸關系不顯著，應予剔除。

2.3 各性狀相關及逐步回歸關系

通過相關分析，得到了16個數量性狀的相關系數(表3)。從表3看出，各數量性狀與單株產量(Y)的相關系數依次為X13>X11>X9>X2>X12>X8>X10>X7>X5>X6>X4>X3>X14>X15>X1。但簡單的相關分析不能反映性狀間的真實關系，為進一步了解這些性狀對單株產量形成的本質效應，采用相關系數矩陣進行逐步回歸分析，逐步對偏回歸系數的顯著性進行測驗，得到最優多元回歸方程，從而篩選出與單株產量達到顯著相關的性狀。經逐步回歸分析，獲得的多元回歸方程為：Y= -397.65 + 32.599X10+ 10.509X13，F=36.939,P=1.33×10-7，達極顯著水平，則回歸方程有意義。結果表明，單株產量(Y)與薹長(X11)、株幅(X9)、葉片數(X2)、薹粗(X12)、株高(X8)等5個性狀相關不顯著，而與薹數(X10)和單薹重(X13)這2個性狀顯著相關。因此，高產育種時應著重對薹數和單薹重2個性狀進行選擇。

表3 16個數量性狀的相關系數

注：顯著水平臨界值為0.404，極顯著水平臨界值0.515。

2.4 7個性狀與單株產量的相關和通徑分析

利用通徑分析能全面了解諸多性狀間的相互關系。對與單株產量相關程度較高的7個數量性狀進行通徑分析，利用相關系數矩陣得到通徑系數(表4)。結果表明，7個數量性狀對單株產量的相對重要性依次為單薹重(PY-X13)>薹數(PY-X10)>株幅(PY-X9)>葉片數(PY-X2)>株高(PY-X8)>薹粗(PY-X12)>薹長(PY-X11)，其中葉片數和株高效應為負效應。

表4 7個性狀對單株產量的通徑系數

單薹重(X13)與單株產量(Y)的相關主要由直接效應提供，其直接通徑系數為0.7214，相關系數為0.7092，絕對值都最大，說明單薹重是影響單株產量的第一因素。同時，單薹重通過葉片數、株高、薹數對單株產量產生負向間接作用，但作用較小。因此，提高單薹重對提高單株產量有明顯作用。

2.4.2 薹數與單株產量的相關和通徑分析

薹數(X10)對單株產量(Y)的直接通徑系數為0.5539，相關系數為0.3581，說明它們的相關中直接作用占主要地位。同時，薹數通過葉片數、株高、薹長、薹粗和單薹重產生較小的負向間接作用。因此，增加薹數對提高單株產量有明顯作用。

2.4.3 株幅與單株產量的相關和通徑分析

株幅(X9)與單株產量(Y)的直接通徑系數為0.2681，相關系數為0.5444，說明它們的相關中直接作用較大。同時，株幅通過單薹重(PX9-X13-Y=0.2307)和薹數(PX9-X10-Y=0.1378)對單株產量產生較大的正向間接作用，而株幅通過葉片數和株高產生較小的負向間接作用。因此，株幅對單株產量的正向的直接影響和間接影響都較大。

2.4.4 葉片數與單株產量的相關和通徑分析

葉片數(X2)與單株產量(Y)的相關系數為0.4143，而直接通徑系數卻為-0.1046，前者表明葉片數與單株產量正相關，后者則表明葉片數對單株產量起負向直接作用。這個看似相互矛盾的結果，是因為葉片數還同時通過薹數(PX2-X10-Y=0.3299)和單薹重(PX2-X13-Y=0.1106)有2個明顯的正向間接作用，說明增加葉片數主要是通過薹數和單薹重的間接作用提高單株產量。

2.4.5 株高與單株產量的相關和通徑分析

株高(X8)與單株產量(Y)的相關系數為0.3771，而直接通徑系數卻為-0.094，前者說明株高與單株產量正相關，后者表明株高對單株產量起負向直接作用。這個看似相互矛盾的結果，是因為株高還同時通過單薹重(PX8-X13-Y=0.2315)和株幅(PX8-X9-Y=0.1751)有2個明顯的正向間接作用，說明增大株高主要是通過單薹重和株幅的間接作用提高單株產量。

2.4.6 薹粗與單株產量的相關和通徑分析

薹粗(X12)與單株產量(Y)的相關系數為0.4125，直接通徑系數為0.0521，二者相差較大。這是因為薹粗與單株產量的相關除直接作用外，還有薹粗通過單薹重的正向間接作用(PX12-X13-Y=0.5312)及薹粗通過薹數的負向間接作用(PX12-X10-Y=-0.2145)。因此，白菜薹育種中薹粗性狀的選擇不能忽視，要協調好薹粗與單薹重、薹數的關系。

2.4.7 薹長與單株產量的相關和通徑分析

薹長(X11)與單株產量(Y)的相關系數為0.5788，直接通徑系數為0.0363，二者相差較大。這是因為薹長與單株產量的相關除直接作用外，還有薹長通過單薹重的正向間接作用(PX11-X13-Y=0.60686)及薹長通過薹數的負向間接作用(PX11-X10-Y=-0.1260)。因此，白菜薹育種中薹長性狀的選擇也不能忽視，要協調好薹長與單薹重、薹數的關系。

2.5 決定系數分析及貢獻值評價

單薹重、薹數、株幅、葉片數、株高、薹粗、薹長對單株產量的決定系數如表5所示。由表5可知，決定系數絕對值的大小為dY-X13>dY-X10>dY-X10-X13>dY-X9-X13>dY-X9-X10>dY-X9>dY-X2-X10>dY-X12-X13>dY-X11-X13>dY-X8-X13>dY-X8-X9>dY-X10>dY-X2-X9>dY-X2-X13>dY-X10-X12>dY-X8-X10>dY-X2>dY-X10-X11>dY-X8>dY-X2-X8>dY-X9-X11>dY-X8-X11>dY-X12>dY-X9-X12=dY-X11-X12>dY-X2-X10>dY-X8-X12>dY-X2-X11。各數量性狀單獨或共同決定單株產量的相對程度，單薹重的作用居于首位，薹數的作用次之，單薹重和薹數的共同作用居第3位，說明單薹重和薹數是影響單株產量的主要因素，這與通徑分析的結果一致。由表5數據結果分析可知：R2=0.8197，表明所研究的7個性狀決定了單株產量變異的81.97%，基本可以描述白菜薹單株產量的表現。

表5 7個性狀對單株產量的決定系數

注：dn表示第n個性狀的決定系數。

表6 7個性狀對單株產量的總貢獻值與排序

根據通徑分析中各數量性狀對單株產量的決定系數計算各個性狀的貢獻值，可評價各個性狀對單株產量的貢獻(表6)，其大小為X13>X10>X9>X12>X11>X8>X2。顯然，貢獻值最大的是單薹重(X13)，其次是薹數(X10)，這與通徑分析結果一致，這說明在豐產育種過程中單薹重和薹數的作用十分關鍵。

3 結論

1)相關分析結果表明，白菜薹各數量性狀與單株產量的相關順序為單薹重>薹長>株幅>葉片數>薹粗>株高>薹數>葉柄長>最小葉寬>最小葉長>最大葉長>最大葉寬>薹葉重>薹葉比>現蕾期；通過線性回歸分析篩選出與單株產量相關的7個數量性狀分別為單薹重、薹長、株幅、葉片數、薹粗、株高、薹數；逐步回歸分析結果表明，要提高白菜薹單株產量，應著重考慮對薹數和單薹重性狀進行選擇。

2)通徑分析結果表明，要選育單株產量高的白菜薹品種，除了注重直接作用較大的單薹重、薹數、株幅3個性狀的選擇外，還應加強間接作用較大的株幅、葉片數、株高性狀的選擇，同時，協調好薹粗、薹長與單薹重、薹數性狀的關系也有利于提高單株產量。決定系數分析表明，本研究在確定自變量時已包含81.97%的影響因素，雖然仍有18.03%的影響因素未包含在內，但基本可以利用這些性狀描述白菜薹單株產量的表現。