11份越夏香蔥種質資源農藝性狀鑒定及耐熱性評價

郭元元 張 力 文俊麗 蔣月喜 李 洋 車江旅 宋煥忠 陳 琴 唐 娟 陳振東*

（1 廣西壯族自治區農業科學院蔬菜研究所，廣西南寧 530007；2 廣西壯族自治區蔬菜育種與新技術研究重點實驗室，廣西南寧 530007；3 廣西壯族自治區農業科學院成果轉化處，廣西南寧 530007）

香 蔥（L.var.Makino）又稱細蔥、四季蔥，是百合科蔥屬草本植物，味辛香，鮮食、加工、觀賞、藥用兼用，在我國南方地區普遍栽培，既是日常必不可少的調味料，更是重要的北運、外銷蔬菜和出口脫水特色蔬菜（秦健 等，2016；郭元元 等，2020）。香蔥性喜冷涼、怕高溫，越夏栽培香蔥產值高。但廣西夏秋季節漫長且多為高溫，高溫日灼氣灼等極易造成蔥管褪綠、蔥尖干黃、蔥白腐爛、組織老化和纖維增多、病害頻發甚至絕收等現象。因此，急需開展適宜夏秋種植的耐熱香蔥種質的引進、篩選及評價工作，摸清耐熱香蔥種質對夏秋炎熱的適應性，為產區香蔥越夏栽培提供優良種質。

目前，在高溫脅迫蔥屬作物耐熱性的鑒定及指標評價方面許多學者已展開了研究。Dubouzet 等（1993）曾對觀賞蔥屬植物的耐熱性進行評價。嚴子柱等（2006）的研究表明影響沙蔥生長的主要氣候因子為空氣相對濕度、水汽壓、日照時數和氣溫。蘇華（2006）發現不同大蔥品種的耐熱性存在顯著差異，通過各農藝及生理指標隸屬函數值計算，篩選出大蔥品種田喜與長寶的耐熱性較強。殷昭平（2008）發現大蔥耐熱性與葉色和葉面蠟粉量密切相關，而與各營養物質測定指標無一致的關系，并篩選出夏寶、夏黑、寶雞黑3 個耐熱性較強的品種。梁雪等（2012）發現耐熱大蔥品種春味、吉葉晚抽和長悅的葉片細胞膜和PS Ⅱ耐熱穩定性高于章丘大蔥，且葉片抗氧化酶活性較高是大蔥耐熱性較強的原因之一。而蔥屬耐熱研究進展中，香蔥耐熱性鑒定相關的研究報道較少。本試驗通過對11 份廣西香蔥種質的19 個農藝性狀進行鑒定評價和分析，鑒定評價廣西越夏香蔥種質的農藝性狀及耐熱性，篩選出具有潛力的適宜廣西南寧等地夏秋季種植的香蔥種質滿足產業需求，同時通過各農藝指標與耐熱性之間的關系，建立香蔥耐熱性綜合評價的數學模型，為香蔥耐熱性鑒定及育種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2020 年在廣西南寧市武鳴區雙橋鎮蘇宮村開展。2020 年4 月1 日深翻耙平整地，底肥施用有機肥2 000 kg ·（667 m），定植前按溝底寬20 cm、畦面寬1.0 m、畦高20 cm 做溝畦，田塊四周深挖排水溝。4 月21 日移栽不同香蔥種質，每穴5 個分蘗，行距15 cm，株距15 cm，每小區面積為6 m，采用隨機區組設計，每種質處理3 次重復。正常水肥管理，定植后15 d 香蔥長至第1次分蘗期進行第1 次追肥，所有小區統一施三元復合肥（N-P-K 為15-15-15，下同）20 kg ·（667 m），同時加尿素10 kg ·（667 m）提苗；香蔥高度約20 cm 左右為第2 次分蘗期，用三元復合肥25 kg ·（667 m）進行第2 次追肥；香蔥高度30 cm 左右為蔥白旺長期，用三元復合肥25 kg ·（667 m）進行第3 次追肥。定期觀察記錄田間農藝性狀數據并整理。

1.2 供試材料

前期試驗中供試的香蔥種質共15 份（表1），主要來源于廣西香蔥主產區使用的主栽種質。其中，AF47、AF60、AF79、AF83 不耐熱，在越夏栽培過程中死亡，剩余11 份種質供后續分析。

表1 供試15 份香蔥種質編號及來源

1.3 農藝性狀指標測定

田間農藝性狀調查參照《蔥種質資源描述規范和數據標準》（王海平和李錫香，2008）進行觀察記載。7 月2 日采收測產，每小區隨機選取3 穴香蔥測定株高、分蘗數、單株葉數、葉片長度、葉片橫徑、假莖橫徑、假莖長、單株質量、單產等9 個數量性狀，以及葉片伸展角度、葉姿、葉色、葉面蠟粉、葉節緊密度、假莖色、假莖基部形狀、假莖橫切面形狀、假莖肉色、耐熱性等10 個質量性狀（表2）。

表2 數量性狀的記錄標準及質量性狀的賦值

1.4 統計分析

采用Excel 2007 進行數據整理，應用SPSS 19.0 和DPS 7.05 計算各農藝性狀的平均值、標準差和變異系數。主成分分析進行KMO 和Bartlett球形檢驗，并采用具有Kaiser 標準化的四分旋轉法提取主成分。采用Pearson 檢驗進行相關性分析。采用組間聯接平方Euclidean 距離進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同越夏香蔥種質的農藝性狀分析

對11 份香蔥種質9 個數量性狀的均值及標準差進行比較，由表3 可見，不同香蔥種質的數量性狀差異較大。在株高方面，賀州鐘山撒子蔥AF65最高，達68.90 cm，極顯著高于其他種質；其次為哈爾濱四季蔥AF14 和田林米蔥AF63，分別為54.73、54.43 cm；柳州大黑米AF130 株高27.87 cm，極顯著低于其他種質。分蘗數最多的是柳州小黑米AF132，達48.33 個，顯著高于其他種質；分蘗數最少的為賀州鐘山撒子蔥AF65，僅為5.67個。單株葉數以百色田東米蔥AF85 最多，為6.46片；柳州大黑米AF130 最少，為2.02 片。葉片長度以賀州鐘山撒子蔥AF65 最大，為57.00 cm，極顯著高于其他種質；柳州大黑米AF130 最小，為15.43 cm，極顯著低于其他種質。葉片橫徑以賀州鐘山撒子蔥AF65 最大，為0.85 cm；柳州大黑米AF130 最小，為0.29 cm。假莖最長的為賀州鐘山撒子蔥AF65，達到14.00 cm，極顯著高于其他種質；柳州大黑米AF130 最短，為5.47 cm。假莖橫徑最大為賀州鐘山撒子蔥AF65，達到1.42 cm，極顯著高于其他種質；靈香2 號AF90 假莖最細，為0.44 cm。在不同香蔥種質的產量比較方面，單株質量最高的是賀州鐘山撒子蔥AF65，極顯著高于其他種質；其次為哈爾濱四季蔥AF14、百色田東米蔥AF85。折合每667 m產量方面，最高的是靈香2 號AF90，其次為白頭蔥AF131、賀州鐘山撒子蔥AF65，三者之間差異不顯著；而柳州大黑米AF130、田林米蔥AF63 兩者產量較低。

表3 香蔥種質9 個數量性狀的均值

2.2 越夏香蔥種質的農藝性狀指標分析

對11 份香蔥種質農藝性狀中9 個數量性狀進行統計及變異系數分析，由表4 可知，9 個數量性狀的變異系數平均值為0.43，其中，單株質量（0.86）、分蘗數（0.70）的變異系數超過均值，說明這2 個農藝性狀指標變異較為豐富。

表4 香蔥種質9 個數量性狀指標的描述統計及變異系數

對11 份耐熱香蔥種質的10 個質量性狀分布頻率進行分析，由表5 可見，11 份香蔥種質材料質量性狀分布較為廣泛。其中葉片伸展角度小于30°及30°～60°的分布頻率分別為42.42%、57.58%，未發現葉片伸展角度大于60°的種質；葉姿分布頻率分別為葉姿直30.33%、葉姿彎69.67%；葉色由淺到深分布頻率依次為淺綠36.36%、綠45.45%、藍綠9.09%、深綠9.09%，未發現有葉色黃綠種質；葉面蠟粉由無到多分布頻率依次為無9.09%、少81.82%、中9.09%，未發現有多蠟粉種質；葉節緊密度的疏、中、密分布頻率分別為81.82%、15.15%、3.03%；香蔥假莖顏色乳白及綠白分布頻率分別為81.82%、18.18%，未發現有假莖顏色土黃、淺褐及紫紅種質；假莖基部直筒形及圓錐形的分布頻率分別為24.24%、75.76%，未發現有假莖近紡錘及雞腿狀種質；假莖橫切面圓形占24.24%、橢圓形占75.76%；假莖肉色乳白及綠白分布頻率分別為36.36%、63.64%，未見紫白假莖肉色種質；種質耐熱性的強、中、弱依次占45.45%、36.36%、18.18%。

表5 香蔥種質10 個質量性狀的分布頻率

2.3 越夏香蔥種質的農藝性狀指標的主成分分析

基于農藝性狀進行主成分分析，選取前6 個特征值較大的成分，累計貢獻率為84.754%。由表6可知，第1 主成分初始特征值累計7.673，貢獻率38.363%，主要由株高、單株質量、葉片橫徑、葉片長度、假莖長、假莖橫徑、分蘗數、耐熱性、假莖色組成，可歸納為香蔥植株主要數量表型因素；第2 主成分特征值3.211，累計貢獻率54.420%，主要由葉片伸展角度、葉色、葉面蠟粉、假莖肉色組成，可歸納為香蔥主要質量表型因素；第3 主成分特征值2.131，累計貢獻率65.076%，由假莖基部形狀、單株葉數組成，可歸納為假莖構成因素；第4 主成分累計貢獻率72.730%，主要由葉節緊密度組成，可歸納為葉構成因素；第5 主成分累計貢獻率79.076%，主要由單產組成，可歸納為產量構成因素；第6 主成分累計貢獻率84.754%，主要由假莖橫切面形狀、葉姿組成。

表6 香蔥種質農藝性狀指標的成分矩陣

2.4 越夏香蔥種質聚類分析及綜合評價

采用組間聯接平方Euclidean 距離對主成分因素涉及農藝指標進行分析。如圖1 所示，當綜合評價值距離為2.96 時，11 份耐熱香蔥種質可以分為3 類。

圖1 越夏耐熱香蔥種質評價的聚類分析結果

第Ⅰ類品種包括那桐蔥AF31、百色田東米蔥AF85、柳州小黑米AF132、哈爾濱四季蔥AF14、靈香1 號AF89，典型性狀為：中耐熱品種，平均株高15.92 cm，單株質量平均約97 g，假莖較長、橫徑中等，平均單產為2 877.88 kg ·（667 m）。

第Ⅱ類品種包括靈香2 號AF90、白頭蔥AF131、賀州鐘山撒子蔥AF65，典型性狀為：強耐熱品種，平均株高14.54 cm，單株質量平均約126 g、較重，假莖較長、橫徑較粗，平均單產為3 763.20 kg ·（667 m）。

第Ⅲ類品種包括田林米蔥AF63、柳州大黑米AF130、扶照香蔥AF93，典型性狀為：弱耐熱，平均株高10.17 cm，單株質量較輕，假莖較短、橫徑較細，平均單產為1 360.35 kg ·（667 m）。

2.5 耐熱性回歸模型的構建

抽取計算數量性狀各指標與耐熱性的線性關系，進行多元曲線回歸分析，結果獲得最優方程（耐熱性）=7.376 -0.001（產量），其中r=0.668，值為0.025。

3 討論

3.1 耐熱香蔥種質的評價及利用前景

本試驗通過對比同等越夏栽培條件下各香蔥種質農藝性狀，發現靈香2 號AF90、白頭蔥AF131、賀州鐘山撒子蔥AF65 表現突出。廣西春夏季香蔥收購品種以株型適中或中大型為主，而夏秋季、冬季則以中小株型收購價格較高（秦健等，2016）。結合夏季及夏秋季香蔥種質的綜合性狀以及收購喜好，中型香蔥靈香2 號AF90、白頭蔥AF131 均是較適宜在廣西越夏、夏秋季推廣的優良種質。若以夏季香蔥收購平均價5 元 · kg計算，這2 個品種可在越夏栽培實現“萬元田”的效益。

3.2 香蔥耐熱性及其相關指標的評價體系建立

通過種質農藝性狀指標觀察進行表型鑒定分類是田間育種工作最常用方法之一，綜合運用聚類分析、主成分分析等方法進行種質資源評價和優良種質篩選，為蔥資源的利用、品種選育提供了良好的指導（苗錦山 等，2010；馬曉蓓 等，2017）。本試驗對自然越夏栽培條件下廣西香蔥種質農藝性狀指標進行了對比，結果發現數量性狀中以單株質量、分蘗數2 個指標的變異系數較高。劉賀娟等（2019）對大蔥種質進行分析發現變異系數最大的是單株質量，其次是開展度、假莖底徑和假莖長，與本試驗結果相似。苗錦山等（2010）認為以單株質量、株高、假莖質量3 個主成分作為選擇依據，可對蔥屬進行較全面的綜合性評估，劉暢（2020）發現薹質量和單株質量可考慮作為評價菜心耐高溫澇害能力強弱的重要指標，類似的，本試驗結果也同樣將株高、單株質量等性狀作為評價香蔥耐熱的重要指標。主成分分析及聚類分析在簡化指標和綜合評價中發揮了重要作用。本試驗將19 個香蔥農藝性狀指標數據轉化為6 個主成分，香蔥植株主要數量表型因素（株高、單株質量、葉片橫徑、葉片長度、假莖長、假莖橫徑、分蘗數、耐熱性、假莖色）、主要質量表型因素（葉片伸展角度、葉色、葉面蠟粉、假莖肉色）、假莖構成因素（假莖基部形狀）、葉構成因素（葉節緊密度）、產量構成因素（單產）等是決定香蔥表型的重要因子，這與李鴻雁等（2017）、馬江濤等（2020）對野生蔥屬、樓蔥的研究結果相似，可在育種中加以利用，重點把握。

本試驗采用聚類分析的方法，將11 份耐熱香蔥種質劃分為強耐熱性、中耐熱性、弱耐熱性三大類。呂立軍等（2020）也曾采用聚類分析的方法將大蔥耐低氮品種分為三大類，并建立了回歸模型方程，分析方法與本試驗相似。

本試驗通過數量性狀進行了多元回歸分析，最終獲得香蔥耐熱性與產量方程。然而影響香蔥耐熱性的因素還包括抗氧化酶系統、代謝物等很多方面，因此，在后續的研究中可以將這些因素逐步收納進來，以期得到更加完善的數學模型，用于耐熱香蔥種質篩選及育種研究，為廣西香蔥產業發展提供科學依據。

4 結論

供試的靈香2 號AF90、白頭蔥AF131 是最適宜在廣西夏秋季推廣的優良種質。選出的16 個主成分構成鑒定指標以及建立的數學模型可用于田間香蔥種質資源耐熱性的快速鑒定篩選。