全 文 ：林业科学研究　２０１５，２８（４）：４６４ ４７２
ＦｏｒｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ
　　文章编号：１００１１４９８（２０１５）０４０４６４０９
药用印楝表型选择的因子分析及综合评价
彭兴民，吴疆罛，王有琼，郑益兴，马李一，张燕平
（中国林业科学研究院资源昆虫研究所，云南 昆明　６５０２２４）
收稿日期：２０１５０１０５
项目基金：国家“十一·五”科技支撑计划项目（２００６ＢＡＤ１８Ｂ０３０２）；国家“十二·五”科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ２１Ｂ０４）和国家自
然科学基金（３１２７０７１０）
作者简介：彭兴民（１９６２—），男，高级工程师主要研究方向：植物引种、种质创新与新品种选育Ｅｍａｉｌ：ｐｅｎｇｇｏｎｇ００７＠２１ｃｎ．ｃｏｍ
摘要：以因子分析和聚类分析作为药用印楝表型选择的分析评价方法，对药用印楝表型选择的分析评价方法进行实
证研究，结果表明：性状间呈显著或极显著相关；特征根＞１的４个公因子累计方差贡献率为８３．５３％，第１、第２、第
３和第４公因子方差贡献率分别为３１．３３％、２２．９８％、１５．１１％和１４．１０％，种仁质量（０．９９５１１）、种子质量（０．９５６７６）、
种子长（０．７８０１２）、印楝素Ａ＋Ｂ总含量（０．８６６６７）、印楝素Ｂ含量（０．８１９３４）、印楝素 Ａ含量（０．６８０８４）、地径
（０．９３９０４）、株产果实数（０．７２２８２）、印楝素 Ｂ与印楝素 Ａ比（－０．８３３６０）是表型选择分析评价中的典型代表变
量；Ｍａｎｔｅｌ检测发现，聚类分析能有效的表示３３个基因型样株表型性状的相似（异）性（ｒ＝０．８１，ｐ＝１．００）；各聚
类群的性状特征概括为：种子印楝素Ａ含量优异类、种子印楝素Ｂ含量优异类、种子高印楝素ＡＢ含量类、粒大饱满
类、树体大结实多类和无优异特性类；优树的综合评价标准：综合得分≥０．５９的为“好”，综合得分为０．５９ －０．１９
的为“中”，综合得分≤－０．１９的为“差”，按此标准，筛选出“好”、“中”、“差”优树各４株、１６株、１２株。与传统方
法相比，新方法可以更全面、科学、客观、便捷、直观地分析表型选择的综合选择指标，综合评价优树的优劣。
关键词：印楝；表型选择；因子分析；聚类分析；综合评价
中图分类号：Ｓ７２２．５　Ｓ７５９．３ 文献标识码：Ａ
ＦａｃｔｏｒＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＰｈｅｎｏｔｙｐｉｃ
ＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＯｆｉｃｉｎａｌＮｅｅｍＳｕｐｅｒｉｏｒＴｒｅｅｓ
ＰＥＮＧＸｉｎｇｍｉｎ，ＷＵＪｉａｎｇｃｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＹｏｕｑｉｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＹｉｘｉｎｇ，ＭＡＬｉｙｉ，ＺＨＡＮＧＹａｎｐｉｎｇ
（ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｓｅｃｔｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　６５０２２４，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｏｆｉｃｉｎａｌｎｅｅｍｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓ，
ａｎｄｔｏｅｍｐｉｒｉｃａｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｏｆｉｃｉｎａｌｎｅｅｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｔｏｆｉｎａｌｙｐｒｏｖｉｄｅｅｖｉｄｅｎｃｅｓａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｉｎｏｆｉｃｉｎａｌ
ｎｅｅｍｂｒｅｅｄｉｎｇ，１２ｃｈａｒａｃｔｅｒｓｃｏｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｑｕａｌｉｔｙａｎｄｙｉｅｌｄｉｎ３２ｐｒｉｍａｒｉｌｙｓｅｌｅｃｔｅｄｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ
ｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅａｓｆｏｌｏｗｓ：ａｍｏｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｓ，ａｔｌｅａｓｔｏｎｅｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｏｒｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｃｏｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈａｎｏｔｈｅｒ．Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆ４ｃｏｍｍｏｎｆａｃｔｏｒｓ（ｗｉｔｈｌａｔｅｎｔｒｏｏｔ＞１）ｗａｓ８３．５３％，
ｔｈｅｉｒｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｗａｓ３１．３３％ （ｔｈｅｆｉｒｓｔＰＣ，ｓｅｅｄｓｈａｐｅ），２２．９８％ （ｔｈｅｓｅｃｏｎｄＰＣ，ａｚａｄｉｒａｃｈｔｉｎｃｏｎｔｅｎｔ），
１５．１１％ （ｔｈｅｔｈｉｒｄＰＣ，ｓｅｅｄｙｉｅｌｄ），１４．１０％ （ｔｈｅｆｏｕｒｔｈＰＣ，ｒａｔｉｏｏｆａｚａｄｉｒａｃｈｔｉｎｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｄ
ｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｉｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅ：ｋｅｒｎｅｌｗｅｉｇｈｔ（０．９９５１１），
ｓｅｅｄｗｅｉｇｈｔ（０．９５６７６），ｓｅｅｄｌｅｎｇｔｈ（０．７８０１２），ｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｚａｄｉｒａｃｈｔｉｎＡ＋Ｂ（０．８６６６７），ｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｚａ
ｄｉｒａｃｈｔｉｎＢ（０．８１９３４），ｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｚａｄｉｒａｃｈｔｉｎＡ（０．６８０８４），ｇｒｏｕｎｄｄｉａｍｅｔｅｒ（０．９３９０４），ｓｅｅｄｙｉｅｌｄｐｅｒｔｒｅｅ
（０．７２２８２），ｒａｔｉｏｏｆａｚａｄｉｒａｃｈｔｉｎＢｔｏＡ（－０．８３３６０）．Ｍａｎｔｅｌｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｃｏｕｌｄｒｅｖｅａｌｔｈｅ
ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆ３３ｔｒｅｅｓ（ｒ＝０．８１，ｐ＝１．００）．Ｃｌｕｓｔｅｒｇｒｏｕｐｓｃｏｕｌｄｂｅｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄａｓ：ｔｙｐｅｏｆｈｉｇｈａｚａ
ｄｉｒａｃｈｔｉｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｙｐｅｏｆｆｕｌｓｉｚｅｏｆｓｅｅｄｓａｎｄｋｅｒｎｅｌｓ，ｔｙｐｅｏｆｌａｒｇｅｒｔｒｅｅａｎｄｈｉｇｈｓｅｅｄｙｉｅｌｄ，ａｎｄｔｙｐｅｏｆｎｏｒｍａｌ．
Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｒｉｍａｒｉｌｙｓｅｌｅｃｔｅｄｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓ：“Ｓｕｐｅｒｉｏｒ”（ｗｉｔｈｓｃｏｒｅ≥０．５９），“Ｍｅ
第４期 彭兴民等：药用印楝表型选择的因子分析及综合评价
ｄｉｕｍ”（ｗｉｔｈｓｃｏｒｅ－０．１９ ０．５９），“Ｐｏｏｒ”（ｗｉｔｈｓｃｏｒｅ≤－０．１９）．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｉｓｃｒｉｔｅｒｉｏｎ，ｐｒｉｍａｒｉｌｙｓｅｌｅｃｔ
ｅｄｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏ４“Ｓｕｐｅｒｉｏｒ”，１６“Ｍｅｄｉｕｍ”，ａｎｄ１２“Ｐｏｏｒ”ｔｒｅｅｓ．Ｗｉｔｈｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ
ｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｏｆｉｃｉｎａｌｎｅｅｍｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓｃａｎｂｅｄｉｒｅｃｔｌｙａｎｄ
ｅａｓｉｌｙｐｅｒｆｏｒｍｅｄａｎｄｊｕｄｇｅｄ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｅｖｉｄｅｎｃｅｓａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｉｎｏｆｉｃｉｎａｌｎｅｅｍｂｒｅｅｄｉｎｇ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｅｅｍ；ｏｆｉｃｉｎａｌｓｕｐｅｒｉｏｒｔｒｅｅｓ；ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓ；ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ
在实现树木良种化的过程中，有２次选择，即从
自然树木到优良类型（表型选择）、再到原种（表型
测定中还有１次再选择），这是从遗传性上解决质的
过程，表型选择的分析及评价是实现树木良种化不
可缺少的重要环节，在树木育种中具有重要的意义。
印楝（ＡｚａｄｉｒａｃｈｔａｉｎｄｉｃａＡ．Ｊｕｓｓ．）是５种直接用于加
工农药的植物之一［１］，对于全球防治病虫害、保障食
品和环境安全具有重要意义［２］。我国印楝规模化引
种已达十余年，药用印楝遗传改良工作正逐步开
展［３］。研究认为，印楝栽培种群是一个变异的群体，
遗传改良应注重优树变异的选择和利用［４－７］。因
此，研究表型选择的分析评价方法，具有重要的理论
与应用价值。
本课题在对云南１２个乡（镇）３１个选优样区的
印楝资源进行调查的基础上，以选优林分个体适应
性（病虫害、旱害和冻害）、树体结构（树高、枝下高、
地径和冠幅）、生物产量（单株结实量、种子长、种子
宽、种子粒质量、种仁粒质量和出仁率）和经济产量
（印楝素组分及其含量）等为评价指标，采用传统的
表型选择分析评价方法筛选了一批优树［８］；但传统
的表型选择分析评价方法难以完整体现药用印楝表
型选择所包含的属性，需要重新建立一套适合药用
印楝表型选择分析评价的方法。国外，印楝表型性
状在种源、群体水平上的变异已有研究［９－１０］，但药
用印楝表型选择以及表型选择分析评价方法的建立
等研究均未见报道。因子分析和聚类分析都是多对
象的多元变量分析，目的是进行变量的简化和排序
或分类［１１］。在植物领域，因子分析和聚类分析已广
泛应用于植株或品种间数量性状，尤其是品质性状
的分析评价［１２－１７］。本研究在前期工作的基础上，以
３２株药用印楝初选优树及对照的１２个品质和产量
相关性状为研究对象，采用因子分析和聚类分析构
建新的药用印楝表型选择分析评价体系，对所建立
的药用印楝表型选择分析评价方法进行实证研究，
旨在重新建立一套适合药用印楝表型选择的分析评
价方法，并在理论和实践上为分析评价药用印楝资
源和指导药用印楝育种提供新的思路和方法。
１　材料与方法
１．１　试验材料
在印楝云南分布区进行药用优树选择，采用对
比木法选出２３３株药用候选树，其中，印楝素总含量
（ａｚＡＢ）＞０．８０％的候选树 ３２株，为初选优树［８］。
选优样区位于２３°０６′ ２５°５１′Ｎ，１０１°５２′ ０３°１１′Ｅ，
海拔１９７ １３２５ｍ，年平均气温２１８ ２４５℃，年
平均降水量６３４ ８０５１ｍｍ。选优林分造林地均
为宜林荒山，土壤为燥红土，零星种植，株行距４ｍ
×４ｍ，面积一般不少于１０ｈｍ２，树龄５ ７ａ。初选
优树所在林分的平均木的总体平均值为对照（ＣＫ）。
初选优树的名称见表１。
１．２　测定项目与方法
１２个品质和产量相关性状是在前文［６］基础上
选取的。用游标卡尺量测地径（Ｄｚ）。株产果实数
（Ｇｓｓ）的估测方法：在东、西两面树冠的上、中、下３
个位置各选３个能代表结果状况的样枝，统计果实
数，计算平均每个样枝的果实数，统计植株的结果
枝数。
株产果实数＝结果枝数×样枝果实数
果实成熟中期，８：００—１２：００在树冠南面的中
部采样，分株采收、存放，约 ５００粒·株 －１，过熟果
（果皮变黄）不采，只采青色果，采下青色果存放 ２
ｄ，拣变黄变软的果实，除去青色、硬果，人工清洗，
自然风干，保存于冰箱冷藏室（４℃左右）待用。采
用ＧＢ／Ｔ３５４３７—１９９５的百粒四分法随机抽取３０粒
种子，用游标卡尺测量种子长（Ｓｌ）、种子宽（Ｓｗ），测
量精度０．０１ｃｍ，计算种子宽长比（Ｓｗｌ）；用１／１００００
天平称量种子粒质量（Ｓｔ）和种仁粒质量（Ｋｔ），称量
精度为０．０１ｇ，计算出仁率（ＫＳｔ）。用宗乾收等［１８］
提出的“印楝种仁中印楝素含量的快速液相色谱分
析”法分析种子印楝素 Ａ含量（ａｚＡ）和印楝素 Ｂ含
量（ａｚＢ），计算印楝素 Ａ＋印楝素 Ｂ总含量（ａｚＡＢ）
和印楝素Ｂ与印楝素 Ａ比（ａｚＢＡ）。性状检测人员
和检测仪器固定。
１．３　数据处理
首先采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＯｆｉｃｅＥｘｃｅ１２００３软件对原始
５６４
林　业　科　学　研　究 第２８卷
数据进行描述统计和隶属函数法（公式１）转换［１６］；转
换后的数据采用ＳＡＳ９．０ｓｙｓｔｅｍｆｏｒｗｉｎｄｏｗｓ（ＳＡＳＩｎ
ｓｔｉｔｕｔｅＩｎｃ．，Ｃａｒｙ，ＮＣ，ＵＳＡ．）软件进行相关分析和
因子分析［１９］。因子分析提取公因子的方法为迭代主
因子法，正交方差最大旋转，得到各公因子的特征值、
贡献率Ｅｊ、累计贡献率以及因子载荷阵、公因子分值
Ｆｊｎ；综合评价指标得分Ｄｎ的计算以相应公因子的贡
献率Ｅｊ为权重，通过对各因子得分值Ｆｊｎ进行加权得
到（公式２）。
Ｕｉｎ ＝
Ｘｉｎ－Ｘｉｍｉｎ
Ｘｉｍａｘ－Ｘｉｍｉｎ
（１）
Ｄｎ ＝∑
ｍ
ｊ＝１
Ｆｊｎ×Ｅｊ （２）
　　式中：Ｕｉｎ指第ｎ个性状第ｉ个指标的原始数据
经转换后的隶属函数值；Ｘｉｎ指第ｎ个性状第ｉ个指
标的原始测定结果；Ｘｉｍａｘ和Ｘｉｍｉｎ分别指性状组中第ｉ
个指标的最大和最小值；Ｄｎ为因子分析法得到的各
性状的综合分值；Ｆｊｎ为第ｎ个性状第ｊ个特征根 ＞
１的公因子的分值；ｍ为特征根 ＞１的公因子的个
数；Ｅｊ为第ｊ个公因子的方差贡献率。
以提取公因子值为指标，采用 ＮＴＳＹＳＰＣ２．１１ｅ
软件（ＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓＩｎｃ．，Ｓｅｔａｕｋｅｔ，ＵＳＡ）计算
ＤＩＳＴ距离系数，并用 ＵＰＧＭＡ聚类算法进行系统聚
类［２０］，最后用 Ｍａｎｔｅｌ检测分析３３个基因型样株提
取公因子综合得分的空间距离和距离矩阵间的同表
象相关性，以验证聚类是否能有效表示３３个基因型
样株表型性状的相似（异）性。
２　结果与分析
２．１　优树表型性状测定与结果分析
３２株印楝药用初选优树及对照（ＣＫ）表型性状
的测定结果（表１）显示：与对照相比，初选优树在印
表１　初选优树表型性状测定结果
优树
编号 名称
性状
ａｚＡ／％ ａｚＢ／％ ａｚＡＢ／％ ａｚＢＡ Ｓｌ／ｃｍ Ｓｗ／ｃｍ Ｓｗｌ Ｓｔ／ｇ Ｋｔ／ｇ ＫＳｔ／ｇ Ｇｓｓ／粒 Ｄｚ／ｃｍ
１ Ｗｗ０４０１ ０．７８ ０．２０ ０．９７ ０．２５ １．３９ ０．５９ ０．４３ ０．１６ ０．０８ ０．４８２３ ２６５０ １１．８０
２ Ｗｗ０４０２ ０．７１ ０．２０ ０．９１ ０．２８ １．１５ ０．６０ ０．５２ ０．１３ ０．０７ ０．４９０９ ２７６０ １２．３０
３ Ｗｗ０４１０ ０．６５ ０．１６ ０．８２ ０．２５ １．３２ ０．６１ ０．４７ ０．１７ ０．０８ ０．４７５ ３９８０ １５．２０
４ Ｗｗ０４１１ ０．６８ ０．１７ ０．８５ ０．２５ １．２９ ０．５８ ０．４５ ０．１４ ０．０７ ０．４５７９ ３６９０ １４．９０
５ Ｗｗ０４１８ ０．７０ ０．１９ ０．８９ ０．２６ １．３４ ０．６３ ０．４７ ０．１６ ０．０７ ０．４５９２ ３４００ １１．６０
６ Ｗｗ０４２１ ０．６４ ０．２９ ０．９３ ０．４６ １．２６ ０．６５ ０．５２ ０．１４ ０．０６ ０．４４５４ ２１７０ １１．００
７ Ｗｘ０４１６ ０．６５ ０．１９ ０．８５ ０．３０ １．６０ ０．７７ ０．４８ ０．２５ ０．１３ ０．５０８１ ５５００ １９．６０
８ Ｗｘ０４２３ ０．７２ ０．１８ ０．９０ ０．２５ １．６９ ０．６６ ０．３９ ０．２４ ０．１２ ０．５０８３ ５２００ １８．３０
９ Ｎｍｓ０５０３ ０．６３ ０．１８ ０．８１ ０．２９ １．４８ ０．７０ ０．４７ ０．２２ ０．１２ ０．５１７９ ２９００ １３．６０
１０ Ｎｍｓ０５０５ ０．６９ ０．１７ ０．８６ ０．２５ １．３１ ０．７１ ０．５４ ０．１９ ０．１０ ０．５１３ ２９８０ １３．７０
１１ Ｎｍｓ０５０６ ０．６９ ０．１８ ０．８７ ０．２６ １．２２ ０．６６ ０．５４ ０．１９ ０．０９ ０．４９２ ３２８０ １４．２０
１２ Ｎｍｓ０５０９ ０．７１ ０．２０ ０．９０ ０．２８ １．４１ ０．６４ ０．４５ ０．２１ ０．１１ ０．５２６６ ３５４０ １３．８０
１３ Ｚｚ０５０１ ０．６５ ０．１７ ０．８２ ０．２６ １．２９ ０．６４ ０．５０ ０．１３ ０．０６ ０．４８１５ ８５２０ １８．５０
１４ Ｌｄ０５０１ ０．６３ ０．２１ ０．８４ ０．３４ １．１８ ０．６４ ０．５４ ０．１３ ０．０６ ０．４４６３ ７５２０ ２３．００
１５ Ｌｄ０５０２ ０．６１ ０．１８ ０．７９ ０．３０ １．３８ ０．７１ ０．５１ ０．２３ ０．１２ ０．５２２１ ６７８０ ２４．００
１６ Ｌｄ０５０５ ０．８５ ０．２４ １．０９ ０．２８ １．４８ ０．６５ ０．４４ ０．１７ ０．０８ ０．４５５８ ６０５０ ２０．５０
１７ Ｌｄ０５０７ ０．７０ ０．１５ ０．８４ ０．２１ １．２４ ０．６３ ０．５０ ０．１４ ０．０７ ０．４６０１ ５１００ １４．５０
１８ Ｌｄ０５０９ ０．７２ ０．１８ ０．９０ ０．２５ １．３８ ０．７１ ０．５１ ０．１８ ０．０８ ０．４５６ ４６００ １６．１０
１９ Ｌｄ０５１０ ０．６５ ０．２０ ０．８５ ０．３１ １．６６ ０．６７ ０．４０ ０．２９ ０．１３ ０．４５４２ ５０２０ １６．６０
２０ Ｌｄ０５１１ ０．７０ ０．２２ ０．９２ ０．３２ １．４８ ０．６８ ０．４６ ０．１４ ０．０７ ０．４６２４ ５２８０ １７．８０
２１ Ｌｄ０５１３ ０．６９ ０．１７ ０．８７ ０．２５ １．２７ ０．６６ ０．５２ ０．１５ ０．０７ ０．４６４５ ５１１０ １８．４０
２２ Ａｔ０５１５ ０．６８ ０．２７ ０．９４ ０．３９ １．２９ ０．５７ ０．４５ ０．１２ ０．０５ ０．４３８４ ４５００ １７．９０
２３ Ａｔ０５１６ ０．７３ ０．１７ ０．９０ ０．２３ １．３０ ０．５８ ０．４５ ０．１３ ０．０６ ０．４６６６ ４３１０ １４．５０
２４ Ａｔ０５１７ ０．６８ ０．１７ ０．８５ ０．２５ １．４８ ０．６０ ０．４１ ０．１８ ０．１０ ０．５３９８ ３７８０ １４．６０
２５ Ａｔ０５１８ ０．６４ ０．１９ ０．８３ ０．３０ １．４４ ０．６６ ０．４６ ０．２１ ０．１０ ０．４９７６ ３２００ １６．４０
２６ Ｄｈｇ０５０４ ０．６６ ０．１７ ０．８３ ０．２６ １．１９ ０．５７ ０．４８ ０．１３ ０．０６ ０．４７７４ ６５００ １６．１０
２７ Ｄｈｇ０５０６ ０．６７ ０．１６ ０．８３ ０．２４ １．２０ ０．６３ ０．６１ ０．１８ ０．０９ ０．４７８９ ７５００ １７．２０
２８ Ｄｈｇ０５０７ ０．７３ ０．２２ ０．９５ ０．３０ １．３３ ０．６０ ０．４６ ０．１６ ０．０８ ０．４８０５ ６４００ １６．７０
２９ Ｄｈｇ０５１０ ０．７０ ０．２０ ０．９０ ０．２９ １．１７ ０．６１ ０．５３ ０．１３ ０．０６ ０．４７０５ ８２００ ２４．１０
３０ Ｌｄ０６１２ ０．６４ ０．１７ ０．８１ ０．２７ １．１４ ０．５９ ０．５２ ０．０９ ０．０３ ０．３４７１ ５８５０ １９．００
３１ Ｌｄ０６４２ ０．６４ ０．１５ ０．７９ ０．２４ １．１５ ０．６５ ０．５７ ０．１４ ０．０８ ０．５２０７ ５９００ ２３．００
３２ Ｗｗ０６０３ ０．６３ ０．１７ ０．８０ ０．２６ １．２１ ０．６７ ０．５６ ０．１３ ０．０７ ０．４８３４ ２１１０ １３．５０
３３ ＣＫ ０．４７ ０．１４ ０．６１ ０．２９ １．３９ ０．６７ ０．４８ ０．２２ ０．１０ ０．４５４５ ２３３５ １４．４
　　注：ａｚＡ，印楝素Ａ含量（％）；ａｚＢ，印楝素Ｂ含量（％）；ａｚＡＢ，印楝素Ａ＋Ｂ总含量（％）；ａｚＢＡ，印楝素Ｂ比印楝素Ａ；Ｓｌ，种子长（ｃｍ）；
Ｓｗ，种子宽（ｃｍ）；Ｓｗｌ，种子宽长比；Ｓｔ，种子粒质量（ｇ）；Ｋｔ，种仁粒质量（ｇ）；ＫＳｔ，出仁率（％）；Ｇｓｓ，株产果实数（粒）；Ｄｚ，地径（ｃｍ）。
６６４
第４期 彭兴民等：药用印楝表型选择的因子分析及综合评价
楝素组分含量和树体结实量方面表现较好，而在种
子（仁）形态（大小、质量）方面则表现一般，说明３２
株印楝药用初选优树在各项表型指标中表现出不同
程度的优良特性，对上述初选优树进行选优，必须依
据样品在１２项表型指标中的综合表现。根据药用
印楝的特性和选优目标，在表型选择时各表型指标
的衡量标准不同：印楝素 Ａ、Ｂ含量越高越好，含量
越高，表明品质越好；种子（仁）越大越好、质量越重
越好，种子（仁）大、重，表明种子（仁）粒大饱满，产
量高；树体和地径越大越好，树体和地径大小与产量
呈正相关，树体和地径大表明产量高。另外，不同指
标的计量单位或量纲不同，数据数量级也不一致，不
便于进行数据的分析，因此，在进行数据分析时需对
原始数据进行转化。
２．２　优树性状变异的相关性
经隶属函数法转换的数据进行简单相关性分
析，相关系数矩阵见表２。从表２可以看出：１２个性
状都至少与一个其它性状呈显著或极显著相关，其
中，印楝素Ａ和印楝素Ｂ与印楝素ＡＢ总含量、种子
长和种子宽与种子质量和种仁质量、种子质量与种
仁质量、地径与株产果实数，均达到极显著水平，呈
极显著正相关，结果表明，各表型性状彼此相关，并
不独立，表明印楝药用优树表型是一个复杂的综合
评价指标，有必要对其使用因子分析。
表２　初选优树性状的简单相关系数矩阵
ａｚＡ ａｚＢ ａｚＡＢ ａｚＢＡ Ｓｌ Ｓｗ Ｓｗｌ Ｓｔ Ｋｔ ＫＳｔ Ｇｓｓ Ｄｚ
ａｚＡ １．０００００ ＮＳ  ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ
ａｚＢ ０．３３８２９ １．０００００   ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ
ａｚＡＢ ０．９２０７６ ０．６７４４４ １．０００００ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ
ａｚＢＡ－０．２１４５２ ０．８４１０６ ０．１７９５０ １．０００００ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ
Ｓｌ ０．１１１６４ ０．１１６５８ ０．１４３０５ ０．０６６２１ １．０００００     ＮＳ ＮＳ ＮＳ
Ｓｗ －０．２４７３７－０．０９０７６－０．２１２１３ ０．０７９１８ ０．４６２９６ １．０００００ ＮＳ   ＮＳ ＮＳ ＮＳ
Ｓｗｌ－０．２７６８２－０．２１４１３－０．２９８９７－０．０５０４４－０．７４７２８ ０．１７００３ １．０００００  ＮＳ ＮＳ ＮＳ ＮＳ
Ｓｔ －０．１８１４４－０．１２２９９－０．１８５４９－０．００７６２ ０．７９１５５ ０．６２９８９－０．３７０８０ １．０００００   ＮＳ ＮＳ
Ｋｔ －０．１４７０６－０．１８６５８－０．１８６１５－０．０９０８４ ０．７４７８６ ０．６４５０８－０．３１１３２ ０．９６００２ １．０００００  ＮＳ ＮＳ
ＫＳｔ ０．０３５３５－０．２１１６３－０．０５９０５－０．２２９５２ ０．３１９３５ ０．３４０３５－０．０８７３６ ０．４８６００ ０．６７３７７ １．０００００ ＮＳ ＮＳ
Ｇｓｓ ０．１０４３２－０．０５３８８ ０．０６８０９－０．０８７３７－０．１４７５２－０．０６８７３ ０．２０３９８－０．１６０５３－０．１７６８６－０．１３１４５ １．０００００ 
Ｄｚ －０．０５５７２－０．０２３６６－０．０４０４４ ０．０４０８９－０．０４５８１ ０．１６４３６ ０．２００１１ ０．０１５２６－０．０１１１８－０．０４４７９ ０．８０４７５１．０００００
　　注：ｒ０．０５（３２）＝０．３４９；ｒ０．０１（３２）＝０．４４９。、分别表示在５％和１％水平显著性；ＮＳ表示差异不显著。
２．３　影响优树间性状差异的因子数及其解释
迭代主因子分析１２项指标的前４个公因子（特
征根 ＞１）、方差贡献率 Ｅｊ、累计方差贡献率和因子
载荷矩阵见表３。从表３可以看出：前４个综合指标
或公因子的累计贡献率达８３．５３％，即这４个公因子
所含信息占总体信息的８３．５３％，表明前４个综合指
标能代表１２个单项指标的绝大部分信息，且具有较
明显的生物学意义，可以分别用这４个公因子对３３
样株表型选择指标进行概括分析评价。第１公因子
（ＰＣ１）贡献率为３１．３３％，决定第１公因子大小的主
要是种仁质量（Ｋｔ）、种子质量（Ｓｔ）和种子长（Ｓｌ），其
特征向量所凝聚的生物学信息主要是种子形态因素
或产量组分；其向量间的关系表明，种子粒大饱满，
产量高。第２公因子（ＰＣ２）贡献率为２２．９８％，决定
第２公因子大小的主要是印楝素总含量（ａｚＡＢ）、印
楝素Ｂ含量（ａｚＢ）和印楝素Ａ含量（ａｚＡ），其特征向
量所揭示的生物学信息主要是印楝素组分及其含量
构成因子；其向量间关系表明，种子印楝素 Ａ含量
（ａｚＡ）、印楝素 Ｂ含量（ａｚＢ）和印楝素 Ａ＋印楝素 Ｂ
总含量（ａｚＡＢ）高，种子品质好。第３公因子（ＰＣ３）
贡献率 １５．１１％，决定第 ３公因子大小的是地径
（Ｄｚ）和株产果实数（Ｇｓｓ），其特征向量所凝聚的生
物学信息主要是树体结实量因子；其向量间关系表
明，株产果越多，产量越高，而地径（Ｄｚ）大小与产量
高低正相关，地径（Ｄｚ）越大，产量越高。第４公因
子贡献率１４．１０％，决定第４公因子（ＰＣ４）大小的主
要是印楝素Ｂ含量与印楝素Ａ含量比（ａｚＢＡ），其特
征向量所凝聚的生物学信息主要是印楝素Ｂ含量与
印楝素Ａ含量比率关系，其大小反映印楝素组分的
变化，为印楝素组分比因子。第１和第３公因子都
与产量相关，可以大致概括为产量因子；第２、第４公
因子都与品质相关，可以大致概括为种子品质性状
因子。
从以上结果可以看出：因子分析可获得３３样株
７６４
林　业　科　学　研　究 第２８卷
的相关矩阵的特征值、贡献率 Ｅｊ、累计贡献率、因子
载荷阵，能探求并解释影响药用印楝表型选择分析
评价的关键因子，验证表明，因子分析用于药用印楝
表型选择分析可行。因此，药用印楝表型选择适合
使用因子分析进行分析。
表３　影响初选优树间性状差异的因子数及其解释
性状和指标
因子
第１公因子 第２公因子 第３公因子 第４公因子
变量共同度
ａｚＡ －０．２３２８９ ０．６８０８４ －０．０４４３２ ０．６４６１７ ０．９１４３０９４３
ａｚＢ －０．２５５８２ ０．８１９３４ ０．２１４９７ －０．４３５１９ ０．９６５６９６７５
ａｚＡＢ －０．２８０２８ ０．８６６６７ ０．０６７４０ ０．３３３１７ ０．９２２０４２３６
ａｚＢＡ －０．１１８３７ ０．４５８６２ ０．２９３４１ －０．８３３６０ ０．９６７６１８０７
Ｓｌ ０．７８０１２ ０．４４６５０ ０．０８２４２ ０．０６５９７ ０．８６６６３２６５
Ｓｗ ０．５９９７９ －０．０８９０７ ０．２４５２４ －０．１３７７０ ０．６４５７８２８５
Ｓｗｌ －０．３３２４７ －０．５００６５ ０．１３８３５ －０．１１２２４ ０．６００８７２８９
Ｓｔ ０．９５６７６ ０．１０１２６ ０．１１９８６ －０．０３３９２ ０．９１５７０６５６
Ｋｔ ０．９９５１１ ０．０５７７０ ０．０９６８９ ０．０５２５７ ０．９５３３２１３０
ＫＳｔ ０．５３９７８ －０．０１３８７ －０．０２５８１ ０．１８７１１ ０．４８９２３５７２
Ｇｓｓ －０．２５０７０ －０．１５７１３ ０．７２２８２ ０．３０８０１ ０．８８３５２３０９
Ｄｚ －０．０８８４５ －０．２０１４１ ０．９３９０４ ０．１８０３４ ０．８９８６５３０２
特征值 ３．７５９４１７９９ ２．７５８０３７２４ １．８１３４６１４１ １．６９２４７８１２
贡献率／％ ３１．３３ ２２．９８ １５．１１ １４．１０
累计贡献率／％ ３１．３３ ５４．３１ ６９．４２ ８３．５３
　　注：性状同表１。
２．４　各优树的因子得分及排名
因子分析还能获得各公因子分值 Ｆｊｎ。根据各
公因子分值Ｆｊｎ可对３３样株在每个公因子上进行排
序。３３样株在每个公因子上的得分和排序情况（表
４）表明：３３样株在 ４个公因子上的得分和排序不
一致。
以上结果显示：因子分析可对３３样株在每个公
因子上进行排序。因此，表型选择适合使用因子分
析进行评价；但各优树在４个公因子上的得分和排
序不一致，表明用单个公因子评价药用印楝优树会
得出不同甚至相反的结论。因此，必须进行综合
评价。
２．５　各优树的分布
为探明各优树在４个公因子中的分布则需作聚
类分析。以３３样株的４个公因子值为指标，进行系
统聚类分析，聚类结果见图１。图１反映了优树间的
相似性关系，欧式平均距离为２．２２４ ０１７６。按欧
式平均距离１．７１２的阈值把３３个基因型聚为４类：
即由Ｗｗ０４２１、Ｌｄ０５０５和 ＣＫ３株自成体系的个类
（Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅳ类）和由其余３０株优树聚成的Ⅲ
类。按欧式平均距离１．２００的阈值把Ⅲ类分为４个
亚类：Ｗｘ０４１６、Ｗｘ０４２３、Ｌｄ０５０２、Ｌｄ０５１０组成Ⅲ１亚
类，Ｌｄ０５１１、Ａｔ０５１５、Ｄｈｇ０５０７组 成 Ⅲ２亚 类，
Ｚｚ０５０１、Ｄｈｇ０５０６、Ｌｄ０６４２、Ｌｄ０５０１、Ｄｈｇ０５１０、Ｌｄ０６１２
组成Ⅲ４亚类，其余１７株优树组成Ⅲ３亚类。除分
“类”和“亚类”外，还可按欧式平均距离０．６８８的阈
值把各亚类分为次亚类，从次亚类中找出具有优异
特性的单株。
Ｍａｎｔｅｌ检测发现：表象相关系数ｒ＝０．８１，ｐ＝
１．００，表明３３样株综合得分的 ＤＩＳＴ距离系数的空
间距离和距离矩阵间全相关，聚类分析能有效的表
示３３样株表型性状的相似（异）性。各聚类群的性
状特征概括为：Ⅰ类（Ｗｗ０４２１）和Ⅱ类（Ｌｄ０５０５）分
别为种子印楝素Ｂ含量、印楝素Ａ含量优异类，Ⅲ１
亚类为粒大饱满类，Ⅲ２亚类为高印楝素总含量
（ａｚＡＢ）类，Ⅲ３亚类为树大结实多类，而Ⅲ４亚类
与Ⅳ类（对照）同类，为无优异特性类（表５）。
聚类分析可以直观地揭示各印楝药用优树间表
型性状差异状况，能更具直观、简便地区分出各优树
自然类型分类的特点；所以，药用印楝表型选择的分
析与评价适合使用聚类分析。
２．６　优树的综合评价
以３３样株因子分析相应公因子的贡献率 Ｅｊ为
权重，通过对各因子得分值Ｆｊｎ进行加权得到综合评
价指标得分 Ｄｎ（公式２），并按综合得分进行排序
（表４）。根据３３样株的分布（图１）及其综合得分
（表４），可计算出各聚类样株的平均综合得分（表
５）。各类群平均综合得分值大小或综合表现排序：
Ⅱ类＞Ⅲ１类＞Ⅲ２类＞Ⅰ类＞Ⅲ３类＞Ⅲ４类＞
８６４
第４期 彭兴民等：药用印楝表型选择的因子分析及综合评价
表４　各初选优树因子得分及排名
优树
编号 名称
因子
第１公因子
得分 排名
第２公因子
得分 排名
第４公因子
得分 排名
第４公因子
得分 排名
综合评价
得分 排名
１ Ｗｗ０４０１ －０．１９８５６ １７ １．７４４４６ ２ －０．４９３４０ ２２ －１．３６９４３ ３２ ０．０７１０３ １５
２ Ｗｗ０４０２ －０．９６１２０ ３０ ０．２９４６４ １１ －０．１４４４６ １６ －１．１２１７６ ２９ －０．４１３４３ ２９
３ Ｗｗ０４１０ －０．１８４１１ １５ －０．２５０９６ １９ －０．７２７４３ ２８ －０．５９８２８ ２２ －０．３０９６２ ２５
４ Ｗｗ０４１１ －０．６９４４２ ２５ ０．２７１１８ １２ －０．６５０７３ ２６ －０．８０９４７ ２５ －０．３６７７１ ２７
５ Ｗｗ０４１８ －０．３８３１５ １９ ０．４０８２３ １０ －０．１９５８５ １７ －１．１２８６９ ３０ －０．２１４９７ ２２
６ Ｗｗ０４２１ －０．７５６８５ ２６ －０．５３５１９ ２５ ３．５９２６９ １ －１．４０００４ ３３ －０．０１４６６ １６
７ Ｗｘ０４１６ ２．２０５２６ １ －０．４５３５８ ２４ ０．５６４５０ ７ ０．９４９７９ ８ ０．８０５８９ ３
８ Ｗｘ０４２３ １．８５７８６ ３ １．２１００８ ３ －０．４７９９７ ２１ ０．２５７７６ １３ ０．８２３９６ ２
９ Ｎｍｓ０５０３ １．３７５８８ ５ －０．６７１４３ ２６ ０．０６４０７ １３ －０．８８９９６ ２７ ０．１６０９７ ９
１０ Ｎｍｓ０５０５ ０．５２８５６ １０ －０．３８７４５ ２３ －０．６３０６９ ２５ －０．５６１７８ ２１ －０．０９７９５ １８
１１ Ｎｍｓ０５０６ －０．０２６２１ １４ －０．２７９３８ ２１ －０．４２１９６ ２０ －０．５２９７９ ２０ －０．２１０８７ ２１
１２ Ｎｍｓ０５０９ ０．８９５３９ ６ ０．６６３９１ ６ －０．１３２１１ １５ －０．７４６６８ ２４ ０．３０７８５ ８
１３ Ｚｚ０５０１ －０．５０７７５ ２２ －０．２７８５３ ２０ －０．５１７８８ ２４ １．２６４１４ ５ －０．１２３０９ １９
１４ Ｌｄ０５０１ －０．８３４０２ ２８ －０．８２５１７ ２９ １．１５７０２ ３ １．７４０３５ ３ －０．０３０７１ １７
１５ Ｌｄ０５０２ １．４５０１２ ４ －１．０９２０３ ３１ ０．２２７０４ １０ １．７７５２６ ２ ０．４８７９９ ５
１６ Ｌｄ０５０５ ０．２７７２９ １１ ２．７３８１８ １ ０．６１６５２ ６ １．１５４９３ ６ ０．９７２１１ １
１７ Ｌｄ０５０７ －０．６８７６０ ２４ ０．０６６１９ １６ －１．３６０７２ ３３ －０．２０８１１ １８ －０．４３５１６ ３０
１８ Ｌｄ０５０９ ０．２１９７６ １２ ０．２１８００ １４ －０．２３０８９ １８ ０．１９０３３ １４ ０．１１０９０ １２
１９ Ｌｄ０５１０ １．９９６１６ ２ ０．１３４５６ １５ ０．８４５７８ ５ －０．０７４５１ １６ ０．７７３６１ ４
２０ Ｌｄ０５１１ ０．１２５７５ １３ ０．５４６０２ ９ １．０６１７３ ４ ０．３９６０３ １２ ０．３８１１４ ６
２１ Ｌｄ０５１３ －０．３９２２３ ２１ －０．０８７０４ １８ －０．４９４４６ ２３ ０．４９９４９ ９ －０．１４７１７ ２０
２２ Ａｔ０５１５ －１．０５２３５ ３２ ０．６１５１４ ８ ２．３６６６４ ２ －０．１１９３６ １７ ０．１５２４３ １１
２３ Ａｔ０５１６ －０．８３３２４ ２７ ０．９７５０２ ５ －１．００８６０ ３１ －０．６１７７５ ２３ －０．２７６５０ ２４
２４ Ａｔ０５１７ ０．７２４７０ ８ ０．６４０１６ ７ －０．９４３７０ ２９ －０．８５６５４ ２６ ０．１１０７９ １３
２５ Ａｔ０５１８ ０．８４４１２ ７ －０．３８１９８ ２２ ０．３３３２１ ９ －０．５２０７８ １９ ０．１５３６０ １０
２６ Ｄｈｇ０５０４ －１．００４１０ ３１ －０．０２３７５ １７ －０．７０３２５ ２７ ０．１５２７１ １５ －０．４０４７７ ２８
２７ Ｄｈｇ０５０６ －０．３９０１２ ２０ －０．６９０８９ ２７ －０．９６５５７ ３０ １．１１３９０ ７ －０．２６９８３ ２３
２８ Ｄｈｇ０５０７ －０．１９３１０ １６ １．１３４７５ ４ ０．４１３７８ ８ ０．４１１７４ １１ ０．３２０８４ ７
２９ Ｄｈｇ０５１０ －０．８６６８４ ２９ ０．２５８４６ １３ ０．１５４８６ １２ ２．０９７７７ １ ０．１０７００ １４
３０ Ｌｄ０６１２ －２．１８４０７ ３３ －０．７６８０９ ２８ ０．１６１１７ １１ ０．４７６８６ １０ －０．７６９１９ ３３
３１ Ｌｄ０６４２ －０．３４３８３ １８ －１．０１８２８ ３０ －１．１１５０６ ３２ １．３８５４９ ４ －０．３１４８５ ２６
３２ Ｗｗ０６０３ －０．６４６１３ ２３ －１．１９１５４ ３２ －０．３８３８８ １９ －１．０１０８１ ２８ －０．６７６７８ ３１
３３ ＣＫ ０．６３９０２ ９ －２．９８３７１ ３３ ０．０４１５８ １４ －１．３０２８２ ３１ －０．６６２８７ ３２
ＣＫ类。由各类群样株综合得分的变幅看出：类群间
样株并没有完全按综合得分大小分布，表明各类群
的平均综合得分并不能作为优树实际表现的分类标
准，若按优树的实际表现进行分类，还需进行再
选择。
表５　各聚类群性状的平均值及综合得分
性状 Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ１ Ⅲ２ Ⅲ３ Ⅲ４
Ⅳ（ＣＫ）
ａｚＡ／％ ０．６４ ０．８５ ０．６６ ０．７０ ０．６６ ０．６９ 　０．４７
ａｚＢ／％ ０．２９ ０．２４ ０．１９ ０．２４ ０．１８ ０．１８ ０．１４
ａｚＡＢ／％ ０．９３ １．０９ ０．８５ ０．９４ ０．８３ ０．８６ ０．６１
Ｓｌ／ｃｍ １．２６ １．４８ １．５８ １．３７ １．１９ １．３２ １．３９
Ｓｗ／ｃｍ ０．６５ ０．６５ ０．７０ ０．６２ ０．６３ ０．６４ ０．６７
Ｓｔ／ｇ ０．１４ ０．１７ ０．２５ ０．１４ ０．１３ ０．１７ ０．２２
Ｋｔ／ｇ ０．０６ ０．０８ ０．１３ ０．０７ ０．０６ ０．０８ ０．１０
Ｇｓｓ／粒 ２１７０．００ ６０５０．００ ５６２５．００ ５３９３．００ ７２４８．００ ３７５８．２４ ２３３５．００
Ｄｚ／ｃｍ １１．００ ２０．５０ １９．６３ １７．４７ ２０．８０ １４．４２ １４．４０
综合得分 －０．０１ ０．９７ ０．８２ ０．４９　　　　０．３８ ０．１５　　　　０．３１ －０．６８　　　　０．１１ －０．７７　　　　 －０．６６
平均综合得分 －０．０１ ０．９７ ０．７２ ０．２８ －０．１６ －０．２３ －０．６６
　　注：性状同表１。
９６４
林　业　科　学　研　究 第２８卷
图１　３２株药用印楝初选优树及对照的ＵＰＧＭＡ聚类图（Ｍａｎｔｅｌ检测，ｒ＝０．８１，ｐ＝１．００）
　　Ⅱ类群（Ｌｄ０５０５）、Ⅲ１类群（Ｗｘ０４１６、Ｗｘ０４２３、
Ｌｄ０５０２、Ｌｄ０５１０）和 Ⅲ２类群 （Ｌｄ０５１１、Ａｔ０５１５、
Ｄｈｇ０５０７）８株综合排名均名列前茅，性状表现好，其
余２５株综合排名居后，性状表现较差。分别计算性
状表现好的８株和性状表现较差的２５株的平均综
合得分，以此制定３２株优树表型选择的综合评价标
准：综合得分≥０．５９的为“好”，综合得分为０．５９
－０．１９的为“中”，综合得分≤ －０．１９的为“差”。
按此标准，可筛选出表型选择“好”、“中”、“差”的各
类优树（表 ６）。由各类群的综合得分变幅可以看
出：类群间优树综合得分按大小分布，表明按此标准
进行分类能完全反映各优树的实际表现。
综合评价结果表明：因子分析结合聚类分析可
计算出各聚类群优树的平均综合得分，以此制定药
用印楝表型选择的综合评价标准，对优树作出综合
评价。因此，表型选择适合使用因子分析和聚类分
析进行综合评价。
表６　３２株印楝药用初选优树综合评价
综合评价 综合得分 平均综合得分 样本量 样本分布情况
好 ≥０．５９
０．６０
０．９７ ０．７７
４ Ｌｄ０５０５、Ｗｘ０４１６、Ｗｘ０４２３、Ｌｄ０５１０
中 ０．５９ －０．１９
０．１２
０．４９ －０．１５
１６
Ｌｄ０５０２、Ｌｄ０５１１、Ａｔ０５１５、Ｄｈｇ０５０７、Ｗｗ０４２１、Ｗｗ０４０１、Ｎｍｓ０５０３、Ｎｍｓ０５０５、
Ｎｍｓ０５０９、Ｌｄ０５０９、Ａｔ０５１７、Ａｔ０５１８、Ｌｄ０５０１、Ｄｈｇ０５１０、Ｌｄ０５１３、Ｚｚ０５０１
差 ≤－０．１９
－０．４１
－０．２１１ －０．７７
１３
Ｗｗ０４０２、Ｗｗ０４１０、Ｗｗ０４１１、Ｗｗ０４１８、Ｎｍｓ０５０６、Ｌｄ０５０７、Ａｔ０５１６、Ｄｈｇ０５０４、
Ｗｗ０６０３、Ｄｈｇ０５０６、Ｌｄ０６４２、Ｌｄ０６１２、ＣＫ
　　注：平均综合得分值列各行下排为综合得分值。
３　小结与讨论
３．１　表型选择分析评价方法的构建
印楝株产果实数、地径、树高、印楝素 Ａ、Ｂ总含
量、印楝素Ａ含量及印楝素 Ｂ含量等６个表型性状
是造成表型差异的主要表型性状［６］；因此，本研究主
要从种子品质与产量的角度对表型选择进行分析评
价。本研究１２个性状都至少与一个其它性状呈显
著或极显著相关，表明药用印楝优树表型是一个复
杂的综合评价指标，表型选择分析评价实质上是一
个多目标的多元统计分析问题。定性描述、描述统
计、单变量分析和专家打分等是过去表型选择分析
０７４
第４期 彭兴民等：药用印楝表型选择的因子分析及综合评价
评价普遍采用的方法。彼此相关的指标采用上述传
统分析评价方法进行分析评价，会导致各单项指标
提供的信息发生重叠，不易得出简明的规律，不仅增
加了分析问题的难度，而且会歪曲研究对象间的真
实差异［１５，２０］。前期研究［８］也表明，采用 ｔ检验方法
进行表型选择的分析评价，只能对优树与对比木间
差异进行比较，获得比对比木优良的单株，但入选单
株（或优树）间的差异不能深入探究，难以完整体现
药用印楝表型选择所包含的属性。综上，传统分析
评价方法的视角单一，技术手段的科学性、客观性受
到质疑，也较繁琐，所获结果是初步的，且不够直观。
因此，上述传统分析评价方法不适于做表型选择的
深入分析及评价。
多目标的多元统计分析进行变量的简化和排序
或分类，基本方法有二，方法之一是推导变量的线性
组合以概括原始数据集中的差异（Ｒ方式分析法），
也就是基于从变量或对象间相关矩阵中抽取的特征
向量和特征值进行变量的简化和排序；另一种方法
是根据对象间不相似测度的方法（Ｑ方式分析法），
也就是基于对象间相似性或不相似性直接对对象进
行简化和分类。基于从变量或对象间相关矩阵中抽
取的特征向量和特征值的方法很多，目前主要采用
主成分分析（ＰＣＡ）。主成分分析采用的分析方法相
对来说比较简单和粗糙，而因子分析采用的分析方
法更加精细和深入［２１］。因子分析是基于从变量或
对象间相关矩阵中抽取的特征向量和特征值进行变
量的简化和排序，目的或结果是排序；聚类分析是根
据对象间不相似测度进行变量的简化和分类，目的
或结果是分类。结果展示上，因子分析有“序”无
“类”，而聚类分析则是有“类”无“序”，两种分析结
合能进行变量的简化和排序或分类。基于上述认
识，本研究采用因子分析和聚类分析构建新的药用
印楝表型选择分析评价体系。
３．２　新建表型选择分析评价方法的实证研究
原始数据直接用于分析或不同转换方法对分析
结果有较大影响［１４，１６］。本研究不同指标的计量单
位（量纲）不同，数据数量级也不一致。因此，在使
用因子分析进行分析评价时必须对原始数据作规范
化处理，即区分评价指标的类型和评价指标的无量
纲化处理。评价指标包括４种基本类型，不同指标
类型数据有各自的转换公式［２２］。本研究指标类型
为正相关型指标，故采用正相关型指标转换公式（隶
属函数法）进行转换。
考察原始变量之间的相关性是因子分析的首要
步骤，如果各变量之间是独立的，那么可能不适合使
用因子分析［１９］。为此，对经隶属函数法转化的数据
进行相关分析就成为因子分析的首要步骤。本研究
的各表型性状彼此相关，故适合使用因子分析。如
何构造因子变量和对因子变量进行命名解释，是因
子分析的两个核心问题［１９］。提取特征根＞１的公因
子，获得相关矩阵的累计贡献率、因子载荷阵等值。
根据累积方差贡献率阈值确认提取公因子的数目，
即累积方差贡献率８５％阈值来决定，方差贡献率越
大，因子分析越有意义；因子载荷是第ｉ个变量与第ｊ
个因子之间的相关系数，反映了第ｉ个变量在第ｊ个
因子上的重要性，根据因子载荷大小确认因子的典
型代表变量，因子的典型代表变量突出，即每个原始
变量仅在一个公因子上有较大的载荷，而在其余的
公因子上的载荷比较小。本研究提取到种子形态、
印楝素组分及其含量、印楝素组分比和树体结实量
４个公因子，所含信息占总体信息的８３．５３％，表明
前４个综合指标能代表１２个单项指标的绝大部分
信息，可以分别用这４个公因子对３３样株表型选择
进行概括分析评价。
本研究表明，因子分析还能获得３３样株各公因
子分值Ｆｊｎ和公因子的贡献率Ｅｊ，根据各公因子分值
Ｆｊｎ可对３３样株在每个公因子上进行排序；以相应
公因子的贡献率Ｅｊ为权重，通过对各因子得分值Ｆｊｎ
进行加权得到综合评价指标得分Ｄｎ（公式２），并按
综合得分进行排序；以４个公因子值为指标，进行
ＵＰＧＭＡ系统聚类分析，获聚类图，可探明各样株在
４个公因子中的分布。由各类群样株综合得分，分
别计算性状表现好的８株和性状表现较差的２５株
的平均综合得分，以此制定３２株优树表型选择的综
合评价标准。按此标准，可筛选出表型选择“好”、
“中”、“差”的各类优树。
聚类中引入公因子的目的是用尽可能少的公因
子说明生物学的大部分信息，减少统计的复杂
性［２３］。聚类分析能直观地揭示研究对象在各公因
子中的分布情况，但由于各公因子在因子分析时的
方差贡献率不同，所以在实际应用时，还要结合因子
贡献率，协调好各公因子之间的侧重关系。以往研
究，无聚类矩阵间的相关性检验；但按聚类分析程序
要求，尚需再作Ｍａｎｔｅｌ检测，以验证聚类的代表性；
所以，无Ｍａｎｔｅｌ检测的聚类分析是不全面或不彻底
的。本研究为验证聚类的代表性，进行了 Ｍａｎｔｅｌ检
１７４
林　业　科　学　研　究 第２８卷
测，发现３３样株综合得分的 ＤＩＳＴ距离系数的空间
距离和距离矩阵间全相关（ｒ＝０．８１，ｐ＝１００），表
明聚类分析能有效的表示３３样株表型性状的相似
（异）性。
因子分析使各样株有“序”或被“定量”，聚类分
析使各样株有“类”或被“定性”。由“定量”到“定
性”、再到“定量”，“定量”与“定性”结合，互为补
充，保证了分析与综合评价的科学、客观、全面。与
传统的表型选择分析评价方法相比，新的表型选择
分析评价方法视角更全面，技术手段更科学、客观、
便捷，结果更直观。
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