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收稿日期: 2012-08-21
基金项目: 安徽省高校自然科学研究重点项目（KJ2012A109）和安徽省年度重点科研项目（11070303026）共同资助。
作者简介: 赵 颖，女，硕士研究生。E-mail：zhaoying517@126.com
* 通信作者: 汪承刚，男，研究员。E-mail：ahscyzwcg@ahau.edu.cn
安徽农业大学学报, 2013, 40(3): 449-453
Journal of Anhui Agricultural University
网络出版时间：2013-4-26 15:36:02
[URL] http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1162.S.20130426.1536.001.html
安徽乌塌菜种质资源形态特征多样性分析

赵 颖，宋江华，汪承刚*，张灵凤，张 慧
(安徽农业大学园艺学院，合肥 230036)

摘 要：对安徽省乌塌菜 48份材料 17个形态性状进行统计分析。结果表明，安徽乌塌菜具有丰富的形态多样
性，变异系数 8.67%～55.33%。通过主成分分析, 将 17 个性状综合为 6 个主成分, 第一主成分的方差贡献率为
30.998 2%, 第二主成分的方差贡献率为 29.208 2%。叶柄长、展幅、株型、叶片长、外叶色、叶面皱缩度、心叶色、
叶片数等 8个形态性状累积贡献率达到 71.821 5%，可反映出乌塌菜形态性状的基本信息。基于形态性状的聚类分
析把 48份材料聚为 3大类，第 1类 14份材料, 第 2类 25份材料，第 3类仅 9份材料, 同一类群包括不同地方的品
种。本研究为发挥安徽乌塌菜种质资源优势，进行种质资源创新及杂种优势利用提供依据。
关键词：乌塌菜；种质资源；形态多样性；聚类分析
中图分类号：S634.4 文献标识码：A 文章编号：1672−352X (2013)03−0449−05

Diversity analysis of morphological traits of savoy germplasm resources in Anhui Province

ZHAO Ying, SONG Jiang-hua, WANG Cheng-gang, ZHANG Ling-feng, ZHANG Hui
(School of Horticulture,Anhui Agricultural University, Hefei 230036)

Abstract: Seventeen morphological characters of 48 savoy germplasms in Anhui Province were investigated
and analyzed. The results showed that the morphological diversity was high among the savoy germplasms. The vari-
ation coefficients were from 8.67% to 55.33%. The principal component analysis showed that the 17 characters could
be integrated into 6 principal components. The first and the second principal components represented 30.998 2% and
29.208 2% of variance, respectively. The cumulative contribution rate of eight factors including petiole length, spread
width, plant type, leaf length, lateral lobe color, leaf shrinkage, leaf’s interior color and their cumulative contribuc-
tion rate was up to 71.821 5%, which could reflect the main information of morphological characters of savoy. Based
on the morphological data, the 48 savoy germplasms were clustered into 3 groups, with 14 varieties belonging to the
first cluster, 25 varieties belonging to the second cluster, and 9 varieties belonging to the third cluster. The varieties
from different areas were distributed in the three groups. This study will provide evidence for germplasm enhance-
ment and heterosis utilization of savoy by taking advantage of germplasm of Anhui Province.
Key words: Brassica campestris L. var. rosularis; germplasm resources; morphological diversity; cluster analysis

乌塌菜(Brassica campestris L. ssp. chinensis var.
rosularis Tsen)又名塌菜、塌棵菜、塌地松、黑菜等，
为十字花科芸薹属芸薹种白菜亚种的一个变种，原
产中国，以经霜雪后味甜鲜美而著称于我国江南地
区, 被视为白菜中的珍品[1]。安徽省乌塌菜分布较
广，地方品种资源丰富，是进行遗传改良的物质基
础。目前对安徽地方品种资源的研究多集中在栽培
技术、营养价值等方面[2-4]，未进行过系统的亲缘关
系分析。
近年来，尽管各种分子标记技术被广泛地应用
于植物种质资源的鉴定和分类研究[5-7]，但由于应用
形态性状进行资源分类具有经济、直观和简便快速
等优点，仍然是种质资源研究最基本的方法和途径，
形态性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重
要依据之一[8]。
本研究通过对安徽各地乌塌菜种质资源共 48
DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.2013.03.019
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份材料的 17个主要形态性状的观察记录，并借助主
成分分析和聚类分析等数学方法对其形态多样性进
行研究，旨在为乌塌菜种质资源创新、亲缘关系鉴
定及杂种优势利用提供基本的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试材料为 48份安徽代表性乌塌菜地方品种资
源（安徽农业大学园艺学院乌塌菜育种课题组
1990～2011年收集保存），各材料编号及来源见表 1。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验材料种植于安徽农业大学农
萃园，采用随机区组设计，3 次重复，每小区种植
30株，小区面积 4.5 m2。2011年 9月 15日育苗，
10月 23日移栽定植，株行距为 25 cm × 25 cm。常
规栽培管理。

表 1 供试乌塌菜资源的编号及来源地
Table 1 Accession code and origin of Brassica campestris L. var. rosularis
编号
Serial number
来源地
Origin
编号
Serial number
来源地
Origin
编号
Serial number
来源地
Origin
1 淮南市高皇镇 17 蚌埠市唐集镇 33 铜陵市顺安镇
2 淮南市平圩镇 18 蚌埠市新集镇 34 安庆市高河镇
3 淮南市泥河镇 19 蚌埠市湖沟镇 35 安庆市清河乡
4 淮南市芦集镇 20 宿州市符离集 36 黄山市溪头镇
5 淮南市祁集乡 21 宿州市丁湖镇 37 黄山市祁山镇
6 淮南市朱马店 22 合肥市水湖镇 38 滁州市永康镇
7 淮南市顾桥镇 23 合肥市庄墓镇 39 滁州市藕塘镇
8 六安市寿春镇 24 合肥市朱巷镇 40 滁州市临淮关
9 六安市安丰塘 25 合肥市高刘镇 41 滁州市汊涧镇
10 六安市南溪镇 26 芜湖市花桥镇 42 亳州市江集镇
11 六安市干汊河 27 芜湖市家发镇 43 亳州市南照镇
12 六安市临淮岗 28 马鞍山市向山 44 亳州市双涧镇
13 六安市板桥镇 29 马鞍山市湖阳 45 亳州市许疃镇
14 蚌埠市小溪镇 30 淮北市濉溪镇 46 亳州市西阳镇
15 蚌埠市秦集镇 31 淮北市临涣镇 47 宣城市南丰镇
16 蚌埠市淝河乡 32 铜陵市五松镇 48 宣城市茂林镇

表 2 乌塌菜形态多样性鉴定项目及标准
Table 2 The main morphological characters and their criteria for savoy evaluation
形态性状 Morphological character 记载标准 Criteria for recording
株高/cm Plant height 产品器官成熟期植株最高处距离地面的最大高度
叶片数/片 Number of blade/slice 植株叶面积超过 1cm2的叶片总数量
茎粗/cm Stem diameter 用游标卡尺测量近地面处的植株茎部直径
叶柄长/cm Petiole length 最大基生叶叶柄基部到叶片基部的长度
叶柄宽/cm Petiole width 最大基生叶叶柄的最宽处宽度
叶片长/cm Leaf length 最大基生叶叶片的叶片基部到叶片先端的长度
叶片宽/cm Leaf width 最大基生叶叶片的最宽处宽度
展幅/cm Spread width 正常功能叶片开展的最大距离
单株重/g Weight of single plant 单株植株的总重量
心叶色 Color of interior leaf 心叶颜色：金黄=1黄=2黄绿=3浅绿=4绿=5墨绿= 6
外叶色 Color of outer leaf 外叶颜色：黄=1浅绿=2绿=3深绿= 4墨绿=5
叶面 Blade surface 叶片表面光滑程度：光滑=1微皱=2皱=3特皱=4
株型 Plant type 植株整体的大小程度：小= 1中=2大=3特大=4
紧实程度 Compaction degree 植株的紧实程度：特散=1散=2微散=3紧实= 4
叶柄色 Petiole color 叶柄颜色：白=1浅绿=2绿=3
旋心Whirl centre 植株中心叶球是否包紧成球：旋心=1不旋心=2
叶刺 Leaf thorn 叶片表面是否有刺：无刺=1有刺=2
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1.2.2 性状观测记载 在乌塌菜产品器官成熟期，
每个品种随机调查 10株，分别记录叶刺、外叶色、
心叶色、叶柄色、叶面皱缩度、旋心、株型和紧实
程度等 8项质量性状，并测量株高、叶片数、茎粗、
叶柄长、叶柄宽、叶片长、叶片宽、展幅、单株产
量等 9项数量性状，计算平均值、标准差、变异系
数、极差、最大值、最小值和遗传多样性指数。质
量性状采用观察法，数量性状用测量法。
1.2.3 数据计算与统计处理 数量性状的分析采用
原数值数据，质量性状均进行赋值标准化处理以便
统计分析（表 2）。
试验数据处理采用 Excel 软件，主成分分析和
聚类分析采用 DPS软件。聚类分析过程中，数据标
准化转换，以欧式距离作为种质间距离，以类平均
法（UPGMA）为聚类方法。
2 结果与分析
2.1 乌塌菜主要形态特征的差异比较
对供试48份中国乌塌菜种质资源的9个主要数
量性状的基本统计结果（表 3）表明，不同材料间
变异系数存在很大差异。其中叶片数变异系数最大，
达 55.33%，其变幅为 12.50 ~ 93.50，表明不同材料
间的叶片数差异极大；其次为叶柄长和叶片长，变
异系数为 29.54%和 26.22%，变幅分别为 5.02 ~
18.08 cm和 5.72 ~ 23.82 cm；茎粗的变异系数最小，
仅为 8.67%，变幅为 5.91 ~ 8.57 cm。其余由大到小
依次为单株重、株高、展幅、叶片宽和叶柄宽，变
异系数 14.83 ~ 25.91。这表明供试品种间各性状差
异较大，具有较丰富的多样性，可为乌塌菜品种选
育提供很丰富的亲本材料。

表 3 乌塌菜种质资源数量性状形态多样性统计
Table 3 Analysis of morphological diversity of quantity traits for savoy germplasm
形态性状
Characters
平均值
Mean
最大值
Max
最小值
Min
极差
Range
标准差
S
变异系数/%
CV
株高/cm Plant height 12.31 20.40 6.25 14.15 2.405 19.45
叶片数/片 Number of blade/slice 22.94 93.50 12.50 81.00 12.690 55.33
茎粗/cm Stem diameter 7.04 8.57 5.91 2.66 0.611 8.67
叶柄长/cm Petiole length 8.71 18.08 5.02 13.07 2.573 29.54
叶柄宽/cm Petiole width 4.38 5.42 1.90 3.52 0.650 14.83
叶片长/cm Leaf length 11.18 23.82 5.72 18.10 2.933 26.22
叶片宽/cm Leaf width 12.60 21.07 7.92 13.15 2.267 18.00
展幅/cm Spread width 25.30 46.75 15.75 31.00 4.891 19.33
单株重/g Weight of single plant 334.8 555.0 125.0 430.0 86.740 25.91

2.2 乌塌菜形态特征的主成分分析
因对乌塌菜鉴定的形态性状较多，通过多变量
的主成分分析，能够更加清楚地显示各因素在形态
多样性构成中的作用。主成分的特征根和贡献率是
选择主成分的依据，以累计贡献率大于 85%的原则
提取主成分[9]。主成分分析表明：前 6 个主成分特
征值的累计贡献率达 87.572 4%，包含了全部指标
的绝大部分信息，认为这 6 个主成分能反映 17 个
性状的基本特征（表 4）。根据贡献率的大小从这 6
个主成分中得出所选择的 17 个形态性状能反映乌
塌菜种质资源的大部分信息，贡献率较大的叶柄
长、展幅、株型、叶片长、外叶色、叶面皱缩度、
心叶色、叶片数等 8个形态性状是造成乌塌菜种质
资源表型差异的主要因素，也是乌塌菜育种中亲本
选择评价的主要形态指标。
2.3 基于形态特征的聚类分析
为进一步评价安徽乌塌菜地方品种资源，对 48
份种质前 6 个主成分的 17 个形态性状数据进行聚
类分析，建立品种聚类树状图（图 1）。大体将乌塌
菜种质资源分为 3大类群，第 1类包括 1、8、9号
等 14 份材料。其株型适中，叶色全绿有光泽。可
进一步划分为 2个亚类：第 1-1亚类包括 8份材料，
其共同特点是植株塌地，叶片墨绿、较皱缩；1-2
亚类包括 6份材料，其共同特点是植株半塌地，叶
片浅绿、较光滑。第 2 类包括 25 份材料，其株型
紧凑，外叶绿色心叶变黄。可进一步划分为 3个亚
类：2-1 亚类包括 7 份材料，其共同特点是植株半
塌地，外叶墨绿心叶淡黄，叶片较光滑；2-2 亚类
包括 6份材料，其共同特点是植株半塌地，外叶淡
绿心叶金黄，叶片较皱缩；2-3亚类包括 12份材料，
其共同特点是植株塌地，株型紧凑，外叶墨绿心叶
淡黄，叶片皱缩。第 3类包括 2、5、6号等 9份材
料，其株型较大，叶片小，叶色深绿多皱缩。
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表 4 乌塌菜种质资源主要性状的主成分分析
Table 4 Principal component analysis for main morphological characters of savoy
形态性状
Morphological character
主成分 Principal component
The 1st The 2nd The 3rd The 4th The 5th The 6th
株高/cm Plant height 0.250 3 0.266 2 -0.229 6 -0.077 6 -0.042 1 -0.383 4
叶片数/片 Number of blade/slice 0.061 5 -0.313 4 0.452 9 -0.078 1 0.204 3 -0.103 2
茎粗/cm Stem diameter 0.154 9 0.198 5 0.311 6 0.426 1 -0.392 3 0.283 1
叶柄长/cm Petiole length 0.381 2 0.057 0 -0.028 4 -0.215 9 0.138 4 -0.287 1
叶柄宽/cm Petiole width -0.030 8 -0.262 0 -0.111 2 0.412 6 0.193 9 0.137 2
叶片长/cm Leaf length 0.323 0 0.247 9 -0.011 0 -0.194 2 0.022 6 -0.102 8
叶片宽/cm Leaf width 0.248 3 0.314 7 0.014 7 0.092 9 0.020 7 0.149 3
展幅/cm Spread width 0.353 1 -0.013 1 0.289 6 -0.157 6 0.069 6 0.066 0
单株重/g Weight of single plant 0.193 1 0.227 3 0.329 7 0.191 7 0.488 5 -0.021 2
心叶色 Color of interior leaf 0.135 9 -0.354 3 -0.207 7 0.390 1 0.204 0 0.053 1
外叶色 Color of outer leaf 0.168 0 0.349 3 -0.235 9 0.297 7 0.405 6 -0.184 9
叶面 Blade surface -0.171 0 0.324 3 -0.294 0 0.001 2 0.122 8 0.747 7
株型 Plant type 0.338 1 0.007 3 0.169 6 0.083 4 -0.287 9 -0.085 5
紧实程度 Compaction degree -0.301 4 0.054 5 0.365 2 -0.168 3 0.322 6 0.057 6
叶柄色 Petiole color 0.193 1 -0.310 8 -0.026 6 0.270 9 -0.118 0 -0.006 5
旋心Whirl centre 0.239 3 -0.232 8 -0.172 5 -0.207 5 -0.148 1 0.097 6
叶刺 Leaf thorn 0.244 3 -0.027 6 -0.247 5 -0.298 4 0.239 5 -0.084 0
特征值 Eigenvalue 5.269 7 4.965 4 1.974 6 1.251 2 0.780 5 0.646 0
贡献率/% Contribution rate 30.998 2 29.208 2 11.615 1 7.359 8 4.591 3 3.799 9
累计贡献率/% Cumulative contribution rate 30.998 2 60.206 4 71.821 5 79.181 3 83.772 5 87.572 4


图 1 基于形态性状的乌塌菜种质资源聚类
Figure 1 Clustering analysis of savoy germplasm based on
morphological characters
3 小结与讨论
种质资源的多样性是育种工作的基础，了解和
掌握资源多样性水平，对于挖掘有益资源，创新种
质等方面具有重要意义[10-11]。本研究结果分析表明：
不论从植株株型、展幅方面，还是从叶片颜色、形
态上，安徽乌塌菜种质资源均具有丰富的形态多样
性和遗传多样性，为乌塌菜品种选育提供了丰富的
亲本材料，对乌塌菜资源的开发利用创造了较大的
可选空间。根据数量性状的多样性分析，安徽乌塌
菜地方品种表现出丰富的遗传变异，各数量性状变
异系数从大到小依次排序为：单株叶片数
（55.33%）、叶柄长（29.54%）、叶片长（26.22%）、
单株重（25.91%）、株高（19.45%）、展幅（19.33%）、
叶片宽（18.00%）、叶柄宽（14.83%）和茎粗（8.67%）。
其平均变异系数约 25%，变异系数较大的性状为单
株叶片数和叶柄长，这与周玉丽[12]的研究结果相
似，说明叶片数和叶柄长是可以反映乌塌菜表型的
2个重要指标。
乌塌菜新品种选育以杂交育种为主，其亲本和
杂交组合的选配尤为重要。长期以来我国乌塌菜育
种亲本选择主要依据表型形态性状，但由于乌塌菜
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形态性状复杂多样，加大了表型选择的难度和盲目
性。运用主成分分析能将多个表型性状转化为少数
几个主成分，且这几个主成分能够提供 70%以上的
信息量，从而显著简化筛选评价中表型性状的数量，
提高杂交亲本选择的效率[13]。本研究通过主成分分
析，前 6个主成分中的前 3层次包括的 8个形态指
标分别为叶柄宽、展幅、株型、叶片长、外叶色、
叶面皱缩度、心叶色、叶片数，所反映的信息量占
总信息量的 71.8215%，表明这 8个性状能很好地代
替所考查各个性状的综合特征。因此，今后在杂交
育种选配亲本时，可根据这 8个主要性状指标而忽
略其他的一些次要指标，选择主成分互补的材料进
行组合选育。
从供试材料间的聚类结果可以看出，同一类群
包括不同地方的品种, 各生态区之间品种存在交叉
现象，表明 48个安徽乌塌菜种质的遗传聚类与地理
来源没有严格的一致性关系，这与高文伟[14]、陈华
萍[15]的研究结果相似。这反映了近时间内安徽各地
区之间乌塌菜种质资源的频繁交流，也可能是引种
交流导致基因在不同地区间渗入所致。因此在乌塌
菜遗传改良中，应综合考虑形态差异和遗传距离，
尽可能选择不同类群间亲缘关系相对较远、性状差
异较大，且综合性状优良的品种作为亲本。此外，
由于乌塌菜品质受基因型和环境因素的综合影响，
还应综合考虑生化指标和分子标记结果，从而更加
全面地掌握安徽乌塌菜地方品质的遗传信息[16]。
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