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乌塌菜主要农艺性状的变异、相关性和聚类分析



全 文 :收稿日期:2008-01-10;修回日期:2008-03-19
作者简介:舒英杰(1977-),男(汉族),硕士 ,讲师 ,主要从事蔬菜栽培和遗传育种教学与研究 , E-mail:xuanxuan051010@163.com。
基金项目:安徽省教育厅高校青年教师资助项目(2006JQW125);安徽科技学院引进人才专项基金资助项目(ZRC200321)
doi:10.3969/j.issn.1008-9632.2009.01.031
乌塌菜主要农艺性状的变异 、相关性和聚类分析
舒英杰 1 ,周玉丽2 ,秦 明1
(1.安徽科技学院植物科学学院;2.安徽科技学院生命科学学院 ,凤阳 233100)
摘 要:对 63份乌塌菜种质资源的株高 、最大展幅 、单株叶片数 、最大叶片面积 、最大叶柄长 、最大叶柄宽 、单株重 、
单株叶片重 、单株叶柄重 、最大叶片长 、最大叶片宽等 11个主要农艺性状进行了测定 、并进行了相关性和聚类分
析。结果表明 , 供试的 63份乌塌菜种质资源的 11个主要农艺性状具有较丰富的变异潜力 , 其中单株叶片数 、单株
叶片重 、最大叶片面积 、单株叶柄重 、最大叶柄长度 、单株重 、最大叶柄宽度 、株高变异较大 , 最大叶片长 、最大叶片
宽 、最大展幅变异较小。农艺性状间的相关性分析表明 , 最大叶柄宽度与最大展幅不相关 ,最大叶柄宽度与最大叶
柄长度呈负相关 , 其余性状间均呈显著或极显著正相关。 通过聚类分析 , 利用类平均法在欧氏距离 5.15处 , 供试
材料可分为 5个不同的类型 , 各类型的农艺性状差异明显。
关键词:乌塌菜;农艺性状;变异;相关分析;聚类分析
中图分类号:S634.4  文献标识码:A 文章编号:1008-9632(2009)01-0031-04
  乌塌菜 [ (BraasicacampestrisL.sp.chinesis(L.)
Makinovar.rosularisTsenetLee)]是十字花科芸薹属芸
薹种白菜亚种的一个不结球白菜的变种 ,由芸薹进化
而来 ,以墨绿色叶为产品器官的两年生草本植物 [ 1] 。
目前有关乌塌菜的研究相对较少 ,主要是栽培技术总
结方面的描述及部分农艺性状的相关分析 [ 2] ,有关乌
塌菜主要农艺性状的变异和聚类分析等方面的研究尚
未见报道。作为十字花科不结球白菜的一个变种 ,乌
塌菜以其独特的风味越来越受到广大消费者的青睐 ,
其栽培区域也越来越广。所以今后应在现有研究的基
础上 ,对中国乌塌菜资源进行全面的收集并进行系统
分类 、鉴定 ,筛选优良材料 ,加强乌塌菜的育种 、栽培
研究。
以前不结球白菜农艺性状的研究多采用通径分析
法 [ 3, 4] ,聚类分析法应用很少 ,而聚类分析法在研究作
物品种资源的差异和分类方面已有不少的应用 ,证明
是比较可行的分析评价方法 [ 5 ~ 10] 。本试验在对乌塌菜
11个主要农艺性状变异分析的基础上 ,利用相关 、聚
类分析的方法对乌塌菜不同农艺性状和不同品种亲缘
关系进行了进一步的研究 ,以期为乌塌菜新种质资源
的合理开发利用提供相关的理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料与方法
供试材料为 2006年收集自乌塌菜主产区(江淮流
域)的 63份种质资源 ,其中安徽省 40份 ,其它相邻省
份 23份 ,具体名称 、编号及来源见表 1。试验材料于
2006年 9月 10日播种育苗 , 10月 8日定植。每品种定
植一小区 (面积 4m2),定植株行距为 32 ×32cm,每小
区 64株 ,两次重复 ,品种间随机排列。生育期内的管
理按常规方法进行 ,于产品器官形成期各品种选具有
代表性的 10株测定株高(X1);最大展幅(X2),以对角
线两叶片间最大值计;单株叶片数(X3),以叶面积大
于 1cm2的叶片计;最大叶片面积 (X4),用印相质量测
定法;最大叶柄长度(X5);最大叶柄宽度(X6);单株重
(X7);单株叶片重 (X8);单株叶柄重 (X9);最大叶片
长(X10);最大叶片宽(X11)等指标。取 10株的平均值
作为该性状的平均值。
1.2 试验数据整理与分析
本试验数据的统计分析采用 Excel和 DPS软件。
数据标准化处理后 ,采用欧式距离和类平均法聚类
分析。
2 结果与分析
2.1 乌塌菜主要农艺性状变异及其规律
由表 2可以看出 ,供试的 63份乌塌菜种质资源各
外部性状都存在着不同程度的差异。通过具体分析发
现:单株叶片数 、单株叶片重 、最大叶片面积和单株叶
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柄重的变幅最大 ,变异范围分别为 21 ~ 136片 、0.09 ~
0.56kg、35.27 ~ 373.87cm2和 0.07 ~ 0.27kg,变异系数
分别为 43.15%、38.64%、34.32%和 31.41%;最大叶
柄长度和单株重的变幅次之 ,变异范围分别为 5.20 ~
18.37cm和 0.18 ~ 0.59kg;变异系数分别为 28.92%和
26.98%;最大叶柄宽度和株高的变幅较小 ,变异范围
分别为 1.47 ~ 5.23cm和 11.00 ~ 25.27cm;变异系数
分别为 19.34%和 18.87%;最大叶片长 、最大叶片宽
和最大展幅的变幅最小 ,变异范围分别为 7.73 ~
24.03cm、7.17 ~ 19.70cm和 28.03 ~ 55.57cm;变异系
数分别为 16.72%、16.18%和 14.89%。
表 1 供试乌塌菜品种资源情况简介
Table1 Theintroductiontothetestedcultivargermplasm
ofWuta-cai
品种
代号
Code
品种名
Name
种子来源
Source
品种
代号
Code
品种名
Name
种子来源
Source
W1 黑秀 002 安徽阜阳 W34 绿圆菊花心 山东宁阳
W2 黑心乌(矮塌型)安徽合肥 W35 淮南塌地乌三号 安徽淮南
W3 精选黑心乌 安徽凤阳 W36 淮南塌地乌一号 安徽淮南
W4 黑心乌 江西南昌 W37 淮南塌地乌二号 安徽淮南
W5 金农绿金花 安徽合肥 W38 绿领乌塌菜 江苏南京
W6 诚信寒玉 安徽合肥 W39 淮南塌地乌六号 安徽淮南
W7 明珠 安徽合肥 W40 黑油白菜 宁夏平罗
W8 黄心乌 安徽合肥 W41 精选黄心乌 湖北武汉
W9 淮南黄心乌 河南郑州 W42 乌塌菜 安徽蚌埠
W10金爽(黄心乌 7号)安徽合肥 W43 特选黄心乌 北京
W11 精选菊花心 安徽凤阳 W44 精选黑心乌 湖北武汉
W12 金黄冠 安徽怀远 W45 蚌埠金珠乌菜 安徽合肥
W13黄雪球(特矮型)安徽合肥 W46 优选黄心菜 宁夏平罗
W14 精选黄心乌 河南郑州 W47 绿领黄心乌 江苏南京
W15 菊花心 河北泊头 W48 淮南黄金乌 山东河泽
W16 雪莲 安徽怀远 W49 东方明珠 安徽合肥
W17 黄心乌 安徽合肥 W50 绿叶菊花心 安徽蚌埠
W19 瓢儿芽 江苏南京 W51 新皖金菊 安徽阜阳
W20 矮黄乌菜 安徽阜阳 W52 金雪球 998 安徽阜阳
W21 诚信满地金 安徽合肥 W53 雪里金花 河南郑州
W22 乌菜一号 安徽合肥 W54 安徽黄地黄 安徽合肥
W23 绿领黑心乌 江苏南京 W55 菊花心乌白菜 安徽合肥
W24 春和黑心乌 安徽合肥 W56 优选黄芽 14 浙江杭州
W25 黄心乌菊花心 山东临县 W57 诚信乌菜一号 安徽合肥
W26 金寒玉 安徽合肥 W58 黑心乌 安徽合肥
W27 淮南原种黑金乌 安徽合肥 W59 傲雪金花 安徽阜阳
W28 雪里藏金 安徽合肥 W60 黄心 998 安徽合肥
W29 黑乌一号 安徽合肥 W61 精选黑心乌 河北新氏
W30 冬询黄心乌 安徽合肥 W62 傲雪 安徽合肥
W31 精选淮南黄心乌 江西南昌 W63 黑珍珠 安徽合肥
W32 黄妃 江西南昌 W64 高产乌塌菜 河南郑州
W33 淮南菊花心 安徽淮南
2.2 乌塌菜主要农艺性状的相关性分析
如表 3所示 ,乌塌菜主要农艺性状间的相关分析
结果表明 ,叶柄宽度与展幅不相关 ,叶柄宽度与叶柄长
度呈负相关 ,叶柄宽度与株高 、叶柄宽度与叶片数以及
叶柄长度与叶片重呈显著正相关 ,其余性状间都呈极
显著正相关。
表 2 乌塌菜主要农艺性状特征及其变异
Table2 ThevariationsandagronomiccharactersofWuta-cai
性状
Traits
平均值
Average
标准差
SD.
变幅
Range
变异系数(%)
Coeficient
ofvariation
株高 (cm) 15.48 2.92 11.00~ 25.27 18.87
最大展幅 (cm) 38.40 5.72 28.03~ 55.57 14.89
单株叶片数(片) 31.08 13.74 21~ 136 43.15
最大叶片面积(cm2) 187.19 64.24 35.27~ 373.87 34.32
最大叶柄长度(cm) 8.43 2.44 5.20~ 18.37 28.92
最大叶柄宽度(cm) 3.48 0.67 1.47~ 5.23 19.34
单株重(kg) 0.35 0.09 0.18~ 0.59 26.98
单株叶片重(kg) 0.17 0.06 0.09~ 0.56 38.64
单株叶柄重(kg) 0.15 0.04 0.07~ 0.27 31.41
最大叶片长 (cm) 16.62 2.78 7.73~ 24.03 16.72
最大叶片宽 (cm) 14.87 2.41 7.17~ 19.70 16.18
  在不同农艺性状对乌塌菜单株产量影响方面 ,单
株叶柄重对单株产量的影响最大(相关系数为 0.94),
其次是最大叶片长度 、最大叶片宽度 、叶片面积 、叶片
数 、最大展幅和单株叶片重 ,株高 、最大叶柄宽度 、最大
叶柄长度对单株产量的影响较小。
因此在乌塌菜栽培管理中 ,应围绕促进叶片生长
和叶数增加来加强肥水管理;在乌塌菜高产品种选育
中 ,可将莲座叶(最大叶片)的大小 、单株叶片数的多
少及最大展幅的大小作为丰产品种的选择目标性状。
表 3 乌塌菜农艺性状间的相关系数
Table3 Thecorelationcoefficientamongagronomic
charactersofWuta-cai
相关
系数 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 x10
x2 0.61**
x3 0.82**0.95**
x4 0.69**0.72**0.78**
x5 0.64**0.73**0.76**0.57**
x6 0.29* 0.23 0.28* 0.46** -0.01
x7 0.56**0.69**0.71**0.75**0.52**0.54**
x8 0.58**0.62**0.67**0.67** 0.32* 0.34**0.63**
x9 0.63**0.66**0.72**0.73**0.60**0.49**0.94**0.56**
x10 0.67**0.79**0.82**0.95**0.58**0.46**0.76**0.70**0.72**
x
11 0.65**0.76**0.79**0.94**0.55**0.48**0.76**0.65**0.71** 0.96**
  注:*, **分别代表显著水平为 0.05(r0.05 =0.25), 0.01(r0.01 =
0.325)
2.3 乌塌菜主要农艺性状的聚类分析
对乌塌菜主要农艺性状的系统聚类分析结果表
明 ,在欧氏距离 5.15处 ,供试的 63份乌塌菜种质资源
可分为 5类(图 1),各类的主要农艺性状如表 4。
第Ⅰ类仅包括 W56(优选黄芽 14)一种。该类型
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的主要特征是:植株高大 ,平均株高 22.83cm,平均最
大展幅 49.03cm;叶片数少但叶面积大 ,平均叶片数 25
片 ,叶片平均面积 309.27cm2;叶色淡绿 ,叶片卵圆形 ,
叶形指数为 1.21;叶柄长宽中等 ,平均叶柄长 、宽分别
为 8.07cm和 4.23cm。
图 1  63个乌塌菜品种主要农艺性状聚类图
Fig.1 Agronomiccharactersclusteringanalysisof63germ
plasmresourcesofWuta-cai
第Ⅱ类仅包括 W38(绿领乌塌菜 )一种。该类型
的主要特征是:植株矮小 ,平均株高 11.63cm,平均最
大展幅 28.03cm;叶片数多但叶面积小 ,平均叶片数
136片 ,叶片平均面积 35.27cm2;叶色浓绿 ,叶片近圆
形 ,叶形指数为 1.08;叶柄细小 ,平均叶柄长 、宽分别为
6.77cm和 1.47cm。
第Ⅲ类仅包括 W7(明珠 )一种。该类型的主要特
征是:株高中等 ,展幅最大 ,平均展幅最大达 55.57cm;
叶柄细长 , 平均叶柄长达 18.37cm,平均叶柄宽仅
为 1.80cm。
第Ⅳ类包括 W47、W60等 22个品种。该类型的主
要特征是:展幅和叶片面积都较大 ,展幅在 37.87 ~
49.67cm之间 ,平均达 42.78cm,叶片面积在 158.07 ~
373.87cm2之间 ,平均达 248.24cm2 ,单株重在 0.37 ~
0.59kg之间 ,平均单株重达 0.45kg。
第Ⅴ类包括 W45、W27等 38个品种。该类型的主
要特征介于第 Ⅱ 类和第 Ⅲ 类之间 , 株高平均为
14.08cm,平均展幅为 35.41cm,叶片数平均为 29.75
片 ,最大叶片面积平均为 153.09 cm2 , 平均单株重
为 0.29kg。
表 4 乌塌菜种质资源 5大类型性状差异
Table4 CharacterdifferencesoffivetypeWuta-caigermplasm
类型 株高(cm)
展幅
(cm)
叶片数
(片)
叶片面积
(cm2)
叶柄长
(cm)
叶柄宽
(cm)
单株重
(kg)
叶片重
(kg)
叶柄重
(kg)
叶片长
(cm)
叶片宽
(cm)
Ⅰ 22.83 49.03 25 309.27 8.07 4.23 0.41 0.56 0.16 22.47 18.67
Ⅱ 11.63 28.03 136 35.27 6.77 1.47 0.26 0.11 0.12 7.73 7.17
Ⅲ 14.93 55.57 26 169.97 18.37 1.80 0.30 0.15 0.15 17.47 14.67
Ⅳ 17.76 42.78 29.12 248.24 10.35 3.82 0.45 0.20 0.21 19.15 17.08
Ⅴ 14.08 35.41 29.75 153.09 7.10 3.36 0.29 0.14 0.12 15.22 13.69
3 小结与讨论
63份乌塌菜种质资源的 11个主要农艺性状均存
在着显著的差异 ,各外部性状变异系数从大到小依次
排序为:叶片数 (43.15%),叶片重 (38.64%),叶片面
积 (34.32%), 叶 柄 重 (31.41%), 叶 柄 长 度
(28.92%),单株重 (26.98%),叶柄宽度 (19.34%),
株 高 (18.87%), 叶 片 长 (16.72%), 叶 片 宽
(16.18%),展幅(14.89%)。
乌塌菜 11个主要农艺性状间大都呈极显著正相
关 ,说明这 11个农艺性状大多能相互影响相互制约 ,
且本次考察的 11个农艺性状都能直接或间接地影响
到乌塌菜的单株产量 ,这一结果与查振英 [ 2]和王学芳
等 [ 3]研究的结果相似。分析数据发现 ,单株叶柄重对
单株产量的影响最大(相关系数为 0.94),其次是最大
叶片长度 、最大叶片宽度 、叶片面积 、叶片数 、最大展幅
和单株叶片重 ,株高 、最大叶柄宽度 、最大叶柄长度对
单株产量的影响较小。另外 ,由于乌塌菜性状间彼此
相关 ,可根据一个性状的变化预测另一个性状的变化 ,
这对于减少单株选种等方面的工作量具有实际应用
价值。
主要农艺性状聚类的结果表明 , 63份乌塌菜种质
资源可分 5个不同的类型 ,各类型的农艺性状差异明
显。聚类分析的结果表明 ,地理来源相同或相近的作
物种质资源 ,由于引种或迁移等原因受到自然环境条
件的影响 ,使其主要农艺性状可能会存在较大的差异 ,
通过农艺性状聚类后可能不在一类 ,此结论与陈华
萍 [ 6]在四川小麦品种上的研究结果相似 ,这就告诉我
们要全面地掌握乌塌菜品种的遗传背景的差异还应综
合考虑其生化指标和分子标记所得的结果 ,这正是笔
者下一步准备开展的工作。但是通过聚类分析 ,我们
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可以初步用同一类型的不同乌塌菜品种进行杂交 ,选
育一些生产上所需要的新组合或品种。
参考文献:
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Variationcorrelationandclusteranalysisofprimaryagronomic
charactersinWuta-cai
SHUYing-jie1 , ZHOUYu-li2 , QINMing1
(1.DepartmentofPlantScience, AnhuiScienceandTechnologyUniversity, Fengyang233100, China;
2.DepartmentofLifeScience, AnhuiScienceandTechnologyUniversity, Fengyang, 233100, China)
Abstract:Variation, corelationandclusteranalysisofprimaryagronomiccharactersof63 Wutai-caivarieties, including
theirplantheight, maximumspreadwidth, leafnumberofperplant, areaofmaximumlamina, maximumlengthandwidthofpeti-
ole, weightofsingleplant, laminaweightofsingleplant, petioleweightofsingleplant, lengthofmaximumlaminaandwidthof
maximumlaminawerestudied.Theresultsshowedthattherewasahighlevelofvariationinleafnumberofsingleplant, lamina
weightofsingleplant, areaofmaximumlamina, petioleweightofsingleplant, petiolelengthofsingleplant, weightofsingle
plant, widthofmaximumpetiole, plantheight, butalowlevelofvariationinlengthofmaximumlamina, weightofmaximumlami-
naandmaximumspreadwidth.Theresultofcorelationanalysisindicatedthatthereexistedsignificantorhighsignificantpositive
corelationamongagronomiccharactersexceptbetweenwidthofpetioleandmaximumspreadwidth, andtherewasnegativecore-
lationbetweenwidthofpetioleandlengthofpetiole.The63 Wutai-caimaterialscouldbeclasifiedtofivegroupsat5.15ofres-
caleddistanceandeachgrouphadobviouscharacter.
Keywords:Wuta-cai[ BraasicacampestrisL.sp.chinesis(L.)Makinovar.rosularisTsenetLee] ;agronomiccharacter;var-
iation;corelationanalysis;clusteranalysis
(上接 37页)[ 5]吴承祯 ,洪 伟 , 谢金寿 , 等 .珍稀濒危植
物长苞铁杉种群生命表分析 [ J] .应用生态学报 , 2001,
11(3):333 ~ 336.
PopulationstructureanddynamicsofPinustaiwanensis
DUANRen-yan, HUANGMin-yi, WUGan-lin
(DepartmentofLifeSciences, AnqingTeachersColege, Anqing246011, China)
Abstract:Bythemethodofspatialseresubstitutingfortimesere, sizestructureinplaceofagestructure, lifestableandsur-
vivalanalysis, thestructureanddynamicsofPinustaiwanensispopulationatdiferentelevationontheTianzhumountainnational
forestparkwerestudied.Theresultshowedthat, withthealtitudeincreasing, thepopulationdensityincreased, distributionrange
ofsizeclasdecreased, survivalcurveschangedfromDeeveyⅡ typetoDeeveyⅠtype.ItindicatedthatP.taiwanensispopula-
tionatdiferentelevationsdevelopedatdiferentstages.
Keywords:Pinustaiwanensis;populationstructure;populationdynamics
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