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罗汉果主要性状相关分析与通径分析研究



全 文 :广西农业科学 2009年第 40卷第 3期
Correlation and path analysis of major characters of Siraitia
grosvenorii
LIU Wei-jun1,2,MA Xiao-jun1,3 *,MO Chang-ming1,ZHANG Hui-ying2,
SUN Bu-xiang4,JIANG Xiang-jun5
(1 Guangxi Branch Institute, Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences,
Nanning 530023, China; 2 Agricultural College, Guangxi University, Nanning 530004, China;
3 Institute of Medicinal Plant Development, Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing 100094, China;
4 Laiyin Natural Ingredients Corp of Guilin City, Guilin, Guangxi 541004, China; 5 Yiyuansheng Modern
Biotechnology Co.,Ltd. of Guilin City, Guilin, Guangxi 541004, China)
Abstract:Nineteen clones of Siraitia grosvenorii were used as the materials for the correlation analysis of 14 major
characters, and the path analysis between the weight per fruit and the main agronomic characters, the mogrosides V con-
tent and the main characters in randomized block experiment. The results showed that the weight per fruit had significantly
positive correlation with the days from sowing to flowering, and very significantly positive correlations with the enlargement
rate, horizontal diameter and vertical diameter of fruit. However, the horizontal diameter, vertical diameter of fruit and the
days from pollination to maturation had directly major contribution to the weight per fruit. The mogrosides V content had
significantly positive correlations with the pulp content and the content of soluble matter in water, and very significantly
positive correlations with the total sugar content and total glycosides content. However, the enlargement rate of fruit, the
weight per fruit and the content of soluble matter in water had directly major contributed to mogrosides V content. There-
fore, to breed good Siraitia grosvenorii variety with high mogrosides V content, all major characters should be considered
comprehensively, and the selection of horizontal diameter and vertical diameter of fruit should be strengthened.
Key words:Siraitia grosvenorii; correlation analysis; path analysis; selection
收稿日期:2008-12-08
基金项目:国家自然科学基金项目(30560183);国家科技支撑计划项目(2006BAI09B01-07)
作者简介:刘为军(1981-),男,重庆人,硕士研究生,研究方向为植物遗传育种和组织培养。*为通讯作者,E-mail:xjma@public.
bta.net.cn。
罗汉果主要性状相关分析与通径分析研究
刘为军1,2,马小军1,3 *,莫长明1,张慧英2,孙步祥4,蒋向军5
(1中国医学科学院药用植物研究所广西分所,南宁 530023;2 广西大学农学院,南宁 530004;
3 中国医学科学院药用植物研究所,北京 100094;4 桂林莱茵生物科技股份有限公司,广西桂林 541004;
5 桂林亦元生现代生物技术有限公司,广西桂林 541004)
摘要:以19个罗汉果无性系为材料,通过随机区组试验,对14个主要性状进行相关分析以及主要农艺性状与单果
重、主要性状与甜苷V含量通径分析。结果表明,单果重与播种至开花日数呈显著相关,与果膨大速度、果横径、果纵径
呈极显著相关关系,而对单果重直接贡献较大的是果横径、果纵径和授粉至成熟日数;甜苷V含量与果肉含量、水浸出
物含量呈显著相关,与总糖含量、总苷含量呈极显著相关关系,对甜苷V含量直接贡献较大的是果膨大速度、单果重和
水浸出物含量。高产罗汉果优良品种的选育在重点关注果横径和果纵径的同时,也应对果膨大速度和播种至开花日
数进行选择。高甜苷V罗汉果优良品种的选育应对各性状进行综合考察,加强选择总糖含量、总苷含量和水浸出物含
量高及果纵径/横径比值大的品种。
关键词:罗汉果;相关分析;通径分析;性状选择
中图分类号:S668.9 文献标识码:A 文章编号:1002-8161(2009)03-0284-06
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刘为军等:罗汉果主要性状相关分析与通径分析研究
罗汉果(Siraitia gromenorii(Swingle) C. Jeffrey)
为葫芦科(Cueurbitaeeae)罗汉果属多年生草质藤
本植物,由于生态环境遭到破坏、引种栽培和病虫
为害,野生资源几乎绝灭[1]。 2002年以来,随着组培
苗的普遍应用,各地种质资源被少数组培苗品种替
代,又造成新一轮的种质流失。 人类对罗汉果需求
的增加,致使对罗汉果的研究也不断加深,但主要
集中在药理作用、化学成分及其分离提取、组织培养[2,3]
和分子遗传[4,5]方面,缺乏对受环境影响较大的数量
性状的遗传研究,在育种实践上借鉴意义不大。 本
课题组于2006、2007年分别在两个不同的试验基地
进行罗汉果组培无性系随机区组试验,对各遗传群
体的14个主要性状进行相关分析及通径分析,以及
各主要性状对产量和甜苷V含量的通径分析研究,探
索罗汉果种质各性状的相关关系, 为罗汉果优良品
种选育提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料来源与培育
以本课题组全面收集保存获得的罗汉果栽培及
杂交变异类型F002、 F003、 F005、 F008、 F012、 F014、
F016、F018、F020、F024、F027、F036、F037、F038、F042、
F046、 F047、 F051、 F058共19份具有代表性的雌性
种质为材料,通过组培保存。组培苗于2006年4月17
日种植于桂林市兴安县华江乡黄隘村种质资源圃,
2007年 4月15日种植于桂林市兴安县冲地村种质
资源圃,随机区组排列,3次重复,每小区种8株,常规方
法管理[6]。
1. 2 性状调查方法
农艺性状调查:每个品种每小区随机抽取6株,
于开花结果期和果实成熟期统计主蔓粗(X1)、叶面
积(X2)、播种至开花日数(X3)、播种至成熟日数(X4)、
授粉至成熟日数(X5)、果膨大速度(X6)。 收果后测定
果横径(X7)、果纵径(X8)、单果重(X9)和果肉含量
(X10)。
内含物测定:每品种每小区随机抽取10个成熟
果,烘干、粉碎。 水浸出物含量(X11)按NY / T694-
2003测定,总糖含量(X12)用3,5-二硝基水杨酸法[7],
总苷含量(X13)用香草醛—浓硫酸法,甜苷V含量
(X14)用HPLC(GB / T1663-1996)测定。
1. 3 性状统计及计算方法
用EXCEL软件统计数据, 计算品种平均值,应
用DPS软件进行相关分析和通径分析。
2 结果与分析
2. 1 罗汉果主要性状相关分析
将19个罗汉果无性系的14个主要性状间的相
关分析结果汇总于表1。
由表1可知,主蔓粗与叶面积、总糖含量,叶面
积与总糖含量,播种至开花日数与果横径、单果重,
播种至成熟日数与总苷含量,果肉含量、水浸出物
含量与甜苷V含量呈显著正相关; 播种至成熟日数
与授粉至成熟日数, 果膨大速度与播种至开花日
数、果横径、单果重,单果重与果横径、果纵径,果肉
含量与水浸出物含量、总糖含量,水浸出物含量与
总糖含量,总糖含量、总苷含量与甜苷V含量呈极显
著正相关。 果膨大速度、单果重与总糖含量呈显著
负相关;果横径与总糖含量呈极显著负相关。
2. 2 罗汉果农艺性状与单果重通径分析
将19个罗汉果无性系的8个主要农艺性状与单
果重通径分析结果汇总于表2。
由表2可知,决定系数=0.9630,即8个农艺性状
对单果重的作用占96.30%。各农艺性状对单果重的
直接贡献大小依次为果横径>授粉至成熟日数>果
纵径>播种至开花日数>主蔓粗>果膨大速度>叶面
积>播种至成熟日数。其中,对产量的直接作用除了
叶面积和播种至成熟日数为负效应外, 其余7个性
状均为正效应。
果横径对单果重的直接作用最大, 通径系数
P7y=0.705,且相关系数r7y=0.938,表现为极显著正相
关,所以增加果横径有利于单果重的提高,因此对
单果重的选择,果横径应作为首选性状。 但在间接
作用中,播种至成熟日数和主蔓粗对单果重的间接
通径系数为负值,应注意协调好果横径与这两个性
状的关系;对单果重直接作用排第二的是授粉至成
熟日数(P5y=0.489),但它通过其他性状的间接通径
系数多为负值, 选择时也应注意与其他性状的关
系;果纵径对单果重的直接作用(P8y=0.454)也较大,
并主要通过果横径的间接作用,使其与单果重呈极
显著相关(r8y=0.629),也可作为选择性状;虽然播种
至开花日数和果膨大速度对单果重的直接通径系
数(P3y=0.240,P6y=0.094)很小,但通过其他性状(尤
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广西农业科学 2009年第 40卷第 3期
表 1 罗汉果主要性状相关分析
Table 1 Correlation analysis of the main characters of Siraitia grosvenorii
性状
Character
主蔓粗 X1
Thickness
of main
stem
叶面积
Leaf
area
播种至
开花日数
Days from
sowing to
flowering
播种至
成熟日数
Days from
sowing to
maturation
授粉至
成熟日数
Days from
pollination
to maturation
果膨大
速度
Enlargement
rate of fruit
果横径
Horizontal
diameter
果纵径
Vertical
diameter
单果重
Weight
per
fruit
果肉
含量
Pulp
content
水浸出
物含量
Soluble
matter
content
总糖
含量
Total
sugar
content
总苷
含量
Total
glycosides
content
叶面积X2
Leaf area 0.512*
播种至开
花日数 X3
Days from
sowing to
flowering
-0.091 -0.154
注:*表示 0.05显著水平,**表示 0.01显著水平;下同。
Notes:* and ** represents significant difference at 0.05 and 0.01 level,respectively.
果膨大速度
X6
Enlargement
rate of fruit
-0.232 -0.164 0.636** 0.37 0.096
果横径 X7
Horizontal
diameter
-0.211 -0.306 0.489* 0.401 0.22 0.805**
果纵径 X8
Vertical
diameter
0.008 -0.05 0.219 0.016 -0.265 0.054 0.304
单果重 X9
Weight per
fruit
-0.048 -0.266 0.516* 0.371 0.143 0.742** 0.938** 0.629**
果肉含量X10
Pulp content 0.389 0.092 0.441 0.379 0.134 0.128 0.057 0.152 0.203
水浸出物
含量 X11
Soluble
matter
content
0.243 0.014 0.132 0.196 -0.003 -0.294 -0.271 0.042 -0.185 0.785**
总糖含量 X12
Total sugar
content
0.543* 0.481* -0.096 0.064 0.036 -0.513* -0.597** -0.129 -0.492* 0.692** 0.788**
总苷含量 X13
Total
glycosides
content
0.059 0.253 0.401 0.550* 0.305 0.062 -0.186 -0.059 -0.193 0.395 0.353 0.454
甜苷 V含量
X14
Mogrosides V
content
0.458 0.388 0.455 0.263 -0.091 -0.009 -0.261 0.257 -0.062 0.543* 0.525* 0.586** 0.737**
授粉至成熟
日数 X5
Days from
pollination to
maturation
-0.052 -0.306 -0.087 0.825**
播种至成熟
日数 X4
Days from
sowing to
maturation
-0.073 -0.348 0.456
286· ·
刘为军等:罗汉果主要性状相关分析与通径分析研究
其是果横径)的间接作用,与单果重分别呈显著和
极显著相关(r3y=0.516,r6y=0.742),因此仍可作为选
择性状进行考察;主蔓粗、叶面积和播种至成熟日
数对单果重的贡献很小。
2. 3 主要性状与甜苷V含量通径分析
将19个罗汉果无性系的11个主要性状与甜苷
V含量通径分析结果汇总于表3。
由表3可知,决定系数=0.8944,即11个主要性
状对甜苷V的作用占89.44%。 各主要性状对甜苷V
的直接贡献大小依次为果膨大速度>单果重>水浸
出物含量>主蔓粗>总苷含量>果纵径>总糖含量>
授粉至成熟日数>叶面积>果肉含量>果横径。 其
中,对甜苷V的直接作用除果肉含量和果横径为负
效应外,其余9个性状均为正效应。
果膨大速度和单果重对甜苷V含量的直接作用
(P6y=0.987,P9y=0.765)排前两位,但它们通过其他性
状(尤其是果横径)的间接作用多为负效应,与甜苷
V含量呈负相关, 在选择时要注意协调好与其他性
状的关系; 水浸出物含量对甜苷V含量的直接作用
(P11y=0.741) 也较大, 并通过其他性状的间接作用
正、负效应基本平衡,与甜苷V含量呈显著相关(r11y=
0.525),因此水浸出物含量可作为重点选择性状;虽
然总糖含量和总苷含量对甜苷V含量直接作用
(P12y=0.247,P13y=0.336)都较小,但通过其他性状的间
接通径系数多为正值,尤其是果横径和水浸出物含量
的作用,与甜苷V呈极显著相关(r12y=0.586,r13y=0.737),
表 2 罗汉果主要农艺性状与单果重(X9)通径分析
Table 2 The path analysis between main agronomic characters and weight per fruit of Siraitia grosvenorii
注:决定系数=0.9630,剩余通径系数=0.1923。
Notes:the determination coefficient was 0.9630,and the surplus path coefficient was 0.1923.
性状
Character
相关系数
Correlation
coefficient
直接通径
系数
Direct path
coefficient
间接通径系数
主蔓粗
Thickness
of main stem
叶面积
Leaf
area
播种至
开花日数
Days from
sowing to
flowering
播种至
成熟日数
Days from
sowing to
maturation
授粉至
成熟日数
Days from
pollination to
maturation
果膨大
速度
Enlargement
rate of fruit
果横径
Horizontal
diameter
果纵径
Vertical
diameter
主蔓粗 X1
Thickness of
main stem
-0.048 0.182 -0.047 -0.023 0.032 -0.025 -0.019 -0.140 0.004
叶面积X2
Leaf area -0.266 -0.092 0.085 -0.034 0.164 -0.137 -0.014 -0.217 -0.021
播种至开花
日数 X3
Days from sowing
to flowering
0.516* 0.240 -0.016 0.013 -0.190 -0.040 0.056 0.319 0.104
播种至成熟
日数 X4
Days from sowing
to maturation
0.371 -0.483 -0.012 0.034 0.101 0.404 0.029 0.296 0.007
授粉至成熟
日数 X5
Days from
pollination to
maturation
0.143 0.489 -0.009 0.027 -0.020 -0.377 0.009 0.138 -0.119
果膨大速度 X6
Enlargement
rate of fruit
0.742** 0.094 -0.037 0.015 0.151 -0.149 0.048 0.562 0.027
果横径 X7
Horizontal
diameter
0.938** 0.705 -0.034 0.029 0.109 -0.191 0.095 0.071 0.135
果纵径 X8
Vertical
diameter
0.629** 0.454 0.001 0.004 0.054 -0.006 -0.124 0.005 0.204
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广西农业科学 2009年第 40卷第 3期
注:决定系数=0.8944,剩余通径系数=0.3249
Notes:the determination coefficient was 0.8944,and the surplus path coefficient was 0.3249.
性状
Character
相关系数
Correlation
coefficient
直接通径
系数
Direct
path
coefficient
间接通径系数
主蔓粗
Thickness
of main
stem
叶面积
Leaf
area
授粉至成熟
日数
Days from
pollination to
maturation
果膨大
速度
Enlargement
rate of fruit
果横径
Horizontal
diameter
果纵径
Vertical
diameter
单果重
Weight
per fruit
果肉
含量
Pulp
content
水浸出
物含量
Soluble
matter
content
总糖
含量
Total
sugar
content
总苷
含量
Total
glycosides
content
主蔓粗 X1
Thickness
of main stem
0.458 0.337 0.072 -0.017 -0.198 0.291 0.002 -0.037 -0.279 0.152 0.131 0.018
叶面积 X2
Leaf area 0.388 0.138 0.174 -0.089 -0.152 0.397 -0.012 -0.197 -0.066 0.010 0.117 0.081
授粉至成熟
日数X5
Days from
pollination to
maturation
0.263 0.246 -0.022 -0.048 0.332 -0.519 0.004 0.301 -0.281 0.131 0.016 0.163
果膨大
速度 X6
Enlargement
rate of fruit
-0.009 0.987 -0.068 -0.022 0.088 -1.127 0.015 0.505 -0.096 -0.185 -0.133 0.020
果横径 X7
Horizontal
diameter
-0.261 -1.349 -0.071 -0.042 0.095 0.761 0.082 0.672 -0.039 -0.195 -0.143 -0.061
果纵径 X8
Vertical
diameter
0.257 0.275 0.003 -0.007 0.003 0.050 -0.412 0.466 -0.113 0.028 -0.029 -0.019
单果重 X9
Weight per
fruit
-0.062 0.765 -0.016 -0.037 0.095 0.631 -1.181 0.159 -0.154 -0.120 -0.116 -0.062
果肉含量 X10
Pulp content
0.543* -0.745 0.121 0.012 0.090 0.125 -0.068 0.041 0.160 0.573 0.157 0.126
水浸出物
含量 X11
Soluble
matter content
0.525* 0.741 0.072 0.002 0.046 -0.254 0.369 0.011 -0.132 -0.589 0.198 0.110
总糖含量 X12
Total sugar
content
0.586** 0.247 0.182 0.066 0.015 -0.485 0.756 -0.034 -0.353 -0.473 0.568 0.143
总苷含量 X13
Total
glycosides
content
0.737** 0.336 0.018 0.033 0.121 0.057 0.252 -0.016 -0.142 -0.292 0.234 0.103
表 3 罗汉果主要性状与甜苷 V含量(X14)通径分析
Table 3 The path analysis of main characters and mogrosides of Siraitia grosvenorii
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因此总糖含量和总苷含量可作为选择性状进行考
察, 但对总糖含量的选择要注意协调与果膨大速
度、单果重和果肉含量的关系,对总苷含量的选择
注意协调与单果重和果肉含量的关系;果肉含量对
甜苷V的直接通径系数P10y=-0.745, 增加果肉含量
可能对甜苷V含量的提高不利,但它通过其他性状
的间接作用多为正值, 与甜苷V含量呈显著正相
关,因此可与其他性状同时进行选择。 果横径对甜
苷V直接通径系数P7y=-1.349和相关系数r7y=-0.261,可
考虑通过控制果横径来达到提高甜苷V含量的目
的;主蔓粗、叶面积、播种至成熟日数和果纵径对甜
苷V直接通径系数和相关系数均为正值,也可作为
选择对象。
3 讨论与结论
3. 1 高产罗汉果的选育
由于在罗汉果生产中每亩株数和每株座果数
都基本固定,故罗汉果产量决定于单果重,对高产
罗汉果的选育即是增加单果重。 通过相关及通径
分析显示, 果横径和果纵径与单果重呈极显著相
关,对单果重的直接贡献也较大,因此在选育高产
品种时,应高度关注果横径和果纵径。 虽然果膨大
速度和授粉至开花日数对单果重的直接贡献较小,
但它们主要通过果横径的间接效应对单果重起作
用, 因为果膨大速度直接反映了果长大的快慢,在
实际生产中,所有品种果膨大期是差不多的,所以
果膨大速度越大,横径就越大,果就越重;而授粉至
开花日数反映了植株营养生长的时间长短,营养生
长期越长,供果生长的营养就越丰富,有利于果的
长大和内含物的积累。 因此在重点关注果横径和
果纵径的同时,也可以对果膨大速度和播种至开花
日数进行选择。 此外,播种至开花日数和授粉至成
熟日数也对单果重有一定的促进作用,可作为辅助
选择性状,培育生长期稍长的品种。
3. 2 高甜苷V含量罗汉果的选育
罗汉果甜苷V是罗汉果的主要活性成分,国内
外需求出现井喷式增长。 通过相关及通径分析显
示,单果重和果膨大速度对甜苷V含量的直接贡献
较大,但主要通过果横径的间接作用使得相关系数
为负值,虽可作为首要选择性状,但应严格控制果
横径的影响。 虽然果肉含量对甜苷V的直接贡献为
负效应, 但它通过其他性状的间接效应多为正值,
使其与甜苷V含量呈显著相关,据苏小建[13]报道,罗
汉果甜苷V主要来自果肉, 因此也应重点关注果肉
含量高的品种。 总糖含量、总苷含量和水浸出物含
量对甜苷V含量的直接作用和相关系数都较大,应
加强选择。 果横径对甜苷V的直接作用和相关性均
为负效应,且对单果重和果膨大速度存在很大间接
负影响,因此应选择果横径较小的品种。
选育一个优良品种, 要综合考察其品质和产
量。 如选育高甜苷V含量的品种,需考察甜苷V含量
和单果重。 通过以上分析, 单果重对甜苷V贡献较
大, 因此选择单果重较大的品种即可得到高甜苷V
含量的品种。 虽然果横径对单果重贡献很大,但果
横径的增大又对甜苷V含量的提高不利, 因此可通
过对二者都有促进作用的果纵径的选择来达到选
育目的,这与实际生产中人们普遍认为长果型品种
品质较好的经验一致。
参考文献:
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(责任编辑 温国泉)
刘为军等:罗汉果主要性状相关分析与通径分析研究 289· ·