黄秋葵资源的植物学特征特性与生态适应性评价

曾日秋等

摘 要 对10份黄秋葵资源进行18个植物学形态特征、14个植物学特性指标及生态适应性进行评价，结果表明：①18个植物学形态特征指标多样性丰富，聚类分析可将资源分为2个形态类型；②14个植物学特性指标变异分析表明，果数变异系数最大，变异系数高达61.32%，营养器官变异系数大小顺序为分枝数>叶片宽度>叶柄长>叶片长度，生殖器官变异系数大小顺序为果数>果长>单果重；③14个植物学特性指标相关性分析结果表明，提高蒴果产量可选择生育期较长、分枝数较多、叶柄长的资源；④生态适应性评价表明，供试材料均适宜在闽南地区种植，其中平均单株蒴果产量以FJQK-24和FJQK-7较高，分别为1 387.2和1 113.0 g，达极显著或显著差异水平，FJQK-29资源果数最多，且在闽南地区可宿根生长，是选育种较好的亲本材料。

关键词 黄秋葵；资源；适应性；评价

中图分类号 S649 文献标识码 A

Abstract 18 morphological characteristics， 14 botanical characteristics and ecological adaptability were evaluated in 10 okra resources. The results showed that：①Based on 18 morphological characteristics， 10 okra resources were clustered into 2 morphological types. ②In 14 botanical characteristic variations， the maximum variation coefficient was fruit number as high as 61.32%， the order of vegetative organ variation coefficient was branch number>leaf breadth>petiole>leaf length， and the order of reproductive organ variation coefficient was fruit number>fruit length>fruit weight. ③There was an obvious correlation between 14 botanical characteristics index， improve capsule yield can choose a longer growing period， more branches， petioles long varieties. ④All of the tested materials are suitable for planting in south Fujian， where the average capsule yield per plant of FJQK-24 and FJQK-7 are higher， 1387.2 g and 1113.0 g respectively， and with other resources reached extremely significant or significant level by variance analysis. The fruit number of FJQK-29 resource is especially large， and it can be grew as perennial in south Fujian， so it can be used breeding as good parent materials.

Key words Abelmoschus esculentus；Resources；Adaptability；Evaluation

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.03.013

黄秋葵（Abelmoschus esculentus）又叫咖啡黄葵、秋葵、羊角豆，为锦葵科秋葵属一年或多年生草本植物，短日照植物，原产于非洲，是非洲、美洲及东南亚人民喜食的蔬菜之一。黄秋葵全身都是宝，主要用途可做纤维用、菜用和饲料用[1-2]。作蔬菜用的主要是食用其嫩果，其肉质柔嫩、营养丰富，黏质润滑，具有特殊的风味，干的嫩黄秋葵果实含有蛋白质22.98%，总糖19.92%，多糖2.00%，脂肪9.40和2.56%黄酮[3-4]，而且Alwandawih[5]、Lawford B[6]、吕美云[7]等人对黄秋葵营养成分进行研究，也认为黄秋葵果肉含有丰富的蛋白质、游离氨基酸、维生素、矿物质微量元素及多糖等生物活性物质，王君耀、李建华[9]等人对黄秋葵有抗疲劳功能进行研究，詹忠根[10]对其种子的主要营养成分进行测定，认为种子含有丰富的赖氨酸和微量元素Zn、Mn等等，为其具有提高免疫力和减少肺损伤的药用价值提供了理论依据。所以欧美等国将其列入21世纪最佳绿色食品名录，可见其是一种高营养多种保健功能的植物。国外黄秋葵遗传育种研究主要集中在资源的评价和选育方法上。0ppong-Sekyere等[11-12]对来自加纳的25份黄秋葵种质进行园艺学和农艺学性状评价，同时对黄秋葵资源的表型性状、多样性和质量性状进行研究，通过相关性分析表明，株高、开花天数、开花节位、单果重、种子重量与产量呈显著正相关。通过遗传变异分析加纳的黄秋葵资源的花瓣颜色、叶片绒毛和茎绒毛、果实形状、花青素含量、开花期等性状遗传变异较大。国内黄秋葵资源评价主要集中在从分子方面进行分析，陈思远等[13]进行开花结果生物学性状调查，较少从植物学特征特性方面进行评价。

本文对10份引进及搜集的黄秋葵资源进行较全面的植物学特征特性观察分析及生态适应性评价，以期筛选出适宜福建闽南地区种植的黄秋葵新品种，同时为选育亲本材料提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地概况 在福建省漳州市长泰县陈巷镇美澎村和福建省农科院甘蔗所试验农场进行，试验地前作均为甘蔗，前者土壤为改良红壤土，后者土壤为冲积洲地沙壤土。气候均属南亚热带海洋性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，试验期间年均降水量1 132 mm左右，月均降水量极不平衡，主要集中在3～10月份占全年总降水量的88%左右，其中1～2月份降雨量较少，低于10 mm，1月份极端最低温0.0 ℃，7月份极端最高温38.6 ℃，月均温均高于12 ℃。

1.1.2 供试材料 本研究收集的10份黄秋葵资源分别来自上海、浙江及福建，有引进品种、地方品种、野生品种，具体名称和来源如下表1。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 采用随机区组试验设计，设4个重复，1个重复用于生育期观察，3个重复用于测产。小区面积6.6～16.5 m2，小区长6.0～15 m，宽1.1 m，行距55 cm，株距30 cm ，每小区种植40～100株。栽培管理常规进行。除必须的灌溉和除杂外，一般不做其他特殊管理。于2008～2010年，每年4月份种植，5～12月进行观测。

1.2.2 观测方法 为便于统计分析，对质量性状的指标进行赋值如下，观测指标方法见文献[14]。出苗期：50%幼苗子叶展平的日期，用“年月日”表示；第1朵花开花天数：从出苗期那天算起至小区内的植株第1朵花开放的日数；开花天数：从第1朵花开花的时间至最后1朵花开花结束的日数；生育天数：出苗期至2/3以上植株蒴果成熟呈褐白色，植株叶片2/3以上脱落的日数；生长速度：出苗15 d开始量株高起至两个月后再量株高，计算每天植株的生长速度。重复10次求平均值；株高：指资源植株的自然高度，从植株茎基部至生长点的距离，重复10次求平均值；叶长：随机抽取主茎顶部向基部的第4片成熟叶，测其叶长，重复10次求平均；叶宽：取样方法同叶长，测量叶片的最宽处，重复10次求平均；荚果数：指每株结果数，每3 d测定1次，并做上记号，计数，重复10次求平均；叶姿：现蕾期按叶角大小和叶着生姿势确定叶姿，分1直立、2水平和3下垂，目测法，重复3次求平均；叶形：现蕾期，植株中部正常完整叶片的形状，分1全叶、2浅裂叶、3深裂叶，目测法，重复3次求平均；叶色：现蕾期，植株中部正常叶片正面的颜色，按1浅绿、2绿、3深绿、4红、5紫分为5个等级，目测法，重复3次求平均；叶毛：按1稀少、2中等和3浓密分为3个等级，目测法，重复3次求平均；叶刺：现蕾期，植株中部正常叶片的叶刺状况。按1无、2有分为2个等级，目测法，重复3次求平均；茎色：出苗90 d，植株茎秆表面的颜色，按1绿、2微红、3红、4紫分为4个等级，目测法，重复3次求平均；茎表面：出苗90 d，植株茎秆表面的手感状况，按1光滑、2有毛、3多毛分为3个等级，目测法，重复3次求平均；花色：完全开放花的花冠颜色，按1乳白、2淡黄、3黄、4深黄、5浅红分为5种类型，目测法，重复3次求平均；花冠大小：完全开放花的花冠大小，按1小、2中、3大分为3种类型，目测法，重复3次求平均；花瓣数：完全开放花的花瓣数量，重复3次求平均； 花喉色：完全开放花的花喉颜色，按1淡黄、2浅红、3红、4紫分为4种类型，目测法，重复3次求平均；柱头颜色：完全开放花的柱头颜色，按淡红、红、紫分为3种类型，目测法，重复3次求平均；柱头类型：完全开放花的花柱长短类型，按1短、2中、3长分为3种类型，目测法，重复3次求平均；蒴果类型：正常成熟蒴果的大小类型，按1小（果长小于6 cm）、2中（果长在6～15 cm）、3大（大于15 cm）分为3种类型；果形：正常成熟蒴果的外部形状，按1圆果形、2棱果形；果色：开花5 d果实的颜色，按1浅绿、2深绿、3浅红、4深红分为4种类型，目测法，重复3次求平均；种子形状：正常成熟种子的外表形状，按1圆形、2扁圆形、3肾形分为3种类型，目测法，重复3次求平均。

1.3 数据处理

利用DPS7.5进行描述性分析和方差分析，用SPSS 19.0软件进行相关分析及聚类分析。

2 结果与分析

2.1 植物学特征调查

对供试黄秋葵资源18个植物学特征进行调查（表2），结果显示：叶色有5种颜色，其中浅绿色2份，绿色4份、深绿色2份、红色1份、紫色1份。茎表面有毛的有8份，光滑的1份，多毛的1份。叶姿直立6份，下垂的3份，水平的1份。叶形浅裂有6份，深裂有4份。叶毛稀少8份，中等1份，浓密1份。无叶刺的8份，有叶刺的2份。叶柄色红色的7份，绿色的2份，紫色的1份。花色黄色的5份，淡黄的2份，深黄色有1份，淡红的1份，淡白的1份。花冠大小中等7份，小的2份，大的1份。花喉色和柱头色紫色6份，红色4份，有的是花喉色红色，柱头色紫色，有的是花喉色紫色，柱头色红色，或者两者都是红色或都是紫色。柱头类型中等8份，短的2份。蒴果类型果长在6～15 cm有7份，大于15 cm有2份，小于6 cm有1份。果形圆果7份，棱果3份。果色浅绿的6份，深绿2份，红色1份，深红1份。种子形状圆形7份，扁圆形2份，肾形1份。种皮颜色绿色3份，灰褐色4份，黑褐色3份。

2.2 形态性状聚类分析

对18个植物学特征（质量性状指标）进行标准化，利用类平均法，选择欧氏距离进行聚类分析（图1），结果表明，在欧氏距离4.472 1处可将10份资源分为2个形态类型。第1类型包括FJQK-1、FJQK-2、 FJQK-3、FJQK-4、FJQK-5、FJQK-7、FJQK-24、FJQK-29共8份材料，其特点是茎色、叶色、果色都是绿色的。第2类型包括FJQK-17、FJQK-22共2份材料，其特点是植株高大、株高分别达288.9和214.6 cm，茎色、叶色、果色都是红色的，果实形状都是扁圆形的。

遗传距离的大小可反映出彼此间亲缘关系的大小，在第1类中，种源间的遗传分化程度较高，按亲缘远近关系可划分为3个小类群，其中来自浙江和上海的FJQK-1和FJQK-2两份材料都表现植株高大，茎色均为深绿色，叶毛稀少，没有叶刺，果实类型中等，圆果，果色深绿，种皮色也相对接近，归为一类；来自浙江、上海、福建北部的FJQK-3、FJQK-4、FJQK-5、FJQK-7、FJQK-24共5份材料都表现植物矮小，株高均在200 cm以下，花色都是黄色，花冠大小和蒴果类型都是中等，圆果种种子形状都是圆形的；来自闽西的FJQK-29的1份材料是野生种，表现植物高大，叶毛浓密，蒴果类型果长小于6 cm，果实形状肾形，多年生，抗逆性强，可作为育种材料。一般来说，资源来源的地域越广，亲缘关系越远，丰富性也越丰富[15]。这10份不同来源的黄秋葵种质资源丰富多样。

2.3 植物学特性变异分析

供试黄秋葵资源的14个植物学特性表现中，果数变异系数最大，变异系数高达61.32%（表3）；其次为分枝数、单株产量、株高、果长、现蕾天数，变异系数分别为58.90%，39.39%，36.09%，34.46%，30.63%；再次为单果重、出苗天数、叶片宽度，变异系数分别为25.74%、23.23%和20.88%；而叶柄长、生育天数、叶片长度、开花天数变异系数较小，变异系数分别为15.73%、15.31%、14.96%和12.69%，花瓣数都是5瓣，没有发生变异。这说明果数、分枝数、单株产量、株高、生育特性（现蕾天数等）具有丰富的遗传信息和选择能力；而花瓣数遗传比较稳定。也就是说在黄秋葵种质资源生育特性差别较大材料中，营养器官变异系数大小顺序为分枝数>叶片宽度>叶柄长>叶片长度，生殖器官变异系数大小顺序为果数>果长>单果重，花瓣数是很难改良的，同时表明营养器官差异主要表现在分枝数，而叶片长度变异较小，生殖器官差异主要在果数，单果重变异较小。

2.4 植物学特性相关分析

供试黄秋葵植物学特性间存在明显相关性，出苗天数、现蕾天数、开花天数与分枝数和生育天数均达显著或极显著正相关，与果数达极显著负相关（表4）。分枝数与生育天数、果数呈极显著正相关，相关系数分别达0.92和0.81，与单果重达极显著负相关，相关系数达0.92，叶片长度与叶片宽度达显著正相关，相关系数达0.70，与果长达极显著正相关，相关系数达0.76，叶柄长与单株产量达极显著正相关，相关系数达0.8，与株高达显著负相关，相关系数达0.73。果长与单果重达极显著正相关，相关系数达0.75，与果数达极显著负相关，相关系数达0.84。果数与单果重达极显著负相关，相关系数达0.89。单株产量与株高达显著负相关，相关系数达0.68。结果表明，供试材料的分枝数越多，生育期越长，果数越多，单果重越轻。叶片长度长的其叶宽也宽。叶柄长度长的单株产量也高，果长也长。株高越高的荚果产量反而越低。针对供试材料黄秋葵植物学特性的相关性，提高蒴果产量可选择生育期较长，分枝较多，叶柄长的资源。

2.5 生态适应性评价

2.5.1 生育特性评价 生育特性调查显示（表5），供试黄秋葵资源的生育天数差异较大，短的123 d，长的达191 d，而且FJQK-29资源还可在闽南地区多年生存。植株高度差异明显，最矮的101.9 cm，最高的可达286 cm，达200 cm以上高秆的资源有5份，分别是FJQK-1、FJQK-2、FJQK-17、FJQK-22、FJQK-29；达100～200 cm株高的资源也有5份，分别是FJQK-3、FJQK-4、FJQK-5、FJQK-7、FJQK-24。植株长势方面，每天平均生长速度达2.0 cm以上的有5份，其中FJQK-17资源生长最快，与FJQK-29达显著差异水平，与其他8份资源达极显著差异水平，株高方面与其他9份资源均达极显著差异水平。

2.5.2 产量性状指标评价 供试黄秋葵资源的平均单株果数差异较大（表6），FJQK-29资源单株果数最多，达83.3个，与其他9份资源均达极显著差异，其次是FJQK-24，与其他8份资源达极显著差异。FJQK-22资源单株果数最少，仅11.3个。FJQK-22平均单个鲜果重量最重，达31.2 g，最轻的是FJQK-29，平均单个鲜果重量仅7.4 g，方差分析显示，FJQK-22与FJQK-1、FJQK-3、FJQK-7、FJQK-29达极显著差异，与FJQK-2、FJQK-4、FJQK-5、FJQK-24达显著差异，与FJQK-17没有显著差异。平均单株蒴果产量以FJQK-24最高，达1 387.2 g，方差分析显示，与其他9份资源均达极显著差异，平均单株蒴果产量最低的是FJQK-22，仅351.0 g。

3 讨论与结论

世界各国黄秋葵资源丰富，瑞典学者发现不同环境生长的植物在生长习性，植物学外在特征如叶毛、叶片大小等方面都有很大的差异[2，16]。本研究的10份黄秋葵资源有引进品种、地方品种、野生品种，这些来自福建、浙江、上海的试验材料中，不同种间的植物学形态特征表现差异很大。生物体的表型是由基因决定的，不同种在同一生态类型表现不一，同一种在不同生态环境下也会表现不同的形态特征[17-18]。张绪元等[19]对43份黄秋葵种质从分子水平进行聚类分析，从栽培种方面可划分为多个小居群。本研究中对供试黄秋葵资源从植物学特征方面通过聚类分析结果也可将分为2大类型，其中栽培种中绿茎、绿叶、绿果类型的资源叶毛少且没有叶刺，有2份资源相似度较高归为一个小居群，0ppong-Sekyere等[11]研究对25份黄秋葵的质量性状和数量性状描述标准通过聚类分析将25份黄秋葵资源分为4类其中有2份资源完全相同有8份资源具有80%的相似性，3份资源有50%的相似性，12份资源遗传变异较大可作为育种改良材料。本研究中的野生种FJQK-29资源也是绿茎、绿叶、绿果类型，但叶毛表现较多，有叶刺，抗逆性强，野生种资源的抗逆性基因若能通过现代遗传和生物技术方法从中转移出来，作为丰富黄秋葵遗传多样性的基因资源库，具有较好的经济价值。红茎、红叶、红果类型也是栽培品种中的一个小居群。聚类分析的结果与跟资源的地理来源没有简单的一致性关系或对应关系[20]。本研究仅对供试黄秋葵资源从叶、茎、生殖器官等指标进行较全面的观察、记录及相关性分析，了解这些资源遗传多样性表现丰富，对进一步开展黄秋葵遗传育种利用具有特别的意义。由于供试种质资源数量较少，下阶段将对继续引进新的黄秋葵资源进一步观测，将结合细胞学、分子标记等手段作更准确的遗传多样性分析。

不同黄秋葵品种、不同栽植密度及整枝方式、不同施肥水平、不同采摘时期都会对黄秋葵果实产量和品质造成一定的影响[21-24]。本试验通过常规方法在同一管理水平的条件下，在闽南地区两个试验点对供试黄秋葵资源进行生育期、生长速度、果实性状指标的测定及适应性评价。试验结果表明，FJQK-7、FJQK-24和FJQK-2共3份资源在闽南地区适应性表现较好。

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