君迁子实生群体生长性状的相关性和主成分分析

张庆丽， 周瑞金， 刘遵春， 张晓娜， 扈惠灵

(河南科技学院园艺园林学院，河南新乡 453003)



君迁子实生群体生长性状的相关性和主成分分析

张庆丽， 周瑞金， 刘遵春， 张晓娜， 扈惠灵*

(河南科技学院园艺园林学院，河南新乡 453003)

摘要[目的]筛选能够代表君迁子营养生长特性的核心性状，为君迁子的分类和目标性状的早期选择提供依据。[方法]调查了500株1年生君迁子实生苗混杂群体休眠期的7个生长性状(地茎粗、株高、分枝数、主干节数、节间长、主根长、分根数)，进行了性状间的相关性和主成分分析，并就易于观察的4个地上生长性状进行了次数分布研究。[结果] 君迁子实生苗群体尽管存在多样性表现，但各生长性状之间存在显著的相关性。[结论]地茎粗、株高及分枝数3个生长性状与其他性状间的相关性最为显著，可以作为核心生长指标用于君迁子资源的早期筛选和评价。

关键词君迁子；生长性状；相关性分析；主成分分析

君迁子(DiospyroslotusL.)属柿科柿属落叶乔木，又名黑枣、软枣等，是我国柿属植物最耐寒的一个种，主要分布于我国华北、华东、华中、西南等地区。其根系发达，成活率高，寿命长，作为北方柿树的首选砧木在生产上得到广泛应用[1-2]。近年来，对君迁子的研究主要集中在快速育苗技术[3-4]、环境胁迫生理[5-6]及器官再生[7]等方面。随着柿树产业的不断发展，冠体高大、寒害和甜柿嫁接的弱亲和性等关键生产问题渐渐凸显，一些学者开始关注通过砧木途径解决这些生产问题，开展了嫁接亲和性[8-9]和基于果实性状的君迁子资源多样性[10- 12]的研究工作，而基于营养生长特性的差异及早期筛选研究鲜见报道。笔者利用1年生君迁子的天然混杂实生群体，在休眠期对其地上和地下的植株生长性状进行调查和统计分析，研究生长性状间的相关性，旨在筛选其核心生长指标，为君迁子资源的分类评价及早期选择提供依据。

1材料与方法

1.1材料试验所用的君迁子种子采自河南省太行山南脉的辉县市、博爱县、林县的12个乡村，均为混杂天然实生杂种类型。

1.2方法2014年4月混合播种于河南科技学院古固寨教学实习基地，土壤为均质沙质土，肥力一般，整个生长期间对其进行正常的田间管理，成苗5万余株。待全部植株叶片凋落后，当年11月在移植时随机选取其中500株，对其地上性状(主干颜色、地茎粗、株高、主干节数、节间长、分枝数)和地下性状(主根长、直径>0.5 cm的分根数)进行调查。

1.3数据分析利用DPS9.01软件进行数据统计和分析。

2结果与分析

2.11年生君迁子实生苗群体生长性状统计将供试的500株1年生君迁子实生苗根据主干颜色分为棕褐、暗红、灰、青绿4种。统计表明，君迁子群体的主干颜色以暗红色为主，占46.8%，其次是青绿色，占26.8%，灰色占20.8%，最少的是棕褐色，仅占5.6%。在所调查的7个生长性状中，1年生君迁子实生苗的分枝数变异幅度最大，变异系数高达78.6%，分根数次之，变异系数为53.7%，其他生长性状变异系数较小(表1)。

2.21年生君迁子实生苗群体生长性状间的相关性分析由表2可知，1年生君迁子实生苗的地茎粗、株高与其他生长指标之间均存在极显著正相关；按相关程度排列来看，地茎粗与分枝数量相关度最高；株高和节间长之间相关度最高。

2.31年生君迁子实生苗群体生长性状的主成分分析对500株君迁子实生苗群体生长性状进行主成分分析，得到7个特征值和7个相应的特征向量。以累计贡献率大于80%为标准，入选4个主成分，可近似代表7个性状的全部遗传变异信息，其对君迁子实生群体主要性状的累计贡献率为85.156%(表3)。

第1主成分贡献率达40.47%，在第1主成分的特征向量中，特征向量值较高的性状有地茎粗、株高和节间长。其中地茎粗最大，其次是株高。该特征向量中其他因子主干节数、节间长、分枝数、主根长及分根数均为负值，说明地茎粗增加、株高升高在某种程度上会制约其他性状的提高。第2主成分的贡献率为20.756%，在第2主成分的特征向量中，特征向量值较高的性状有地茎粗、主干节数和分枝数，说明地茎越粗，主干节数越多，相应的分枝数也越多。第3主成分的贡献率为13.570%，对应特征向量中，分根数值最大，可作为衡量根作用的因子，分根数越多，相应的主干节数越多，地茎越粗，分枝数发育越多，但主根长度相应越来越短。第4主成分的贡献率为10.374%，对应特征向量中，株高最大，其次是分根数量，主干节数和节间长为负值，可见株高越高，节数越少，主干节数和节间长与株高呈负相关。

表1　1年生君迁子实生苗群体生长性状统计

表2　1年生君迁子实生苗群体生长性状的相关性分析与回归方程建立

注： *表示显著相关(P<0.05)，**表示极显著相关(P<0.01)。

Noet: * and * * indicated significant(P<0.05) and extremely significant correlation(P<0.01)。

表3　1年生君迁子实生苗群体生长性状的主成分分析

2.41年生君迁子实生苗群体地上生长性状的次数分布为了有助于在早期开展君迁子实生群体的稀有资源筛选，对供试的500株1年生君迁子的株高、地茎粗、节间长及分枝数等4个易于观察的地上生长性状进行次数统计，并依据不同性状的数据特征，设置合理的组距进行分组，得到各性状的次数分布图(图1～4)。

结果表明，君迁子1年生实生苗群体的株高、地茎粗、节间长经卡方测验呈正态分布(t=0.05)，分枝数呈偏态分布。株高一般在16～60 cm，地茎粗一般为0.246～1.255 cm，节间长度更多集中于0.905～2.895 cm，分枝数1～5个。

图1　株高次数分布Fig.1　Frequency distribution of plant height

图2　地茎粗次数分布Fig.2　Frequency distribution of subterranean stem diameter

图3　节间长次数分布Fig.3　Frequency distribution of internode length

图4　分枝数次数分布Fig.4　Frequency distribution of Lateral breanch number

3小结

反映1年生君迁子实生苗群体的核心生长性状是地茎粗、株高和分枝数量，它们与其他生长性状间存在着显著的相关性。可以利用建立的回归方程通过地上3个核心性状的简易测量获得更多可靠的性状数据，尤其是可以对根系生长状况进行较为精确的测算。次数分布有助于在早期开展君迁子实生群体的稀有资源筛选，研究发现株高不足16 cm或超过70 cm、地茎粗超过1.3 cm、节间短于0.9 cm或长于2.9 cm、侧分枝超过5个的1年生君迁子单株有可能属于稀有类型，在资源筛选与鉴定时应给予足够的重视。另外，主干颜色在某种程度上能体现君迁子1年生实生后代的遗传多样性，也可以作为其形态多样性研究的一个辅助性分类指标。

参考文献

[1] 郑万钧．中国树木志：第四卷[M]．北京：中国林业出版社，2004．

[2] 周瑞金．柿树优良砧木介绍[J]．河北果树，2009(1)：53-54．

[3] 马丙尧，马海林，刘方春，等．适宜君迁子出苗及生长的育苗基质研究[J]．中国农学通报，2011，27(19)：5-9．

[4] 魏素玲，张雪琴，梁臣，等．播种时期和浸种对君迁子出苗的影响[J]．河南林业科技，2013，33(1)：15-17．

[5] 张慎鹏，孙明高，张鹏，等．盐旱交叉胁迫对君迁子渗透调节物质含量的影响[J]．西北林学院学报，2008，23(5)：18-21．

[6] 孙方行，周勃，孙明高．君迁子苗期对盐分和水分交互胁迫的生理生化反应[J]．山东林业科技，2009(5)：1-4．

[7] 谢启鑫，黄美连，吴晓萍，等．君迁子叶片培养再生植株的研究[J]．中国农业科学，2008，4(2)：607-612．

[8] 王元裕，李伯均，周碧英，等．甜柿砧穗组合嫁接亲和力研究[J]．园艺学报，1996，23(2)：110-114．

[9] 陶金刚．“富有”(Fuyu)甜柿砧穗组合嫁接亲和力及生态适宜性研究[D]．雅安：四川农业大学，2004．

[10] 宗亦臣，何燕，郑勇奇，等．君迁子天然群体表型变异研究[J]．湖南林业科技，2013，40(4)：1-6．

[11] 杨婷婷．君迁子遗传多样性及结实类型的研究[D]．杨凌：西北农林科技大学，2014．

[12] 杨婷婷，夏乐晗，于泽群，等．君迁子种质资源若干问题的研究[J]．北方园艺，2014(10)：184-187．

基金项目河南省科技攻关计划项目(102102310245)；河南科技学院重大科研项目(2015ZD03)。

作者简介张庆丽(1990- )，女，河南林州人，硕士研究生，研究方向：果树资源评价与利用。*通讯作者，教授，博士，从事果树资源评价与育种利用研究。

收稿日期2016-04-28

中图分类号S 665.2

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)14-035-03

Analysis of the Correlation and Principal Component of One-year-oldDiospyroslotusL. Seedling Growth Trait

ZHANG Qing-li, ZHOU Rui-jin, LIU Zun-chun, HU Hui-ling*et al

(College of Horticulture & Landscape Architecture, Henan Institute of Science & Technology, Xinxiang, Henan 453003)

Abstract[Objective] The evidence for scientific classification and the early choice of the target trait of Diospyros lotus L. was provided through the experiment in the selection of the core indicators of the characteristics reflecting nutritional growth. [Method] Seven growth characteristics of 500 seedlings of one-year-old Diospyros lotus L. including subterranean stem diameter, plant height, number of lateral branch, number of stem node, internode length and taproot length, number of lateral root within dormant season was analyzed in the correlation among traits and principal component. And the frequency distribution of four aerial traits that were easy to be measured was studied. [Result] The studies showed that even though there was diversity in one-year-old seedlings, there was obvious correlation among traits. [Conclusion] The correlation between the subterranean stem diameter, plant height, number of lateral branch and other traits, respectively, is the most significant, which can be used as key growth indicator in early choice and evaluation of target trait traits.

Key wordsDiospyros lotus L.; Growth trait; Correlation analysis; Principal component analysis