白菜薹主要数量性状的选择及与单株产量的关系研究

吴湖龙

(长江大学园艺园林学院，湖北 荆州434025；湖北省宜都市农业产业化办公室，湖北 宜都 443300)

成红波，刘乐承

(长江大学园艺园林学院，湖北 荆州434025)

白菜薹(Brassicacampestrisssp.chinensis)是十字花科芸薹属小白菜亚种中的一个变种，是从小白菜中分离出来的一个变异类群[1,2]。白菜薹是广大消费者所喜爱的蔬菜，在我国长江流域种植广泛。产量是白菜薹栽培及育种的主要目标。数量性状之间存在一定相关性，当对某一性状进行选择时，往往对其他性状产生间接的影响，因而寻找与产量性状密切相关且表现稳定的性状，对白菜薹丰产育种具有重要意义。与白菜薹同属作物如红菜薹[3,4]、甘蓝[5～7]、白菜[8～10]已经有大量的产量相关性状的研究，但关于白菜薹产量相关性状的研究尚未见报道。为此，通过相关分析、逐步回归分析和通径分析，探讨了白菜薹16个数量性状的相关性及15个数量性状对单株产量的相对重要性，以期为白菜薹丰产育种实践提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在湖北省荆州市长江大学园艺园林学院实习基地进行。供试材料为收集的荆州及周边地区农民主要栽培的8份常规品种材料。2013年9月2日，将所收集到材料种子播种于营养钵中育苗，9月21日按行距30cm、株距25cm单行定植大田并进行常规管理。

1.2 试验方法

在供试白菜薹群体中随机选取24个单株，适时调查测定现蕾期(X1，d)、叶片数(X2，片)、最大叶宽(X3，cm)、最大叶长(X4，cm)、最小叶宽(X5，cm)、最小叶长(X6，cm)、叶柄长(X7，cm)、株高(X8，cm)、株幅(X9，cm)、单株薹数(X10，个)、薹长(X11，g)、薹粗(X12，cm)、单薹重(X13，cm)、薹叶重(X14，g)、薹叶比(X15)及单株产量(Y，g)共16个数量性状。对16个数量性状进行相关分析后，以单株产量为因变量、其余性状为自变量，在逐步回归的基础上进行通径分析。

数据分析采用SPSS、Excel软件。

2 结果与分析

2.1 各性状的变异系数

样本变异系数为标准差与均值的比率，是衡量各样本观测值变异程度的重要统计量[12,13]。育种实践表明，性状的变异系数较大才有选择潜力。从表1可以看出，16个数量性状变异系数的大小依次为X14>X10>Y>X6>X13>X5>X15>X11>X2>X7>X4>X9>X12>X3>X8>X1。16个数量性状的变异系数均超过10%，变幅都较大，都有选择潜力。其中，薹叶重(X14)的变异系数最大(110.13%)，说明薹叶重较易通过栽培等措施修饰；现蕾期(X1)的变异系数最小(13.32%)，说明现蕾期可修饰程度较小。值得注意的是，单株产量(Y)的变异系数达到54.17%，说明单株产量具有很高的修饰潜力。

2.2 各性状与单株产量的线性回归关系

表2 15个数量性状与单株产量的回归分析

注：F0.01(1,22)=7.95，F0.05(1,22)=4.30。

以单株产量(Y)为因变量、其余15个数量性状分别为自变量，通过F测验对线性回归关系进行显著性测验。结果(表2)显示，株幅(X9)、薹长(X11)、单薹重(X13)3个性状与单株产量的回归关系都达极显著水平，叶片数(X2)、薹粗(X12)2个性状与单株产量(Y)的回归关系达显著水平，说明这5个性状分别与单株产量有明确的线性回归关系。同时，株高(X8)、薹数(X10)与单株产量(Y)的回归关系趋近于显著，也可以进行多元回归分析和通径分析，其余数量性状与单株产量的回归关系不显著，应予剔除。

2.3 各性状相关及逐步回归关系

通过相关分析，得到了16个数量性状的相关系数(表3)。从表3看出，各数量性状与单株产量(Y)的相关系数依次为X13>X11>X9>X2>X12>X8>X10>X7>X5>X6>X4>X3>X14>X15>X1。但简单的相关分析不能反映性状间的真实关系，为进一步了解这些性状对单株产量形成的本质效应，采用相关系数矩阵进行逐步回归分析，逐步对偏回归系数的显著性进行测验，得到最优多元回归方程，从而筛选出与单株产量达到显著相关的性状。经逐步回归分析，获得的多元回归方程为：Y= -397.65 + 32.599X10+ 10.509X13，F=36.939,P=1.33×10-7，达极显著水平，则回归方程有意义。结果表明，单株产量(Y)与薹长(X11)、株幅(X9)、叶片数(X2)、薹粗(X12)、株高(X8)等5个性状相关不显著，而与薹数(X10)和单薹重(X13)这2个性状显著相关。因此，高产育种时应着重对薹数和单薹重2个性状进行选择。

表3 16个数量性状的相关系数

注：显著水平临界值为0.404，极显著水平临界值0.515。

2.4 7个性状与单株产量的相关和通径分析

利用通径分析能全面了解诸多性状间的相互关系。对与单株产量相关程度较高的7个数量性状进行通径分析，利用相关系数矩阵得到通径系数(表4)。结果表明，7个数量性状对单株产量的相对重要性依次为单薹重(PY-X13)>薹数(PY-X10)>株幅(PY-X9)>叶片数(PY-X2)>株高(PY-X8)>薹粗(PY-X12)>薹长(PY-X11)，其中叶片数和株高效应为负效应。

表4 7个性状对单株产量的通径系数

单薹重(X13)与单株产量(Y)的相关主要由直接效应提供，其直接通径系数为0.7214，相关系数为0.7092，绝对值都最大，说明单薹重是影响单株产量的第一因素。同时，单薹重通过叶片数、株高、薹数对单株产量产生负向间接作用，但作用较小。因此，提高单薹重对提高单株产量有明显作用。

2.4.2 薹数与单株产量的相关和通径分析

薹数(X10)对单株产量(Y)的直接通径系数为0.5539，相关系数为0.3581，说明它们的相关中直接作用占主要地位。同时，薹数通过叶片数、株高、薹长、薹粗和单薹重产生较小的负向间接作用。因此，增加薹数对提高单株产量有明显作用。

2.4.3 株幅与单株产量的相关和通径分析

株幅(X9)与单株产量(Y)的直接通径系数为0.2681，相关系数为0.5444，说明它们的相关中直接作用较大。同时，株幅通过单薹重(PX9-X13-Y=0.2307)和薹数(PX9-X10-Y=0.1378)对单株产量产生较大的正向间接作用，而株幅通过叶片数和株高产生较小的负向间接作用。因此，株幅对单株产量的正向的直接影响和间接影响都较大。

2.4.4 叶片数与单株产量的相关和通径分析

叶片数(X2)与单株产量(Y)的相关系数为0.4143，而直接通径系数却为-0.1046，前者表明叶片数与单株产量正相关，后者则表明叶片数对单株产量起负向直接作用。这个看似相互矛盾的结果，是因为叶片数还同时通过薹数(PX2-X10-Y=0.3299)和单薹重(PX2-X13-Y=0.1106)有2个明显的正向间接作用，说明增加叶片数主要是通过薹数和单薹重的间接作用提高单株产量。

2.4.5 株高与单株产量的相关和通径分析

株高(X8)与单株产量(Y)的相关系数为0.3771，而直接通径系数却为-0.094，前者说明株高与单株产量正相关，后者表明株高对单株产量起负向直接作用。这个看似相互矛盾的结果，是因为株高还同时通过单薹重(PX8-X13-Y=0.2315)和株幅(PX8-X9-Y=0.1751)有2个明显的正向间接作用，说明增大株高主要是通过单薹重和株幅的间接作用提高单株产量。

2.4.6 薹粗与单株产量的相关和通径分析

薹粗(X12)与单株产量(Y)的相关系数为0.4125，直接通径系数为0.0521，二者相差较大。这是因为薹粗与单株产量的相关除直接作用外，还有薹粗通过单薹重的正向间接作用(PX12-X13-Y=0.5312)及薹粗通过薹数的负向间接作用(PX12-X10-Y=-0.2145)。因此，白菜薹育种中薹粗性状的选择不能忽视，要协调好薹粗与单薹重、薹数的关系。

2.4.7 薹长与单株产量的相关和通径分析

薹长(X11)与单株产量(Y)的相关系数为0.5788，直接通径系数为0.0363，二者相差较大。这是因为薹长与单株产量的相关除直接作用外，还有薹长通过单薹重的正向间接作用(PX11-X13-Y=0.60686)及薹长通过薹数的负向间接作用(PX11-X10-Y=-0.1260)。因此，白菜薹育种中薹长性状的选择也不能忽视，要协调好薹长与单薹重、薹数的关系。

2.5 决定系数分析及贡献值评价

单薹重、薹数、株幅、叶片数、株高、薹粗、薹长对单株产量的决定系数如表5所示。由表5可知，决定系数绝对值的大小为dY-X13>dY-X10>dY-X10-X13>dY-X9-X13>dY-X9-X10>dY-X9>dY-X2-X10>dY-X12-X13>dY-X11-X13>dY-X8-X13>dY-X8-X9>dY-X10>dY-X2-X9>dY-X2-X13>dY-X10-X12>dY-X8-X10>dY-X2>dY-X10-X11>dY-X8>dY-X2-X8>dY-X9-X11>dY-X8-X11>dY-X12>dY-X9-X12=dY-X11-X12>dY-X2-X10>dY-X8-X12>dY-X2-X11。各数量性状单独或共同决定单株产量的相对程度，单薹重的作用居于首位，薹数的作用次之，单薹重和薹数的共同作用居第3位，说明单薹重和薹数是影响单株产量的主要因素，这与通径分析的结果一致。由表5数据结果分析可知：R2=0.8197，表明所研究的7个性状决定了单株产量变异的81.97%，基本可以描述白菜薹单株产量的表现。

表5 7个性状对单株产量的决定系数

注：dn表示第n个性状的决定系数。

表6 7个性状对单株产量的总贡献值与排序

根据通径分析中各数量性状对单株产量的决定系数计算各个性状的贡献值，可评价各个性状对单株产量的贡献(表6)，其大小为X13>X10>X9>X12>X11>X8>X2。显然，贡献值最大的是单薹重(X13)，其次是薹数(X10)，这与通径分析结果一致，这说明在丰产育种过程中单薹重和薹数的作用十分关键。

3 结论

1)相关分析结果表明，白菜薹各数量性状与单株产量的相关顺序为单薹重>薹长>株幅>叶片数>薹粗>株高>薹数>叶柄长>最小叶宽>最小叶长>最大叶长>最大叶宽>薹叶重>薹叶比>现蕾期；通过线性回归分析筛选出与单株产量相关的7个数量性状分别为单薹重、薹长、株幅、叶片数、薹粗、株高、薹数；逐步回归分析结果表明，要提高白菜薹单株产量，应着重考虑对薹数和单薹重性状进行选择。

2)通径分析结果表明，要选育单株产量高的白菜薹品种，除了注重直接作用较大的单薹重、薹数、株幅3个性状的选择外，还应加强间接作用较大的株幅、叶片数、株高性状的选择，同时，协调好薹粗、薹长与单薹重、薹数性状的关系也有利于提高单株产量。决定系数分析表明，本研究在确定自变量时已包含81.97%的影响因素，虽然仍有18.03%的影响因素未包含在内，但基本可以利用这些性状描述白菜薹单株产量的表现。