50个月季品种表型多样性分析及综合评价
2022-10-26源朝政郑明燕阴志刚高小峰
源朝政,郑明燕,鞠 乐,阴志刚,高小峰,王 虹
(南阳市农业科学院,河南 南阳 473000)
月季为蔷薇科蔷薇属的多年生常绿或落叶灌木,是我国传统名花,其花色丰富、类型多样、株型优美,深受人们所喜爱,有“花中皇后”之美誉。由于中国对月季缺乏统一的分类标准和方法,同名异种或同种异名现象较为严重,致使月季新品种培育、科学研究和市场开发存在较大困难。本研究对50个月季品种的14个表型性状进行调查和统计,并对部分表型性状进行相关性分析,用数学方法找出不同月季品种间的异同点及相关联系,以便后期为月季的应用、推广提供依据。
1 材料和方法
1.1 材料
50份不同的月季材料均来源于地处南阳市潦河镇的南阳市农业科学院试验基地月季种质资源圃。其中杂交茶香月季19个,丰花月季17个,微型月季6个,地被月季2个,藤本月季2个,切花月季4个(表1)。月季表型性状于2018年4月开始调查和统计,在试验期间进行正常的肥水管理。
表1 试验材料的主要性状
1.2 方法
1.2.1 性状评价的标准制定 性状的调查根据GB/T 1955.7.1《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南蔷薇属》(中华人民共和国林业行业标准)在4月下旬至5月上旬盛花期进行测定。针对供试材料分别从植株类型、花色、花香、花瓣数、花径、刺形、叶形、叶色、嫩茎颜色、开展度、分枝数等14个方面调查和统计。每个表型指标设置3个重复,每个重复则来源于同一品种的3个不同单株,以确保调查结果的可靠性。在花色调查上,统一采用英国皇家园艺协会(RHS)出版的比色卡RHS colour chart测定。嫩茎颜色调查,选定当年生枝条中部色彩;刺形、小叶形状根据张佐双和朱秀珍研究中月季刺形、小叶形状分类标准进行划分;花径是在盛花期运用游标卡尺对正在盛开花朵进行测量;开展度是运用直尺所测量的株冠最大值;分枝数是根基部地上部分所发出的主枝;由于月季不同品种瓣性不同,所以对月季的单瓣花(<10瓣)、半重瓣花(10~20瓣)、重瓣花(20~50瓣)和千重瓣花(>50瓣)进行了不同位置的观测,但同一瓣性的花朵进行观测的轮数位置相同,千重瓣花观测采用从外向内数第5轮的花瓣,重瓣花观测采用从外向内数第3轮的花瓣,半重瓣花采用中间一轮的花瓣观测。具体表型多样性测定标准见表2。
表2 表型多样性测定标准
1.2.2 数据统计与分析 采用Excel 2017对调查数据进行处理,计算出各种表型出现频率、变异系数及多样性指数;利用DPS 17.0进行相关性分析及主成分分析,并对其进行观赏性综合评价。
2 结果与分析
2.1 月季表现型的比较
从50个月季品种的花色调查中笔者发现,红色出现频率最高,达到14次;其次黄色和粉色,出现频率均达到12次;其他颜色也有不同频率的出现,其中复色7次,白色4次,紫色1次。月季花香普遍较淡甚至无香味,供试月季品种里仅‘黄蝴蝶’和‘和谐’2种具有浓香型等级,而无香型出现频率达到40次,中等香型出现8次。花型平瓣盘状出现次数最多达到17次,高心翘角杯状10次,高心卷边杯状8次,翘角盘状5次,卷边盘状5次,平瓣杯状5次。花瓣数量和花径是影响月季观赏性的重要因素,千重瓣出现13次,半重瓣出现5次,重瓣出现32次,没有出现单瓣。其中‘魅力’是花瓣数唯一过百的月季品种。所调查月季花径范围为2.23~13.46 cm,平均为8.16 cm,最大花径是最小花径的6倍。叶形出现最多的是卵形达到47次,披针形仅有3次,且都是微型月季。
2.2 月季种质资源表型性状的变异特征分析
由表3可以得知,调查的7个数量性状在50个月季中平均变异系数是0.35,变异性最大的是花瓣数目,变异系数达到0.52,方差达到394.65,最大值是最小值的8.64倍,说明50个月季品种间存在较大的差异。花径和顶端叶长变异系数与平均变异系数较为接近,略大于或小于0.1。品种间差异最大的是株高,方差达到436.16,而变异数却小于平均变异数。开展度平均值为74.18,变异系数最小为0.18,最大值仅是最小值的2.66倍,说明品种间开展度差异不大。表4中,7个表型性状的变异系数为18.35%~65.93%,平均变异系数为46.61%,说明供试月季品种在表型性状上存在较大程度的差异。差异程度大小依次是品种类型(VT)65.93%,花色(FC)61.03%,刺形(TT)57.14%,花香(FF)55.56%,嫩茎颜色(TSC)45.63%,叶形(LS)22.64%,花类型(FT)18.35%。从遗传多样性指数进行分析,7个表型性状的遗传多样性指数均大于1.0,其中叶形多样性指数最高,为4.34;花类型多样性指数最低,为1.54,而花色、花香、刺形、嫩茎颜色、品种类型的多样性指数(1.54~3.89)存在一定的差异,说明月季资源表型多样性较为丰富。
表3 50个不同月季材料的7个数量性状分析
表4 50个材料的7个表型性状变异及遗传多样性分析
2.3 月季资源表型性状间的相关性分析
50个月季品种的8个表型性状进行了相关性分析。结果表明(表5),花香和花类型呈显著正相关(<0.01),相关系数为0.140;花类型和叶形呈极显著正相关(<0.01),相关系数为0.39;嫩茎颜色和叶色呈显著负相关(<0.05),相关系数为0.010;叶形和品种类型呈极显著负相关(<0.05),相关系数为0.080。
表5 50个月季材料的8个表型性状的相关性
2.4 月季资源表型性状的主成分分析
对50份月季材料的14个表型性状进行主成分分析见表6,根据最小特征值大于1的原则从中提取了6个主成分,累计贡献率为71.09%。第1主成分的特征值为2.70,累计贡献率为19.31%,主要包括花类型、株高;第2主成分的特征值为2.00,贡献率为14.31%,主要包括叶色、顶端叶长;第3主成分的特征值为1.72,贡献率为12.30%,特征向量最高的是花瓣数目,为0.56;第4主成分的特征值为1.30,累计贡献率为9.29%,特征向量最高的是花色,为0.67;第5主成分的特征值为1.20,贡献率为8.60%,特征向量最高的是嫩茎颜色,为0.64;第6主成分的特征值为1.02,贡献率为7.27%,特征向量最高的是花香,为0.48。从以上结果来看,花类型、株高、叶色、顶端叶长、花瓣数目、花色、花香和嫩茎颜色等8个表型性状充分反映了花、枝的形态特征,与各表型特征所得出的贡献率大小结果基本一致。
表6 50个月季材料的14个表型性状的主要成分
3 结论与讨论
对月季性状的遗传多样性进行研究,能够从整体上掌握月季种质资源的丰富度。本研究通过对50份不同品种月季表型性状的分析后得出结论,红色依然是主要颜色,粉色和黄色也呈流行趋势,而无香味的品种占多数,浓香型品种仅有2个,为笔者下一步的育种目标提供了参考依据。
通过对供试月季的7个数量性状变异系数结果分析后笔者发现,变异性最大的是花瓣数目,而差异性最大的是株高;另外7个表型性状中,变异系数为18.35%~65.93%,最大的是品种类型,最低的是花类型。根据以上14个表型性状的变异系数范围变化来看,供试月季品种在表型性状上存在较大程度的差异。但通过多样性指数和变异系数的比较分析后发现,变异系数和多样性指数的变化趋势有所不同,这与王辉等的研究结果有所不同,本研究包括数量分类和表型性状。本研究对14个表型性状提取了6个主成分,累计贡献率达71.09%,花、枝等多项表型性状的大部分信息都有反映。利用主成分分析法结合月季观赏评价指标对50个月季品种进行综合评价。结果表明,‘香槟酒’观赏价值最高,‘白珍珠’观赏价值最低,其他品种均有顺序排列,从而为下一步月季种质资源的高效利用和开发提供了理论依据,有利于月季产业的健康发展。