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40种报春苣苔属植物观赏性状综合评价

2023-11-11余文迪姜贵芸刘娟旭余义勋

热带作物学报 2023年10期
关键词:报春观赏性一致性

余文迪,姜贵芸,刘娟旭,余义勋*

1. 华南农业大学林学与风景园林学院/广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东广州 510642

报春苣苔属(Primulina)为苦苣苔科(Gesneriaceae)中极具观赏价值的一个类群,分布中心为我国南方喀斯特的石灰岩地区,包括广西、广东以及海南等地,此外,越南分布有十几种[1-6]。目前已发表的报春苣苔中,原产于我国的有200余种[7],其花色丰富多变,部分种类叶片拥有白色斑纹,大多喜阴,易于栽培,具有较高的园艺观赏价值,可作为室内盆花,是很好的我国本土新花卉资源[8-11]。相较于同科的非洲紫罗兰(Saintpaulia ionantha)、大岩桐(Sinningia speciosa)以及堇兰(Streptocarpus×hybridus)等,报春苣苔的育种进程非常滞后,我国在该属植物的育种研究起步较晚[12],大部分原种资源仍停留在引种保育阶段[13],在亲本选择上较为盲目,所得适合商用推广的选育品种数量极少,在新品种选育上仍有较大发展空间,因此,有必要筛选出观赏性状优良的种类作为新品种选育的重要亲本选项。

层次分析法(analytic hierarchy process,APH),是由美国运筹学家、匹兹堡大学教授SAATY于20世纪70年代创立的一种综合评价方法,是解决无法用完全定量分析问题的一种实用方法。该方法将复杂的问题分解为若干层次,将同层的指标两两比较相对重要性,在一定程度上减少评价的主观性[14-15]。目前层次分析法已广泛应用于野生植物资源评价、观赏植物评价筛选等领域,黄柳菁等[16]应用层次分析法建立了广州野生观赏植物资源综合评价模型,对广州野生观赏植物进行观赏应用开发价值综合评价,筛选出109种观赏价值较高的野生植物。戴中武等[17]以16种独蒜兰属(Pleione)植物为试材进行观赏价值综合评价研究,筛选出观赏价值高、便于育种和推广应用的植物材料。杨森等[18]运用层次分析法构建爵床科观赏价值综合评价体系,筛选出12种观赏价值高、具有较高园林前景的爵床科植物。廖美兰等[19]曾用层次分析法对42种苦苣苔科植物观赏性状进行综合评价。温放[20]曾用层次分析法对苦苣苔科的植物进行综合观赏性状评价。但尚无运用层次分析法针对报春苣苔属植物的观赏性状进行综合评价。鉴于此,本研究对40种已栽培至开花的报春苣苔属植物的14个评价指标进行为期2 a的观测并记录,尝试通过层次分析法建立一套合理的报春苣苔属植物观赏性状评价体系,并对其观赏性状进行综合评价,为报春苣苔属今后的新品种选育提供指导和依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本研究从全国各地引入40种报春苣苔属植物,包括原种33种,杂交品种7种,每种各10株,种植于广东省广州市华南农业大学园艺教学实验基地(113°21ʹ36″E,23°09ʹ25″N)。

1.2 方法

1.2.1 建立层次结构评价模型 参考观赏植物评价的相关文献[17-19,21-22],结合室内盆栽花卉需考虑的育种目标和报春苣苔属植物的观赏特征和生物学特性,并征求相关专家的意见,最终建立了层次结构评价模型(表1)。该评价模型分为四层:目标层(A)、约束层(Cn)、标准层(Pn)、最低层(Dn)。目标层(A)是反映报春苣苔属植物的综合观赏价值。约束层(Cn)是影响报春苣苔属植物观赏价值的4个方面,包括观叶性状(C1)、观花性状(C2)、株型特征(C3)以及栽培表现(C4)。标准层(Pn)为约束层的子项,即14个观赏价值评价的指标:叶形(P1)、叶面斑纹 (P2)、叶色(P3)、花色及斑纹(P4)、花冠大小(P5)、花量(P6)、花期时长(P7)、叶片排列(P8)、株型紧凑程度(P9)、花序梗形态(P10)、栽培难度(P11)、病虫害(P12)、抗逆性(P13)、无性繁殖难度(P14)。最低层(Dn)为待评价的40种报春苣苔属植物。

表1 报春苣苔属植物观赏价值综合评价模型Tab. 1 Comprehensive evaluation model of ornamental value for Primulina

1.2.2 构建判断矩阵及计算指标权重 邀请广东省农业科学院研究员、华南农业大学花卉系的教授以及苦苣苔植物爱好者,对约束层和标准层的因素进行两两比较,运用1~9比率标度法对相对重要性程度进行赋值,汇总后求平均值,从而构建 A-C1-4、C1-P1-3、C2-P4-7、C3-P8-10、C4-P11-14共5个判断矩阵,应用Yaahp 6.0软件进行一致性检验,当一致性比率CR<0.1时,则认为该矩阵具有满意一致性,通过一致性检验。将通过一致性检验的判断矩阵,使用Excel软件进行加权计算,得出各因素相对总目标层的总权重(W)。

1.2.3 制定评分标准 根据报春苣苔属植物的观赏特征,并结合从事苦苣苔研究的专家意见,制定出5分制评分标准(表2)。每一种类选择10盆进行观测评分,结合观赏评价指标权重计算总分,根据得分大小排序,最终确定综合观赏价值的高低。

表2 报春苣苔属植物各指标评分标准Tab. 2 Scoring standard of each index for Primulina

2 结果与分析

2.1 一致性检验结果

通过对判断矩阵的一致性进行检验,各判断矩阵的CR数值均小于0.1(表3),具有满意的一致性,说明建立的判断矩阵是合理的。

表3 报春苣苔属植物判断矩阵及一致性检验和观赏评价指标权重Tab. 3 Judgment matrix and identical test and index weight of ornamental value of Primulina

2.2 各指标权重计算结果

该报春苣苔属植物观赏价值综合评价模型具有4个一级指标及14个二级指标(表3),经过权重计算,分别对一、二级指标进行排序。

在一级指标中,栽培表现(C4)所占权重最大,为34.0%,这表明栽培表现(C4)在报春苣苔属植物观赏价值综合评价中是最重要的方面,后面依次是株型特征(C3,26.6%)、观花性状(C2,24.0%)以及观叶性状(C1,15.4%)。在二级指标中,栽培难度、花序梗形态、叶面斑纹以及叶片排列对报春苣苔属植物观赏价值的总权重均超过10.0%,是影响综合得分的关键因素。

2.3 综合评价结果

根据报春苣苔属植物各指标评分标准,对40种报春苣苔属植物的14项观赏价值指标分别进行评分(表4),使用各项观赏评价指标的权重(表3)进行加权计算,得到40种报春苣苔属植物的观赏价值综合评价得分,结合专家意见以及栽培养护经验,将上述报春苣苔植物的观赏价值综合评价得分进行排序并划分为3个等级(表5)。Ⅰ级(3.5以上),观赏价值高的种类,有妖后、雪天使、桂中报春苣苔、星尘、覃塘报春苣苔、蓝色心情、柳江报春苣苔、莲座状河池报春苣苔、翔鸟、大根报春苣苔共计10种(图1);Ⅱ级(3.0~3.5),观赏价值中等的种类,有吴氏报春苣苔、卡祖、牛耳朵、弄岗报春苣苔、李氏报春苣苔、长毛报春苣苔、博白报春苣苔、囊筒报春苣苔、永福报春苣苔、黄花牛耳朵、百寿报春苣苔、泡叶报春苣苔、江永报春苣苔、心叶小花苣苔、阿方索、连平报春苣苔、微小报春苣苔、桂林小花苣苔、线萼报春苣苔、九万山报春苣苔共计20种;Ⅲ级(3.0以下),观赏价值低的种类,有中越报春苣苔、桂林报春苣苔、冬花报春苣苔、龙氏报春苣苔、微斑报春苣苔、卵圆报春苣苔、蚂蝗七、神农架报春苣苔、瀑生报春苣苔、粗齿报春苣苔共计10种。

图1 10种观赏价值高的报春苣苔Fig. 1 10 species of Primulina with high ornamental value

表5 40种报春苣苔植物观赏价值综合评价得分结果Tab. 5 Comprehensive ornamental value of 40 kinds of Primulina

由表4可知,目前市场上销售量较大的报春苣苔属杂交品种雪天使获得较高的评分,这是由于其易于栽培,花序梗直立性好,盛花期时花量极大;同时也能发现被划为观赏价值低的种类(Ⅲ级)通常是在栽培方面有难度、抗逆性差、花序梗形态差以及花色斑纹缺乏特点,如粗齿报春苣苔对于高温的耐受性极差、花序梗细软不直立。

2.4 40种报春苣苔属植物观赏价值的聚类分析

结合上述40种报春苣苔属植物的4项一级指标的得分数据,采用欧氏距离平方法进行系统聚类分析,可将其分为5个类群(图2),第1类包含11份种质资源,花观赏价值均较高,但叶片观赏价值较低;第2类包含8份种质资源,4项指标得分均较高;第3类包含8份种质资源,叶片观赏价值均较低;第4类包含7份种质资源,株型均较差且叶片观赏价值较低;第5类包含6份种质资源,叶片均具有较高观赏价值,但花观赏价值较低或栽培难度较大。

图2 不同报春苣苔观赏价值的聚类分析Fig. 2 Cluster analysis of ornamental value of different Primulina

不少杂交品种被划为观赏价值高的种类,且比其亲本评分更高,如报春苣苔妖后比其亲本吴氏报春苣苔(第1类)和九万山报春苣苔(第5类)得分均更高,亲本的优良观赏性状恰好互补,因而产生了更为优良的子代。因此,在进行杂交育种前,可根据该分类选择优良性状互补的亲本,以减少杂交育种的盲目性。

3 讨论

本研究建立了报春苣苔属植物观赏价值综合评价AHP模型,并对40种报春苣苔属植物进行观赏价值的综合评价,包含14个观赏价值指标,其中栽培难度所占权重最高,达到17.2%,这是由于一些报春苣苔属的植物在引种后难以适应栽培环境,而栽培难度大的种类不符合盆栽花卉育种的目标,此外,花序梗形态、叶面斑纹和叶片排列所占总权重均超过10.0%,说明在后续对于报春苣苔属植物的育种方向首要朝花序梗挺直、叶片有斑纹以及轮生叶序的目标推进。这与廖美兰等[19]对42种苦苣苔科植物观赏性状综合评价所采用的指标具有相似性,但本研究针对报春苣苔属,是根据报春苣苔属的观赏性状选择指标和确定权重,因此结论有部分差异。

通过综合评分筛选表明,10种综合观赏性状高的报春苣苔属植物均易于栽培,且在观花观叶性状和株型特征上各有突出,既可作为优良的杂交亲本,也适合推广销售,其中雪天使、桂中报春苣苔、星尘、蓝色心情、 柳江报春苣苔、翔鸟和大根报春苣苔均在网上有销售且部分销售量良好,如雪天使已在多家网店线上销售,结合市场销售的情况也印证了该综合评价模型较为科学可靠。利用观赏价值综合评价既可为引种和育种优良亲本的筛选提供参考,也对报春苣苔属新品种开发、市场推广具有重要意义。

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