基于变异系数对叶菜型甘薯新品系的选育分析

2024-06-25李保证肖波曾新宇徐茜

湖北农业科学 2024年5期

关键词：采摘期选育

李保证肖波曾新宇徐茜

收稿日期：2023-08-23

基金项目：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目（cstc2019jscx-gksbX0100）；重庆市科企联合体-薯类作物种质资源收集利用与品种试验

作者简介：李保证（1983-），男，安徽蚌埠人，助理研究员，硕士，主要从事薯类作物育种及栽培技术研究，（电话）023-58801009（电子信箱）

20200082@sanxiau.edu.cn；通信作者，徐茜（1965-），女，正高级农艺师，主要从事蔬菜作物育种及栽培技术研究，（电子信箱）

lxuq3826@163.com。

李保证，肖波，曾新宇，等. 基于变异系数对叶菜型甘薯新品系的选育分析［J］. 湖北农业科学，2024，63（5）：1-5，49．

摘要：为了提高叶菜型甘薯新品系选育效率，探讨变异系数对叶菜型甘薯新品系选育的影响，以7个叶菜型甘薯品系为试验材料，研究其不同采摘期各品系间、各品系不同采摘期间及不同品系各重复间的茎尖数量、茎尖产量及其变异系数，并对茎尖性状及变异系数进行相关性分析。结果表明，叶菜型甘薯新品系茎尖性状的变异系数由大到小依次为各品系不同采摘期间、不同采摘期各品系间、不同品系各重复间；高产稳产新品系在各采摘期间的茎尖产量和茎尖数量的变异系数普遍较高，而重复间的变异系数较低；品系2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37的茎尖产量比对照品种福薯7-6高，且产量差异达极显著水平（P<0.01）；叶菜型甘薯茎尖数量与茎尖产量呈极显著正相关（r=0.558 9，P<0.01），茎尖数量变异系数与茎尖产量变异系数呈极显著正相关（r=0.668 3，P<0.01）。由此得出，变异系数对叶菜型甘薯新品系选育有重要意义，在高产稳产叶菜型甘薯新品系选育过程中，可以优先选择茎尖数量多的新品系，并综合考虑其茎尖产量和茎尖产量变异系数的影响；2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37是相对高产稳产的叶菜型甘薯新品系。

关键词：叶菜型甘薯；选育；采摘期；茎尖数量；茎尖产量；茎尖数量变异系数；茎尖产量变异系数

中图分类号：S531 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）05-0001-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.05.001 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Breeding analysis of new lines of leafy vegetable sweet potato based on variation coefficient

LI Bao-zheng， XIAO Bo， ZENG Xin-yu， XU Qian

（Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Science， Chongqing 404155， China）

Abstract： In order to improve the breeding efficiency of new lines of leafy vegetable sweet potato and explore the influence of variation coefficient on the breeding of new lines of leafy vegetable sweet potato， seven leafy vegetable sweet potato lines were used as experimental materials to study the number and yield of shoot tips and their variation coefficients among different lines at different picking times， among different picking times of different lines， and among different replicates of different lines， and the correlation analysis of characters of shoot tips and variation coefficient was carried out. The results showed that the variation coefficient of shoot tip traits of new lines of leafy vegetable sweet potato was from large to small in the order of different picking times of different lines， different lines at different picking times， and different repetitions of different lines. The variation coefficient of the yield and number of shoot tips of high and stable yield lines was generally high， but the variation coefficient between repeats was low. The yield of shoot tips of lines 2019-1-15， 2018-2-76 and 2018-2-37 was higher than that of the control variety Fushu 7-6， and the yield difference reached a very significant level （P<0.01）. There was a significant positive correlation between the number of shoot tips and the yield of shoot tips （r=0.558 9， P<0.01）， and a significant positive correlation between variation coefficient of the number of shoot tips and variation coefficient of the yield of shoot tips （r=0.668 3， P<0.01）. It was concluded that the variation coefficient played an important role in the breeding of leafy vegetable sweet potato lines. In the process of breeding new lines of high and stable yield leafy vegetable sweet potato， the new lines with a large number of stem tips could be preferentially selected， and the effects of the yield of shoot tips and its variation coefficient could be comprehensively considered. 2019-1-15， 2018-2-76 and 2018-2-37 were new lines of leafy vegetable sweet potato with relatively high and stable yields.

Key words：leafy vegetable sweet potato； breeding； picking times； number of shoot tips； yield of shoot tips； variation coefficient of the number of shoot tips； variation coefficient of the yield of shoot tips

叶菜型甘薯是以甘薯［Ipomoea batatas？（L.） Lam.］茎尖为食用部分的特色甘薯品种，甘薯茎尖指甘薯藤蔓顶部即藤蔓生长点及其以下10～15 cm的节段，包括茎、叶柄和叶片［1，2］，在重庆市等西南地区叶菜型甘薯俗称苕尖。叶菜型甘薯茎尖营养价值高、保健作用强、口感食味好，备受消费者青睐，尤其在发达国家和地区特别受欢迎，在香港被誉为“蔬菜皇后”，日本尊其为“长寿菜”［3］。变异系数是样本的标准差与平均数的比值，可以用来比较两个事物的变异度大小［4］，最终反映出不同样本的稳定性情况。叶菜型甘薯不同采摘期、不同品系的茎尖数量和茎尖产量都会发生变化，而变异系数能体现其稳定性情况，这对叶菜型甘薯新品系选育具有重要意义。叶菜型甘薯新品种选育偏向于口感好、产量高、特色型和宜机化等方面，当前研究主要侧重于新品种选育［5-8］、茎尖产量提升［9-11］、栽培措施优化［12-15］、食味营养品质提升［16-20］、生理生化特性［21］和机械研发［22］等方面。虽然有些研究者利用变异系数来反映作物某项指标的变异度情况［23，24］，但利用变异系数作为筛选和优化叶菜型甘薯新品系选育的研究鲜见报道。本研究通过对叶菜型甘薯不同采摘期及整个采摘期的茎尖性状进行变异分析和相关性分析，以期为高产稳产叶菜型甘薯新品系选育提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 品系材料供试叶菜型甘薯新品系有2019-1-15、2019-2-19、2019-2-13、2018-2-76、2018-2-37、2018-2-69、2019-1-8，以福薯7-6为对照品种，均由重庆三峡农业科学院蔬菜研究室提供。

1.1.2 肥料有机肥（有机质含量≥45%，N、P2O5、K2O含量≥5%，重庆昌裕肥料有限公司），园林复合肥（N∶P2O5∶K2O=18∶5∶22，湖北富来地金润肥业有限公司），尿素（总氮≥46.2%，四川泸天化股份有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验地情况试验地设在重庆三峡农业科学院本部试验地，海拔180 m，位于30°45′54″N、108°23′26″E；试验地土壤类型为黄棕壤土，前茬作物为甘薯。土壤有机质含量为22.3 g/kg，pH为6.0，碱解氮含量为115.5 mg/kg，有效磷含量为17.6 mg/kg，速效钾含量为128.2 mg/kg。

1.2.2 栽插、阶段收获及田间管理 2021年4月下旬开始整地，整地时按3 000 kg/hm2施入有机肥作为底肥，5月13日统一剪取20 cm的健康茎尖苗进行栽插，小区面积4.08 m2，每厢栽植64株，随机区组设计，3次重复。5月28日进行摘心，施尿素300 kg/hm2并中耕除草。6月15日进行第一次阶段收获，收获时统一剪取15 cm茎尖，每个分枝留存2～3节，后续分别于6月25日（第二次）、7月5日（第三次）、7月15日（第四次）、7月25日（第五次）进行阶段收获，收获后第二天进行追肥和中耕除草（视情况），6月16日追施园林复合肥390 kg/hm2，6月26日追施尿素300 kg/hm2，后续皆按此标准交替追肥。试验期间田间管理同当地普通大田。

1.3 测定指标

田间收获时分别对每个小区收获的叶菜型甘薯品系茎尖数量和茎尖产量进行统计。

1.4 统计分析

采用Excel 2019软件进行数据处理和作图，利用DPS数据处理系统软件进行方差分析、SSR多重比较和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 叶菜型甘薯品种（系）不同采摘期间茎尖数量和茎尖产量的变异分析

2.1.1 不同采摘期间茎尖数量的变异分析叶菜型甘薯品种（系）不同采摘期间茎尖数量的变异分析（表1）表明，各品种（系）不同采摘期间茎尖数量的变异系数都较高，平均变异系数为50.75%，其中变异系数最小的为2019-2-19（变异系数为46.04%），最大的为2019-1-15（变异系数为56.14%），各品种（系）变异系数由大到小依次为2019-1-15、2018-2-37、福薯7-6、2019-1-8、2018-2-76、2019-2-13、2018-2-69、2019-2-19。叶菜型甘薯品种（系）不同采摘期茎尖数量存在差异，其中2019-2-19与对照品种福薯7-6差异达极显著水平（P<0.01），其余品系与福薯7-6差异不显著。叶菜型甘薯不同采摘期茎尖数量（图1）表明，除福薯7-6和2019-1-8外，其他叶菜型甘薯品系的小区平均茎尖数量在第一次、第三次和第五次采摘期的数值较高。8个叶菜型甘薯品种（系）在5次采摘期间的茎尖数量的变异系数较大，稳定性较差，2019-2-19在各采摘期的茎尖数量稳定性相对较好，2019-1-15、2018-2-37、2019-1-8、2018-2-76品系的茎尖数量变异系数都较高，采摘期间的茎尖数量变化较大。

小区面积为4.08 m2。下图同

2.1.2 不同采摘期间茎尖产量的变异分析叶菜型甘薯品种（系）不同采摘期间茎尖产量的变异分析（表2）表明，叶菜型甘薯品种（系）在不同采摘期间茎尖产量的变异系数都较高，平均变异系数为47.75%，其中变异系数最小的为2018-2-76（变异系数为40.71%），最大的为2019-1-15（变异系数为58.45%），所有品种（系）在不同采摘期的茎尖产量变异度大，产量稳定性较差。叶菜型甘薯品种（系）不同采摘期间茎尖产量存在差异，其中2018-2-76与对照品种福薯7-6差异极显著（P<0.01），2019-1-15、2018-2-37与福薯7-6差异显著（P<0.05），其余品系与福薯7-6差异不显著。由图2可以看出，2019-1-15和2018-2-37的茎尖产量在第一次、第三次和第五次采摘期较高，2018-2-76茎尖产量在第二次、第三次和第五次较高，其他品系茎尖产量在第三次、第四次和第五次较高，所有品种（系）在第三次和第五次采摘期的茎尖产量都相对较高。

2.2 不同采摘期叶菜型甘薯品种（系）间茎尖数量和茎尖产量的变异分析

2.2.1 不同采摘期品种（系）间茎尖数量的变异分析叶菜型甘薯品种（系）间茎尖数量的变异分析（表3）表明，不同采摘期叶菜型甘薯品种（系）间茎间数量的变异系数都不高，各采摘期叶菜型甘薯品系茎尖数量稳定性较好，平均变异系数为15.08%，其中第一次采摘期变异系数最大（变异系数为20.25%），第五次采摘期变异系数最小（变异系数为9.21%），前三次采摘期的变异系数较大。不同采摘期叶菜型甘薯品种（系）间茎尖数量存在差异，其中第三次、第四次、第五次间都有极显著差异（P<0.01），第一次、第二次、第四次与第三次、第五次都有极显著差异（P<0.01），第二次与第四次有显著差异（P<0.05），第一次与第二次、第四次差异不显著。由图3可以看出，第三次和第五次采摘期，各叶菜型甘薯品种（系）的茎尖数量都相对较高。

2.2.2 不同采摘期品种（系）间茎尖产量的变异分析叶菜型甘薯品种（系）间茎尖产量的变异分析（表4）表明，不同采摘期叶菜型甘薯品种（系）间茎尖产量的变异系数不同，随采摘期总体呈逐步下降趋势，平均变异系数为22.23%，变异系数最小的是第五次采摘期（变异系数为14.05%），最大的是第一次采摘期（变异系数为38.92%）。不同采摘期叶菜型甘薯品种（系）间茎尖产量存在差异，其中第一次、第二次、第四次与第三次、第五次差异极显著（P<0.01），第三次与第五次差异极显著（P<0.01），第一次、第二次与第四次差异不显著。由图4可以看出，各品种（系）茎尖产量都以第三次和第五次采摘期较高。

2.3 不同叶菜型甘薯品种（系）各重复间总茎尖数量和茎尖产量的变异分析

2.3.1 不同叶菜型甘薯品种（系）各重复间总茎尖数量的变异分析不同叶菜型甘薯品种（系）总茎尖数量的变异分析（表5）表明，整个采摘期间各叶菜型甘薯品种（系）总茎尖数量的变异系数较低，平均变异系数为4.96%，其中2019-1-8的变异系数最大（变异系数为8.27%），福薯7-6的变异系数最小（变异系数为1.67%），各品种（系）不同重复间总茎尖数量的变异度低，稳定性高。不同叶菜型甘薯品种（系）的总茎尖数量存在差异，其中2019-2-19、2018-2-76、2018-2-37与对照品种福薯7-6差异极显著（P<0.01），其余品系与福薯7-6差异不显著。

2.3.2 不同叶菜型甘薯品种（系）各重复间总茎尖产量的变异分析不同叶菜型甘薯品种（系）总茎尖产量变异分析（表6）表明，整个采摘期不同叶菜型甘薯品种（系）总茎尖产量的变异系数都较小，平均变异系数为6.85%，其中2019-2-19的变异系数最大（变异系数为14.90%），2018-2-37的变异系数最小（变异系数为1.08%），各叶菜型甘薯新品系重复间总茎尖产量变异度小，稳定性好。各叶菜型甘薯品种（系）总茎尖产量不同，其中2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37与对照品种福薯7-6差异极显著（P<0.01），2019-2-19、2018-2-69与福薯7-6差异显著（P<0.05），2019-2-13、2019-1-8与福薯7-6差异不显著。

2.4 叶菜型甘薯茎尖指标与变异系数的相关性分析

叶菜型甘薯品系茎尖数量、茎尖产量以及对应的变异系数相关性分析（表7）表明，叶菜型甘薯茎尖数量与茎尖产量呈极显著正相关（r=0.558 9，P<0.01），茎尖数量变异系数与茎尖产量变异系数呈极显著正相关（r=0.668 3，P<0.01），说明茎尖数量较高的叶菜型甘薯品系的茎尖产量也相对较高。茎尖数量变异系数与茎尖产量变异系数的相关度高，但茎尖数量与茎尖数量变异系数、茎尖产量与茎尖产量变异系数的相关性都低且不显著，这可能与不同品系的茎尖分枝能力以及单株茎尖质量有关。

3 讨论

叶菜型甘薯品系不同采摘期的茎尖数量和茎尖产量变异系数都高，变异度大，稳定性相对较差，这可能与其茎尖分枝再生能力以及采摘间隔期有关。

不同采摘期各叶菜型甘薯品系间的茎尖性状变异系数相对较高，试验品系在同一采摘期间的变异度较大，说明参试叶菜型甘薯各品系间存在一定的生长差异。而大部分参试叶菜型甘薯品系的茎尖产量和茎尖数量都以第三次和第五次采摘期较高，这可能与施肥类型和生长环境（气候条件）更有利于茎尖产量的形成有关。

不同叶菜型甘薯品系各重复间整个采摘期总茎尖数量和茎尖产量的变异系数都较小，说明各品系的产量性状指标变异度小，各品系的生长稳定性较好，各重复的种植条件与田间管理措施对试验的影响较小，试验结果的可信度高；品系2019-1-15的茎尖数量与对照品种福薯7-6差异不显著，而其茎尖产量与福薯7-6差异极显著，这可能与其单株茎尖质量有关；品系2018-2-76、2018-2-37的茎尖数量和茎尖产量都与福薯7-6差异极显著，较低的变异系数说明这两个品系是高产稳产新品系，值得重点关注。

总体来说，叶菜型甘薯茎尖性状变异系数由大到小排序为各品系不同采摘期间、不同采摘期各品系间、不同品系各重复间。从叶菜型甘薯新品系选育的角度来说，不同采摘期间的茎尖数量能反映其茎尖产量的基本情况，这对选育高产稳产叶菜型甘薯新品系有重要意义。

本研究表明，叶菜型甘薯品系的茎尖数量与茎尖产量呈极显著正相关，该结果与黄雨［25］的研究结果不一致，其认为茎尖产量与基部分枝数和茎尖质量之积呈显著正相关，但与任何单个构成因素不相关，这可能与试验采用的叶菜型甘薯品系不同有关。

茎尖数量变异系数与茎尖产量变异系数呈极显著正相关（r=0.668 3），茎尖数量与茎尖产量呈极显著正相关（r=0.558 9），说明在叶菜型甘薯新品系的选育过程中，茎尖数量可以作为叶菜型甘薯新品系田间筛选的重要参考指标，这与李静等［26］的研究结果基本一致，而茎尖数量变异系数和茎尖产量变异系数能够有效反映叶菜型甘薯新品系产量性状的相对稳定性，在高产稳产叶菜型甘薯新品系选育过程中要将两者结合起来综合考虑，以有效提升叶菜型甘薯育种效率。茎尖数量与茎尖数量变异系数、茎尖产量与茎尖产量变异系数都没有显著的相关性，这可能与不同叶菜型甘薯品系的单枝茎尖质量、茎尖分枝再生能力强弱和采摘期有关，需要进一步的研究。

4 小结

变异系数对叶菜型甘薯新品系选育有重要意义，在高产稳产叶菜型甘薯新品系选育过程中，可以优先选择茎尖数量多的新品系，并综合考虑其茎尖产量和茎尖产量变异系数的影响；2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37是高产稳产的叶菜型甘薯新品系。

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