春秋两季开花盆栽观赏菊新品系选育及其基于层次分析法的指标评价

2024-12-26王晶

东南园艺 2024年6期

摘要：【目的】为选育出春秋两季开花且性状优良、适宜在我国南方地区推广种植、经济效益好的盆栽观赏菊新品系。【方法】选取12个观赏菊品种为亲本，配置25个亲本组合进行杂交育种获得后代，以能够双季开花、性状优良为主要育种目标，经扩繁后分阶段观测记录子代生长情况及表型性状数据，运用层次分析法（AHP）构建的评价体系进行筛选，筛选出性状优良、春秋两季开花的盆栽观赏菊新品系。【结果】从25个盆栽观赏菊杂交组合，获得了236个杂交后代，根据杂交后代表现出的性状通过层次分析法筛选出能够双季开花、观赏性状强、性状稳定、花期一致的观赏盆栽菊新品系12个；经实践，12个新品系适合我国南方地区推广应用。【结论】利用杂交育种结合层次分析法进行评价，获得12个盆栽观赏菊新品系，方法简单，便于推广；春秋两季开花能够缩短菊花的繁殖周期，增加观赏价值，提高土地利用率，降低生产成本，有利于菊花产业发展壮大。

关键词：盆栽观赏菊；春秋两季开花；杂交育种；层次分析法；新品系

中图分类号：S682.11" " " " " " " " " " " 文献标识码：A" " " " " " " " " " " "文章编号：2095-5774（2024）06-0481-11

Breeding of New Lines of Ornamental Potted Chrysanthemum Flowering in Spring

and Autumn and Index Evaluation based on Analytic Hierarchy Process

Wang Jing

（Fuzhou West Lake Park Management Office，Fuzhou，Fujian 350012，China）

Abstract：【Objective】 The aim was to breed new potted ornamental chrysanthemum lines with flowering in spring and autumn，excellent traits，suitable for planting in southern China and good economic benefits. 【Method】 Twelve ornamental chrysanthemum cultivars were used as parents and 25 hybrid combinations were set with the breed target of flowering in double seasons and excellent traits. Growth conditions and phonological traits of offspring at different growth periods were recorded after propagation and new lines were screened using evaluation system based on Analytic Hierarchy Process （AHP）. 【Result】 Twenty-five hybrid combinations produced 236 offspring. Twelve new lines with flowering in double seasons，good ornamental characters，stable traits and consistent flowering time were screened out based on Analytic Hierarchy Process （AHP）. After practical production，these 12 new lines could be suitable for popularization and application in southern China.【Conclusion】 It was simple obtain 12 new lines through hybrid breeding and evaluate based on Analytic Hierarchy Process （AHP）. Moreover，it was easy to popularize these new lines. Flowering in spring and autumn could shorten the propagation cycle of chrysanthemum，increase the ornamental value，improve the land utilization rate，reduce production cost，and then promote the development and growth of chrysanthemum industry.

Key words：Ornamental potted chrysanthemum；Flowering in spring and autumn；Hybridization breeding；Analytic Hierarchy Process；New lines

菊花（Chrysanthemum × morifolium Ramat）为菊科菊属（Chrysanthemum L.）多年生草本植物，是中国十大传统名花，也是四大切花之一，是世界花卉产业中产值和产量均位居前列的重要商品花卉［1］。近年来随着人们对春季开花的盆栽菊花需求量显著增加，开展具备观赏多样性、花期长、生长能力强、适应高温高湿环境的春秋两季开花的观赏盆栽菊选育工作具有必要性。菊属植物是天然异花授粉植物，在自然界常有种间杂交现象发生［2］。菊花高度杂合，基因型复杂，后代性状分离广泛，常有超亲现象，多近交衰退和自交不亲和［3］；但杂交子代基因重组，仍是进化的重要途径［4］。因此常规杂交育种依旧是培育现代菊花品种的有效方法。人工杂交可以按照育种目标配置亲本组合，以短时间内获得大量变异后代［5］，从中筛选出可实现春、秋两季开花的优良品系后再利用无性繁殖进行扩繁，既可稳定保存优良性状，还能提升栽培土地利用率，降低生产成本，提升菊花的经济价值，有利于菊花产业发展。

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1场地条件

试验材料观赏盆栽菊在福建省福州市西湖公园鼓山苗圃种植，栽培基质的pH值6.85，有机质含量6.71 g/kg，全氮含量921.34 mg/kg，速效磷71.75 mg/kg，速效钾128.19 mg/kg。

1.1.2 杂交亲本选择

挑选花色明艳、颜色均匀、花期20d以上、形态特征稳定、植株耐高温高湿、叶片无斑点且下部不脱落、全株无病虫害的12个菊花品种作为亲本进行杂交［6］，亲本选择的品种与特征如表1所示。

表1" "杂交亲本的主要性状

Table 1 The main traits of the hybrid parents

1.2试验方法

1.2.1杂交育种

2021年11月，将母本花冠中的舌状花大部分剪去，仅保留基部，授粉前进行套袋保护。在接下来的半个月内，选择天气晴朗的上午（900-1100），用干净的毛笔蘸取父本花粉，涂抹于母本柱头。授粉完毕，二次套袋。每盆母本的所有花序均需重复授粉3次，每次间隔1～2 d，授粉结束后补充少量磷钾肥。授粉后2个月，收F1代杂交种子并统计结实的菊花数量以及种子的数量，开展种子萌发率试验。

1.2.2 F1代扩繁

为保留完整性状并获得足够数量的试验材料，需要对F1代杂交后代进行扩繁。将F1代杂交种子于2022年3月播种，长到3～4片真叶时定植，栽培至11月开花，采集成活杂交后代的生长期相关数据；12月中旬取杂交后代实生单株脚芽进行扦插扩繁，每个杂交后代实生单株扩繁5株以上，至2023年4月春季再次开花，观测采集表型性状数据［7］，对无法育蕾开花的品种在花期、花瓣数等指标记为0，从中筛选出春秋两季开花的品系；同时持续对能实现春季开花的F1代植株的管养，于2023年4月取其脚芽扦插繁殖，至2023年11月再次开花，观测收集表型性状数据。注意加强开花后母株的水肥管理，培育优质插穗［8］；扦插基质采用泥炭土和珍珠岩（VV=11）［9］的基质。

1.2.3评价体系建立

1.2.3.1建立三层式的分层结构模型

以《NY/T 2228-2012植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南菊花》为依据，参考市场与生产方需求，第一层以“春秋两季观赏盆栽菊品系选育”为目标层（A）；第二层为准则层（B），包含观赏性（B1）和生长能力（B2）；第三层为指标层（C），包含16个性状指标（C1～C16），如表2所示。

1.2.3.2构建判断矩阵

建立两两对比问卷进行发放调查问卷，由各专家通过1～5标度法将各指标相互比较，对观赏盆栽菊品系选育指标进行调查：本次调查发放问卷共20份，其中有效问卷共20份，有效问卷率为100%。通过对有效问卷进行数据录入和统计，运用SPSS软件进行整理与分析。通过5标度的两两比较法，根据各评价指标对观赏盆栽菊品系选育的重要程度，构建低层指标相较上一层指标的两两比较判断矩阵。通过一致性检验以保证结果的合理性，当随机一致性比率CRlt;0.1时，判断矩阵具有可接受的一致性，否则应对判断矩阵进行调整修正。平均随机一致性指标RI查阅取值参考表，一致性指标CI＝（λmax－n）／（n－1）；一致性比率CR＝CI/RI。

构建A-Bi、B1-Ci、B2-Ci的判断矩阵，并进行一致性检验，经检验，所有矩阵皆满足一致性，详见表3至表7，因此可对评价指标的权重值进行排序确认。

1.2.3.3 对评价指标进行排序

由表8可知，花型C2的权重值为0.125，是权重最高的性状指标，表示头状花序的形态是影响春秋两季观赏盆栽菊品系选择的最主要因素，也是最直观表现其观赏效果的性状特征，目前在菊花品种分类中也是以头状花序形态为主；花径C3的权重值为0.121，菊花头状花序是菊花观赏的最主要部分，花径的大小在大菊品系的选择中尤为重要；花色C1的权重值为0.118，菊花的花色变异极多，通过目测分析法、色差仪测色、RHSCC比色等方式进行区分，包含白、黄、红、紫、粉、橙、绿、棕、墨等纯色、间色、复色系。花瓣数C4的权重值为0.094，花瓣数这一性状影响了头状花序的重瓣性和花序形态，也对菊花花头的观赏效果产生较大影响。在观赏盆栽菊的品种选育中，应当优先选择花型优美和谐、新颖奇特，花径较大，花色艳丽丰富，重瓣性较高的品种［10］。

此外，苗期生长势C16的权重值为0.082，生根能力C14的权重值为0.080，表示苗期生长势和生根能力是体现春秋两季开花观赏盆栽菊生长能力的重要指标，也是进行观赏盆栽菊品系选择的重要考量因素。

花期长短C7的权重值为0.081，在春秋两季开花观赏盆栽菊的园林应用中，较长的花期可以使观赏盆栽菊的观赏价值和经济价值得到较大提升，是苗木生产方和园林管养方选择的重要因素。

1.2.4新品系评价

将拟选育的双季开花大菊品系在福州西湖公园鼓山苗圃进行扦插扩繁。自扦插成活后，各品系选取生长状况最佳的5株进行生长监测。每隔10 d对每株菊花的株高、叶片大小、节间距、脚芽数等数据进行测量记录，并取相邻两次观测数据的差值的平均数进行生长量计算，以判断苗期生长势；进入育蕾期、显色期以及盛花期阶段，开始对自然花期时间、盛花期、花期长短等观赏性指标进行观测和记录；进入盛花期后，每隔7 d

测量花径、花瓣数等观赏性指标数据并取平均值。依照层次分析法将各指标测量数据进行归一化处理后进行加权计算，最后对综合评分进行排序，通过对观赏菊杂交后代进行定性与定量的分析，将新品系分为4个等级：第一类（≥0.7）为优良品系，观赏性高，生长性强，春秋两季开花表现优秀，可进一步进行优良品种育种；第二类（0.6～0.7）为较优品系，整体性状较好，大部分表现较优；第三类（0.5～0.6）为一般品系，具有部分优良性状，如花色鲜艳或生长力强等，可通过栽培技术改良利用；第四类（≤0.5）表现存在缺陷，难以直接形成新品种，可作为育种材料保存利用；从而选育出适宜福建地区的春秋两季开花盆栽观赏菊品系。

2结果与分析

2.1 F1代结籽数量、萌发率

对收集的25个杂交组合F1代进行结籽数量统计及萌发率测定，结果表明（表9），每种组合全株结实数量相差较大，其中：墨王×秋结晚红、洹水大红×秋结晚红、洹水大红×洹水黑旋风、墨王×洹水黑旋风、秋结晚红×洹水黑旋风组合的完全败育；‘洹水大红’作为母本时组合多败育或少种，结籽后也常难以萌发，同样的情况也见于‘秋结晚红’作为父本时。太液池荷×墨荷组合的结籽数量最高，为124粒，但萌发率低于总体平均萌发率44.5%；秋结晚红×黄毛刺组合的萌发率最高达到了71.1%，结籽数量也有59粒，是最成功的组合形式。25个杂交组合共计结籽622粒，其中萌发277株，经过一个周期栽种，剔除栽种过程中死亡、生长状态过差、表型性状不佳的植株，最终育成F1代开花植株236株。

2.2春秋两季开花观赏盆栽菊花新品系选择

根据1.2.4得出的春秋两季开花观赏盆栽菊花新品系选择层次分析法作为评价体系，将25个组合杂交所得的236株后代盆栽大菊，扦插扩繁后每种各5株，测量春、秋两个生长周期的各项性状数据，代入以上评价体系进行各项性状指标定量数值归一化处理后乘以其相应权重值，依照评分高低得出表现优良，且评分等级高于第四类（≤0.5）的盆栽观赏菊品系共12个，并依照其特性进行命名，具体综合得分情况见表10。

对12个新品系进行综合评分，其中得分最高的为‘桃染仙堤’，等级为第一类，因其花型优美，瓣数繁多，春秋两季开花花期长，且盛花期符合福建地区主要花展展出节点要求，生长能力强，在生产推广和园林应用中具有较好发展前景；‘月涌星垂’‘红莲泛歌’‘丹荔盈枝’‘落霞秋水’‘水晶初月’‘斜晖映堞’‘风起云涌’等级为第二类，观赏价值各具特色，春秋双季花期较长，较为耐高温高湿，可适应福建等南方地区气候条件；第三类因部分性状较为优良，可供发展后续研究，如‘金鳞竞跃’具有瓣型特殊、株型美观，‘照玉清’具有花期持久、脚芽萌发力强等优点，与父母本及相似种存在不同，可为后续栽培改良工作提供基础。12个春秋季开花观赏盆栽菊新品系的具体特点见表11、图1。

3 小结与讨论

菊花传统育种成果众多，当前仍以杂交育种为主要方法，在培育的菊花新品种分类中，切花菊与盆栽或地被小菊占比较高，对传统大菊的选育研究较少［11］。在选育方向上，多从基本观赏性状（如花色、花型等）和抗性（如耐热、耐寒、抗病）等方向出发，通过杂交育种丰富菊花花色［12］。以花期改良为目的的选育研究目前较少，刘金勇等通过以早花品种为父本与秋菊杂交育成早秋菊品种［13］；陈秀兰等选用秋季开花小菊与夏秋两季开花荷兰小菊杂交选育出夏菊、早菊、秋菊品种［14］；北京2007年选育出适用于2008年奥运的夏菊［15］。目前关于春菊的研究较少，选育春季开花菊花品系，可填补菊花园林应用的春季空档，提升菊花经济价值。此外，在部分小菊的杂交育种研究中提出，小菊间杂交花型变异较为单一，中国传统大菊具有花型丰富观赏性强的优点，将大菊与小菊杂交，可增加小菊花型变异类型［16］。因此，大菊的杂交育种成果，对丰富菊花整体种质创新也具有较大意义。

目前已有的关于菊花两季开花或多季开花及延长花期的研究报道及成果，多采用温室栽培、延长或缩短光照控制花期等人工手段［17］。本项目则是利用福州独特的气候条件，在露天环境下选育性状稳定的春秋两季开花的盆栽菊品系，具有降低生产成本，易于在本地区推广应用的优点。

部分研究提出了一种有效的数学分析方法，将层次分析法（AHP）与灰色关联分析法（GRA）相结合，对早花多花菊新品种育种进展进行评价，确定栽培植物开花时间。本试验参照使用菊花育种中常用的层次分析法，改进了常见植物品种百分制记分法［18］和模糊数学法［19］评价带有主观性，易造成评价不稳定的不足，将复杂的问题分解成若干层次，逐步分解分析，并将主观判断和定性分析用数量分析和处理，更具全面性和客观性［20］。通过对新品系进行评价，筛选最优品种。

福州西湖公园观赏盆栽菊新品系选育，达到品种多样、性状稳定、花期一致的效果，从而不断丰富福州地区的菊花种质资源。选育出的12个能在春秋双季开花的盆栽菊新品系，丰富了福州地区春季开花的菊花品种，增加了菊花的春季观赏期，使得观赏菊不再是秋季观赏。后续将扩大春秋季菊花无性繁殖技术，提升春秋季菊花扦插苗产量。保障菊花产量是构建菊花产业最重要的基础，也是新品种菊花推广的关键。通过在全省乃至南方地区大规模推动菊花春秋季生产，打造特色的菊花产业，同时结合乡村特色旅游，助力乡村振兴。

参考文献：

［1］李鸿渐.中国菊花［M］.南京：江苏科学技术出版社，1993.

［2］林镕，石铸.中国植物志［M］.北京：科学出版社，1983，76（1）：29-42.

［3］戴思兰，陈俊愉.菊属7个种的人工种间杂交试验［J］.北京林业大学学报，1996，18（4）：16-22.

［4］徐炳声，顾德兴.物种形成研究的新动态［J］.武汉植物学研究，1989，7（4）：368-376.

［5］卢钰，刘军，丰震，等.菊花育种研究现状及今后的研究方向［J］.山东农业大学学报（自然科学版），2004，35（1）：145-149.

［6］汤访评.菊属与四个近缘属植物远缘杂交研究［D］.南京：南京农业大学，2009.

［7］夏伯顺.菊花杂交育种及后代遗传规律研究［D］.武汉：华中农业大学，2009.

［8］方小甫，方燕.盆栽菊花扦插繁殖方法及应用［J］.浙江农业科学，2013，54（5）：552-554.

［9］裴红美，张德平，戴思兰.3个中国传统菊花品种扦插繁殖试验［J］.中国园艺文摘，2010，26（11）：9-11.

［10］张玉鸽.盆栽大菊品种开花期特性的遗传分析及早花品种选育［D］.北京：北京林业大学，2020.

［11］苏江硕，贾棣文，王思悦，等.中国菊花遗传育种60年回顾与展望［J］.园艺学报，2022，49（10）：2143-2162.