200份亚麻材料的表型多样性分析及观赏潜力评价

2025-02-27姚丹丹宋喜霞姜卫东孙中义康庆华

中国种业 2025年2期

摘要：亚麻作为园林景观植物在园林造景方面有很大的应用潜力，进行亚麻表型多样性分析并确定适宜进行园林造景的亚麻材料，能够为亚麻花卉的合理配植提供参考，为其在园林造景的科学合理性提供数据支撑。以新培育的200个亚麻品系为试验材料，测定其观赏性状指标，调查和统计花瓣色、花柱色、花药色、花丝色、株高、工艺长、分枝、蒴果等相关指标，进行表型多样性分析，同时结合园林造景特点，分析亚麻花卉在景观应用中的配置设计，探究亚麻作为园林景观植物的观赏潜力。结果表明，200份亚麻品系的8个观赏表型性状间的变异性较大；亚麻花色在主成分分析中贡献率最高，其中花瓣色和蒴果特征值较大；R型聚类分析将亚麻的8个性状聚为3类，观花性状聚为一类，观株性状聚为一类，观果性状聚为一类；Q型聚类分析将200份亚麻材料聚为6类，第Ⅰ类群（176个亚麻品系）、第Ⅱ类群（KJ054、KJ117、KJ118、KJ127、KJ138、KJ153、KJ154、KJ191、KJ192、KJ197）、第Ⅲ类群（KJ002、KJ006、KJ007、KJ010、KJ014、KJ016）和第Ⅴ类群（KJ094、KJ115、KJ189、KJ193、KJ199、KJ200）的亚麻材料表型性状表现优异，适合作观花或观株花卉。综上所述，200份亚麻材料具有丰富的表型多样性，在园林中有良好的应用前景，亚麻可作为一种观赏性与实用性相结合的新型园林花卉。

关键词：亚麻；表型性状；多样性；聚类分析

Phenotypic Diversity Analysis and Ornamental Potential

Evaluation of 200 Flax Materials

亚麻（Linum usitatissmum L.）为亚麻科（Linaceae）亚麻属一年生草本植物，是重要的特色经济作物，工业对亚麻的需求每年都在增加[1-3]。亚麻具有品种多样、颜色丰富、适应性强、生存能力强等优点，部分亚麻品种花卉呈现蓝色或紫色，蓝色和紫色花卉相对于其他色彩的花卉而言较为稀少，在园林景观中属于珍稀花卉，具有较高的园林花卉开发价值，应用前景广阔[4-6]。

亚麻作为集经济和观赏于一体的植物，极适合作为园林花卉应用于园林景观设计中。近年来，亚麻花卉的园林应用研究逐渐受到重视。桑利民等[7-8]研究了纯蓝色花卉亚麻品种在园林景观中的应用，为亚麻作为园林观赏花卉提供了理论支撑。吴广文[9]在关于波兰亚麻的考察报告中表明，波兰已开展亚麻花卉繁殖、亚麻盆栽改良等相关研究，证明了亚麻作为园林花卉的极大潜力。Rozhmina等[10]对来自俄罗斯联邦麻类作物研究中心的一批亚麻种质进行了表型多样性分析，选取代表不同形态类型的406个样品，对各种农艺性状进行了深入定量评估，证实亚麻性状在观赏方面具有优势。叶剑秋[11]论述了蓝色亚麻的繁殖与栽培特性，为蓝色亚麻在园林花卉中作为盆栽花材提供了数据参考。因此，研究亚麻观赏表型性状对推动亚麻在园林花卉中的应用至关重要。

近年来很多学者也对亚麻资源表型多样性进行了研究[12-13]，但对于亚麻观赏性方面的研究仍较少。对亚麻观赏表型多样性进行分析，可为确定亚麻花卉选育方向提供关键依据。本研究对200份亚麻品系的表型多样性进行分析，并讨论不同亚麻类群适宜的景观设计，以期对现有亚麻种质资源特性进行挖掘，为亚麻作为园林观赏花卉的栽培和选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料供试材料为200份亚麻品系，命名为KJ001～KJ200，由黑龙江省农业科学院经济作物研究所选育并提供。试验地点为黑龙江省肇源县亚麻试验田（45°50′N，126°51′E），该地区气候属中温带大陆性气候。

1.2 试验方法各小区种植面积4m2（2m×2m），播种密度约2000粒/m2，共10行区，平均行距20cm，种植密度均匀，田间管理工作按常规方式进行。

1.3 性状指标测定测量花瓣色、花柱色、花药色、花丝色、株高、工艺长、分枝、蒴果等主要观赏性状，设置4次重复，去除最大值和最小值后计算平均值。指标测定依据NY/T 3759—2020《农作物优异种质资源评价规范亚麻》及《亚麻种质资源描述规范和数据标准》[14]。采用等级编码方法对性状进行处理，表型性状及其赋值标准见表1。

1.4 数据分析利用Excel进行数据统计和制图，利用SPSS 20.0数据处理系统对数据进行处理，对200个亚麻品系的8种性状观测值采用R型聚类分析方法和Q型聚类分析方法进行分组（测量范围采用平方欧式距离，标准化方法使用Z得分法），并绘制聚类分析图。

2 结果与分析

2.1 亚麻性状变异分析 200份亚麻品系的8个观赏表型性状分析表明，极差最大的为株高和工艺长，均达到70.00cm；其次是蒴果，为27.00个，表明这些性状具有较高的多样性（表2）。花瓣色、花药色、花柱色和花丝色的极差均小于10.00，相对集中。参试亚麻品系8个主要观赏性状的变异系数在9.40%～37.91%之间，变异程度整体上较大，表明200份亚麻品系资源类型较为丰富，可为亚麻新品种选育提供丰富的基础材料。花瓣色、分枝和蒴果变异系数均在30.00%以上，分别为34.96%、35.58%和37.91%；变异系数最小的为花柱色，花药色的方差高于花柱色和花丝色；200份亚麻品系在作观花用途时，其花朵性状变异程度依次为花瓣色gt;花药色gt;花丝色gt;花柱色。

2.2 主成成分分析在主成分分析中，当特征值≥1或累计贡献率gt;85%时，该主成分具有代表性。由表3、表4可知，前4个主成分的累计贡献率为86.502%，这4个主成分能够表达8个表型性状的主要遗传信息，而其他主成分的特征值均小于1，贡献率幅度平缓，不具代表性。主成分1的特征值为2.343，贡献率为29.287%，花瓣色、花药色和花柱色这3个性状的载荷值较高，这一主成分表达的是亚麻花色情况。主成分2特征值为2.126，贡献率为26.574%，株高、工艺长和分枝这3个性状的载荷值较高，这一主成分表达的是亚麻植株形态特征。主成分3特征值为1.262，贡献率为15.771%，花丝色性状的载荷值较高，这一主成分主要表现亚麻花朵的内部形态，对花卉景观设计影响不大。主成分4特征值为1.190，贡献率为14.869%，蒴果性状的载荷值较高，这一主成分主要表现亚麻的果实情况。

2.3 R型聚类分析对亚麻8个表型性状进行R型聚类分析，由图1可知，当欧式距离Ll=20时，200份亚麻品系的8个表型性状可聚为3大类，第I类包含株高、工艺长和分枝3种性状；第II类仅有蒴果1种性状；第Ⅲ类包含花瓣色、花药色、花柱色和花丝色4种性状。第I类中株高和工艺长优先聚为一类，分枝单独一类，表明亚麻株高和工艺长相互间影响较大，而分枝数量主要与亚麻种植密度有关，在景观设计中可对亚麻进行丛植，观赏性更佳。第II类中仅有蒴果，表明蒴果变化与其他表型性状关联不大，因此在园林景观设计中，进行亚麻观果景观设计时无需重点考虑其他表型对亚麻蒴果的影响；第Ⅲ类中的花瓣色和花药色性状最先聚为一类，其次是花柱色与花丝色，表明这4个性状之间的相关程度较高。

2.4 Q型聚类分析在全面分析表型性状的基础上，依据变异分析、主成分分析、R型聚类分析结果，对200份亚麻品系的测试性状进行Q型聚类分析（表4）。当欧式距离Ll=10时，所有品种可分为6个类群，第Ⅰ类群包含176份亚麻品系，占比88.00%；主要特征是花瓣色为紫色和浅蓝色，花柱色和花丝色均为蓝色，花药色为橘黄色和蓝色，花色整体为蓝色和紫色，属于园林花卉中的稀有花色；株高正常偏高（平均值97.95cm）、工艺长偏高（平均值73.41cm）、分枝较多（平均值5.20个）、蒴果较少（平均值12.39个），总体适合作观花及观株花卉，不适于作观果花卉。

第Ⅱ类群包含10份亚麻品系，占比5.00%；主要特征是花瓣色为紫色和浅蓝色，花药色、花丝色和花柱色均为蓝色，观赏性较好；株高相对偏低（平均值67.80cm）、工艺长最低（平均值43.90cm）、分枝较少（平均值3.70个）、蒴果较少（平均值11.20个），总体适合作为园林景观适栽材料。

第Ⅲ类群包含6份亚麻品系，占比3.00%；主要特征是花瓣色为紫色和浅蓝色，花药色和花柱色均为蓝色，花丝色为白色，花朵整体较为独特，可以作为花坛点缀或大面积丛植；株高最高（平均值103.83cm）、工艺长最高（平均值73.83cm）、分枝较多（平均值6.83个）、蒴果正常（平均值13.00个），总体适合作观株花卉。

第Ⅳ类群有1份亚麻品系，占比0.50%；主要特征是花瓣色为粉色，花柱色和花药色为黄色和橘黄色，花丝色为蓝色，园林用可作为其他花卉的点缀；株高正常偏低（平均值83.00cm）、工艺长偏低（平均值45.00cm）、分枝最多（平均值8.00个）、蒴果最多（平均值20.00个），粉色花朵较为常见，但蒴果较多，可作观果花卉，或可在布置花镜、花坛和花带时搭配使用。

第Ⅴ类群包含6份亚麻品系，占比3.00%；主要特征是花瓣色、花柱色和花丝色为白色，花药色为橘黄色和浅灰色；株高正常偏高（平均值93.83cm）、工艺长偏高（平均值71.67cm）、分枝较多（平均值5.50个）、蒴果较少（平均值11.17个），总体上在园林景观设计中可以作为花镜的点缀。

第Ⅵ类群仅1份亚麻品系，占比0.50%；主要特征是花瓣色为粉色，花柱色为白色，花药色橘黄色，花丝色为蓝色；株高正常（平均值90.00cm）、工艺长正常（平均值60.00cm）、分枝正常偏多（平均值7.00个）、蒴果最多（平均值20.00个）。鉴于该类群花色整体较杂，且粉色花卉在园林中较为常见，园林造景中讲究色彩纯净，富于层次变化，因此该类群不建议作为园林花卉。

3 讨论与结论

亚麻具有广泛的环境适应能力和良好的抗逆性，在园林造景方面潜力巨大，黑龙江省作为亚麻之乡，拥有丰富的亚麻资源，可进一步培育适宜园林造景的亚麻新品种，用于林下地被、护坡湿地及水生景观等[15]。对亚麻表型性状多样性进行分析，可为亚麻在园林景观设计方面的应用提供参考。在景观设计中，观花亚麻和观株亚麻要做到层次分明、各具特色，才能吸引更多游客观赏。熟悉和掌握亚麻主要观赏性状，对提高亚麻园林造景应用及品种创新具有重要意义。因此，为更好地了解亚麻在园林应用中的生长特性，做好在园林方面亚麻育种中目标性状的筛选工作，本研究对200份亚麻品系进行了表型多样性分析。

研究表明，当某一性状变异系数≥10%时，所选材料间差异显著[16-18]。本研究中200份亚麻品系的表型性状的变异系数在9.40%～37.91%之间，差异较大，多样性程度丰富。王莉等[19]研究新疆地区亚麻性状变化时发现，株高过高将影响亚麻工艺长和蒴果数。潘慧云[20]对230份亚麻材料进行表型鉴定，探索了农艺和品质性状的相关性，发现工艺长度与株高的相关性最大。本研究中200份亚麻品系表型性状中株高和工艺长的变异系数为11.97%和15.06%，在主成分分析中株高、工艺长和分枝这3个性状的载荷值较高，且聚为一类，表明工艺长、株高和分枝直接关联性较大，并相互影响。200份亚麻品系表型性状在花瓣色和花药色间差异较大，不同个体间变异丰富，类型广泛，可以为亚麻在园林方面的高效利用和选育适宜园林造景的亚麻新品种提供丰富的遗传变异材料。本研究主成分分析将亚麻的8个表型性状分为4个主成分因子，第1主成分为花瓣色、花药色和花柱色因子，主要表达亚麻花色情况，花色独特的亚麻更适合作为园林观赏花卉。Q型聚类分析将200份亚麻品系分为6个类群，结合主成分分析，第I类群亚麻材料花色为蓝色和紫色，株高正常偏高，但蒴果较少，不适于作观果花卉，可作观花及观株花卉；第Ⅱ类群花瓣色为紫色和浅蓝色，其他部位均为蓝色，颜色纯净，适合作观花花卉；第Ⅲ类群花瓣色为紫色和浅蓝色，花丝色为白色，花朵整体较为独特，适合作观花及观株花卉；第Ⅳ类群粉色花朵较为常见，但蒴果较多，仅可作观果花卉，品种较为单一；第Ⅴ类群花朵颜色整体为白色，株高正常偏高可作观花和观株花卉；第Ⅵ类群表现较差，不适宜作为选育亚麻园林花卉的目标亲本，但可作为其他种质资源进行筛选或拓展。

综上所述，200份亚麻品系中，第Ⅰ类群、第Ⅱ类群、第Ⅲ类群和第Ⅴ类群表型性状表现优异，花色为蓝色、紫色和白色，属于园林花卉中的稀有花色，适合作观花或观株花卉，可以作为园林适栽优良材料。亚麻既有经济作用又具有观赏作用，可作观花、观果和观株兼备类型，可与建筑小品、乔木树木或其他园林植物配置，布置花镜、花坛和花带，亦或独立构成景观空间[21-22]。但不同栽培环境对亚麻花卉观赏应用的影响较大，在实际生产应用中，应根据不同地区的环境及气候条件进行景观配置，促进亚麻向园林应用方面发展。

参考文献

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