灰色关联分析在耐热甘蓝品质育种中的应用

林翮飞，方淑桂，陈文辉，邵贵荣，曾小玲

（福州市蔬菜科学研究所，350111）

灰色关联分析在耐热甘蓝品质育种中的应用

林翮飞，方淑桂，陈文辉，邵贵荣，曾小玲

（福州市蔬菜科学研究所，350111）

应用灰色关联度评判法，对15个耐热甘蓝亲本材料的7个农艺性状和5个品质指标进行综合评判。结果表明，12个性状的权重系数大小顺序为球高＞外叶数＞球径＞株高＞开展度＞中心柱长＞叶球质量＞膳食纤维含量＞蛋白质含量＞抗坏血酸含量＞碳水化合物含量＞硝酸盐含量。综合评判结果表明，中甘17-4-6×可-H的综合评判值最大，为0.798，其次为107-H，可将二者作为重点的亲本材料，结合育种目标重点配制组合。

甘蓝；耐热性；灰色关联度；品质育种

选育品质优良的耐热甘蓝品种，成为目前甘蓝育种工作的主要目标。育种工作的第一步为种质资源的收集，第二步是对对种质资源进行综合评判，最后筛选出优良的亲本材料。近年来，许多学者已在甘蓝农艺性状、商品性状、遗传力评估等方面开展了相关研究[1~3]，但有关甘蓝的品质和商品性状的综合评价报道较少。本文以耐热甘蓝亲本为试材，对甘蓝农艺性状和品质指标进行灰色关联度评判分析，旨在选出综合性状好的亲本材料，为甘蓝的育种工作打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试15个耐热甘蓝亲本由福州市蔬菜科学研究所十字花科课题组提供，为多代自交或多代回交的纯系，名称与来源见表1。试验材料统一于2010年8月12日播种，穴盘育苗，9月17日定植。采用随机区组设计，3次重复，株行距45 cm×50 cm。

1.2 性状调查与测定

①农艺性状的调查 每小区随机选取5株长势一致的甘蓝，参照结球甘蓝种质资源描述规范与技术规程[4]测量株高（X1）、开展度（X2）、外叶数（X3）、球高（X4）、球径（X5）、中心柱长（X6）、叶球质量（X7），求平均值，结果见表2。

②品质指标的测定 调查项目包括5个指标。采用李合生[5]方法测定碳水化合物含量（X8）、VC含量（X9）、硝酸盐含量（X10）、蛋白质含量（X11）及纤维含量（X12），吸光度测定采用U2810分光光度计。每个指标测定3次，最后计算平均值。

表1 试验甘蓝亲本及其来源

1.3 数据分析

按郭瑞林[6]的灰色系统理论，将15个甘蓝亲本作为一个灰色系统，构建一个符合市场需求、品质最好、符合育种目标的理想材料并将其为标准序列，15个亲本材料为参考序列。根据理想材料的需要，各参考序列的性状分别按照公式（1-1）-（1-3）采用不同的综合效果测度，然后按照公式（2）求出比较序列性状测定值与最优序列的差序列值，得到最大极差和最小极差，代入公式（3）-（5）计算灰色关联度系数和各性状的权重，最后按照公式（6）求出各亲本灰色综合评判值，并排出位次。

关联系数：

2 结果与分析

2.1 数据的标准化处理

从表2可以看出，各性状的单位不同，数据大小差异很大，不便于比较，因此采用综合效果测度值的办法进行原始数据的标准化处理。根据理想材料的需要，叶球质量、碳水化合物含量、VC含量、蛋白质含量及纤维含量按照公式（1-1）进行上限效果测度，株高、开展度、球高、球径按照公式（1-2）进行适中效果测度，中心柱长、外叶数和硝酸盐含量按照公式（1-3）进行下限效果测度，计算结果见表3。

2.2 灰色关联系数及权重的计算

以理想材料为标准数列，参试材料的各性状值构成比较数列，按照公式（2）计算各对应点的绝对差值（表4），由表4可知二级最小差为0，二级最大差为0.911。将以上结果带入公式（3）计算关联系数、关联度和权重，结果见表5。

由表5可以看出，综合甘蓝的商品性和品质，12个性状在评价指标中所占的权重顺序为：X4＞X3＞X5＞X1＞X2＞X6＞X7＞X12＞X11＞X9＞X8＞X10，可结合灰色关联度系数，建立甘蓝的综合评价模型。

2.3 各亲本的综合评判

根据灰色综合评判原理，灰色综合评判值越大，试材越优良。根据各亲本的灰色综合评判值，可以排出15个甘蓝的位次（表6）。

由表6可以得出，15个甘蓝亲本材料中，中甘17-4-6×可-H的综合评判值最大，为0.798；107-H次之，为0.788；NBB-10-2×87-1-3综合评判值为0.691，表现最差。由此可以将中甘17-4-6×可-H和107-H作为重点的亲本材料，结合实际情况重点配制优良的甘蓝组合。

表2 甘蓝亲本各性状平均值

3 小结与讨论

由于评价甘蓝品质的指标很多，而且同一品种在不同品质指标上的表现也不尽相同，如何提高育种工作效率，达到综合评价的效果，是目前甘蓝品质育种中需要解决的问题。选育优质的中早熟圆球类型甘蓝品种是目前甘蓝耐热育种目标[7]。本文应用灰色关联度评判法，分析了甘蓝营养品质和农艺性状等12个具代表性的指标，结合市场需求构建了理想材料各性状的值，并通过权重系数的计算，初步建立了综合评价模型，该模型比较符合育种预期，并可克服依靠单一性状评价品种的弊端，提高育种工作的效率和针对性。本试验性状权重结果表明，筛选优质耐热甘蓝亲本时除关注产量性状外，应着重选择球型高、外叶少、球径大，膳食纤维和蛋白质含量高的亲本。

表3 各性状的无量纲化结果

表4 比较序列与标准序列的序列差

[1]吉立柱，贾占温，孙德岭.早熟甘蓝几个性状的相关和通径分析[J].天津农业科学，2005，11（3）：12-13.

[2]陈锦秀，薄天岳，任云英，等.结球甘蓝主要商品性状与农艺性状的遗传相关分析[J].上海农业学报，2007，23（2）：57-60.

[3]缪体云，刘玉梅，方智远，等.一个结球甘蓝DH群体主要农艺性状的遗传效应分析[J].园艺学报，2008，35（1）：59－64.

[4]李锡香，方智远.结球甘蓝种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2007：1-91.

[5]李合生.植物生理生化实验原理与技术[M].北京：高等教育出版社，2000：184-260.

[6]郭瑞林.作物灰色育种学[M].北京：中国农业科技出版社，1995：96-129.

[7]方智远.我国甘蓝产销变化与育种对策[J].中国蔬菜，2008（1）：1-2.

Application of Grey Correlation Analysis on Quality Breeding of Heat-resisting Cabbages

LIN Hefei,FANG Shugui,CHEN Wenhui,SHAO Guirong,ZENG Xiaoling
(Fuzhou Institute of Vegetable Sciences,Fujian 350111)

7 agronomic traits and 5 quality indexes of 15 heat-resisting cabbage accessions were evaluated by using grey correlation analysis.The results showed that the order of gray relational weight of the 12 characters was as follows:head height＞numbers of outer leaves＞head diameter＞plant height＞plant width＞length of central column＞head mean weight＞dietary fiber content＞protein content＞ascorbic acid content＞carbohydrate content＞nitrate content.The comprehensive evaluation value of ZG 17-14-6×K-H and 107-H was 0.798 and 0.788 respective,and they were excellent parent materials in this test according to the breeding objective.

Cabbage;Heat resistance;Grey correlation analysis;Quality breeding

表5 15个甘蓝亲本各性状的关联系数

表6 各亲本的综合评判值（Gi）及排序

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.22.002

福建省科技重大专项项目[2008NZ0002-1（1）]林翮飞（1983-），男，本科，研究实习员，主要从事蔬菜遗传育种研究，电话：13489026422，E-mail：linpsg@163.com

2011-10-11