基于灰色关联度分析法的高山杜鹃品种综合评价

解玮佳, 唐毓玮, 宋 杰, 彭绿春,王继华,李树发，李世峰

(1. 国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205；2. 云南省农业科学院花卉研究所，云南 昆明 650205；3.云南省花卉育种重点实验室，云南 昆明 650205；4. 云南省花卉工程中心，云南 昆明 650205; 5. 云南农业大学园林园艺学院，云南 昆明，650201)

基于灰色关联度分析法的高山杜鹃品种综合评价

解玮佳1,2,3,4, 唐毓玮5, 宋 杰1,2,3,4, 彭绿春1,2,3,4,王继华1,2,3,4,李树发1,2,3,4，李世峰1,2,3,4

(1. 国家观赏园艺工程技术研究中心，云南 昆明 650205；2. 云南省农业科学院花卉研究所，云南 昆明 650205；3.云南省花卉育种重点实验室，云南 昆明 650205；4. 云南省花卉工程中心，云南 昆明 650205; 5. 云南农业大学园林园艺学院，云南 昆明，650201)

采用灰色关联度分析方法，对28个高山杜鹃品种的观赏性状、栽培特性及抗病、虫害能力等20个指标进行综合分析和评价。结果表明,Rhododendron‘Halfdan Lem’(哈夫丹·莱姆)、R.‘XXL’(红粉佳人)、R.‘Scintillation’(粉千金)、R.‘Cosmopolitan’(丽都)等品种的关联值较高，综合评价较好，R.‘Anna Kruschke’(安娜·克鲁斯切克)、R.‘Alfred’(阿尔弗雷德)、R.‘Jingle Bells’(门铃)、R.‘Dr Schweitzer’(史怀哲博士)等品种的关联值居中，综合评价一般，而R.‘Cunningham’s White’(坎宁安之白)、R.‘Red Jack’(红杰克)、R.‘Delta’(三角洲)、R.‘Ponticum Roseum’(紫水晶)等品种的关联值最差，综合评价较差。评价结果认为，R.‘Halfdan Lem’(哈夫丹·莱姆)综合表现最好，R.‘XXL’(红粉佳人)和R.‘Scintillation’(粉千金)次之，这3个品种比较适宜进行推广种植或考虑作为杂交亲本。

灰色关联度法；高山杜鹃；品种；综合评价

高山杜鹃主要是指利用杜鹃花属(RhododendronL.)中的常绿杜鹃亚属 (Subgen.Hymenanthes(BIume) K．Koch)的种质资源类型育成的一些叶革质、常绿、花冠硕大的品种类型[1]。近10余年来，高山杜鹃作为高档年宵花卉、高档园林绿化美化材料受到了国内园艺工作者的热捧[2]。作为新型产业，国内现有高山杜鹃品种基本依赖于国外引进[3]。高山杜鹃作为云南的地方特色花卉，实现了规模化、国产化[4]，并有望成为继大花慧兰之后的云南第2大盆花[5]。然而，在众多品种中筛选出适宜推广或作为杂交亲本应用的品种已成为当前高山杜鹃产业发展中遇到的一个较为棘手的问题。国内对高山杜鹃研究尚属起步阶段，已有研究主要集中在杂交亲本分析[1]、光合特性比较[6]、花粉活力检测及贮藏方法研究[7]、组织培养和优化体系建立[8]、春节催花效应比较[9]等方面，而对品种评价筛选方面的研究甚少，刘晓青等[2]对10个高山杜鹃品种在南京地区的花色、花期、花冠等观赏性状表现进行过简要说明，而未见其他更为详细的研究报道。品种评价是现代育种的重要环节。从品种评价到育种目标的确定和优良品种选育，都需要一个客观、全面、科学和定量的综合评价体系[10]。为此，进行高山杜鹃品种的综合性状调查，开展品种比较研究，建立品种评价体系，筛选出综合性状优良的品种，对于中国高山杜鹃产业的良性发展和高山杜鹃杂交育种中的父母本选择均具有重要意义。灰色关联分析法作为一种定量化比较分析方法，通过对参试品种的主要性状进行综合描述和量化评估，能够比较全面地分析品种的优劣[11]。近年来，该方法因其具有不满足某种理论分布、样本数量少、分析方法简单、结果准确等特点[12]而被广泛运用于菊花[13]、百合[14]、紫薇[15]和木瓜[10]等多种观赏植物的品种评价上，并获得了较好的结果。因此，本研究以购自比利时的28个高山杜鹃品种为试验材料，对品种的观赏性状、栽培特性及抗病虫能力进行调查，运用灰色关联度分析法，对20项主要性状指标进行综合分析，以期在这28个高山杜鹃品种中筛选出性状优良、适宜于推广应用或作为杂交亲本的品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验研究的28个高山杜鹃品种均于2012-12购买自比利时，购买时为3 a生盆栽植株。各品种自引种后即以地栽的方式种植于云南省农业科学院花卉研究所春禾(昆明晋宁)试验基地的塑料大棚内。每品种各3株。所研究的28个高山杜鹃品种情况详见表1。

1.2 试验方法

1.2.1 观察项目及方法

高山杜鹃品种的观赏性状测定 高山杜鹃的观赏性状：于2015年3-5月进行观赏性状测定。选取各品种植株3株，每株随机选择3个枝条进行观赏性状测定，取其平均值后进行数据分析。

6 a生植株的株高及冠幅：用皮尺测定3株6 a生植株的株高及冠幅。

当年生枝长度：用卷尺测定当年新长成的单个枝条的长度。

当年生枝的叶簇长度及宽度：观察并记录当年新长成的单个枝条上所有叶片成簇生长所达到的最大长度及宽度。

叶长宽比：用叶面积测定仪测定当年新长成的单个枝条上的叶片长度和宽度，根据所得数值计算叶长宽比，即叶片长度/叶片宽度=叶长宽比。

叶片数量：观察并记录当年新长成的单个枝条上的叶片数量。

叶片美观度：按叶片质地及有无光泽对叶片美观度进行评级：叶片纸质，叶不具光亮为1分；叶片纸质，略有光亮为2分；叶片纸质，光亮为3分；叶片革质，较光亮为4分。

花色：按花色系进行评级：白色系为1分；紫色系为2分；黄色系为3分；红色系为4分。

花序长度和宽度，花朵长度和宽度：用游标卡尺测定单个花序和单朵花的长度及宽度。

单花序花朵数量：观察并记录单个花序上的花朵数量。

表1 参试的28个高山杜鹃品种及其主要性状描述Table 1 The name and main character of the 28 tested Rhododendron varieties

花序开花持续时间：记录单个花序上第一朵花的开放时间和最后一朵花的花谢时间，根据所记时间计算出花序开花持续时间，即花谢时间-开放时间=花序开花持续时间。

高山杜鹃品种的栽培特性：植株紧凑度：按枝条是否繁茂，叶片是否紧凑进行评级：枝条较稀疏、株型较松散为1分；枝条稀疏、株型松散为2分；枝条密集、株型紧凑为3分；枝条较密集，株型较紧凑为4分。

枝条出花苞能力：2015年8-9月，在各品种的3棵植株上，分别随机选择10个当年生枝，观察并记录这10枝当年生枝中能形成花苞的枝条数量，取其平均值来代表枝条出花苞能力。

发枝能力：2015年9-10月，在各品种的3棵植株上，分别随机选择3个去年生枝，观察并记录其枝条上发出的当年生枝数量，取其平均值来代表发枝能力。

高山杜鹃品种的抗病和抗虫能力：根据2013—2015年3 a间所记录的28个高山杜鹃品种的感病、感虫情况，根据3 a内各品种植株感病、虫害次数进行抗病、抗虫评级：年均感病、虫次数在10～12次的定为抗病(虫)性极差，为1分；年均感病、虫次数在7～9次的定为抗病(虫)性差，为2分；年均感病、虫次数在4～6次的定为抗病(虫)性抗病(虫)性好，为3分；年均感病、虫次数在0～3次的定为抗病(虫)性极强，为4分。

1.2.2 灰色关联度分析方法

1.2.2.1 确定理想品种及无量纲化 首先确定理想品种，然后进行数据无量纲化处理。

1.2.2.2 求绝对差值 绝对差值是基本数据无量纲化处理后，理想品种与各参试品种对应的绝对差值，即：

△i(k)=|X0(k)-Xi(k)|

从绝对差值表中查出最大绝对差值max△i(K)和最小绝对差值min△i(K)。

1.2.2.3 求灰关联系数 根据绝对差值及最大、最小绝对差值，通过下式计算灰关联系数：

ζi(k)=

式中：min min|X0(k)-Xi(k)|为两极最小差，ρmax max|X0(k)-Xi(k)|为两极最大差，ρ为分辨系数，一般取ρ=0.5。

1.2.2.4 计算加权灰关联度 依据20个指标的重要程度，分别赋予各指标不同的权重系数(Wk)(表1)，使权重系数和等于1。代入公式

求得加权灰关联度。

2 结果与分析

2.1 性状分析

28个高山杜鹃品种的观赏性状、栽培特性及抗病、虫能力等20个指标的具体观察数据列于表2。

2.1.1 高山杜鹃品种的观赏性状分析 从观赏性状的数据来看，28个品种的植株高度表现为高干型(100.33～126.00 cm)、中干型(70.33～96.67 cm)和低矮型(64～68.67 cm)3种类型，其中低矮型品种较少，仅有‘阿尔弗雷德’和‘门铃’2个品种；各品种当年生枝的长度差异显著，例如，‘花杯’的当年生枝长仅为5.60 cm，而‘莫泽之栗色’的则为14.33 cm。另外，各品种当年生枝的叶簇长度和宽度范围分别为6.17～22.67cm和6.2～22.33 cm，以‘红杰克’最小，‘哈夫丹·莱姆’最大。28个品种的叶型以阔椭圆形为主(0.41～0.57)，以‘坎宁安之白’‘丽都’等9个品种为长椭圆形(0.32～0.38)；各品种当年生枝上的叶片数量范围为7.00～13.67枚，以‘丽都’‘史怀哲博士’最多(13.67枚)，而‘红杰克’最少(7.00枚)；高山杜鹃的革质且带光泽的叶片观赏性较好，如‘丽都’‘红粉佳人’‘马科塔的奖杯’等品种；品种以红色系(15个品种)为主，兼有黄色(4个品种)、紫色(5个品种)和白色系(4个品种)。花型可分为大花型、中花型及小花型3类，如‘哈夫丹·莱姆’(16.50 cm)和‘史怀哲博士’(15.50 cm)这2个品种为典型的大花型，而‘坎宁安之白’(9.50 cm)‘花杯’(8.50 cm)和‘阿尔弗雷德’(7.00 cm)等7个品种则为小花型，且以‘阿尔弗雷德’的最小(7.00 cm)，其余的19个品种则为中花型；品种可分为丰花(7个品种)、中花(18个品种)及少花(3个品种)等3个类型；单个花序的开花持续时间因品种而异，以‘哈夫丹·莱姆’最长(31 d)，而‘玳瑁橙’(14 d)‘莫泽之栗色’(12 d)和‘土耳其粉’(10 d)3个品种持续时间较其他品种要短，而其他品种的持续时间为15～25 d。

2.1.2 高山杜鹃品种的栽培特性分析 从品种的栽培特性来看，28个品种以枝条密集、植株紧凑型为主，仅有少数几个品种的枝条较为稀疏，株型较为松散，比如‘莫泽之栗色’‘丽都’等。各品种的枝条出花苞能力差异较大，以‘阿尔弗雷德’(9.75个)出花苞能力最强；‘丽都’(8.00个)‘红粉佳人’(6.50个)等5个品种次之；‘圣诞欢呼’‘古姆·瓦特’等4个品种的枝条出花苞能力在3～5枝之间，‘主罗伯茨’‘诺娃’和‘三角洲’等11个品种则在1～3枝之间，‘玳瑁橙’‘花杯’等5个品种的在1枝以下，‘安妮·罗斯’‘坎宁安之白’等3个品种均为0；各品种的枝条发枝能力差异不大，以‘花杯’(5.33枝)‘史怀哲博士’(4.67枝)等3个品种的表现较好，而‘山石南大花’(1.50枝)最差。

2.1.3 高山杜鹃品种的抗病虫害能力分析 从各品种的抗病能力来看，以‘安娜·克鲁斯切克’‘安东尼·瓦特’等10个品种的抗病性最强，以‘阿尔弗雷德’‘山石南大花’等6个品种的抗病性较好，而以‘丽都’和‘古姆·瓦特’等2个品种的抗病性最差，其余10个品种的抗病性表现一般；而抗虫能力上则以‘安妮·罗斯’‘哈夫丹·莱姆’等5个品种为最好，‘丽都’‘坎宁安之白’等8个品种表现较好，其余15个品种表现一般。

2.2 灰色关联度分析

对参试的28个高山杜鹃品种进行灰色关联度分析，得到各品种的加权关联度分析(表3)。根据加权关联度分析原则，加权关联度值可真实的反应参试品种与最优指标集的差异大小，关联度大表明该品种与最优指标集的相似程度高，反之则差异大[16]。由表3可知，‘哈夫丹·莱姆’(图1-1)与理想品种的灰关联度最为接近，其灰关联值最高，达0.770 2，其次为 ‘红粉佳人’(图1-2)，其灰关联值为0.741 6，‘花杯’(图1-3) 位居第3，其灰关联值为0.687 8，表明这些品种的综合性状较好。此外，排名靠前的品种还有‘丽都’(图1-4)、‘紫水晶’(图1-5)和‘锦缎’(图1-6)等，而‘红杰克’(图1-26)、‘三角洲’(图1-27)和‘土耳其粉’(图1-28)与理想品种的灰关联值较低，依次为0.571 3、0.564 8和0.505 3。

表3 参试的28个高山杜鹃品种关联度及排序Table 3 Relational degree and ranking of the 28 tested Rhododendron varieties

1. Ad; 2. AK; 3. ARW; 4. AW; 5. CG; 6. CC; 7. Cn; 8. CW; 9. Da; 10. DS; 11. Es; 12. Ga; 13. GW; 14. HL; 15. HM; 16. JB; 17. LR; 18. MF; 19. MP; 20. MM; 21. NZ; 22. PR; 23. RJ; 24. RE; 25. Sn; 26. Sx; 27. TO; 28. XXL.

3 结论与讨论

灰色关联度分析法综合了品种多个性状的信息，评价结果具有丰富内涵[16]，使品种综合性状这一模糊指标量化为该品种与理想品种相对接近度，评价更客观和科学[17]。在灰色关联度分析过程中，理想品种及各性状权重系数的确定至关重要。通常认为，理想品种各性状应稍高于所有参试品种相应的性状值,本研究中的理想品种性状值的确定采用了这种方法。从本研究的结果来看，评价结果与各品种的田间实际表现基本吻合，表明利用灰色关联度分析的方法来评价筛选高山杜鹃品种切实可行。

在性状权重系数的确定上，本研究结合了高山杜鹃本身具有的花期短、开花期相对集中、观叶期长等特点，将花色、花序开花持续时间及植株紧凑度等观赏指标作为高山杜鹃品种的主要评价指标，并赋予其权重值为0.08，而将花序长度、花序宽度、单花序花朵数量、枝条出花苞能力等其余的次要指标分别赋予了0.06、0.05和0.04等5个不同的权重值。从分析结果来看，多个指标排名靠前的品种评价结果较好，如‘哈夫丹·莱姆’等，而多个指标排名靠后的品种评价结果则较差，如‘土耳其粉’。做灰色关联度分析时，分析者在确定各性状的权重系数应当结合育种、生产和应用等多方面来考虑。在本研究中，权重系数的确定主要根据应用目标来定，其权重系数可能会有一些主观性，这也会对评价结果带来一定的偏差。比如，‘三角洲’虽然在花色、花序宽度、花序开花持续时间、枝条出花苞能力上表现良好，但综合单花序花朵数量、植株紧凑度较差，加之其叶的相关观赏性状不好，抗病虫能力较差等使得其关联度较低，综合评价较差。另外，由于将花色、开花持续时间较长、植株紧凑度等观赏性状作为重要指标来进行评价，也使得少数具有独特性状的品种或者单一性状突出的品种被淘汰，如‘地平线君主’是28个品种中唯一一个有香味的品种，但这一点在评价中并未给予关注。因此，在以后的研究中还需进一步细化标准,针对不同的观赏需求进行品种评价。

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ComprehensiveevaluationofRhododendronvarietiesbasedongrey-relationalgrademethod

XIE Weijia1,2,3,4, TANG Yuwei5, SONG Jie1,2,3,4, PENG Lvchun1,2,3,4, WANG Jihua1,2,3,4, LI Shufa1,2,3,4, LI Shifeng1,2,3,4

(1. National Engineering Research Center for Ornamental Horticulture, Kunming 650205, China; 2. Flower Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, China; 3. Key Lab of Yunnan Flower Breeding, Kunming 650205, China; 4. Engineering Research Center for Flowers of Yunnan Province, Kunming 650205, China; 5. College of Horticulture and Landscape of Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)

The 20 characters including the ornamental characters, the cultivation characters and the characters of resistance to diseases and insects of 28Rhododendronvarieties were analysised and evaluated based on grey-relational grade method. The results showed that the varieties with higher grey relational grades such asR.‘Halfdan Lem’,R.‘XXL’,R.‘Scintillation’ andR.‘Cosmopolitan’ had the better comprehensive evaluation, while the varieties with the middle grey relational grades such asR.‘Anna Kru chke’,R.‘Alfred’,R.‘Jingle Bells’ andR.‘Dr Schweitzer’ had the normal comprehensive evaluation. Meanwhile, the varieties with the lower grey relational grades such asR.‘Cunningham’s White’,R.‘Red Jack’,R.‘Delta’ andR.‘Ponticum Roseum’ had worse comprehensive evaluation. The evaluation results indicated thatR.‘Halfdan Lem’ had the best performance , whileR.‘XXL’ andR.‘Scintillation’ followed successively. These three varieties were more suitable to be widely cultivated or to be used as parent strains.

grey-relational grade method;Rhododendron; varieties; comprehensive evaluation

2016-11-09

国家自然科学基金项目(31560225)；云南省科技计划项目(2015BB013)；云南省技术创新人才培养配套项目(2014-HB057)；国家观赏园艺工程技术研究中心项目(2012FU125X10)

解玮佳(1978-)，女，云南镇沅人，研究员，博士研究生，主要从事园林植物种质资源创新研究。

李世峰(1970-)，男，云南曲靖人，研究员，硕士。

1000-2340(2017)04-0513-08

S 532

A

(责任编辑：李 莹)