36个结球甘蓝农艺性状的相关性及聚类分析

牛义松，王治斌，文静，李家慧，徐冬梅，黄海涛，张杰，古咸杰

（绵阳市农业科学研究院，四川，621000）

结球甘蓝为十字花科芸薹属甘蓝种的一个变种，其适应性广、抗逆性强，容易栽培，稳产，耐储运，营养丰富，富含多种维生素、矿物质、膳食纤维和抗癌物质。结球甘蓝是一种重要蔬菜，我国甘蓝产业发展较快，种植面积呈逐年扩大趋势[1，2]。我国对甘蓝育种一直很重视，多年来，甘蓝新品种的研究取得了很大进展[3]。随着甘蓝的生产和发展，人们对甘蓝品质和适应性的要求也在不断提高。育种工作者根据市场需求调整育种目标，培育可在不同产区复杂条件下规模化栽培的适应性强、商品性好、耐贮运、抗病抗逆品种。根据多种病害复合感染的特点，把抗病性和抗虫性、抗逆性、优质、高产等性状较好地结合起来[4]。多元统计方法在农作物资源评价和育种工作中应用比较广泛，本文对36个甘蓝品种的17个农艺性状进行聚类和相关性分析，有利于对36个甘蓝品种资源进行评价，同时为今后的育种工作提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验所用的36个结球甘蓝品种从全国各地收集而来，具体来源及编号见表1。

1.2 试验方法

①栽培方法 试验在绵阳市农业科学研究院街子基地进行。2017年7月21日育苗，2017年8月25日定植。采用高畦栽培，株行距40 cm×70 cm。

②试验方法 每个品种1个处理，不设重复，小区面积16.6 m2，每小区定植60株，17个农艺性状按照结球甘蓝种质资源描述规范和数据标准调查[5]，于收获期每个品种随机调查5株[6，7]。

③农艺性状数值和单位的确定 对数量性状如株高、株幅、外叶长、外叶宽、外茎长（叶球外短缩茎长）、叶球质量、单株质量、叶球纵径、叶球横径、叶球包叶数、中心柱高、中心柱粗直接采用对应的单位，求出平均值即可；对质量性状如叶球形状、叶球顶部形状、叶球底部形状、叶球外露性、叶球覆盖度采用赋值法进行分级，转换成数量性状，然后求平均值。赋值方法按照结球甘蓝种质资源描述规范和数据标准进行，将叶球形状分为5个等级：扁圆（1级）、近圆（2级）、椭圆（3级）、倒卵圆（4级）、心脏形（5级）；叶球顶部形状分为5个等级：平（1级）、阔圆（2级）、圆（3级）、钝尖（4级）、尖（5级）；叶球底部形状分为4个等级：圆（1级）、平（2级）、拱形（3级）、倒卵（4级）；叶球外露性分4个等级：不露（1级）、轻露（2级）、中露（3级）、多露（4级）；叶球覆盖度分3个等级：不覆盖（1级）、半覆盖（2级）、完全覆盖（3级）。

1.3 数据处理

所有试验数据用Excel进行标准化处理，再用SPSS 22.0进行相关性和聚类分析。

表1 品种名称及来源

2 结果与分析

2.1 结球甘蓝农艺性状的比较

36个结球甘蓝品种的农艺性状测定值见表2，其中叶球质量最大的品种是科兴7号，为2.60 kg；叶球质量最小的品种是日丽5号，为1.08 kg；叶球质量超过2.0 kg的品种有14个，均为扁球形，除日丽10号外，这些品种单株质量均大于3.0 kg；叶球质量低于1.5 kg的品种有4个，其中2个扁球形甘蓝叶球纵径较小，分别为11.64 cm和11.04 cm，1个圆球形甘蓝横径较小，为14.24 cm。在株幅方面，最大的品种是科兴8号，为93.70 cm；株幅在85 cm以上的品种有4个，均为扁球形，叶球均较大，叶球横径均大于23 cm；最小的品种是日丽5号，为49.88 cm；株幅小于60 cm的品种有5个，其中4个圆球形甘蓝，1个扁球形甘蓝。在单株质量方面，通过比较数据可以看出，当株高、株幅大时单株质量较大。在变异系数方面，12个数量性状的变异系数较小，在0.10～0.18；5个质量性状的变异系数较大，在0.22～0.52，变异系数最大的质量性状是叶球顶部性状，为0.52。

2.2 农艺性状的相关性分析

36个结球甘蓝品种的各农艺性状相关分析情况见表3。除了中心柱高与其他性状间的相关性不显著之外，其他各性状间均存在显著或极显著的相关性。其中株高与叶球质量、叶球底部形状存在显著的正相关性，与株幅、外叶长、外叶宽、外茎长、单株质量、叶球横径、中心柱粗存在极显著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显著的负相关性，与叶球覆盖度存在显著的负相关性。株幅与外叶长、外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显著的正相关性，与外茎长、中心柱粗、叶球底部形状存在显著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显著的负相关性，与叶球外露性存在显著的负相关性。外叶长与外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显著的正相关性，与中心柱粗存在显著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在显著的负相关性，与叶球外露性存在极显著的负相关性。外叶宽与叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显著的正相关性，与叶球底部形状存在显著的正相关性，与叶球外露性存在显著的负相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显著的负相关性。叶球质量与单株质量、叶球横径、中心柱粗呈极显著的正相关，与叶球包叶数呈显著的负相关，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性呈极显著的负相关性。单株质量与叶球横径、中心柱粗呈极显著的正相关性，与叶球底部形状存在显

著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显著的负相关性。叶球纵径与叶球形状、叶球顶部形状呈极显著的正相关性，与叶球横径、叶球底部形状存在极显著的负相关性。叶球横径与叶球底部形状呈极显著的正相关性，与中心柱粗呈显著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显著负相关性。叶球包叶数与叶球覆盖度存在极显著的负相关性。叶球形状与叶球顶部形状、叶球外露性存在极显著的正相关性，与叶球覆盖度呈显著的正相关性，与叶球底部形状呈极显著负相关性。叶球顶部形状与叶球外露性存在极显著的正相关性，与叶球底部形状存在极显著的负相关性。叶球底部形状与叶球外露性、叶球覆盖度存在显著的负相关性。

表2 36个结球甘蓝品种的农艺性状的比较

表3 36个结球甘蓝17个农艺性状的相关性

2.3 聚类分析

由图1可以看出，在遗传距离为10 cM时可将36个品种分为两大类，第一类包含7个品种，为三千种业圆球甘蓝、华强、绿球55、绿嘉229、冬绿甘蓝、华宝、日丽5号，均为圆球形甘蓝，这一类在遗传距离为5 cM时又可分为两类，其中华宝和日丽5号为一类，主要特征为植株矮、株幅小、叶球较轻，其他5个品种植株较高、株幅较大、叶球较重。

第二类包含29个品种，这些品种均为扁球形，在遗传距离为8 cM时又可分为3类，其中川星、湖绿甘蓝、寒将军、春眠甘蓝为一类，共同特征为叶球顶部阔圆，株高、株幅中等，叶球质量1.5～2.0 kg；科兴7号、科兴8号、秋实1号、春秋争霸可分为一类，这4个品种均来自于科兴种业，共同特征：植株35 cm以上，株幅80 cm以上，叶球横径大于24 cm，单株质量大于3 kg。广*黑、京丰等21个品种组合可为一类，品种间虽也存在一定的差异，但从综合性状方面分析，表现较中庸。

3 结论与分析

3.1 变异系数

从36个结球甘蓝品种分析的结果可以看出，数量性状的变异系数均较小，为0.10～0.18；质量性状的变异系数较大，为0.22～0.52，变异系数最大的质量性状为叶球顶部形状，为0.52。

3.2 相关性情况

从36个结球甘蓝品种17个性状的相关性分析可以看出，株幅（影响栽培密度）与株高、外叶长、外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径呈极显著正相关，与中心柱粗、叶球底部形状存在显著的正相关性，与叶球外露性存在显著的负相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显著的负相关性。外叶长与株高、株幅、外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显著的正相关性，与中心柱粗存在显著的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在显著的负相关性，与叶球外露性存在极显著的负相关性。叶球质量（与产量有关）与株幅、外叶长、外叶宽、单株质量、叶球横径、中心柱粗呈极显著正相关，与株高呈显著正相关，与叶球包叶数呈显著负相关，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性呈极显著的负相关。

图1 36个结球甘蓝品种的系统聚类分析

3.3 分类情况

通过系统聚类可将36个品种分为两大类，一类为圆球形品种，另一类为扁球形品种，扁球形又可细分为3类：一类顶部为阔圆形，一类植株高、株幅大、单株质量大，最后一类各性状表现较中庸。