16个青梗菜品种(系)夏秋季露地引种筛选

2023-03-15 00:43谭秀英魏建伟尹媛红周贵平王秋艳杜倩芸刘沛宇向鹏程李文彪
农技服务 2023年2期
关键词:农艺单株供试

谭秀英, 魏建伟, 尹媛红, 周贵平, 王秋艳, 杜倩芸, 刘沛宇, 向鹏程, 李文彪

(1. 贵阳市菜篮子集团有限公司,贵州 贵阳 550025;2. 贵州省现代种业集团有限公司, 贵州 贵阳 550025;3. 贵阳市农业农村局蔬菜技术推广站,贵州 贵阳 550025)

青梗菜(Brassica rapa L. Chinensis Group.)为十字花科芸薹属蔬菜作物,复种指数高,一年四季均可栽培,在全国各地均有种植,种植面积大[1-4]。其含有大量的胡萝卜素、可溶性蛋白、可溶性糖、维生素C、膳食纤维、有机酸及大量的钙、铁等矿物质元素[5],营养价值高。20 世纪90年代,我国市场品质较优的青梗菜杂交品种以日本进口品种为主,国内品种以常规种为主。随着我国蔬菜遗传育种水平不断提升,国内选育的青梗菜杂交品种良种更新速度快,但由于未坚持轮作制度,连作障碍较为严重,且种植品种较为单一,常年病虫害发生频率较高,导致品种质量下降等问题。因此,选育优质高产、抗病性强的青梗菜品种,对提升青梗菜种植水平和产品品质,进而更好满足目标市场需求具有重要意义[6-7]。为筛选和选育适宜开阳县种植且适应性强、优质高产等综合表现较好的青梗菜品种提供依据,在开阳县对16 个青梗菜品种(系)进行夏秋季露地种植试验,比较各青梗菜品种(系)的农艺性状和经济性状表现,同时分析其农艺性状与经济性状的相关性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试青梗菜品种共16 个,其名称和育种单位见表1。

表1 供试青梗菜品种名称及其育种单位

续表1

1.2 试验地概况

试验在贵州省贵阳市开阳县南江乡良种繁育基地露天区域进行。该地土壤以红壤为主,pH 为4.0~6.4;富含锌、硒等矿物微量元素,硒量为0.175~0.400 mg/kg的足硒土地占75%,表土含硒量在0.4~1.5 mg/kg 的富硒土地占25%;地貌以丘陵为主,地势东、南、北高,中间低,最高海拔1 383 m,最低海拔678 m,大部分地区海拔为900~1 100 m;年平均温度13.5~14.6℃,极端最低气温-6.5℃,极端最高气温37.8℃,气温最高月(7月)日均温22.3℃,气温最低月(1月)日均温2℃;无霜 期243~265 d,年 均 降水 量1 129.9~1 205.9 mm。

1.3 试验方法

供试青梗菜品种于2021年7月28日穴盘播种育苗,8月23日移栽定植于试验基地露天区域。小区面积1.6 m×12.0 m,整地连沟带厢1.6 m,沟底宽30 cm,采用单垄4行种植,每小区种植240 株,株距20 cm,行距25 cm,设置3次重复。小区间设保护行,缓苗7 d后覆地膜,整个生育期肥水管理、病虫害防治、中耕除草等栽培管理方法一致。9月15日,每小区随机抽取5株,依据《不结球白菜种质资源描述规范》对其株高(植株基部与地面接触处至植株最高处的自然高度)、株幅(植株外叶开展最大距离)、叶片数、最大叶长(最大外叶最长部分长度)、最大叶宽(最大外叶最宽部分宽度)、单株重(正常收获时去其老叶和根后的单株重)等性状指标进行测量,并分小区收获测产。同时,采用主成分分析法对供试青梗菜品种的农艺性状和经济性状进行综合评价,在此基础上进行聚类分析,以了解其亲缘关系。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 进行数据整理,JMP 6.0 进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)和差异显著性检验(Tukey-Kramer HSD),SPSS 17.0 进行相关性与主成分分析,DPS进行系统聚类分析。

2 结果与分析

2.1 供试青梗菜的农艺性状表现

由表2可知,各供试青梗菜品种的农艺性状存在一定差异。

表2 供试青梗菜的农艺性状表现

2.1.1 株高 上海青至真株高最高,为22.40 cm,捷青秀157、美帝分别位列第二、第三,分别为21.80 cm、20.20 cm,京夏青、菁冠最小,均为16.40 cm。从变异系数大小看,捷冬青1 号最大,为21.05;京夏青其次,为14.04;102冠华最小,为2.26。表明,捷冬青1 号的株高变化相对最大,而102 冠华的株高变化相对最小。上海青至真与华一爱笑、菁冠、京夏青的株高差异显著,华一爱笑、菁冠、京夏青之间株高差异不显著。

2.1.2 株幅 夏绿668、华樱、捷青秀157的株幅较大,依次为40.60 cm、40.11 cm、40.00 cm;美帝、华一爱笑的株幅较小,分别为32.20 cm、31.40 cm;京夏青最小,为29.40 cm。从变异系数大小看,美帝最大,为19.57;上海青至真其次,为19.39;菁冠最小,为6.24。表明,美帝的株幅变化相对最大,而菁冠的株幅变化相对最小。华樱、捷青秀157、烤绿、夏绿668 的株幅均与京夏青差异显著,其他品种间差异不显著。

2.1.3 叶片数 捷秀绿、菁冠的叶片数最多,均为22 片;夏优其次,为21 片;美帝、烤绿、夏绿668、捷冬青1号均为20片;上海青至真、捷秀美最少,均为17片。从变异系数大小看,捷冬青1 号最大,为26.90;上海青至真其次,为24.32;华一爱笑最小,为3.72。表明,捷冬青1号的叶片数变化相对最大,华一爱笑的叶片数变化相对最小。各品种的叶片数差异不显著。

2.1.4 最大叶片长 捷青秀157最大叶片长最长,为28.80 cm,上海青至真、捷青秀其次,均为27.20 cm,华一爱笑、菁冠较短,分别为19.40 cm、18.90 cm。从变异系数大小看,捷冬青1 号最大,为21.71;华一爱笑其次,为19.49;捷青秀最小,为6.04。表明,捷冬青1 号的最大叶片长变化相对最大,捷青秀的最大叶片长变化相对最小。捷青秀157 与华一爱笑、京夏青、菁冠的最大叶片长差异显著,京夏青与菁冠的最大叶片长差异不显著,其余品种间的最大叶片长差异也不显著。

2.1.5 最大叶片宽 华一爱笑最大叶片宽最大,为19.00 cm;上海青至真其次,为17.40 cm;美帝、烤绿较小,分别为11.40 cm、11.00 cm。从变异系数大小看,捷青秀157 最大,为20.82;夏优其次,为17.60;102 冠华最小,为3.52。表明,捷青秀157 的最大叶片宽变化相对最大,102 冠华的最大叶片宽变化相对最小。华一爱笑、上海青至真与其余14个品种的最大叶片宽差异显著,其余品种差异不显著。

2.2 供试青梗菜的经济性状表现

从表3 可知,捷青秀157 单株重量最大,为930 g;夏优其次,为904 g;烤绿、京夏青较低,分别为676 g、544 g。从变异系数大小看,京夏青最大,为38.70;捷冬青1 号其次,为37.56;102 冠华最小,为9.51。说明,京夏青单株重量变化相对最大,102 冠华单株重量变化相对最小。各品种单株重量差异均不显著。

从表3 还可知,捷青秀157 小区产量最大,为223.20 kg;夏优其次,为216.96 kg;京夏青最小,为130.56 kg。从变异系数大小看,京夏青最大,为38.70;捷冬青1 号其次,为37.56;102 冠华最小,为9.51。说明京夏青小区产量变化相对最大,102 冠华小区产量变化相对最小。各品种小区产量差异均不显著。

表3 供试青梗菜的经济性状表现

2.3 供试青梗菜农艺与经济性状的相关性

由表4 可知,供试青梗菜的株高、株幅、叶片数等7个指标间存在不同程度的相关性。株幅与叶片数、最大叶片宽呈正相关,但相关性不显著;与株高、最大叶片长、单株重量、小区产量呈极显著正相关;株高与叶片数、最大叶片宽呈正相关,但相关性不显著;与株幅、最大叶片长、单株重量、小区产量呈极显著正相关。叶片数与最大叶片长、最大叶片宽呈负相关,但相关性不显著;与单株重量、小区产量呈极显著正相关;最大叶片长与单株重量、小区产量呈极显著正相关;最大叶片宽与单株重量、小区产量呈极显著正相关;单株重量与小区产量呈极显著正相关。从相关系数大小看,株高、株幅、最大叶片长、单株重量对青梗菜产量具有较大影响,在青梗菜新品种选育中可将该4个性状指标作为主要依据。

表4 供试青梗菜农艺与经济性状指标的相关系数

2.4 供试青梗菜农艺性状和经济性状的综合表现

对供试青梗菜品种的农艺性状和经济性状指标值标准化后进行主成分分析,从表5可知,特 征 根λ1=3.363,λ2=1.314,λ3=1.033,将λ>1 的3 个因子作为主成分因子,其累计方差贡献率达81.584%,基本代表了原始因子的大部分遗传信息。其中,第一主成分累计贡献率达48.047%,主要代表小区产量、单株重量、株幅、株高、最大叶片长,向量关系表现为小区产量、单株重量、株幅、株高、最大叶片长越大,其余指标值越小;第二主成分累计贡献率达66.825%,主要代表叶片数、单株重量、小区产量,向量间关系表现为叶片数、单株重量、小区产量越大,其最大叶片长、最大叶片宽、株幅、株高越小;第三主成分累计贡献率达81.584%,主要代表最大叶片宽、单株重量、小区产量,向量关系表现为最大叶片宽、单株重量、小区产量越大,其最大叶片长、株幅、株高、叶片数越小。

表5 供试青梗菜农艺性状和经济性状主成分分析的特征值及贡献率

根据主成分分析结果得出相应的因子关系式:

F1=0.677X1+0.737X2+0.341X3+0.632X4+0.311X5+0.935X6+0.935X7

F2=-0.359X1+0.083X2+0.859X3-0.549X4-0.195X5+0.224X6+0.224X7

F3=-0.097X1-0.164X2-0.135X3-0.367X4+0.908X5+0.097X6+0.097X7

综合评价函数F=(λ1/λ1+λ2+λ3)F1+(λ2/λ1+λ2+λ3)F2+(λ3/λ1+λ2+λ3)F3

根据综合评价函数计算各供试青梗菜的综合得分(表6),综合得分越大,说明该品种的综合表现越好。综合得分较高的品种低依次为华一爱笑>菁冠>夏优>夏绿668>捷冬青1 号>捷秀绿,说明该6 个品种综合表现较好;综合得分较低的依次为烤绿>京夏青>捷青秀,说明该3个品种综合表现较差。

表6 供试青梗菜的综合得分

2.5 供试青梗菜的亲缘关系

对供试青梗菜的株高、株幅、叶片数、最大叶片长、最大叶片宽、单株重量、小区产量性状按照系统聚类Ward法中Euclidean距离2.51 的划分方式,将其划分为3 大类群(图1)。第Ⅰ类作为综合表现最好的品种,仅华一爱笑1个品种;第Ⅱ类为各项指标均表现较好的品种,仅菁冠1 个品种;第Ⅲ类综合表现较为一致,包括夏优、夏绿668、捷冬青1 号等14 个品种,占供试材料的87.5%。同一环境条件下,源于不同新品种对外界环境的适应性差异,导致各组间农艺性状与经济性状的差异性,从而导致各组间营养成分含量的差异性,并聚类为一类,这与供试材料的遗传特性相一致。

图1 供试青梗菜的农艺性状与经济性状聚类分析

3 结论

比较同一种植环境条件下16个青梗菜品种(系)的农艺性状与经济性状得出,各品种(系)的株高、株幅、叶片数、最大叶片长、最大叶片宽、单株产量、小区产量均存在一定差异,但叶片数、单株重量、小区产量在各品种间的差异不显著。在农艺性状与经济性状单一指标上,华一爱笑和夏优表现较好,株高分别为18.40 cm 和19.40 cm,株幅分别为31.40 cm 和36.80 cm,叶片数分别为19 片和21 片,最大叶片长分别为19.40 cm 和26.60 cm,最大叶片宽分别为19.00 cm 和12.80 cm,单株产量分别为754 g 和904 g,小区产量分别为180.96 kg 和216.96 kg;京夏青、烤绿状表现较差,株高分别为16.40 cm和19.00 cm、株幅分别为29.40 cm 和39.00 cm,叶片数分别为18 片和20 片,最大叶片长分别为21.20 cm和23.60 cm,最大叶片宽分别为12.60 cm和11.00 cm,单株产量分别为544 g 和676 g,小区产量分别为130.56 kg 和162.24 kg。从农艺性状与经济性状的综合表现看,华一爱笑、菁冠、夏优、夏绿668、捷冬青1号、捷秀绿6个品种综合表现较好,综合评分为1.31~13.53 分;烤绿、京夏青、捷青秀3 个品种综合表现较差,综合评分为-6.24~-5.00分。通过对各品种进行聚类分析,表现最好的第Ⅰ类仅华一爱笑1个,表现较好的第Ⅱ类仅菁冠1个,表现较一致的第Ⅲ类品种包括夏优、夏绿668、捷冬青1号等14个。

从各青梗菜品种(系)农艺性状与经济性状指标的相关性看,株幅与最大叶片长、单株重量、小区产量呈极显著正相关;株高与最大叶片长、单株重量、小区产量呈极显著正相关;叶片数与单株重量、小区产量呈极显著正相关;最大叶片长、最大叶片宽均与单株重量、小区产量呈极显著正相关;单株重量与小区产量呈极显著正相关。因此,株高、株幅、最大叶片长、单株重量指标可作为选育高产青梗菜品种(系)的主要依据。

研究仅对青梗菜株高、株幅、单株重量等农艺性状与经济性状基础指标进行初步探讨,且各品种青梗菜在同一环境条件下进行种植,虽然蔬菜品种的农艺性状与经济性状多由其自身遗传基因控制,但也易受外界环境条件影响,导致不同品种间同一性状在相同环境下具有不同表现,因而研究存在一定局限性。今后应对低、中低、中、高海拔梯度下,蔬菜物候期、可溶性糖、维生素等营养指标,种植密度、肥水管理、田间病虫害种类及其发生规律等方面加大研究,以建立较为全面的优良品种筛选体系。

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