应用数学论文
摘要：对36个结球甘蓝品种的17个农艺性状进行田间调查和相关分析，并用系统聚类法进行了聚类分析。试验结果表明，在结球甘蓝的17个农艺性状中，数量性状的变异系数均较小，质量性状的变异系数则较大；株幅（影响栽培密度）与株高、外叶长、外叶宽、单株总质量、叶球横径呈极显着正相关，叶球质量（与产量有关）与株幅、外叶长、外叶宽、单株总质量、叶球横径、中心柱粗呈极显着正相关；36个品种可分为两大类，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、叶球大、单株总质量大，一类各性状表现比较中庸。
关键词：结球甘蓝; 农艺性状; 相关分析; 聚类分析;
Correlation and Cluster Analysis of Agronomic Characters of 36 Cabbage Cultivars
NIU Yisong WANG Zhibin WEN Jing LI Jiahui XU Dongmei HUANG Haitao ZHANG Jie GU Xianjie
Mianyang Academy of Agricultural Sciences
Abstract：Field investigation and correlation analysis of 17 agronomic characters of 36 cabbage cultivars were carried out,and cluster analysis was carried out by system cluster method. The results showed that among the 17 agronomic characters of cabbage, the coefficient of variation of quantitative characters was small, while that of quality characters was large. The plant width(affecting the planting density) was very significantly positively correlated with plant height, outer leaf length,outer leaf width, total plant weight, and cabbage head diameter, and the cabbage head weight(related to yield) was very significantly positively correlated with plant width, outer leaf length, outer leaf width, total weight per plant, cabbage head diameter and center column thick. The 36 cultivars could be pided into two categories, one is spheroidal type, and the other type is oblate-globular, which can be subpided into three types: the first type is broad and round at the top, the second type is tall, large in width and leaf bulb, gross weight per plant, and the third type is moderate.
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着之外，其他各性状间均存在显着或极显着的相关性。其中株高与叶球质量、叶球底部形状存在显着的正相关性，与株幅、外叶长、外叶宽、外茎长、单株质量、叶球横径、中心柱粗存在极显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显着的负相关性，与叶球覆盖度存在显着的负相关性。株幅与外叶长、外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显着的正相关性，与外茎长、中心柱粗、叶球底部形状存在显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显着的负相关性，与叶球外露性存在显着的负相关性。外叶长与外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显着的正相关性，与中心柱粗存在显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在显着的负相关性，与叶球外露性存在极显着的负相关性。外叶宽与叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显着的正相关性，与叶球底部形状存在显着的正相关性，与叶球外露性存在显着的负相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显着的负相关性。叶球质量与单株质量、叶球横径、中心柱粗呈极显着的正相关，与叶球包叶数呈显着的负相关，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性呈极显着的负相关性。单株质量与叶球横径、中心柱粗呈极显着的正相关性，与叶球底部形状存在显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显着的负相关性。叶球纵径与叶球形状、叶球顶部形状呈极显着的正相关性，与叶球横径、叶球底部形状存在极显着的负相关性。叶球横径与叶球底部形状呈极显着的正相关性，与中心柱粗呈显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性存在极显着负相关性。叶球包叶数与叶球覆盖度存在极显着的负相关性。叶球形状与叶球顶部形状、叶球外露性存在极显着的正相关性，与叶球覆盖度呈显着的正相关性，与叶球底部形状呈极显着负相关性。叶球顶部形状与叶球外露性存在极显着的正相关性，与叶球底部形状存在极显着的负相关性。叶球底部形状与叶球外露性、叶球覆盖度存在显着的负相关性。
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
注：“**”“*”分别表示在0.01水平（双侧）、0.05水平（双侧）上极显着、显着相关。
2.3 聚类分析
由图1可以看出，在遗传距离为10 c M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 c M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 c M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、叶球横径呈极显着正相关，与中心柱粗、叶球底部形状存在显着的正相关性，与叶球外露性存在显着的负相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在极显着的负相关性。外叶长与株高、株幅、外叶宽、叶球质量、单株质量、叶球横径存在极显着的正相关性，与中心柱粗存在显着的正相关性，与叶球形状、叶球顶部形状存在显着的负相关性，与叶球外露性存在极显着的负相关性。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、中心柱粗呈极显着正相关，与株高呈显着正相关，与叶球包叶数呈显着负相关，与叶球形状、叶球顶部形状、叶球外露性呈极显着的负相关。
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。
图1 36个结球甘蓝品种的系统聚类分析
参考文献
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