苏南地区29个秋冬茬芹菜品种资源评价.pdf

浙江农业学报 沈迪 陈龙正 路晓华 等 苏南地区 个秋冬茬芹菜品种资源评价 浙江农业学报 收稿日期 基金项目 江苏省农业科技自主创新资金 国家自然科学基金 教育部新世纪优秀人才支持计划 江苏高校优势学科建设项目 作者简介 沈迪 女 山西太原人 硕士研究生 主要从事芹菜遗传育种研究 通信作者 熊爱生 苏南地区 个秋冬茬芹菜品种资源评价 沈 迪 陈龙正 路晓华 陶建平 冯顾城 刘洁霞 冯 凯 尹 莲 丁 旭 贾丽 丽 徐志胜 刘惠吉 熊爱生 南京农业大学园艺学院 作物遗传与种质创新国家重点实验室 农业农村部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室 江苏 南京 江苏省农业科学院蔬菜研究所 江苏南京 南京市溧水区华成蔬菜专业合作社 江苏南京 江苏省 农业科学院农业设施与装备研究所 江苏南京 摘 要 为对芹菜品种资源进行评价 选取 年秋季种植于南京市溧水区的 个芹菜品种 对其 个主 要农艺性状进行差异性 相关性 主成分和聚类分析 结果表明 芹菜 个主要农艺性状的变异系数为 其中产量变异系数最大 为 各性状间存在着不同程度的关联 产量与单株质量 株高 叶柄宽 叶柄厚存在极显著正相关 主成分分析显示 有 个成分因子的特征值累计贡献率达到 分别为株型与产量相关因子 叶片与叶柄数量相关因子和叶片与叶柄形态相关因子 这 个因子 基本上覆盖了芹菜农艺性状的总体数据信息 聚类分析将 个芹菜品种在欧式距离为 处分成 组 组 包含 个品种 该类芹菜植株较矮小 单株质量中等 叶片叶柄颜色有较大差异 叶柄多为实心 组有 个 品种 该类芹菜株型高大粗壮 单株质量大 实心 纤维少 产量高 组有 个品种 该类芹菜植株低矮粗壮 单株质量较大 叶片较圆 产量较低 组包含 个品种 该类芹菜植株矮小 叶片数多 产量低 该结果可为 苏南地区芹菜生产 以及芹菜种质资源的收集与鉴定提供参考 关键词 芹菜 苏南地区 农艺性状 相关性分析 主成分分析 系统聚类分析 中图分类号 文献标志码 文章编号 芹菜 为伞形科 芹属一 二年生草本植物 是一种重要的叶 菜类蔬菜作物 目前 按照品种来源可将芹菜 品种分为本芹和西芹 按食用器官可以分为根 用芹和叶用芹 按叶柄颜色可以分为绿芹 黄芹 白芹 红芹和紫芹 按叶柄是否实心可以分为空 心芹和实心芹 按栽培季节的不同可以分为秋冬 季 夏季和四季栽培芹菜 芹菜原产于地中海沿岸的沼泽地带 在我国 有着悠久的栽培历史 产地分布十分广泛 且种 植规模居世界首位 但我国芹菜育种工作 起步较晚 研究力量比较薄弱 育种方法也较落 后 主要以收集国内地方资源和引进驯化国外品 种为主 目前 我国芹菜种质资源的命名比较混 乱 同物异名 同名异物现象严重 给种质资源的 保存和更新带来许多麻烦 为了更好保存和 利用芹菜种质资源 对它们科学 系统地进行种 质资源评价至关重要 近年来 对芹菜农艺性状 的研究已有不少报道 多集中在品种筛选 品种 比较等方面 黄凯美等 通过适应性 丰产性和 风味等性状的比较 发现杭州香青芹和四季绿香 芹生长速度快 品质好 产量高 适宜在杭州地区 种植 李冬等 采用覆膜穴播压沙栽培方式 对 个芹菜品种的抗病性 经济性状和产量进行比 较 选出了 个适合在宁夏南部山区大面积种植 推广的芹菜品种 目前的研究对芹菜各农艺性状的相关性 主 成分分析 多个品种的聚类分析还比较匮乏 本 文选取了 个来源 性状差异较大的芹菜品种 包括常见芹菜品种和科研常用种 用作芹菜品 种资源评价 收集的芹菜种质资源于 年秋 季种植于南京市溧水区华成蔬菜专业合作社 从 差异性 相关性 主成分与系统聚类等方面入手 对其株高 根头粗 叶片数 叶柄数 单株质量 产 量等 个主要农艺性状进行了分析 为苏南地 区芹菜生产提供指导 也为芹菜栽培和育种中种 质资源的选择提供参考 材料与方法 材料 个芹菜品种信息见表 中国芹菜 种 序号 天津 种 河北 种 湖南 种 山 东 种 北京 种 黑龙江 种 江苏 种 广东 种 四川 种 西芹 种 序号 美国 种 意大利 种 荷兰 种 法国 种 试验方法 试验在江苏省南京市溧水区华成蔬菜专业 合作社进行 个芹菜种质资源按完全随机区 组设计试验 每个品种设置 个小区 每个小区面 浙江农业学报 第 卷 第 期 表 二十九个芹菜品种种质资源 序号 材料名称 来源 序号 材料名称 来源 天津实心芹 天津 精品赛雪 天津 津南实芹 天津 瑞雪 号 天津 航育一号实芹 河北 百思特 天津 新优二号空芹 湖南 黄太极 天津 鲍芹 山东 加州王 美国 四季小香芹 天津 四季西芹 美国 梅红芹菜 山东 优文图斯 意大利 荷兰红芹 山东 旭日 荷兰 紫杆一号 北京 法拉利 法国 紫梗芹菜 黑龙江 文图拉 美国 六合黄心芹 江苏 阿姆斯特丹 荷兰 泰国白骨黄心芹 广东 神箭 美国 金黄芹菜 四川 西雅图 美国 白秆实芹 天津 达芬奇 意大利 雪白芹菜 四川 积为 年 月 日以撒播不间苗的 方式播种 田间管理按照常规栽培方式进行 在 达到商品采收期 播种 后 时开始测量每 个品种的农艺性状 每个品种随机选取 株以 上进行统计 统计包括产量 单株质量 株高 小 叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄 厚和根头粗在内的 个主要农艺性状 产量 用电子秤称量单个小区 内所有芹菜的质量 称量 次取平均值 单株 质量 用电子天平称量单株芹菜的质量 株 高 用直尺测量植株基部到顶端的长度 小叶长 用直尺测量芹菜小叶的最大长 度 小叶宽 用直尺测量芹菜小叶的最大 宽度 单株叶片数 统计每株芹菜上所有绿叶 黄化面积小于 的叶片 的数量 叶柄数 统计每株芹菜上所有叶柄的数量 叶柄宽 使用游标卡尺测量芹菜最粗叶柄的宽 度 叶柄厚 使用游标卡尺测量芹菜最粗 叶柄的厚度 根头粗 芹菜叶柄基部的 周长 数据处理 采用 和 软件对数据进行 处理 同时采用最大值 最小值 平均数 标准差 方差和变异系数的方法进行差异性分析 采用 相关系数法进行相关性分析 采用组之间 链接的系统聚类方法进行聚类分析 结果与分析 芹菜品种主要表型差异 个芹菜品种种质资源的植株表型差异较 大 图 金黄芹菜 泰国白骨黄心芹 六合黄 心芹 黄太极 新优二号空芹和百思特为空心芹 菜 其余品种为实心芹菜 白秆实芹 雪白芹菜 精品赛雪 瑞雪 号叶柄为乳白色 梅红芹菜 荷 兰红芹 紫杆一号和紫梗芹菜叶柄为红色至紫红 色 六合黄心芹叶柄为淡绿色 叶心金黄色 泰国 白骨黄心芹和百思特的叶柄为黄白色 叶心为黄 色 阿姆斯特丹 金黄芹菜和黄太极叶柄为淡黄 色 天津实心芹 津南实芹 新优二号空芹 达芬 奇和四季西芹叶柄为淡绿色 航育一号实芹 西 雅图 尤文图斯 旭日 法拉利 加州王叶柄为黄 绿色 鲍芹 四季小香芹 文图拉和尤文图斯叶柄 为绿色 叶片均为黄绿色至绿色 芹菜品种主要农艺性状差异 个芹菜品种种质资源的农艺性状差异性 较大 表 变异系数为 农 艺性状变异系数排序为 产量 单株质量 叶柄 宽 单株叶片数 叶柄厚 叶柄数 株高 根 头粗 小叶长 小叶宽 其中产量的变异系数 最大 为 变异幅度为 说明芹菜产量在不同品种间差异很 沈迪 等 苏南地区 个秋冬茬芹菜品种资源评价 荷兰红芹 西雅图 旭日 紫梗芹菜 紫杆一号 白杆实芹 鲍芹 四季西芹 梅红芹菜 加州王 阿姆斯特丹 精品赛雪 六合黄心芹 达芬奇 文图拉 黄太极 尤文图斯 津南实芹 新优二号空芹 雪白芹菜 泰 国白骨黄心芹 百思特 法拉利 神箭 四季小香芹 天津实心芹 金黄芹菜 瑞雪一号 航育一号实芹 图 二十九个芹菜品种的形态差异 大 选择潜力最大 此外 单株质量的变异系数 也比较大 为 说明单株质量同样具有较 大的选择潜力 小叶宽和小叶长的变异系数较 小 仅为 和 说明芹菜小叶宽和小 叶长受品种影响较小 各品种小叶宽 小叶长的 大小较为一致 选择性较弱 芹菜品种主要农艺性状的相关性 对芹菜农艺性状进行相关性分析 表 结 果显示 每个性状至少与 个其他性状呈显著或 极显著相关 产量与单株质量 株高 叶柄宽 叶柄厚 存在 极显著正相关 单株质量越大 株高越高 叶柄越 浙江农业学报 第 卷 第 期 表 二十九个芹菜品种主要农艺性状的差异性分析 农艺性状 最小值 最大值 平均数 标准差 方差 变异系数 变异系数排序 产量 单株质量 株高 小叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄厚 根头粗 表 二十九个芹菜品种主要农艺性状的相关性分析 项目 单株质量 株高 小叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄厚 根头粗 株高 小叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄厚 根头粗 产量 和 分别表示在 和 水平上显著相关 粗 芹菜的产量越高 单株质量与株高 小叶长 小叶宽 叶柄宽 叶柄厚 和根头粗 存在 极显著正相关 其中株高 叶柄宽 叶柄厚 根头 粗与单株质量的相关系数较大 株高与小叶长 小叶宽 叶柄宽 叶柄 厚 跟头粗 呈极显著正相关 小 叶长与小叶宽 叶柄厚 根头粗 呈极显著正相关 与叶柄宽 呈显 著正相关 表明叶宽是影响小叶长的主要因素 小叶宽与叶柄厚 呈显著正相关 与根头 粗 呈极显著正相关 单株叶片数与叶柄 数 呈极显著正相关 与根头粗 呈 显著正相关 叶柄数越多 根头越粗 单株叶片数 越多 叶柄数与根头粗 呈显著正相关 表 明根头粗越大 叶柄数越多 叶柄宽与叶柄厚 根头粗 呈极显著正相关 叶柄 厚对叶柄宽影响更大 叶柄厚与根头粗 相关性也极显著 根头越粗 叶柄越厚 芹菜主要农艺性状的主成分分析 对 个品种芹菜种质资源的 个农艺性 状进行主成分分析 发现成分构成的主要信息集 中在前 个主成分 其特征值累计贡献率达 表 特征值总和为 表明这 个主成分可以概括农艺性状的大部分相关信 息 由表 表 可知 第 个主成分的特征值 为 贡献率为 起主要作用的农艺 指标为单株质量 株高 小叶长 小叶宽 叶柄宽 叶柄厚 根头粗和产量 为株型和产量相关因子 因第一主成分的贡献率最高 在品种选育过程中 应重点考虑这 个性状 第 个主成分的特征 值为 贡献率为 起主要作用的农 艺指标为单株叶片数和叶柄数 为叶片 叶柄数 量相关因子 第 个主成分的特征值为 贡 沈迪 等 苏南地区 个秋冬茬芹菜品种资源评价 表 芹菜 个主成分的特征值与贡献率 成分 特征值 贡献率 累计贡献率 献率为 起主要作用的农艺指标为小叶 长 小叶宽 叶柄宽 叶柄厚和产量 为产量 叶片 和叶柄形态相关因子 表 芹菜 个主要农艺性状的成分矩阵 农艺性状 成分 成分 成分 单株质量 株高 小叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄厚 根头粗 产量 芹菜品种的聚类分析 采用组之间链接的系统聚类方法对 个品 种的芹菜种质资源进行系统聚类分析 图 在 图 二十九个芹菜品种的主要农艺性状系统聚类图 浙江农业学报 第 卷 第 期 欧式距离为 处可将这些品种分成 组 组 包含有序号为 的芹菜品种 组包含序号为 和 的芹菜品种 组包含序号为 的芹菜品种 组包含序号为 的芹菜品种 表 为各组群芹菜农艺性状 的均值 组包含 个芹菜品种 表现为植株较矮 小 单株质量中等 叶片为绿色至淡绿色 叶柄为 淡绿色 黄绿色 绿色 紫色 红色 多为实心 产 量中等 组有天津实心芹和尤文图斯 个品 种 表现为植株高大粗壮 单株质量大 叶片为绿 色且较大 叶柄为淡绿或黄绿且较粗 实心 纤维 少 产量高 组包含 个品种 表现为植株低 矮粗壮 单株质量较大 叶片为绿色至淡绿色 且 较圆 叶柄为白色 黄绿色 淡黄色 淡绿色或绿 色 实心或空心 叶柄较细 产量较低 组包含 个芹菜品种 表现为植株矮小 单株质量小 叶 片为绿色或淡绿色 且数目较多 叶柄为白色 黄 绿色 黄色 实心或空心 叶柄呈椭圆形 产量低 表 各类群芹菜的主要农艺性状平均值 分组 单株质量 株高 小叶长 小叶宽 单株叶片数 叶柄数 叶柄宽 叶柄厚 根头粗 产量 结论与讨论 近年来 人们对芹菜的需求量日益增大 但 有关芹菜遗传育种方面的报道相对较少 在 植物生长发育过程中 各性状特征是基因型和环 境共同作用的结果 各性状之间存在不同程度的 相互影响 选择优良的基因型和适宜的环境 条件 结合适宜的栽培技术 可以最大程度地发 挥作物的优良特性 方便 简洁 快速地鉴定 农艺性状是研究种质资源的基本要求 本研究对 年秋季种植于南京市溧水区 的 个芹菜种质资源的 个农艺性状进行分 析 发现不同芹菜品种不仅在形态上存在较大差 异 在农艺性状上也存在不同程度的变异 而农 艺性状的变异系数与植物的遗传多样性呈正相 关 遗传多样性越大 育种时的选择潜力越 大 在本研究中 个芹菜品种的变异系数 为 产量的变异系数最大 单株 质量次之 因此育种时应选择产量高 单株质量 大的品种进行改良 主要农艺性状相关性分析 表明 各性状间存在不同程度的关联 本研究发 现 每个性状至少与 个其他性状呈显著相关或 极显著相关 产量与单株质量 株高 叶柄宽 叶 柄厚存在极显著正相关 同时 单株质量与株 高 小叶长 小叶宽 叶柄宽 叶柄厚 根头粗存在 极显著正相关 高国训等 研究表明 芹菜单株 质量与株高 第 节叶柄长 第 节叶柄长 叶柄 宽 叶柄厚 小叶长 单株叶片数和蘖芽数存在正 向相关 本实验结果与此一致 综上所述 在芹 菜品种筛选时 应选择单株质量大 植株高大粗 壮 单株叶片数多 根头较粗大且适宜本地气候 特点的品种 满足丰产需求 在芹菜育种中 可 依据育种需求调整各主成分的大小 以选育适宜 品种 在芹菜育种中应该特别关注后代的单株 质量 株高 叶柄宽 叶柄厚 根头粗变化 然而 叶柄宽和叶柄厚有时会影响芹菜的口感 在注重 产量的同时 也要协调好这 个性状的关系 按照芹菜种质资源的农艺特性 采用组之间 链接的聚类分析将 个芹菜品种在欧式距离为 处分成 组 其中 组的 个品种植株高大粗 壮 单株质量大 实心 纤维少 产量大 初步判断 是适合品种选育的优良材料 组有 个品 种 组中分别只有 个品种 可能 是由于收集到的种质资源还不够广泛和种质间 的交流渗透较为深入导致的 同时 植物的农艺 沈迪 等 苏南地区 个秋冬茬芹菜品种资源评价 性状还受栽培环境 栽培技术等的影响 本实验根据苏南地区芹菜种植习惯 采用了撒播 不间苗的种植方式 大大降低生产劳动力成本 同时也使单位面积株数无法完全一致 造成对芹 菜表型和性状的分析可能存在一定的误差 参考文献 李梦瑶 王枫 侯喜林 等 芹菜过敏原蛋白 基因的 克隆与表达分析 南京农业大学学报 陈逸云 王枫 徐志胜 等 芹菜黄酮合成酶 基因的克 隆与序列分析 江苏农业学报 王武台 古瑜 韩启厚 等 芹菜种质资源亲缘关系的 分析 中国蔬菜 黄凯美 赵捷 颜韶兵 等 杭州秋冬季芹菜品种筛选试 验 浙江农业科学 李冬 代国鹏 闫菊红 等 覆膜压沙芹菜新品种引进比 较研究 宁夏农林科技 唐启义 数据处理系统 实验设计 统计分析及数据挖 掘 北京 科学出版社 高国训 靳力争 鲁福成 等 芹菜主要农艺性状的相关 和通径分析 天津农业科学 郑小国 陈亮 罗利军 植物中表观遗传修饰研究进展 植物学报 谢鑫鑫 郑学立 林峰 等 份不结球白菜种质资源 的评价 江西农业学报 苗锦山 刘彩霞 戴振建 等 葱种质资源数量性状的聚 类分析 相关性和主成分分析 中国农业大学学报 段志芬 刘本英 汪云刚 等 云南野生茶树资源农艺性 状多样性分析 西北农业学报 魏萌涵 解慧芳 邢璐 等 华北地区谷子产量与农艺性 状的综合评价分析 作物杂志 胡学礼 王沛琦 胡尊红 等 蓖麻种质资源主要农艺性 状的综合评价与分析 江苏农业学报 责任编辑 侯春晓 浙江农业学报 第 卷 第 期