陳毅瓊，劉玉林，楊途熙，魏浩華，魏安智

（西北農(nóng)林科技大學 林學院，陜西 楊陵712100）

杏原產(chǎn)于我國，是世界范圍內(nèi)重要的經(jīng)濟樹種，其果肉、果仁均可食用。具不完全統(tǒng)計，全世界共有10個種的杏屬植物，約3 000個品種。我國有9個種13個變種，約有2 000個品種和類型，因而為我國杏優(yōu)良品種選育與研究提供了豐富的種質資源［1-2］。由于我國杏資源分布較為廣泛（華北、西北、東北和華東等地區(qū)均有種植），品種眾多，且不同杏品種品質差異較大，在種植方面也多以地方品種居多，很多優(yōu)勢品種沒有形成種植規(guī)模［3］。隨著杏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，迫切需要對其主要的農(nóng)藝性狀做出客觀的分析與評價，以滿足杏品種的選育與推廣。

近年來，各類型的分子標記如SSR、ISSR、AFLP、SNP等被廣泛應用于物種的分類當中［4-6］，但形態(tài)學特征，作為物種最直觀的變現(xiàn)形式，結合主成分分析，相關性分析以及聚類分析依然在品種分類與選育中發(fā)揮著重要的作用，如文冠果［7］、棗［8］、蘋果［9］、核桃［10］等。

因此，本試驗以銀香白、沙金紅、超仁等具有代表性的17個同齡、自然生長的杏品種為材料，分別對其葉長、葉寬、葉柄長、主枝、二次枝、節(jié)間長、南北冠幅、東西冠幅、樹高、地徑、果實結果量、果實單果重、核仁干重、果實產(chǎn)量、出核率、出仁率等16個與杏樹體、果實及果仁密切相關的農(nóng)藝性狀進行觀測記錄，利用Excel和SPSS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及相關性分析、主成分分析和聚類分析，旨在探求在自然生長狀態(tài)下杏樹體指標、果實性狀之間的相關性，得到較為全面、客觀的結論，為杏優(yōu)良品種的選育和改良提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗材料來源于西北農(nóng)林科技大學渭河試驗站杏樹種質資源圃，共包含17個杏樹品種（均為10a樹齡，自然生長，未用人工對樹形進行修剪），其中仁用杏品種3個，鮮食杏品種14個（表1）。

表1 17個杏品種農(nóng)藝特征及性狀變異分析Table 1 Fruit characters of 17apricot varieties and analysis of variation

1.2 試驗方法

對17個杏品種的16個農(nóng)藝性狀進行統(tǒng)計，所有性狀設3次重復（3個單株）求均值。具體測定方法參考蒲富慎［11］的描述規(guī)則進行測量。

樹體指標：借助皮尺測量樹高、節(jié)間長，投影法得到南北冠幅、東西冠幅，計數(shù)得主枝數(shù)、二次枝數(shù)量；用地徑尺以樹基部距離地面10cm處為基準測得地徑值。

葉片指標：每個單株隨機摘取成熟葉片（連同葉柄）10片，分別取葉片最長、最寬處作為葉長、葉寬，用游標卡尺對葉長、葉寬、葉柄長進行測量。

果實指標：在成熟期用竹竿敲下果實，統(tǒng)計果實結果量；電子稱稱量果實總產(chǎn)量產(chǎn)量；分析天平稱量鮮果單果重及核仁干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用window office 2010中Excel建立杏品種原始數(shù)據(jù)表，并計算各項指標均值、果實產(chǎn)量、出核率、出仁率等。利用SPSS18.0軟件進行相關性分析、主成分分析及聚類分析，具體方法參照赫黎仁［12］等方法。

2 結果與分析

2.1 杏各項指標測定

本次試驗共測得1 7個杏品種1 6項農(nóng)藝性狀

（表1）。由表1可以看出，不同杏品種在各項指標方面差異較大，遺傳變異較為豐富，不同性狀在不同材料間多樣性較為豐富。其中，沙金紅葉最長（9.04 cm）；試管一號葉寬、葉柄長的值最大，分別達到7.20cm和4.10cm；主枝數(shù)最多的是爭魁，供佛杏二次枝數(shù)最多，節(jié)間長最大的是涇陽黃；雞蛋杏、供佛杏的冠幅較其他品種的更大；爭魁的平均樹高、地徑值優(yōu)于其他杏品種。果實單果重最大者為串枝紅（44.05g），最小值為豐仁（11.53g），品種間差異明顯；超仁核仁干重最大（0.74g），涇陽黃最小，僅為0.19g。

表2 杏農(nóng)藝性狀之間的簡單相關系數(shù)Table2 Simple correlation coefficients of agronomic traits of apricot varieties

2.2 杏資源數(shù)量指標與主要經(jīng)濟指標的相關分析及偏相關系數(shù)

將17份杏品種的16個農(nóng)藝性狀進行相關性分析（表2）。結果顯示，單株結果數(shù)與葉長、葉寬極顯著正相關，與出仁率顯著正相關。果實單果重與主枝數(shù)、二次枝數(shù)呈顯著正相關，與出核率極顯著負相關。單株果實產(chǎn)量與葉長極顯著正相關，與葉寬、二次枝數(shù)、樹高之間顯著正相關，且與出核率呈顯著負相關；核仁干重與出核率、出仁率之間呈極顯著正相關；葉寬、主枝數(shù)和地徑均與樹高、冠幅之間呈極顯著正相關，而葉寬與出仁率極顯著正相關；主枝數(shù)與地徑呈極顯著正相關；二次枝數(shù)與樹高極顯著正相關；樹高與冠幅間存在極顯著正相關關系；南北冠幅、東西冠幅均與出仁率呈顯著正相關。綜上，地徑越粗，主枝數(shù)越多；二次枝數(shù)越多，相應的葉片越大；單株結果數(shù)越多，出仁率越高；隨著單果重的增加，單株果實產(chǎn)量和出核率的值反而有所降低，可能單果重增加會影響單株結果數(shù)量。

2.3 農(nóng)藝性狀的因子分析與主成分分析

利用SPSS軟件對杏的16個農(nóng)藝性狀進行主成分分析，計算特征特征值和貢獻率，并根據(jù)特征值的最大絕對值所在位置得出其所屬的主成分。通過因子分析（以特征值累積比例的臨界值為0.85計算），可以確定主成分為5個，累積方差貢獻率為87.17%（表3）。由表3可以看出，16個原始變量中，第1主成分對方差貢獻率為36.683%；第2主成分對方差貢獻率為17.764%；第3主成分對方差貢獻率為15.582%；第4主成分對方差貢獻率為10.769%；第5主成分對方差貢獻率為6.371%，基本可反映出16個原始指標的絕大部分信息值，具有較強的信息代表性。

表3 各性狀主成分的特征向量及貢獻率Table 3 Eigen vectors and percentages of accumulated contribution of principal components

決定第1主成分的主要包括樹高、南北冠幅、地徑和二次枝數(shù)等4個指標，相當于5.869個原始指標，共同反映了原始指標信息值的36.683%。這幾項指標主要反映樹體大小信息，可將其歸為“樹體繁茂因子”；決定第2主成分的是單株結果數(shù)、葉長和葉寬等3個指標，相當于2.842個原始指標的作用，可反映原始指標信息值的17.764%。這幾個指標主要代表果實、葉片的信息，可將其歸為“葉片果實因子”；決定第3主成分的是果實單果重、核仁干重、出核率和出仁率等4個指標，與果實單果重之間呈現(xiàn)出較強的負相關性，獨立反映了原始信息的15.582%，可認為是“經(jīng)濟性狀因子”；決定第4主成分的是單株果實產(chǎn)量、主枝數(shù)、節(jié)間長和東冠幅4個指標，與單株果實產(chǎn)量呈較強的負相關性，相當于1.723個原始指標的作用，反映了原始指標信息值的10.769%?？烧J為是“樹體次生因子”；決定第5主成分的是葉柄長，單獨反映出原始指標信息的6.371%，認定為是“葉柄因子”。

2.4 杏Q型聚類結果

為探究影響杏不同品種間差異顯著的主要原因，本研究選取歐式距離，以組內(nèi)連接法對上述17個杏品種進行Q型聚類。聚類最小系數(shù)為45.589，最大系數(shù)為9 943.522，在歐氏距離為9.15閾值時，所選的17分品種被分為3組（表4，圖1）。綜合聚類使同組品種大多數(shù)表現(xiàn)相近，少數(shù)指標有差異，分組結果更具整體性和合理性。第1組包括雞蛋杏、味馨、油仁、超仁、豐仁、胡安娜、草丕杏、金太陽、涇陽黃和細黑葉杏等10個品種，占總供試材料的58.82%，其核仁干重和出核率均值在3組中最高，但冠幅、樹高和地徑卻最小；第2組包括銀香白、串枝紅、爭魁和萊西金杏等4個品種，與第1組形成明顯對比，平均冠幅、樹高、地徑最大。此外，單果果重也是3組中最大；第3組包括沙金紅、供佛杏和試管一號3個品種，平均葉長、葉寬、果實產(chǎn)量和出仁率在3組中最高。

表4 不同類別各指標均值Table 4 Average characters in each cluster

圖1 系統(tǒng)聚類樹狀圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis

3 結論與討論

前人對杏品種已做了一些研究，如樊丁宇［12］等新疆杏品種果實鮮食品質主要評價指標的選擇；劉夢培［14］等將鮮食杏果實品質10個評價指標簡化為6個、將甜仁仁用杏果實23個評價指標簡化為9個指標。但上述研究只是針對食用性作出評價，而沒有對杏品種總體農(nóng)藝性狀的的綜合聯(lián)系進行研究。

因此，本研究利用16個農(nóng)藝性狀對較為具有代表性的17個杏品種進行多元統(tǒng)計分析。從不同杏品種在各項指標方面的差異可以看出，范圍基本處在孫浩元［15］等對杏品種指標的劃分區(qū)間內(nèi)。不同性狀在不同材料間多樣性較為豐富，也充分反映了我國杏資源遺傳背景的多樣性。

相關性分析表明，杏農(nóng)藝性狀間存在著顯著或極顯著的正相關，有些性狀之間存在著顯著或極顯著的負相關。如單株結果數(shù)與葉長、葉寬和出仁率呈極顯著和顯著的正相關；果實單果重卻與出核率呈極顯著負相關；葉寬與出仁率極顯著正相關；南北冠幅、東西冠幅均與出仁率呈顯著正相關等。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)葉柄長不與其他15個農(nóng)藝性狀存在任何相關性，在此后杏資源的分析中，因而推測此農(nóng)藝性狀可能在杏品種的選育中可能作用不大。

主成分分析是多元統(tǒng)計方法之一，已經(jīng)用于建立柚和核桃品種分類及果實品質性狀遺傳多樣性的研究［16-17］。本研究以杏的16個主要農(nóng)藝性狀為基礎，利用SPSS軟件計算出各主成分的特征向量和貢獻率，并根據(jù)各向量的絕對值將不同性狀指標劃分到不同的主成分之中，同一指標在各因子中的最大絕對值所在位置即為其所主成分。結果表明前5個主成分累積貢獻率才達到87.57%。其中，第1主成分占方差貢獻率為36.683%。J.S.Dias［18］等指出在主成分分析結果指導育種工作時，理論上應是第1主成分值愈大愈好。結合相關分析的結果，在杏品種選育的過程中，枝繁葉茂的品種應多加關注和利用。

通過聚類分析既能得知類群間的相互關系，也可以明確類群內(nèi)品種的親疏遠近，且參與聚類的性狀尤其是對評價指標具有重要作用的性狀越多，越能綜合反映出客觀實際，因而是近年來研究品種資源和親本選配的較為有效的方法。研究發(fā)現(xiàn)，通過多個性狀所得到的聚類結果穩(wěn)定性更強［19-20］。本研究根據(jù)杏的16項農(nóng)藝性狀將17個杏品種分為3類。第1類由于其核仁干重和出核率均值最高，且冠幅、樹高和地徑均值最小，品種覆蓋了超仁，豐仁和油仁3個仁用杏品種，通過聚類，可以推測其他7個品種有進一步通過選育，培育成仁用、鮮食兩用的品種的潛力；第2類平均冠幅、樹高、地徑和單果果重最大，是杏資源里的大果品種，在大果品種的選育中具有較大的發(fā)展?jié)摿?；?類平均葉長、葉寬、果實產(chǎn)量最高，推測應該是因為大葉收集到更多的光合產(chǎn)物用于果實的生長發(fā)育，使得結果量和單株果實產(chǎn)量都是最高，而其他農(nóng)藝性狀參數(shù)大多介于3類的中間，推測此類的3個品種屬于豐產(chǎn)性的品種

主觀因素會對聚類結果產(chǎn)生影響，在對杏進行研究時，使用的指標不同，所得到的聚類分析結果也有所差異。未來的研究中，應盡量完善杏品種分類和評價的指標體系，建立科學、合理、規(guī)范的評價體系對杏資源的長遠發(fā)展具有重要意義。

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