張雙照
(龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 福建龍巖 364000)
葉用芥菜起源于中國(guó),是芥菜4大種類之一,可分為大葉芥、小葉芥、白花芥、花葉芥、長(zhǎng)柄芥、鳳尾芥、葉瘤芥、寬柄芥、卷心芥、結(jié)球芥、分蘗芥等11個(gè)類型[1]。葉用芥菜的食用部位為肥大的葉片和葉柄,營(yíng)養(yǎng)豐富,在中國(guó)20多個(gè)省份廣泛種植,是我國(guó)重要的鮮食蔬菜品種之一,還可加工腌制成風(fēng)味獨(dú)特的咸菜、酸菜、干菜等,因而深受廣大人民的喜愛[2]。福建省鮮食葉用芥菜的主栽品種美口寬桿芥、漳州芥菜、四季客家甜芥都為寬柄芥,寬柄芥較其他類型葉用芥菜具有品質(zhì)佳的優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)芥菜育種研究過程中,劉義華對(duì)莖用芥菜(莖瘤芥)單株產(chǎn)量與主要性狀通徑分析表明,瘤莖橫徑是影響單株產(chǎn)量最重要的性狀,各性狀對(duì)單株產(chǎn)量作用大小順序?yàn)榱銮o橫徑>單株質(zhì)量>葉長(zhǎng)>葉寬>單根質(zhì)量>瘤莖縱徑,其豐產(chǎn)性育種應(yīng)在增大瘤莖橫徑的基礎(chǔ)上,選擇植株個(gè)體大、葉較長(zhǎng)、較寬的品種[3],而葉用芥菜主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關(guān)性未見報(bào)道。葉用芥菜收獲的產(chǎn)品是除底部黃葉以外的葉片,產(chǎn)量與其主要農(nóng)藝性狀直接相關(guān),每一性狀數(shù)值的增加都對(duì)產(chǎn)量起正向作用,但各性狀對(duì)單株產(chǎn)量作用的主次關(guān)系、各性狀間是否存在促進(jìn)或制約、主次關(guān)系和相互作用對(duì)高產(chǎn)育種親本的選擇的作用等未見報(bào)道。本試驗(yàn)以26個(gè)寬柄芥品種(系)為材料,考察葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉柄寬、中肋寬、中肋厚、蓮座葉數(shù)等7個(gè)農(nóng)藝性狀和單株產(chǎn)量,通過變異度、相關(guān)性和通徑分析,確定各農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)及其對(duì)單株產(chǎn)量的影響,為葉用芥菜中寬柄芥品種的選育提供借鑒和依據(jù)。
供試材料為龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所收集的13個(gè)寬柄芥品種資源和與同一不育系2018A0505配組的13個(gè)雜交組合,共計(jì)26個(gè)品種(系)。
試驗(yàn)于2020年9月在龍巖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所新羅區(qū)龍門鎮(zhèn)赤水村基地進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)土壤為壤土,中等肥力,排灌良好,前茬作物為玉米。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積為9.25 m2,株距35 cm,行距30 cm,雙行種植每小區(qū)種植42株,3次重復(fù)。
數(shù)據(jù)采集于2020年12月12日進(jìn)行(定植后60 d),采集標(biāo)準(zhǔn)以《葉用和薹(籽)用芥菜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)[4],每小區(qū)隨機(jī)抽取10株,調(diào)查最大葉葉長(zhǎng)(x1)、葉寬(x2)、葉柄長(zhǎng)(x3)、葉柄寬(x4)、中肋寬(x5)、中肋厚(x6)、蓮座葉數(shù)(x7)和單株 產(chǎn)量(y),計(jì)算其平均值。
采用Excel軟件計(jì)算變異系數(shù),利用DPS 19.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)性和通徑分析。
由表1可知,各性狀變異系數(shù)依次為葉柄長(zhǎng)>中肋寬>葉柄寬>葉長(zhǎng)>葉寬>蓮座葉數(shù)>中肋厚。變異系數(shù)最大的是葉柄長(zhǎng),說明葉柄長(zhǎng)在寬柄芥品種選育中變異程度大,即該性狀穩(wěn)定性差,遺傳信息更豐富,可選擇的范圍較廣;其次是中肋寬、葉柄寬、葉長(zhǎng)、葉寬、蓮座葉數(shù);中肋厚變異系數(shù)最小,說明該性狀較穩(wěn)定,在該類型芥菜品種選育過程中選擇的潛力較小。
表1 各性狀的變異程度
對(duì)各性狀與單株產(chǎn)量進(jìn)行線性回歸分析,方差分析達(dá)極顯著水平,建立單株產(chǎn)量與7個(gè)性狀的線性回歸方程。
從回歸方程可以看出,葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄寬、中肋寬、蓮座葉數(shù)等5個(gè)性狀正向影響單株產(chǎn)量的增加,葉柄長(zhǎng)、中肋厚負(fù)向影響產(chǎn)量的增加。
由表2可知,葉長(zhǎng)、葉柄寬與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為0.614 6和0.509 8,呈極顯著正相關(guān);其他5個(gè)性狀與單株產(chǎn)量呈不同程度的正向或負(fù)向相關(guān),但均未達(dá)到顯著水平。說明在高產(chǎn)潛力育種選擇上,該類型葉用芥菜以葉長(zhǎng)、葉柄寬為主選性狀。葉長(zhǎng)與中肋寬(R=-0.449 3)、中肋厚與葉柄寬(R=0.408 4)、蓮座葉數(shù)與葉柄長(zhǎng)(R=0.420 9)、蓮座葉數(shù)與中肋寬(R=0.393 5)等4對(duì)性狀之間相關(guān)系數(shù)較高且均達(dá)到顯著水平,因此,在主選葉長(zhǎng)、葉柄寬的同時(shí)也要考慮各性狀的整體效應(yīng),在葉長(zhǎng)、葉柄寬不變的條件下兼選中肋較寬的品種。
表2 各性狀和單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)
由表3可知,各性狀與單株產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)順序?yàn)槿~長(zhǎng)>蓮座葉數(shù)>葉柄寬>中肋寬>葉寬>中肋厚>葉柄長(zhǎng)。
表3 各性狀和單株產(chǎn)量的通徑分析
2.4.1 葉長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)葉長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.770 2,對(duì)單株產(chǎn)量的直接影響效應(yīng)最大。葉長(zhǎng)通過葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉柄寬、中肋寬、中肋厚、蓮座葉數(shù)微弱負(fù)向間接影響單株產(chǎn)量,最終表現(xiàn)為葉長(zhǎng)與單株產(chǎn)量的直接相關(guān)系數(shù)最大為0.614 6,達(dá)極顯著水平,說明育種上選葉片長(zhǎng)的品種是選育高產(chǎn)品種的有效途徑之一。
2.4.2 蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用僅次于葉長(zhǎng)為0.396 6,但蓮座葉數(shù)通過葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉柄寬4個(gè)性狀間接負(fù)向影響單株產(chǎn)量;通過中肋寬、中肋厚微弱正向間接影響單株產(chǎn)量,間接作用總和為-0.178 3,最終表現(xiàn)為蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.221 3,未達(dá)顯著水平。雖然蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用僅次于葉長(zhǎng),但對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)未達(dá)顯著水平,因此在高產(chǎn)育種上可適當(dāng)放寬選擇范圍,在同一條件下選擇蓮座葉數(shù)多的品種。
2.4.3 葉柄寬對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)葉柄寬對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.341 1。葉柄寬間接效應(yīng)主要通過葉長(zhǎng)來正向影響單株產(chǎn)量,可見增加葉柄寬度也間接增加了葉片長(zhǎng)度,通過其他性狀對(duì)單株產(chǎn)量的間接作用總和為0.168 7,最終表現(xiàn)為蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.509 8,達(dá)極顯著水平。因此育種上選擇葉柄較寬的品種將會(huì)取得明顯的增產(chǎn)效果。
2.4.4 中肋寬對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)中肋寬對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.250 0。中肋寬通過葉長(zhǎng)的間接作用為-0.346 0,其負(fù)向作用大于對(duì)單株產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn),與葉柄長(zhǎng)、中肋厚也為負(fù)向間接作用,通過其他性狀對(duì)單株產(chǎn)量的間接作用總和為-0.106 5,最終表現(xiàn)為中肋寬對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.143 5,未達(dá)顯著水平。說明中肋寬的正向增加通過葉長(zhǎng)更大地間接負(fù)向影響單株產(chǎn)量,但最終對(duì)單株產(chǎn)量起正向直接作用,可見在高產(chǎn)育種上,在優(yōu)先選擇葉長(zhǎng)的條件下再選中肋寬的品種。
2.4.5 葉寬對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)葉寬對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.165 3,對(duì)單株產(chǎn)量的增加有正向直接作用。葉寬通過葉長(zhǎng)間接影響單株產(chǎn)量通徑系數(shù)達(dá)-0.174 1,負(fù)向間接作用大于直接作用,最終表現(xiàn)為葉寬對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.190 4,未達(dá)顯著水平。可見在高產(chǎn)育種上,選擇葉片較寬的品種有利于提高產(chǎn)量。
2.4.6 葉柄長(zhǎng)、中肋厚對(duì)單株產(chǎn)量的效應(yīng)葉柄長(zhǎng)、中肋厚對(duì)單株產(chǎn)量的直接效應(yīng)都為負(fù)值,分別為-0.281 5和-0.091 9,它們分別與蓮座葉數(shù)、葉柄寬有較大的正向作用,通過其他性狀終表現(xiàn)為對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別為-0.127 1和-0.002 4,未達(dá)顯著水平。
(1)寬柄芥各性狀從變異度來看,變異系數(shù)最大的是葉柄長(zhǎng),說明葉柄長(zhǎng)在寬柄芥品種選育中變異程度大,可選擇的范圍較廣,中肋厚變異系數(shù)最小,說明該性狀較穩(wěn)定,即在該類型芥菜品種選育過程中選擇的潛力較小。
(2)回歸方程、相關(guān)性和通徑分析結(jié)果表明,葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄寬、中肋寬、蓮座葉數(shù)等5個(gè)性狀正向影響單株產(chǎn)量的增加,葉柄長(zhǎng)、中肋厚負(fù)向影響產(chǎn)量的增加;葉長(zhǎng)、葉柄寬與單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分別排在第1位和第2位,呈極顯著正相關(guān),其他5個(gè)性狀與單株產(chǎn)量的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平,葉柄長(zhǎng)、中肋厚與單株產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān);各性狀與單株產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)順序?yàn)槿~長(zhǎng)>蓮座葉數(shù)>葉柄寬>中肋寬>葉寬>中肋厚>葉柄長(zhǎng),雖然蓮座葉數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的直接作用僅次于葉長(zhǎng),但對(duì)單株產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)未達(dá)到顯著水平。
(3)綜合分析結(jié)果表明,寬柄芥類型葉用芥在高產(chǎn)選育上,首先應(yīng)選擇葉片長(zhǎng)、葉柄寬和葉柄短的品種,其次再對(duì)葉寬、蓮座葉數(shù)、中肋寬做出選擇。中肋厚這一性狀雖起較小負(fù)向作用,但在7個(gè)性狀中其變異系數(shù)最小,選擇潛力小,可基本不作考慮。
(4)本次試驗(yàn)只對(duì)寬柄芥的7個(gè)主要性狀在高產(chǎn)育種上做了相關(guān)性和通徑分析,決定系數(shù)R^2=0.838 311,還有一些影響因素未列入分析范圍,在實(shí)際育種中應(yīng)給予綜合考慮。同時(shí)在實(shí)際育種中還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐南M(fèi)習(xí)慣,如葉形與株型等,不能只追求產(chǎn)量。