冬鳳蘭與‘黃金小神童’大花蕙蘭雜交后代的觀賞性評(píng)價(jià)

姚婧　覃寶祥　劉帆　丁亞操　唐燕瓊　丁澤婷

摘 要 對(duì)海南原生蘭種冬鳳蘭（Cymbidium dayanum）（父本）與耐熱型大花蕙蘭品種‘黃金小神童（Cymbidium ‘Golden Elf）（母本）的雜交后代15個(gè)株系進(jìn)行了觀賞性評(píng)價(jià)，采用主成分分析法對(duì)其20個(gè)觀賞性狀進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)各株系的觀賞性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：20個(gè)性狀指標(biāo)可轉(zhuǎn)換成6個(gè)主成分，其方差總貢獻(xiàn)率達(dá)全部性狀信息的88.95%，分別稱為花朵因子、花數(shù)因子、花形因子、花香因子、花色因子、花展因子；通過計(jì)算各株系的主成分分值，篩選出了3個(gè)觀賞性狀優(yōu)異、具有開發(fā)價(jià)值的株系。該方法也可為其它蘭花雜交育種提供參考。

關(guān)鍵詞 冬鳳蘭；‘黃金小神童大花蕙蘭；雜交后代；觀賞性狀；主成分分析

中圖分類號(hào) S682.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract The ornamental evaluation of 15 F1 hybrids，derived from the cross of heat tolerant Cymbidium Golden Elf，as the female and Cymbidium dayanum，as the male，was conducted. Through the main content analysis，88. 95% information of twenty ornamental characters could be clustered into six principle components，including flower factor，flower number factor，flower shape factor，flower fragrance factor，flower color factor，flower spread factor，and three F1 hybrids with excellent ornamental traits and potential application value were screened.

Key words Cymbidium dayanum；Cymbidium‘Golden Elf；Hybrid cymbidium；Character evaluation；Principal component analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.07.003

大花蕙蘭（Cymbidium hybrids）又稱虎頭蘭，花序壯觀，株形大氣，具有極高的觀賞價(jià)值，現(xiàn)已經(jīng)成為5大盆栽蘭花（大花蕙蘭、蝴蝶蘭、石斛蘭、卡特蘭、中國蘭）之一[1]，也是重要的切花蘭花種類之一[2]。海南原生蘭種冬鳳蘭（C. dayanum）是蘭屬附生蘭，其株型優(yōu)美，是一種非常有開發(fā)利用價(jià)值的野生蘭[3]。自1889年英國園藝家培育出第一個(gè)雜交品種以來，至今大花蕙蘭品種已達(dá)1 000多個(gè)，具有諸多獨(dú)特的觀賞價(jià)值[4]。目前，國內(nèi)已開展大花蕙蘭的種間和屬間雜交研究，也取得了一定的成效，如曾瑞珍等[5]選用墨蘭和大花蕙蘭進(jìn)行雜交，獲得新品種‘玉女蘭；龐惠仙等[6]將大花蕙蘭與虎頭蘭進(jìn)行雜交，選育出優(yōu)良株系‘輝煌。

雜交后代的觀賞性評(píng)價(jià)涉及多個(gè)性狀指標(biāo)，并且每個(gè)性狀的重要性不同，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)即是將所有的性狀指標(biāo)加以匯集，繼而得到一個(gè)綜合指標(biāo)，從而反映其整體情況。主成分分析采用客觀賦權(quán)法，克服了主觀賦權(quán)的隨意性，使權(quán)重系數(shù)更客觀合理[7]。此外，主成分分析在匯集多指標(biāo)信息的同時(shí)，還可有效解決性狀間由于不同程度相關(guān)性而帶來的信息重疊問題[8]， 使評(píng)價(jià)更加科學(xué)合理。目前主成分分析法已被廣泛應(yīng)用于多種花卉的觀賞性評(píng)價(jià)[9-10]，但有關(guān)此法應(yīng)用于大花蕙蘭雜交后代的篩選則尚未見報(bào)道。本研究以冬鳳蘭（父本）與耐熱型大花蕙蘭品種‘黃金小神童（Cymbidium ‘Golden Elf）（母本）的雜交后代15個(gè)株系為對(duì)象，采用主成分分析法對(duì)其進(jìn)行觀賞性評(píng)價(jià)，篩選出具有觀賞開發(fā)價(jià)值的優(yōu)良單株，同時(shí)也為其它的蘭花雜交育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 冬鳳蘭與‘黃金小神童大花蕙蘭的雜交后代保存于海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院儋州教學(xué)實(shí)踐基地的海南野生蘭花種質(zhì)資源圃，經(jīng)過多年初步篩選之后，以編號(hào)為4、123、158、223、269、292、316、342、343、345、360、362、365、373和376的15個(gè)株系為實(shí)驗(yàn)材料。

1.2 方法

2011年9月～2014年9月連續(xù)3 a對(duì)種植的各個(gè)植株進(jìn)行了調(diào)查。在開花期， 隨機(jī)抽取各株系10 株，每個(gè)植株分別調(diào)查20個(gè)性狀，其中株高（X1）、葉長（X2）、葉寬（X3）、花序長（X4）、花序梗長度（X5）、花序梗粗度（X6）、總花數(shù)（X7）、花朵長度（X8）、花朵寬度（X9）、中萼片長/寬（X10）、側(cè)萼片長/寬（X11）、花瓣長/寬（X12）、唇瓣長度（X13）和唇瓣寬度（X14）等14個(gè)性狀為定量指標(biāo)，數(shù)值均為3年的平均值；唇瓣顏色種類（X15）、花期（X16）、花香味（X17）、花姿（X18）、花開展情況（X19）和花色（X20）等6個(gè)性狀為定性指標(biāo)。按以下標(biāo)準(zhǔn)打分：花香味，無（1分）、較弱（3分）、弱（5分）、中（7分）；花序姿勢(shì)，半下垂（1分）、半直立（3分）、直立（5分）；花開展情況，半開展（1分）、未開展（3分）、全展（5分）；花色，紫粉（9分）、粉紅（8分）、粉色與黃色鑲嵌（7分）、 淡黃色與粉色鑲嵌（6分）、 黃色鑲嵌粉色（5分）、 黃色（4分）、 黃色與白色鑲嵌（3分）、 黃色與綠色鑲嵌（2分）、 黃綠色與粉色鑲嵌（1分）。將定性指標(biāo)定量化，得分越高，表示其對(duì)綜合評(píng)價(jià)的貢獻(xiàn)越大。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并利用SAS9.2軟件進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜交后代觀賞性狀的差異

從表1 可以看出，15個(gè)株系在不同性狀上存在明顯差異。其中花開展情況的變異系數(shù)最大（72.5%），其后為花序姿勢(shì)（61%）、花色（58.9%）、花香（46.2%）、總花數(shù)（40.5%）、花序長（33.7%）和花序梗長（34%），表明雜交后代的觀賞性主要體現(xiàn)在花相關(guān)的性狀上。而株高、葉長、葉寬、花瓣、萼片和唇瓣的長/寬等指標(biāo)的變異系數(shù)相對(duì)較?。?.1%～21.4%）。

2.2 雜交后代觀賞性狀間的相關(guān)性

從表2可見，在各株系之間，株高與葉長和總花數(shù)以及葉長與總花數(shù)呈極顯著或顯著正相關(guān)，說明植株越高大，花朵數(shù)量也越多?；ㄐ蜷L與花序梗長、中萼片長/寬、花瓣長/寬、花序梗粗、總花數(shù)、側(cè)萼片長/寬和唇瓣長呈極顯著或顯著正相關(guān)；花序梗長與中萼片長/寬、側(cè)萼片長/寬、花瓣長/寬呈極顯著正相關(guān)，與花序梗粗和唇瓣長呈顯著正相關(guān)；花序梗粗與總花數(shù)、側(cè)萼片長/寬呈極顯著正相關(guān)，與中萼片長/寬和花瓣長/寬呈顯著正相關(guān)，說明花序越長、花序梗越長越粗，花朵數(shù)量越多，花朵越細(xì)長。中萼片長/寬還與側(cè)萼片長/寬、花瓣長/寬和唇瓣長呈極顯著正相關(guān)，側(cè)萼片長/寬與花瓣長/寬呈極顯著正相關(guān)，說明花朵萼片與花瓣、唇瓣關(guān)系密切，萼片越細(xì)長則花瓣也越細(xì)長，唇瓣就越長。株高與花朵長和花朵寬以及葉片寬與花朵長、側(cè)萼片長/寬、花瓣長/寬、唇瓣長呈顯著負(fù)相關(guān)，表明植株越高、葉片越寬，花朵就越小、越圓潤。

2.3 雜交后代觀賞性狀主成分分析

從表3可以看出， 前6個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)88.95%，可用來表示原來20個(gè)性狀所包含的絕大部分信息。對(duì)主成分1（Y1）影響最大的是花序長和花序梗長，并且花序長與花序梗粗、總花數(shù)、側(cè)萼片長/寬、唇瓣長呈顯著正相關(guān)，花序梗長也與花形相關(guān)的指標(biāo)呈極顯著或顯著正相關(guān)，說明花序越長、花序梗越長越粗，花朵數(shù)量越多，花朵越細(xì)長，該成分與花朵形狀有關(guān)，因此稱為花朵因子。對(duì)主成分2（Y2）影響最大的因子為株高和葉長，葉長與總花數(shù)呈極顯著正相關(guān)，株高與總花數(shù)呈顯著正相關(guān)，表明植株越高大，花朵數(shù)量也越多，因此該成分為花數(shù)因子。唇瓣寬和花序姿勢(shì)為影響主成分3（Y3）最大的因子，唇瓣寬與花瓣長/寬呈極顯著負(fù)相關(guān)，花序姿勢(shì)與花朵寬呈顯著正相關(guān)，說明唇瓣越寬則花瓣越圓潤，花序越挺拔則花朵也越圓潤，該因子與整體花形有關(guān)，因此稱為花形因子。主成分4（Y4）的最大影響因子為花香，該主成分值越高說明花香越濃郁，可稱為花香因子。主成分5（Y5）的最大影響因子為花色，其值越大花色越艷麗，因此為花色因子。對(duì)主成分6（Y6）影響最大的為花朵寬，花朵寬與花開展?fàn)顩r呈極顯著正相關(guān)，因此稱為花展因子

2.4 雜交后代觀賞性狀分析

將15個(gè)株系的20 個(gè)性狀的原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后代入主成分方程，分別計(jì)算它們?cè)?0個(gè)綜合指標(biāo)上的得分Yj（j=1～6）。以方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，求出各株系的綜合得分值（Z），再按Z 值的大小排序， 結(jié)果見表4。依照綜合得分可以將15個(gè)株系分為6個(gè)類別：第1類（Z>2.5）為綜合排名第1的223號(hào)，該株系花序最長，花朵最大，花數(shù)最多，并且花色粉紅艷麗，還有淡淡的花香，與市場流行的趨勢(shì)相當(dāng)吻合；第2類（Z>2.0）為綜合排名第2的316號(hào)，該株系花序也較長，花朵較大，花數(shù)也較多，但花色偏黃，較為素雅；第3類（Z>0.2）為排名第3和第4的123和158號(hào)，這2個(gè)株系花序中等長，但花朵較大，總花數(shù)也較多，花色較為艷麗；第4類（Z>0.1）為排名第5的343號(hào)，該株系花序中等偏長，花數(shù)也較多，但花朵較小，花色粉紅艷麗，為小花型株系；第5類（Z>0）為排名第6的292號(hào)，該株系花序較長，花數(shù)中等，花朵較大，花色較粉紅艷麗，并且該株系具有花朵不開展這一特色性狀，花序也為直立型，所以292號(hào)為最具有觀賞特色的株系；第6類（Z<0）主要包括4、269、342、345、360、362、365、373、376號(hào)，該類株系在花序長、總花數(shù)、花朵大小和花色等性狀指標(biāo)中具有較為明顯的缺陷，觀賞性不夠完美。

3 討論與結(jié)論

花卉的觀賞性評(píng)價(jià)即對(duì)其多個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，由于各指標(biāo)對(duì)觀賞性狀的影響不同，因此需要對(duì)其賦予不同權(quán)重。前人研究中常采用層次分析法[11]、模糊綜合評(píng)價(jià)法等通過經(jīng)驗(yàn)來確定權(quán)重，從而進(jìn)行分析，主觀隨意性較大；而灰色關(guān)聯(lián)度法雖然權(quán)重客觀，但是不能解決多個(gè)性狀間因基因連鎖或一因多效而造成的評(píng)價(jià)信息存在重復(fù)的問題[12]。本研究采用主成分分析法，將原來具有一定相關(guān)性的眾多指標(biāo)轉(zhuǎn)換成少數(shù)新的相互無關(guān)的主成分，避免信息重疊帶來的虛假性，根據(jù)其貢獻(xiàn)率的大小確定各綜合因子的權(quán)重，客觀合理[8，12]，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與性狀指標(biāo)基本吻合，反映出主成分分析法適用于冬鳳蘭與‘黃金小神童大花蕙蘭的雜交后代群體的觀賞性狀評(píng)價(jià)。在浙江紅山茶[13]、三色堇[8]、蝴蝶蘭[9]等花卉上的研究表明，采用主成分分析法所得綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與性狀指標(biāo)也基本吻合，說明主成分分析法較適合用于花卉的觀賞性評(píng)價(jià)。

本研究通過對(duì)冬鳳蘭與‘黃金小神童大花蕙蘭的雜交后代15個(gè)株系的20個(gè)具有相關(guān)性的指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，將這20個(gè)性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)換成6個(gè)相互無關(guān)的主成分，再依據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)率來確定其權(quán)重，所得結(jié)果客觀合理。轉(zhuǎn)換成的6個(gè)主成分的方差總貢獻(xiàn)率達(dá)全部性狀信息的88.95%，并且都具有其相對(duì)的生物意義，分別稱之為花朵因子、花數(shù)因子、花形因子、花香因子、花色因子和花展因子。這對(duì)雜交蘭后代觀賞性評(píng)價(jià)的目標(biāo)性狀選擇具有重要意義。從雜交后代群體觀賞性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來看，排名第一的223號(hào)株系花序長，著花數(shù)多，花朵較大，花色粉紅艷麗，與大花蕙蘭二級(jí)盆花相似[14]； 排名第二的316號(hào)株系花序也較長，花朵較大，花數(shù)也較多，花色為黃色，花序挺立，素雅挺拔；排名第6的292號(hào)株系花姿挺立，花朵為不開展，較有特色，花序較長，著花數(shù)較多且花色艷麗，獨(dú)具韻味，比較具有開發(fā)潛力。

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