灰色關聯分析在耐熱甘藍品質育種中的應用

林翮飛，方淑桂，陳文輝，邵貴榮，曾小玲

（福州市蔬菜科學研究所，350111）

灰色關聯分析在耐熱甘藍品質育種中的應用

林翮飛，方淑桂，陳文輝，邵貴榮，曾小玲

（福州市蔬菜科學研究所，350111）

應用灰色關聯度評判法，對15個耐熱甘藍親本材料的7個農藝性狀和5個品質指標進行綜合評判。結果表明，12個性狀的權重系數大小順序為球高＞外葉數＞球徑＞株高＞開展度＞中心柱長＞葉球質量＞膳食纖維含量＞蛋白質含量＞抗壞血酸含量＞碳水化合物含量＞硝酸鹽含量。綜合評判結果表明，中甘17-4-6×可-H的綜合評判值最大，為0.798，其次為107-H，可將二者作為重點的親本材料，結合育種目標重點配制組合。

甘藍；耐熱性；灰色關聯度；品質育種

選育品質優良的耐熱甘藍品種，成為目前甘藍育種工作的主要目標。育種工作的第一步為種質資源的收集，第二步是對對種質資源進行綜合評判，最后篩選出優良的親本材料。近年來，許多學者已在甘藍農藝性狀、商品性狀、遺傳力評估等方面開展了相關研究[1~3]，但有關甘藍的品質和商品性狀的綜合評價報道較少。本文以耐熱甘藍親本為試材，對甘藍農藝性狀和品質指標進行灰色關聯度評判分析，旨在選出綜合性狀好的親本材料，為甘藍的育種工作打下基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試15個耐熱甘藍親本由福州市蔬菜科學研究所十字花科課題組提供，為多代自交或多代回交的純系，名稱與來源見表1。試驗材料統一于2010年8月12日播種，穴盤育苗，9月17日定植。采用隨機區組設計，3次重復，株行距45 cm×50 cm。

1.2 性狀調查與測定

①農藝性狀的調查 每小區隨機選取5株長勢一致的甘藍，參照結球甘藍種質資源描述規范與技術規程[4]測量株高（X1）、開展度（X2）、外葉數（X3）、球高（X4）、球徑（X5）、中心柱長（X6）、葉球質量（X7），求平均值，結果見表2。

②品質指標的測定 調查項目包括5個指標。采用李合生[5]方法測定碳水化合物含量（X8）、VC含量（X9）、硝酸鹽含量（X10）、蛋白質含量（X11）及纖維含量（X12），吸光度測定采用U2810分光光度計。每個指標測定3次，最后計算平均值。

表1 試驗甘藍親本及其來源

1.3 數據分析

按郭瑞林[6]的灰色系統理論，將15個甘藍親本作為一個灰色系統，構建一個符合市場需求、品質最好、符合育種目標的理想材料并將其為標準序列，15個親本材料為參考序列。根據理想材料的需要，各參考序列的性狀分別按照公式（1-1）-（1-3）采用不同的綜合效果測度，然后按照公式（2）求出比較序列性狀測定值與最優序列的差序列值，得到最大極差和最小極差，代入公式（3）-（5）計算灰色關聯度系數和各性狀的權重，最后按照公式（6）求出各親本灰色綜合評判值，并排出位次。

關聯系數：

2 結果與分析

2.1 數據的標準化處理

從表2可以看出，各性狀的單位不同，數據大小差異很大，不便于比較，因此采用綜合效果測度值的辦法進行原始數據的標準化處理。根據理想材料的需要，葉球質量、碳水化合物含量、VC含量、蛋白質含量及纖維含量按照公式（1-1）進行上限效果測度，株高、開展度、球高、球徑按照公式（1-2）進行適中效果測度，中心柱長、外葉數和硝酸鹽含量按照公式（1-3）進行下限效果測度，計算結果見表3。

2.2 灰色關聯系數及權重的計算

以理想材料為標準數列，參試材料的各性狀值構成比較數列，按照公式（2）計算各對應點的絕對差值（表4），由表4可知二級最小差為0，二級最大差為0.911。將以上結果帶入公式（3）計算關聯系數、關聯度和權重，結果見表5。

由表5可以看出，綜合甘藍的商品性和品質，12個性狀在評價指標中所占的權重順序為：X4＞X3＞X5＞X1＞X2＞X6＞X7＞X12＞X11＞X9＞X8＞X10，可結合灰色關聯度系數，建立甘藍的綜合評價模型。

2.3 各親本的綜合評判

根據灰色綜合評判原理，灰色綜合評判值越大，試材越優良。根據各親本的灰色綜合評判值，可以排出15個甘藍的位次（表6）。

由表6可以得出，15個甘藍親本材料中，中甘17-4-6×可-H的綜合評判值最大，為0.798；107-H次之，為0.788；NBB-10-2×87-1-3綜合評判值為0.691，表現最差。由此可以將中甘17-4-6×可-H和107-H作為重點的親本材料，結合實際情況重點配制優良的甘藍組合。

表2 甘藍親本各性狀平均值

3 小結與討論

由于評價甘藍品質的指標很多，而且同一品種在不同品質指標上的表現也不盡相同，如何提高育種工作效率，達到綜合評價的效果，是目前甘藍品質育種中需要解決的問題。選育優質的中早熟圓球類型甘藍品種是目前甘藍耐熱育種目標[7]。本文應用灰色關聯度評判法，分析了甘藍營養品質和農藝性狀等12個具代表性的指標，結合市場需求構建了理想材料各性狀的值，并通過權重系數的計算，初步建立了綜合評價模型，該模型比較符合育種預期，并可克服依靠單一性狀評價品種的弊端，提高育種工作的效率和針對性。本試驗性狀權重結果表明，篩選優質耐熱甘藍親本時除關注產量性狀外，應著重選擇球型高、外葉少、球徑大，膳食纖維和蛋白質含量高的親本。

表3 各性狀的無量綱化結果

表4 比較序列與標準序列的序列差

[1]吉立柱，賈占溫，孫德嶺.早熟甘藍幾個性狀的相關和通徑分析[J].天津農業科學，2005，11（3）：12-13.

[2]陳錦秀，薄天岳，任云英，等.結球甘藍主要商品性狀與農藝性狀的遺傳相關分析[J].上海農業學報，2007，23（2）：57-60.

[3]繆體云，劉玉梅，方智遠，等.一個結球甘藍DH群體主要農藝性狀的遺傳效應分析[J].園藝學報，2008，35（1）：59－64.

[4]李錫香，方智遠.結球甘藍種質資源描述規范和數據標準[M].北京：中國農業出版社，2007：1-91.

[5]李合生.植物生理生化實驗原理與技術[M].北京：高等教育出版社，2000：184-260.

[6]郭瑞林.作物灰色育種學[M].北京：中國農業科技出版社，1995：96-129.

[7]方智遠.我國甘藍產銷變化與育種對策[J].中國蔬菜，2008（1）：1-2.

Application of Grey Correlation Analysis on Quality Breeding of Heat-resisting Cabbages

LIN Hefei,FANG Shugui,CHEN Wenhui,SHAO Guirong,ZENG Xiaoling
(Fuzhou Institute of Vegetable Sciences,Fujian 350111)

7 agronomic traits and 5 quality indexes of 15 heat-resisting cabbage accessions were evaluated by using grey correlation analysis.The results showed that the order of gray relational weight of the 12 characters was as follows:head height＞numbers of outer leaves＞head diameter＞plant height＞plant width＞length of central column＞head mean weight＞dietary fiber content＞protein content＞ascorbic acid content＞carbohydrate content＞nitrate content.The comprehensive evaluation value of ZG 17-14-6×K-H and 107-H was 0.798 and 0.788 respective,and they were excellent parent materials in this test according to the breeding objective.

Cabbage;Heat resistance;Grey correlation analysis;Quality breeding

表5 15個甘藍親本各性狀的關聯系數

表6 各親本的綜合評判值（Gi）及排序

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.22.002

福建省科技重大專項項目[2008NZ0002-1（1）]林翮飛（1983-），男，本科，研究實習員，主要從事蔬菜遺傳育種研究，電話：13489026422，E-mail：linpsg@163.com

2011-10-11