劉賀娟,任福森,郭志偉,陳昊放,孫強
(河南新鄉市農業科學院,453003)
蘿卜(Raphanus sativusL.)屬于十字花科蘿卜屬能形成肥大肉質根的二年生草本植物[1]。其原始種為起源于歐、亞溫暖海岸的野蘿卜。我國是蘿卜的起源地之一,并且栽培歷史悠久,蘿卜深受人們的喜愛[1]。蘿卜的適應性很強,在我國南北各地一年四季均有種植[2]。
蘿卜不僅營養豐富,還是具有一定醫療功效的藥用植物,在開胃消食、生津止渴、清熱化痰等方面對人體起著重要的作用,其在中國民間享有許多美譽,如“蘿卜進城,藥鋪關門”、“冬吃蘿卜夏吃姜,不勞醫生開藥方”、“蘿卜上場,大夫還鄉”等[1]。
蘿卜品種繁多,食法多樣,既可作為水果生食,也可炒食,更適于加工,蘿卜芽苗菜更是人們餐桌上的美味佳肴,有些國家和地區還食用其嫩角果。除食用外,蘿卜的葉片和肉質根也是家畜的好飼料,并可作綠肥[1]。
前人曾對蘿卜藥用價值、品質等進行了大量的研究,而對蘿卜主要農藝性狀與單株產量之間的相關性研究較少。在作物育種中,高產往往是人們關注的首要目標,但是,構成單株產量的各因素又是相互關聯、相互制約的。因此,探明構成產量的諸因素中哪些是主要因素,以及各因素與產量之間相關程度的大小,對于加快育種速度、提高育種準確性具有重要指導意義。通過對10種不同品系蘿卜的主要農藝性狀及葉綠素含量與單株產量之間的相關性進行研究,探究蘿卜主要農藝性狀及葉綠素與單株產量之間的關聯程度,從而為蘿卜新品種選育提供理論參考,加快蘿卜育種進程。

表1 不同品系蘿卜主要農藝性狀與單株產量間的變異系數
供試材料為新鄉市農業科學研究院提供的10種不同品系的蘿卜,分別為豐光、濰縣青蘿卜、德日二號、地黃纓、北京甜脆、南魯堡、特好吃水仙青、新科 791(35 號)、新科 791(36 號)、春翡翠。
供試材料于2016年8月20日進行播種,11月18日采收。栽培行距為60 cm,株距為25 cm,每個小區面積為15 m2,采用隨機區組設計,每個品系蘿卜重復3次。于收獲期每個品系隨機選取10個成熟度一致且具有該品種代表性的蘿卜共100個。將其置于實驗室內,在常溫條件下進行測量。
主要農藝性狀的測試項目:地上部質量(X1,kg)、地上部高(X2,cm)、葉片數(X3,片)、根頭長度(X4,cm)、根頸長(X5,cm)、真根長(X6,cm)、木質部厚(X7,cm)、韌皮部厚(X8,cm)、單株產量(X9,kg)。
葉綠素的測定方法:將新鮮的蘿卜葉片剪碎,稱取0.2 g,分別放入研缽中,加少量石英砂和碳酸鈣粉及2~3 mL 95%乙醇,研成勻漿,過濾,用乙醇定容至25 mL容量瓶中。室溫下置于暗處浸提24 h,其間搖動3~4次,取出觀察組織完全變白,表示葉綠素已浸提干凈,以95%乙醇為空白對照,在665、649 nm下測定吸光度值,按公式計算[3]。
采用相關分析法分析各主要農藝性狀、葉綠素含量與單株產量的相關性,再采用通徑分析法進一步分析影響單株產量的主要因素。數據采用DPS系統進行分析[4]。
性狀的變幅和變異系數越大,表明品種相應指標選擇的范圍越廣,選擇的潛力就越大[5]。表1表明,單株產量及主要農藝性狀的變異系數由大到小依次為根頭長度、地上部質量、根頸長、真根長、葉片數、地上部高、木質部厚、韌皮部厚。因此,在蘿卜引種篩選中,應首先考慮根頭長度對單株產量的影響,其次是地上部質量、根頸長、真根長、葉片數、地上部高、木質部厚、韌皮部厚。
①主要農藝性狀與產量的相關性分析 由表2可以看出,葉片數及木質部厚與單株產量呈正相關,地上部質量、地上部高、根頭長度、根頸長、韌皮部厚與單株產量呈負相關。而木質部厚與單株產量呈顯著正相關,根頭長度與單株產量呈顯著的負相關。說明木質部厚和根頭長度對蘿卜增產具有極其重要的作用。各主要性狀與單株產量的相關系數由大到小依次為木質部厚、根頭長度、韌皮部厚、葉片數、地上部高、地上部質量、真根長、根頸長。
②主要農藝性狀間的相關性分析研究的8個農藝性狀之間均存在相關關系(表2)。地上部質量與地上部高之間為正相關,且達到極顯著水平。地上部質量與真根長之間為遺傳正相關,達到顯著水平。根頸長與真根長、真根長與木質部厚之間均為遺傳負相關,達極顯著水平。葉片數與根頸長之間為遺傳負相關,達到顯著水平。

表2 蘿卜主要農藝性狀間的相關系數
③葉綠素含量與單株產量的相關性分析 從表3可看出,葉綠素a/b的比值與單株產量相關系數達到極顯著水平,葉綠素a及葉綠素(a+b)含量與單株產量呈正相關,葉綠素b含量及葉綠素a/b的比值與單株產量呈負相關。各葉綠素種類與單株產量的相關系數按絕對值由大到小排序為葉綠素a/b、葉綠素a、葉綠素(a+b)、葉綠素 b。

表3 蘿卜葉綠素與單株產量的相關系數
通過逐步回歸分析建立了主要農藝性狀與單株產量的多元回歸方程:Y=0.067+0.026X3-0.254X4+0.261 1X7,共 3 個變量 X3(葉片數)、X4(根頭長度)、X7(木質部厚)被引入了方程。對引入方程的因子做了通徑分析,結果(表4)表明,3個農藝性狀對單株產量的直接通徑分析結果與遺傳型相關表現一致,直接通徑系數按絕對值大小排序為木質部厚>根頭長度>葉片數。

表4 主要農藝性狀對單株產量的通徑系數
①葉片數對單株產量的效應 葉片數對單株產量的直接作用(通徑系數)為0.413 7,遺傳相關系數為0.46,二者方向是一致的,但是遺傳相關系數大于直接通徑系數。這是因為葉片數對單株產量的效應通過根頭長度、木質部厚對單株產量的間接作用為正值。
②根頭長度對單株產量的效應 根頭長度對單株產量的直接通徑系數為-0.442 8,遺傳相關系數為-0.65,二者方向一致,但直接通徑系數大于遺傳相關系數。這是因為根頭長度通過葉片數、木質部厚對單株產量的間接效應為負值,負向間接作用增加了綜合效應。
③木質部厚對單株產量的效應 木質部厚對單株產量的直接作用(通徑系數)為0.552 5,遺傳相關系數為0.68,二者方向是一致的,但是遺傳相關系數遠大于直接通徑系數。這是因為通過葉片數、根頭長度對單株產量的間接作用有較大正值。
蘿卜主要農藝性狀的相關性分析表明,農藝性狀與單株產量之間存在遺傳相關性,木質部厚對單株產量呈顯著正相關,根頭長度與單株產量呈顯著的負相關,所以在蘿卜選育時對木質部厚和根頭長度的選擇要嚴。葉綠素a/b的比值與單株產量相關系數達到極顯著負相關。葉綠素a及葉綠素(a+b)含量與蘿卜單株產量呈正相關。
蘿卜主要農藝性狀與單株產量的通徑分析可知,主要農藝性狀對單株產量的作用方向和大小不同。各性狀對單株產量的相對重要性依次為:木質部厚>根頭長度>葉片數。木質部厚與葉片數對單株產量的直接效應為正效應,而木質部厚為負效應。
綜合相關性分析和通徑分析的結果,各農藝性狀之間的相關和交互作用綜合對單株產量產生影響,使得直接通徑系數和遺傳相關系數的大小不完全相同。本試驗認為,木質部厚對蘿卜單株產量的貢獻最大,且呈顯著相關,葉片數對單株產量存在一定的正向影響,根頭長度對單株產量有較大的負效應值,且根頭長度與單株產量有顯著的遺傳相關性。同時,性狀間的交互作用關系是復雜的,既有相輔相成的,也有相互制約的,某一性狀的加強往往伴隨著一些性狀作用的加強和另外一些性狀的削弱。在蘿卜的育種中,應以木質部厚作為最主要指標,同時要兼顧根頭長度對單株產量的負面影響。綜上所述,要想獲得單株產量較高的品種,在育種過程中,宜選擇木質部厚、葉片數多、根頭長度短的品種。
葉片是植物光合作用的主要器官,葉綠素是植物葉片的主要光合色素,光合作用是物質生長與產量形成的生理基礎。葉片光合作用的產物影響著蘿卜的產量,葉綠素含量與植物的光合能力有較好的相關性[6]。葉綠素a和葉綠素(a+b)含量較高的蘿卜品種,其單株產量也相對的較高。但本文研究的葉綠素含量與單株產量的相關性程度不顯著,可能是試驗過程中出現的誤差所導致的,也可能蘿卜的葉綠素含量本來與單株產量的相關性就不顯著,這點有待繼續研究。
本研究對蘿卜主要農藝性狀與單株產量間的相關性進行了初步分析,并對主要產量因素進行了通徑分析,初步揭示了蘿卜主要性狀與單株產量間的密切關聯程度。但是主要農藝性狀與單株產量間的相關性不顯著,可能是由于此文測定的農藝性狀種類、蘿卜品種和每個品種選擇測量的個數較少,或選擇的蘿卜樣品沒有代表性等原因。因此,所得結論不能代表大多的蘿卜品種,有待在今后的研究中引起注意。
[1]汪隆植.蘿卜優質高效四季栽培[M].北京:科技技術文獻出版社,2003:1-3.
[2]程智慧.蔬菜栽培學各論[M].北京:科學出版社,2010:144-145.
[3]李合生,孫群,趙世杰,等.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2000:134-137.
[4]唐啟義,馮明光.DPS數據處理系統[M].北京:科學出版社,2001:222.
[5]王磊,王勇,李尚中,等.旱地玉米主要農藝性狀與產量的相關分析[J].甘肅農業科技,2010(5):5-8.
[6]孫紅,李民贊.玉米生長期葉片葉綠素含量檢測研究[J].光譜學與光譜分析,2010(9):2 488-2 492.