39个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价.pdf

植物资源与环境学报 ():收稿日期:基金项目:国家现代农业产业技术体系建设项目()江苏省农业科技自主创新资金项目()江苏现代农业产业技术体系建设项目()江苏省林业科技创新与推广项目()作者简介:刘浩杰()男安徽亳州人硕士研究生主要从事观赏植物遗传育种研究江婷蕊()女四川成都人硕士研究生主要从事观赏植物遗传育种研究共同第一作者通信作者:.引用格式:刘浩杰 江婷蕊 张雪峰 等.个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价.植物资源与环境学报 ():.个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价刘浩杰 江婷蕊 张雪峰 苏江硕 房伟民 管志勇 陈发棣 张 飞(南京农业大学园艺学院 作物遗传与种质创新利用全国重点实验室 国家林业和草原局华东地区花卉生物学重点实验室 江苏 南京)摘要:为了筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊(.)品种对 个传统秋菊品种扦插 的 个根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析并对这些传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级 结果显示:供试传统秋菊品种的总根数为.总根长、平均根长和最长根长分别为.、.和.根直径为.根投影面积和根表面积分别为.和.总根体积为.且多数指标以火凤凰()最小 这些根系形态指标的变异系数为.其中总根长的变异系数最大根直径的变异系数最小其余指标的变异系数均大于 供试传统秋菊品种的多数根系形态指标间存在显著(.)或极显著(.)正相关主成分分析结果显示:前 个主成分的累计贡献率达.隶属函数分析和分级结果表明:供试传统秋菊品种的扦插生根能力分为优秀、良好、中等和偏差 个等级龙都春丽()、玉楼人醉()、龙都月华()、圣光华宝()、龙都秋枫()、龙都春晓()的扦插生根能力优秀综合得分均大于.根投影面积、根表面积和总根体积在不同等级间差异显著 研究结果显示:不同传统秋菊品种间扦插苗的根系形态指标变异较大其中龙都春丽等 个品种的扦插生根能力较强可作为传统秋菊品种遗传改良的亲本关键词:菊花 扦插生根能力 根系形态指标 主成分分析 隶属函数分析 综合评价中图分类号:.文献标志码:文章编号:():./.()().():(.).植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷.(.)(.).:.扦插是利用植物细胞全能性形成完整植株的繁殖方式具有生根快、成活率高、繁殖系数高、方法简单等优点可有效保持母株优良特性、缩短育苗周期在林木、蔬菜和园林植物的无性繁殖上应用广泛 扦插生根能力强弱是决定植物扦插繁殖效果优劣的重要因子植物的自身特性、穗条质量、扦插环境、扦插基质和方式、外源激素种类和浓度等均可影响植物的扦插生根质量扦插是菊花(.)产业化生产的一种主要育苗方式 菊花的扦插生根能力较强但其扦插生根能力在不同品种间存在较大差异总体上表现为切花菊品种的扦插生根能力强于传统秋菊品种使用顶梢幼嫩插穗、调整扦插基质配比以及施用外源激素均可提高菊花的扦插生根能力 研究者可通过扦插后根系形态指标及部分生理指标来评价菊花的扦插生根能力 而且菊花的扦插生根能力与非生物胁迫耐性相关扦插生根能力强的菊花品种往往具有较高的非生物胁迫耐性 探明菊花不同品种的扦插生根能力有助于针对不同菊花品种穗条制定适宜的田间管理措施从而培养出生根整齐的菊花种苗提高菊花的生产效率传统秋菊品种花型丰富是切花菊品种改良的重要亲本材料 然而传统秋菊品种的扦插生根速率较低不利于专业化、规模化周年生产 因此有必要筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊品种 本研究对南京农业大学中国菊花种质资源保存中心 个传统秋菊品种扦插 的相关根系形态指标进行差异分析、相关性分析和主成分分析在此基础上对供试传统秋菊品种的扦插生根能力进行隶属函数分析和分级以期筛选出扦插生根能力较强的传统秋菊品种为传统秋菊品种遗传改良亲本选择提供参考依据 材料和方法.材料供试的 个传统秋菊品种均来自南京农业大学中国菊花种质资源保存中心分别为春酿疏雨()、沽 水 金 辉 ()、洹水金珠()、火凤凰()、金 红 竞 辉 ()、龙都白雪()、龙都白玉()、龙 都 春 风 ()、龙都春丽()、龙都春水()、龙都春桃()、龙都春晓()、龙都春雪()、龙都春雨()、龙都秋枫()、龙都第 期刘浩杰 等:个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价月华()、秣陵 ()、秣陵 ()、秣陵 ()、秣陵()、秣陵 ()、秣陵 ()、秣陵春波()、秣陵金秀()、秣陵绿波()、秣 陵 青 松()、秣 陵 双 龙()、盘 龙 桂 色()、盘龙红鹏()、盘龙银浪()、青天傲骨()、秋水明霞()、泉乡高峰()、泉 乡 三 泉()、泉乡水芭蕉()、群 英()、圣 光 华 宝()、玉 楼 人 醉 ()、紫龙卧雪()整个扦插实验于 年 月至 月在南京农业大学湖熟菊花试验基地薄膜温室内完成实验期间气温 空气相对湿度 光照强度保持在 以下.方法.扦插方法 从各品种母株上剪取长度约 且生长健壮、无病虫害的新梢(即插穗)每个插穗保留上部的 枚成熟叶将插穗浸入处理液(含质量浓度 萘乙酸、质量浓度.啶虫脒、质量浓度.咯菌腈及质量浓度.氯虫苯甲酰胺)中 后将插穗插入 孔穴盘内扦插深度 扦插基质为(珍珠岩)(草炭)的混合基质 采用随机区组设计每个品种 个小区每个小区 个插穗.根系形态指标测定 扦插 时供试传统秋菊品种的生根率为 不存在差异故未选择生根率作为研究指标 取出完整根系用去离子水去除根部杂质将根系平展于根盒中利用 根系扫描仪爱普生(中国)股份有限公司及 根系分析系统测定总根长、平均根长、最长根长、根投影面积、根表面积、根直径、总根体积统计总根数(长度大于或等于 的根数)每个品种随机选取长势基本一致的 株样株进行根系形态指标测定结果取平均值.数据统计及分析使用 软件对实验数据进行整理和统计使用 .统计分析软件对 个根系形态指标进行相关性分析和主成分分析基于主成分分析结果、采用隶属函数法计算各传统秋菊品种不同主成分的综合指标值()、隶属函数值()和综合得分()采用系统聚类分析法、根据 值对各传统秋菊品种的扦插生根能力进行分级 结果和分析.传统秋菊品种根系形态指标变异分析传统秋菊品种根系形态指标的统计分析结果(表)表明:总根长的变化范围为.均值为.以火凤凰最小、玉楼人醉最大 个品种的总根长在 之间占比为.总根数的变化范围 为.均 值 为.以盘龙桂色最小、玉楼人醉最大 个品种的总根数在 之间占比为.平均根长的变化范围为.均值为.以火凤凰最小、盘龙红鹏最大 个品种的平均根长在.之间占比为.最长根长的变化范围为.均值为.以火凤凰最小、秣陵双龙最大 个品种的最长根长在.以上占比为.根投影面积和根表面积的变化范围分别为.和.均值分别为.和.均以火凤凰最小、玉楼人醉最大 个品种的根投影面积在.之间 个品种的根表面积在.占比分别为.和.根直径的变化范围为.均值为.以龙都春雪最小、秣陵最大 个品种的根直径在.之间占比为.总根体积的变化范围为.均值为.以火凤凰最小、龙都春丽最大 个品种的总根体积在.之间占比为.从根系形态指标的变异系数看总根长的变异系数最大(.)总根体积的变异系数(.)略低于总根长根表面积、根投影面积、总根数、平均根长和最长根长的变异系数均在 以上根直径的变异系数最小(.).传统秋菊品种根系形态指标间的相关性分析传统秋菊品种根系形态指标间的相关性分析结植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷 表 传统秋菊品种根系形态指标的统计分析()(.)()品种总根长/总根数 平均根长/最长根长/根投影面积/根表面积/根直径/总根体积/春酿疏雨 .沽水金辉 .洹水金珠 .火凤凰.金红竞辉 .龙都白雪 .龙都白玉 .龙都春风 .龙都春丽 .龙都春水 .龙都春桃 .龙都春晓 .龙都春雪 .龙都春雨 .龙都秋枫 .龙都月华 .秣陵.秣陵.秣陵.秣陵.秣陵.秣陵.秣陵春波 .秣陵金秀 .秣陵绿波 .秣陵青松 .秣陵双龙 .盘龙桂色 .盘龙红鹏 .盘龙银浪 .青天傲骨 .秋水明霞 .泉乡高峰 .泉乡三泉 .泉乡水芭蕉 .群英.圣光华宝 .玉楼人醉 .紫龙卧雪 .均值.变异系数/.果(表)表明:有 对根系形态指标呈极显著(.)正相关最长根长与总根数以及总根体积与根直径呈显著(.)正相关平均根长与总根数以及根直径与平均根长、根投影面积和根表面积呈不显著正相关根直径与总根长呈显著负相关与总根数和最长根长呈不显著负相关.传统秋菊品种根系形态指标的主成分分析传统秋菊品种根系形态指标的主成分分析结果(表)表明:前 个主成分的特征值均大于累计贡献率达.说明这 个主成分能够反映传统秋第 期刘浩杰 等:个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价 表 传统秋菊品种根系形态指标间的相关性分析 (.)根系形态指标 根系形态指标间的相关系数)总根长 总根数 平均根长 最长根长 根投影面积 根表面积 根直径总根体积 总根长 .总根数 .平均根长 .最长根长 .根投影面积 .根表面积 .根直径 .总根体积 .):.:.表 传统秋菊品种根系形态指标的主成分分析 (.)主成分不同根系形态指标的特征向量 总根长 总根数 平均根长 最长根长 根投影面积 根表面积 根直径总根体积 特征值贡献率/累计贡献率/.菊的 根 系 形 态 特 征 第 主 成 分 的 贡 献 率 为.其中根投影面积、根表面积、总根长的特征向 量 绝 对 值 较 高 第 主 成 分 的 贡 献 率 为.其中平均根长和最长根长的特征向量绝对值明显高于其他根系形态指标第 主成分的贡献率为.其中根直径的特征向量绝对值最高且与其他根系形态指标差距很大.传统秋菊品种扦插生根能力分析 分别以总根长、总根数、平均根长、最长根长、根投影面积、根表面积、根直径和总根体积的标准化值 为、和 获得第、第 和第 主成分的综合指标值即()、()和()方程分别为().().().个传统秋菊品种前 个主成分的综合指标值()、隶属函数值()及综合得分()见表 结果表明:个传 表 传统秋菊品种扦插生根能力分析)(.)品种()()()()()()等级 龙都春丽 .玉楼人醉 .龙都月华 .圣光华宝 .龙都秋枫 .龙都春晓 .龙都春雨 .龙都春风 .植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷续表 ()品种()()()()()()等级 秣陵.龙都春水 .秣陵双龙 .秣陵.秣陵金秀 .盘龙红鹏 .龙都白雪 .秋水明霞 .金红竞辉 .紫龙卧雪 .秣陵.龙都春桃 .泉乡水芭蕉 .盘龙银浪 .秣陵.秣陵.洹水金珠 .沽水金辉 .龙都白玉 .泉乡高峰 .秣陵.秣陵绿波 .秣陵青松 .泉乡三泉 .群英.盘龙桂色 .秣陵春波 .龙都春雪 .青天傲骨 .春酿疏雨 .火凤凰.)()()():分别为第、第 和第 主成分的综合指标值 ()()():分别为第、第 和第 主成分的隶属函数值 :综合得分 .统秋菊品种的 值差异较大变化范围为.其中火凤凰的 值最小龙都春丽的 值最大 根据各品种的 值可将供试传统秋菊品种的扦插生根能力分成 个等级 其中级品种的扦插生根能力优秀 值均大于.包括龙都春丽、玉楼人醉、龙都月华、圣光华宝、龙都秋枫、龙都春晓 个品种占比为.级品种的扦插生根能力良好 值介于.之间包括龙都春雨等 个品种占比为.级品种的扦插生根能力中等 值介于.之间包括龙都白雪等 个品种占比为.级品种的扦插生根能力偏差 值均低于.包括群英等 个品种占比为.不同等级传统秋菊品种根系形态指标的比较分析结果(表)表明:、个等级的根系形态指标整体上随等级升高逐渐下降 个等级中级的总根长、总根数、最长根长、根投影面积、根表面积和总根体积最高级的平均根长和根直径最高级的 个根系形态指标均最低 差异显著性分析结果表明:级和级间的总根长和总根数差异均不显著但这 个等级的总根长和总根数与级和级间的差异显著(.)级与级间以及级与级间的平均根长差异显著级的最长根长与其他 个等级间的差异显著 个等级间的根投影面积、根表面积和总根体积差异均显著而 个等级间的根直径差异均不显著第 期刘浩杰 等:个传统秋菊品种扦插生根能力综合评价表 不同等级传统秋菊品种根系形态指标的比较()(.)()等级总根长/总根数 平均根长/最长根长/根投影面积/根表面积/根直径/总根体积/.)同列不同小写字母表示在不同等级间差异显著(.)(.).讨论和结论扦插繁殖是植物种苗生产上最常用的一种无性繁殖方式不但具有生产成本低、繁殖系数高、种苗一致性强等优点还能避免后代性状分离 植物不同品种间的遗传特性往往存在明显差异生根能力也大不相同 供试 个传统秋菊品种均可扦插生根说明这些传统秋菊品种的扦插生根能力较强 但不同传统秋菊品种的根系形态指标差异明显侧面反映出不同传统秋菊品种的扦插生根能力存在差异以往对植物生根能力的研究通常使用成活率、生根率、根长和根数等少数指标难以对植物材料的生根能力作出准确评价 选取多个根系形态指标或相关生理指标对植物的生根能力进行综合评价更具有科学性 菊花插穗在扦插后会生成不定根且侧根较发达给人工测量效率和准确性带来巨大挑战 根系分析系统可以精确分析植物根系形态检测并校正根系重叠区域提高分析结果的准确性 因此本研究利用 根系分析系统对 个传统秋菊品种根系形态指标进行了统计分析研究结果可信变异系数可衡量观测性状的离散程度能反映品种间性状的变异程度 本研究中供试传统秋菊品种 个根系形态指标的变异系数均大于 其中总根长、总根体积、根表面积、根投影面积、总根数的变异系数均大于 说明供试传统秋菊品种间的根系形态存在较大差异生根能力各不相同这与孙炜等对不同类型菊花生根能力的研究结果有一定差异这是因为本研究主要关注传统秋菊品种而孙炜等统计的菊花类型较多研究材料不同可能是造成研究结果出现差异的主要原因 供试传统秋菊品种大部分根系形态指标间存在显著(.)或极显著(.)正相关说明传统秋菊品种的根系形态指标彼此密切相关并存在一定的信息重叠问题应对这些指标进行多元统计分析 另外供试传统秋菊品种的根直径除与总根长呈显著负相关、与总根体积呈显著正相关外与其余 个根系形态指标的相关性均不显著说明供试传统秋菊品种的根直径与其他根系形态指标的关系不够密切在传统秋菊品种扦插生根能力评价中可将其作为参考指标主成分分析可简化多个具有一定相关性的评价指标客观确定每个评价指标的权重有效避免评价指标间的交叉重叠影响该方法已应用于月季(.)、百合(.)、菊花等多种园林植物的综合评价 刘光杨等将主成分分析和隶属函数法相结合评价睡莲(.)品种耐阴性施旭丽等利用主成分分析和隶属函数法对菊花品种耐镉性进行了评价可见利用主成分分析与隶属函数法相结合的方法对植物进行综合评价可获得更加准确、可靠的研究结果 本研究利用此方法将 个根系形态指标转化成综合得分()前 个主成分的累计贡献率高达.可实现对传统秋菊品种扦插生根能力的综合评价为多年生草本植物扦插生根能力评价研究提供了方法依据 相关研究表明:根据 值对植物品种进行分类可以实现对不同品种的合理分级 本研究基于 值将 个传统秋菊品种分为 个等级并且除根直径外其余 个根系形态指标在各等级间多有显著差异说明基于 值的传统秋菊品种扦插生根能力的分级结果较为可靠综合上述研究结果龙都春丽、玉楼人醉、龙都月华、圣光华宝、龙都秋枫、龙都春晓的扦插生根能力强可作为传统秋菊品种遗传改良的植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷亲本 值得注意的是“龙都”系列品种为近年来传统秋菊与切花菊杂交获得的新品种由此可见通过杂交手段能有效改良菊花的扦插生根能力 另外需要说明的是本研究仅统计了 个传统秋菊品种的 个根系形态指标研究结果难免会存在一定的片面性 若要更全面地评价传统秋菊品种的生根能力还应结合根系的鲜质量和干质量等形态指标以及内源激素含量和抗氧化酶活性等生理指标参考文献:卯吉华 卯梅华 贾代顺 等.珍稀濒危植物蒜头果扦插繁殖技术.东北林业大学学报 ():.王志敏 曹 均 张玉平 等.个圆柏优良品种(系)扦插繁殖技术研究.中南林业科技大学学报 ():.扈 顺 王 永 刘慧娟 等.马齿苋营养器官及扦插生根解剖学特征.北方农业学报 ():.李春牛 蒋月喜 李先民 等.垂花悬铃花扦插生根的影响因素.南方农业学报 ():.():.岳莉然 陈楚怡 刘铭宇 等.不同直插型基质对 种盆栽菊花生长的影响以及综合评价.东北林业大学学报 ():.殷庭超 王怡超 杨鹏三 等.营养液浓度和基质配比对牛至扦插繁殖的影响.草业科学 ():.:.曹艳茹 焦 钰 杨福雪 等.生根剂促进菊花扦插生根的研究进展.安徽农业大学学报 ():.().:.:.孙 炜 于瑞宁 张 飞 等.菊花扦插生根能力的量化评价.园艺学报 ():.张 黎 翟彦.不同基质不同部位对菊花扦插生根的影响.西北农业学报 ():.(.).:.徐东花 孙 霞 孙宪芝 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