潘艳艳 张义飞 宿鹏鹍 张大伟 赵曦 潘丽铭

摘要：通过对吉林省林业科学研究院种苗（伊通）基地种植的15个郁金香品种物候期进行观测，对其进行方差分析、相关性分析和主成分分析。结果表明：除了现蕾期、初花期和末花期外，其他物候期各变异来源均达极显著差异水平（P<0.01）。各物候期变异系数均较小，萌芽期和展叶期重复力均大于或等于0.8，属于高重复力，说明这几个性状受遗传影响较大。各物候期彼此之间呈极显著正相关关系，通过主成分分析，将8个物候期分为2个主成分。通过物候观察，发现郁金香整个花期始于5月1日止于5月25日，整个花期持续24 d，大多数郁金香品种盛花期为5月6—18日，因此此时是欣赏郁金香的最佳时间。通过对郁金香物候观察，充分了解郁金香的开花规律，为郁金香在东北地区的园林应用和推广提供理论依据。

关键词：郁金香;物候期;遗传变异;主成分分析

中图分类号：S682.2+63.04文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）08-0137-04

收稿日期：2020-06-02

基金项目：吉林省科技发展计划（编号：20190301003NY）。

作者简介：潘艳艳（1983—），女，安徽宿州人，博士，高级工程师，主要从事郁金香栽培研究。E-mail：panyanyan123@126.com。

通信作者：张义飞，博士，高级工程师，主要从事林木遗传育种、郁金香栽培方面的研究。E-mail：707769540@ qq.com。

郁金香（Tylipa gesneriana L.）为郁金香属（Tulipa）百合科多年生植物，属于早春球根花卉，花期较短，但是观赏价值和经济价值却极高[1]。全世界约有郁金香129种，在我国仅有12种，分布在海拔400～1 200 m的新疆北部[2]。

世界著名的球根花卉中，郁金香是其中之一[3]，近年来，由于我国郁金香生产规模也在逐渐扩大，但大都因为国产种球退化、籽球增质量慢、繁殖系数低等问题，难以满足郁金香花卉生产的需要，从而我国郁金香花卉产业发展在一定程度上受到了制约[4]。国内外对郁金香的研究主要集中在花药大小和类型[5]、生理栽培[6]、种子休眠[7-8]等方面，对郁金香物候方面的研究较少，仅有朱晓彤等对引种后的郁金香观赏特性[9]有报道。由于郁金香为早春开放，具有重要的理论研究意义和育种价值，本研究通过对郁金香物候观察，充分了解郁金香的开花及栽培特性，摸索其生长发育规律，为郁金香在东北地区的应用和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点位于吉林省林业科学研究院种苗基地（伊通）（124°49′E、43°35′N），该气候属温带大陆性半湿润季风气候，年平均气温4.8 ℃，年均日照时数 2 688 h，年均降水量615 mm，年有效积温 2 549.7，无霜期约138 d。

1.2 试验材料和物候观测

1.2.1 种球来源 郁金香种球由大爱国泰（北京）花卉科技有限公司从荷兰引进，随机选择其中的15个郁金香品种进行观测。2018年11月初栽植于吉林省林业科学研究院种苗基地（伊通）内。

1.2.2 物候观测 于2019年4月上旬开始在吉林省林业科学研究院种苗基地（伊通）选取15个具有代表性的郁金香品种进行物候观测（表1），每个品种选取 3 株长势良好的郁金香作为观测对象，观测的物候相包括萌芽期、展叶初期、展叶中期、展叶盛期、现蕾期、初花期、盛花期、末花期等8个物候。

萌芽期为75%植株萌发的日期;展叶初期为25%叶片展现的日期;展叶中期为50%叶片展现的日期;展叶盛期为75%叶片展现的日期;现蕾期为75% 植株出现花蕾的日期;初花期为25%花蕾开放的日期;盛花期为75% 花蕾开放的日期;末花期为75%花朵凋谢的日期。

1.3 统计分析方法

本研究对郁金香物候出现日期转化为从 1 月 1 日开始计算的序日，先将日期型数据变成数值型数据，再把数值型数据进行变换：x′=arcsin（x/xmax）。式中：x表示物候期的数值型数据;xmax表示该物候期的最大值[10]。

数据利用SPSS 19. 0软件[11]进行分析。

重复力采用公式（1）[12]进行计算：

R =1-1/F。（1）

式中：F为方差分析的F值。

表型变异系数采用公式（2）[13]进行计算：

PCV= s/x×100%。（2）

式中：s为表型标准差;x为某一性状群体平均值。

表型相关分析采用公式（3）[14]：

rp12=Covp12σ2p1·σ2p2。（3）

式中：Covp12為2个性状的表型协方差;σ2p1、 σ2p2分别为2个性状的表型方差。

主成分分析方法采用基因型相关矩阵，参照Jacobi的方法[15]。

2 结果与分析

2.1 物候期方差分析

通过15个郁金香无性系方差分析（表1）发现，除了现蕾期、初花期和末花期外，其他物候期各变异来源均达极显著差异水平（P<0.01），这说明不同无性系发育过程差异较大。

2.2 无性系物候期比较

郁金香的8个物候期变异参数分析结果见表2。在吉林省长春公园，郁金香萌芽期为4月15日，4月中旬开始展叶，4月下旬和5月上旬为展叶盛期，郁金香单株最早进入初花期的时间是5月1日，最晚花谢时间为5月25日，整个花期持续24 d。萌芽期早晚变异幅度较小，为4 d;展叶初期和展叶中期早晚变异幅度为5 d;展叶盛期和现蕾期早晚变异幅度为7 d;初花期、盛花期和末花期早晚变异幅度稍大一些，分别为10、12、11 d。

对15个郁金香8个无性系花期进行观察，发现整个花期开始于5月1日止于5月25日。单个无性系花期持续10～12 d，最早进入初花期的无性系，其末花期也早，最晚进入初花期的无性系，其末花期也晚。所有品种在第1朵花盛开之后均迅速进入初花期，郁金香的初花期很短，通常只有2～3 d，盛花期相对比较长，为7～10 d。

从变异系数来看，末花期的变异系数最大，为2.33%，展叶初期的变异系数最小，为 1.20%。从重复力来看，萌芽期最大，为0.86，其他几个物候期的重复力均大于或等于0.60;其中，萌芽期和展叶期重复力均大于或等于0.80，属于高重复力，说明这几个性状受遗传影响较大，受环境影响小。

2.3 不同无性系物候期相关性分析

对15个郁金香无性系的8个物候期进行相关性分析，结果（表3）表明，各物候期彼此之间呈极显著正相关关系，其中展叶盛期和现蕾期相关系数最大，为0.889。

2.4 无性系各物候期主成分分析和聚类分析

对15个郁金香无性系各物候期进行主成分分析（表4），最终将8个物候期分为2个主成分，前2个主成分的特征根均大于1，其累计贡献率达87%以上，表明这2个主成分能较好地反映原始数据的信息。其中第1主成分的特征根为5.86，它解释了总变异的73.23%，第2主成分的特征根为1.16，它解释了总变异的14.54%。由图1可知，萌芽期、展叶初期、展叶中期、展叶盛期在第1主成分上有较高载荷，说明主成分1可以代表萌芽期和展叶期，现蕾期、初花期、盛花期、末花期在主成分2上有较高载荷，表明其主要与花期物候期相关。

3 讨论与结论

通过15个郁金香无性系方差分析发现，除了现蕾期、初花期和末花期外，其他物候期各变异来源均达极显著差异水平，这与朱晓彤等对长春地区引种郁金香的物候期表现[9]一致，这说明不同无性系发育过程差异较大，在无性系水平上进行物候期的遗传改良是可行的。遗传力或重复力是表型方差中所归属于遗传变异的部分，性状的遗传力或重复力大，说明该性状受环境影响较弱，受遗传控制较强[16]。从重复力来看，萌芽期和展叶期重复力均大于或等于0.8，属于高重复力，说明萌芽期和展叶期受遗传影响较大，受环境影响小。通过相关性分析可以看出，各物候期彼此之间呈极显著正相关关系，邓涛研究发现，始花期后各物候期间显著正相关[17]，这与本研究结果一致，符合郁金香生长发育规律。

由于植株间养分积累水平、激素积累水平和花芽分化完成的早晚不同，从而导致在同一地区的同一年份不同植株间开花时间也会不一致[18]，花期发生在展叶前的大都是风媒植物[19]。通过物候观测，大多数郁金香品种盛花期为5月6 日至5月18日，因此此時是欣赏郁金香的最佳时间。从初花期到末花期，整个花期持续24 d，不同郁金香品种的花期也会有所不同。翟蕾等研究发现，郁金香品种Toronto的花期相对较早，品种Blue Parrot的花期较晚[20]，这和笔者得到的不同品种花期不同研究结果一致，花期长的郁金香品种在栽培应用中值得大力推广，在园林绿化应用中其观赏效果也较好。郁金香花期持续时间也不同，这种现象的产生可能与风、温度、光和林分密度等因素有关，一般温度越高，风速越大，花期持续时间就越短[21]。

在本研究中，利用主成分分析法对郁金香的8个物候期进行分析，将复杂问题简单化，将多个指标转换成较少的新指标，且主成分间各性状是相互独立的，可以避免信息重复，增加了分析的可信度[22]。王英成等利用主成分分析法对玉米的多性状进行综合评价，把13个性状转换为生物产量、籽实产量等5个相互独立的因子进行评价，评价能更好地反映实际，并且简单而直观[23]。刘洪见等运用主成分分析法对杂交石竹种苗质量进行评价，同时根据主成分的综合得分划分杂交石竹种苗等级，这都有效地提高了选择效率[24]。本研究通过主成分分析将郁金香的8个物候期分成2个主成分，其中萌芽期、展叶初期、展叶中期、展叶盛期作为主成分1，表明郁金香物候主要与萌芽期和展叶期相关。目前在对果实以及品质方面大多利用主成分分析法进行评价[25]，在郁金香的物候研究中，通过主成分分析明确评价各项重要指标，为以后育种工作提供基础。

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