任倩倩，張京偉，孫紀霞，羅珍珍，丁兆堂，張德順，張英杰，郭對田，郭文姣，*

(1.山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 煙臺 265500； 2.煙臺大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺 264005； 3.煙臺市園林建設(shè)養(yǎng)護中心，山東 煙臺 264000； 4.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，山東 青島 266109； 5.同濟大學(xué) 建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，上海 200092)

繡球Hydrangeamacrophylla(Thunb.) Ser.，又稱八仙花、紫陽花，為虎耳草科八仙花屬木本花卉，其花色多樣，花型飽滿，觀賞期長，栽培難度低，在園林綠化和鮮切花市場中廣受歡迎[1]。繡球原產(chǎn)于我國，日本和朝鮮也有少量分布，18世紀后經(jīng)日本傳至歐洲作為園林綠化和盆栽栽培。繡球花期主要集中在5—9月，是少有的夏季觀花植物，同時部分品種花色會隨著土壤酸堿性的變化而呈現(xiàn)由紅轉(zhuǎn)藍的色彩變化，具有較高的觀賞價值[2]。但繡球在我國的庭院種植與園林綠化中并未受到應(yīng)有的重視[3]。目前國內(nèi)對于部分繡球品種的扦插繁殖、組培快繁、抗逆生理進行了一定的研究，但是對于種質(zhì)資源的綜合評價分析則不多見[4]。而且由于國內(nèi)引進的繡球品種相對較多，各種不同花色、花型和花期的新品種更是不斷涌出[5]，這就造成國內(nèi)繡球品種盲目引進，混亂應(yīng)用。因此，有必要通過繡球形態(tài)性狀的觀察和比較，建立繡球種質(zhì)資源歸類和分析評價體系，促進其新優(yōu)品種的科學(xué)引進與規(guī)?；茝V應(yīng)用。

近年來，利用不同方法進行觀賞園藝植物種質(zhì)資源分析及景觀評價的應(yīng)用逐漸完善，取得了較好的效果。吳超等[6]采用主成分分析和聚類分析的方法對微型月季品種進行了表型性狀遺傳多樣性研究，為微型月季的資源評價和品種選育提供了理論依據(jù)。吳曉星等[7]對36個歐美觀賞海棠品種(種)的應(yīng)用價值通過等級劃分做了綜合評價。熊亞運等[8]應(yīng)用層次分析法和灰色關(guān)聯(lián)分析相結(jié)合的方法分別對北京地區(qū)引進的郁金香、煙臺地區(qū)引進的玉簪品種進行分析評價，篩選出適宜的品種材料。白露等[9]運用層次分析法對八仙花引種的適應(yīng)性進行評價，得出了適合上海地區(qū)引種的八仙花品種?；诖?，筆者對引種的25個繡球新品種進行了物候期觀測，對其適應(yīng)性與觀賞特性進行分析記錄，利用變異系數(shù)分析、聚類分析和層次分析法(analytic hierarchy process，AHP)對其環(huán)境物候表現(xiàn)、適應(yīng)性和觀賞特性進行種質(zhì)分析與綜合評價，以期篩選出適應(yīng)當?shù)丨h(huán)境條件、觀賞性狀優(yōu)良的繡球品種。

1 材料與方法

1.1 材料與方法

1.1.1 試驗材料

試驗在山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院的連棟溫室(地理位置 37°29′2″N，121°16′26″E，海拔6 m)進行。供試繡球品種共25個(圖1)。其中，萬華鏡(Mangekyou)、白色天使(White Angel)、花手鞠(Stockings)、頭花(Corsage)、紗織小姐(Miss yarn weaving)、小町(Komatsu)、卑彌呼(Himiko)、靈惠(Linghui)、夏祭(Summer Sacrifice)、你我的情感(Your feelings and mine)等間接引自日本，愛你的吻(Love You Kiss)間接引自北美，含羞葉(Shameful leaves)、史歐尼(Swoney)和魔幻水晶(Mohuan crystal)間接引自荷蘭，爆米花(Popcorn)、塞布麗娜(Sabrina)、魔幻綠火(Magic green fire)、魔幻貴族(Magic nobility)、甜蜜幻想(Sweet fantasy)、 太陽神殿(Temple of the sun)、蒂亞娜(Tijana)、紅衣少女(Girl with red coat)、卡米拉(Camilla)、水晶絨球(Crystal pompom)、你我的永恒(The eternity of you and me)等間接引自歐洲其他地區(qū)。每個種隨機選取10株生長狀況一致的一年生扦插苗進行觀察記錄。花盆上口徑25 cm，下口徑20 cm，高30 cm，單株定植；培養(yǎng)基質(zhì)為園土和草炭土按體積比1∶1的比例配比，常規(guī)水肥管理。

1.1.2 材料性狀的測量記錄

將25個繡球品種移植于試驗大棚中，試驗期間定期監(jiān)測大棚中的小氣候和病蟲害情況，觀測各品種在2 a(2018—2020年)內(nèi)病蟲害的受災(zāi)時期和面積，并用數(shù)據(jù)量化處理；觀測其全年物候期，對不同時期的適應(yīng)性變化和生長狀況進行數(shù)字和圖像等信息采集；進行扦插繁殖試驗，觀測其不同品種的成活情況，統(tǒng)計成活概率；進行耐旱性試驗，對比不同品種的抗逆性，并對結(jié)果進行量化處理；觀察并詳細記錄各觀賞特性，參考資料錄入花期、花徑、單個花序小花朵數(shù)、花序類型、株高、株型等形態(tài)特征，為評價體系數(shù)據(jù)處理提供理論依據(jù)。

1.2 種質(zhì)資源性狀數(shù)據(jù)的處理

參考運用IBM SPSS Statistics 22.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，首先對25種繡球的性狀進行變異系數(shù)分析和討論，然后在R-型聚類分析和Q-型聚類分析的基礎(chǔ)上結(jié)合AHP對25種繡球種質(zhì)資源進行綜合評價。

1.3 種質(zhì)資源評價體系的建立

采用AHP，參照觀賞花卉常用的評價指標，并結(jié)合繡球自身特性初步制定評價指標，經(jīng)征詢10名中級以上農(nóng)藝師及園林專家問卷意見后確定最終評價指標，建立層次結(jié)構(gòu)模型。模型分為目標層(O)、約束層(C)、標準層(P)和最底層(D)。約束層(C)由適應(yīng)性(C1)、抗逆性(C2)、花部觀賞特性(C3)以及株型觀賞特性(C4)4個一級指標構(gòu)成。其中適應(yīng)性包括生物量(P1)、根系總量(P2)和扦插成活率(P3)3個指標，抗逆性包括抗病蟲害(P4)、耐旱性(P5)2個指標，花部觀賞特性包括花色可調(diào)性(P6)、花期(P7)、花色(P8)、花型(P9)、花序直徑(P10)、花序類型(P11)、單個花序小花朵數(shù)(P12)7個指標，株型觀賞特性包括節(jié)間距(P13)、莖粗細(P14)、株高(P15)、株型(P16)、葉質(zhì)地(P17)、葉色(P18)、葉量(P19)、冠幅大小(P20)6個指標。標準層(P)由20個二級指標的具體評價因子組成。最底層(D)為評價繡球的各指標分值[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 種質(zhì)資源分析

2.1.1 繡球觀賞性狀比較

觀賞性狀在花卉種質(zhì)資源篩選中具有重要的作用和意義。在表1中可以看出，花色可調(diào)的品種居多，其中由紅變藍的品種有9個，粉變藍的有5個，在未經(jīng)人為調(diào)色的情況下，花瓣顏色以紅色居多。花型主要以單瓣和重瓣居多，圓形內(nèi)卷和重瓣條紋的品種各僅有一個。白色天使的花序直徑最大，其次為靈惠。單個花序小花朵數(shù)個數(shù)在8.33～118.67個，太陽神殿的單個花序小花朵數(shù)最多，達到118.67個，是花朵數(shù)最少的品種紅衣少女的14.25倍。各品種株高差距不大，平均高度在44.67 cm。其中小町植株最高，達到66.67 cm。25個品種中，株型直立的相對較多，葉片為中等厚度的品種達19種，大部分葉色為綠色的品種葉質(zhì)地為中等厚度。僅有夏祭這一品種葉片較薄。繡球花期主要集中在5—8月，其中萬華鏡的花期能維持到10月，展現(xiàn)了較長的開花習(xí)性。紗織小姐這一品種的葉量最多，平均每株166片葉子，夏祭和紅衣少女的平均葉片也在150片以上，其他品種葉量在49.00～101.67片。愛你的吻節(jié)間距最大，是節(jié)間距最小值的2.58倍。這一特性適合種苗扦插繁育，但植株具有倒伏的潛在危險。莖粗各品種間差異性不大，除萬華鏡均值為0.76 cm外，其他品種普遍直徑在0.49～0.67 cm。

2.1.2 繡球適應(yīng)性和抗逆性性狀比較

由表2可以看出，25種繡球中生物量主要集中在8～14 g，僅有白色天使生物量達到14 g以上。白色天使、含羞葉、紗織小姐、甜蜜幻想、你我的永恒和魔幻貴族的根系總量相對較為茂盛。25種繡球的扦插成活率普遍較高，成活率低于40%的僅有4種，19種成活率在60%以上。抗病蟲害能力方面也相對較好，有一半以上品種生長旺盛，抗病蟲性強，受害程度30%及以下，其中愛你的吻、蒂亞娜、夏祭和魔幻貴族抗病蟲害能力達到最高水平，但太陽神殿和爆米花受害程度極為嚴重。25種繡球耐寒能力達到中等以上水平，其中8種植株20%及以上完好，無受害現(xiàn)象。

表2 適應(yīng)性和抗逆性性狀數(shù)據(jù)

2.1.3 繡球數(shù)量性狀的變異特征分析

由表3可以看出，25個繡球品種(系)中單個花序小花朵數(shù)的變異系數(shù)最大，達到了69.79%，莖粗的變異系數(shù)最小。葉量的變異系數(shù)僅次于單個花序小花朵數(shù)，但其平均值高于其他24個品種。株高和冠幅在各性狀分析的項目數(shù)值相近，變異系數(shù)也相對較小?；ㄐ蛑睆降钠骄禐?6.45 cm，其最大值約為最小值的3.33倍。節(jié)間距的變異系數(shù)值雖為40%，但其平均值和標準差卻相對較小，分別為5和1.89。

表3 數(shù)量性狀分析

2.1.4 繡球各性狀的R-型聚類分析

由圖2 R-型聚類分析中可以看出，將繡球性狀分為4大類。第一類性狀有花色、花色可調(diào)性、花序直徑、冠幅大小、花期和花型。第二類性狀為抗病蟲害、耐旱性、花序類型、單個花序小花朵數(shù)、莖粗細和葉質(zhì)地。第三類性狀為株型、葉量、生物量、根系總量和葉色。第四類為節(jié)間距、株高和扦插成活率。從各性狀相關(guān)程度上看，花色和花色可調(diào)性、花序類型和單個花序小花朵數(shù)、生物量和根系總量、節(jié)間距和株高這4組性狀兩兩距離較近，相關(guān)程度大，說明兩性狀是伴隨發(fā)生，具有相似性。因此，在進行Q型聚類分析時僅需保留花色、單個花序小花朵數(shù)、生物量和株高進行分析。用單因素方差分析結(jié)果顯示，4個聚類變量均極顯著(P<0.01)，說明用于分類的4個變量對分類有作用，可以使用，作為聚類變量是比較合理的。

圖2 R-型聚類分析Fig.2 R-type cluster analysis

根據(jù)R-型聚類分析結(jié)果，將25個繡球品種進行Q-型聚類分析(圖3)。結(jié)果表明：在歐氏距離20處聚為4大類，不同組類間繡球種質(zhì)之間具有一定差異。第Ⅰ類包括17個品種，該類花色主要以紅色為主，普遍為花色可調(diào)性品種，株型多為直立型。第Ⅱ類包括萬華鏡、太陽神殿和紗織小姐3個品種。主要特征是引種扦插成活率高，重瓣花型，葉質(zhì)堅挺厚實，葉量偏多。第Ⅲ類為愛你的吻、小町和白色天使。該類繡球品種普遍耐旱性好，花序直徑大，株高均在50 cm以上，冠幅較大。第Ⅳ類僅包括夏祭和紅衣少女2個品種，耐旱性極差，均為單瓣花，單個花序小花朵數(shù)極少，但葉量茂盛。

圖3 Q-型聚類分析Fig.3 Q-type clustering analysis

2.2 種質(zhì)資源評價

2.2.1 確定評分標準

為了使綜合評價具有合理性，結(jié)合文獻和綜合專家意見，同時參考了櫻花、紫薇花、大麗花以及其他宿根花卉等植物的評價標準擬定了一個量化標準(表4)[12-15]。即采用絕對評定選擇的方法，將標值劃分為5個標度，按照1～5標度來表示各個指標之間的相對重要性標準，對待評的25種繡球就每項指標確定出相應(yīng)的分值。

表4 各指標評分標準

2.2.2 判斷矩陣的一致性檢驗

根據(jù)評價總目標在征詢10位中級以上園林專家和園藝從業(yè)者意見的基礎(chǔ)上，采用1～9比率標度使之定量化，而做出兩兩比較判斷[16-17]。將第二層(C)因素與第一層(O)重要性比較判斷，將第三層(P)因素與第二層(C)重要性比較判斷，分別構(gòu)造出C—O、P—C共4個判斷矩陣。由此計算出各指標的權(quán)重值，形成評價的基礎(chǔ)。為保證結(jié)論的可靠性和合理性，有必要對判斷矩陣進行一致性檢驗。研究中主要借用Excel軟件計算出各評價指標權(quán)重、判斷矩陣的最大特征根(λmax)、各特征向量(W)以及CI值。為保證結(jié)論的可靠性、合理性，對判斷矩陣進行一致性檢驗，即判斷矩陣O有如下關(guān)系：aij=aik/ajk(k=1，2，3，…，n)。只要滿足λmax略大于，且其余特征約等于0，并且CI與判斷矩陣的平均隨機一致性指標RI之比值 CR，為判斷矩陣一致性指標時，必須CR<0.1，則認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需調(diào)整[18-19]。

2.2.3 指標權(quán)重分析

根據(jù)所求的權(quán)重(表5)，明顯可以看出適應(yīng)性在種質(zhì)評價中占有最大權(quán)重，抗逆性在種質(zhì)評價中權(quán)重值最低，僅占總值的5%，其次是花部觀賞特性和株型觀賞特性，由此可見，適應(yīng)性比觀賞性在種質(zhì)評價中更為重要。同時根據(jù)P-C判斷矩陣(表6)看出，在適應(yīng)性這一約束層中，扦插成活率占40%，適應(yīng)性評價中作用最大，根系總量占比重最小，僅占5%。在抗逆性這一約束層中，抗旱性最為重要，在花部觀賞特性中，花期占權(quán)重最大，占總值的40%，其次是花色可調(diào)性和花色，分別占19%和16%，其他性狀占比較為平均。在株型觀賞特性中株型和冠幅占比相對較大，其他特性占比比較平均。

表5 判斷矩陣及一致性檢驗(C—O)

表6 判斷矩陣及一致性檢驗(P—C)

2.2.4 種質(zhì)評價綜合評分及等級劃分

根據(jù)賦分標準和給予相應(yīng)指標的賦分分值，再用各評價指標本身的權(quán)值加權(quán)綜合，得出每一品種的綜合評價得分，并將綜合評分按一定的等級標準劃分等級。其中，Ⅰ級為綜合評價值大于14.5，Ⅱ級范圍介于13.5～14.5，Ⅲ級介于12.5～13.5，Ⅳ級小于12.5。

綜上所述，25個繡球的種質(zhì)綜合評價值排序為：萬華鏡(16.43)>小町(15.54)>卡米拉(15.08)>你我的情感(15.05)>爆米花(14.88)>魔幻水晶(14.86)>你我的永恒(14.67)，這7個品種達到Ⅰ級指標，綜合表現(xiàn)良好，可在廣大園林綠地中引種。史歐尼(14.01)>甜蜜幻想(13.83)>靈惠(13.81)>白色天使(13.79)>魔幻綠火(13.50)這5個品種達到Ⅱ級指標，這幾個品種具有一定的引種價值，但需要較為理想的栽培微環(huán)境精心種植。紗織小姐(13.44)>含羞葉(13.41)>魔幻貴族(13.28)>愛你的吻(13.16)>花手鞠(13.08)>太陽神殿(12.79)，這6個品種達到Ⅲ級指標，在個別評價指標中表現(xiàn)不佳，需防范引種及應(yīng)用風(fēng)險。卑彌呼(12.28)>頭花(12.26)>紅衣少女(11.71)>塞布麗娜(11.70)>水晶絨球(11.67)>蒂亞娜(11.55)>夏祭(10.65)，這7個品種綜合賦分為Ⅳ級，綜合表現(xiàn)不佳，不建議引種應(yīng)用。

3 結(jié)論與討論

目前，繡球的已知品種多達200多種，且新品種不斷推陳出新，各品種的花色、花型和花期等差異很大。近年來，由于盲目引種、程序不規(guī)范，導(dǎo)致目前國內(nèi)繡球品種資源、應(yīng)用情況不明，種質(zhì)資源評價體系不夠完善[20]。

本研究以遺傳多樣性為切入點，對繡球的花序直徑、單個花序小花朵數(shù)和葉量等數(shù)量性狀量化進行變異系數(shù)分析，得出單個花序小花朵數(shù)、葉量和節(jié)間距3個數(shù)量性狀的變異系數(shù)較大，分別為69.79%、44.52%和40.00%，但是在綜合評價中的權(quán)重值相對較小。說明數(shù)量性狀的變異對種質(zhì)評價的影響不大，評價結(jié)果較為準確。通過R-型聚類分析將20個評價性狀進行量化處理，篩選出相關(guān)程度高的性狀并剔除?；ㄉ突ㄉ烧{(diào)性、花序類型和單個花序小花朵數(shù)、生物量和根系總量、節(jié)間距和株高這四組性狀兩兩距離較近，性狀相伴發(fā)生變化。根據(jù)遺傳信息和量化評分依據(jù)，篩選保留花色、單個花序小花朵數(shù)、生物量和節(jié)間距四個代表性指標，確保分類依據(jù)的合理性和客觀性。Q-型聚類分析是建立在R-型聚類分析的基礎(chǔ)上，對25個繡球品種進行聚類，篩選得出花色、花型、葉質(zhì)地和花絮直徑成為品種間的主要分類依據(jù)。運用層次分析法對25個繡球品種進行種質(zhì)評價和等級排序，篩選出以萬華鏡為首的7個Ⅰ級繡球品種。Ⅰ級品種普遍花色具有可調(diào)性，花色會因土壤酸堿性不同產(chǎn)生顏色統(tǒng)一變化或為混色，盛花期植株冠幅也普遍偏大，單個花序小花朵數(shù)普遍偏多，扦插成活率普遍較高，整體適應(yīng)性較強，同時株型主要為直立或半直立。

綜上所述，本研究以25個繡球品種評價為基礎(chǔ)，建立起一個較為客觀的種質(zhì)評價體系，為以后繡球優(yōu)良種質(zhì)的篩選和評價提供一定的理論依據(jù)。同時本次評價體系在抗逆性評價方面指標相對較少，在繡球耐寒、耐酸和耐光照等方面的研究還有待豐富。

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社會主義核心價值包含價值目標、價值取向和價值準則三個方面內(nèi)容，落實到農(nóng)村文化建設(shè)中，以培養(yǎng)有擔當?shù)纳鐣髁x新人為著眼點，以促進國民教育、精神文明創(chuàng)建、文化產(chǎn)品創(chuàng)新為標準，對多樣性的農(nóng)村文化進行把關(guān)，實現(xiàn)農(nóng)民文化健康的表現(xiàn)和交流，從而最終轉(zhuǎn)化為人們的情感認同和行為習(xí)慣，實現(xiàn)農(nóng)村文化的和諧發(fā)展。德國的鄉(xiāng)村文化和諧活動做的最好，一個小鎮(zhèn)平均每年的文化活動高達50多次。

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