運用主成分-聚類分析評價切花洋桔梗貴陽引種效果.pdf

問題探討 石樂娟 等 運用主成分 聚類分析評價切花洋桔梗貴陽引種效果 收稿日期 基金項目 貴州省科技支撐計劃項目 洋桔梗栽培技術(shù)研究及標準化栽培示范 黔科合支撐 作者簡介 石樂娟 女 漢族 山東壽光人 碩士 副研究員 主要從事花卉遺傳育種及生理栽培研究 通訊作者 崔 嵬 男 漢族 貴州銅仁人 學士 副研究員 主要從事花卉產(chǎn)業(yè)規(guī)劃及栽培技術(shù)研究 運用主成分 聚類分析評價切花洋桔梗貴陽引種效果 石樂娟 王維澤 唐玲涵 吳青青 楊躍虎 杜致輝 崔 嵬 貴州省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所 貴陽 摘 要 引進 個切花洋桔梗品種在貴陽地區(qū)進行栽培試驗 通過設(shè)施栽培控制生長環(huán)境 觀測不同品種間物候期 洋桔 梗品種性狀 對其進行主成分 聚類分析 研究洋桔梗在當?shù)匾N效果 篩選出貴州地區(qū)的適栽品種 結(jié)果表明 洋桔梗 在貴州設(shè)施栽培條件下 能夠正常生長發(fā)育 用主成分分析株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù)指標 綜合評 價排序為優(yōu)勝白色 驚艷綠色 蕾娜香檳 露西塔 粉色 露西塔 紫邊 柯羅馬淺紫改良 美人醉 紅色 研究表 明 優(yōu)勝白色 驚艷綠色 蕾娜香檳適宜在貴陽地區(qū)引種栽培 其他品種也有各自的優(yōu)點 在貴州引種時可適量選擇 起到 豐富市場的作用 關(guān)鍵詞 貴州地區(qū) 洋桔梗 引種 中圖分類號 文獻標志碼 文章編號 洋桔梗 屬 龍膽科草原龍膽屬多年生宿根草本花卉 原產(chǎn)美國中 部 生產(chǎn)上常作一 二年生栽培 洋桔梗株態(tài)輕盈瀟 灑 花色典雅明快 花形別致可愛 是目前國際上十分流 行的盆花和切花種類之一 種植經(jīng)濟效益高 我國云南 上海等地自 世紀 年代從日本 臺 灣等地引進新品種并試栽培成功 現(xiàn)已成為洋桔梗在 我國的主要生產(chǎn)基地 而洋桔梗在貴州地區(qū)少有種植 年貴州黃平縣初步開展試種 為進一步 研究洋桔梗在貴州地區(qū)栽培的適應(yīng)性 選取 個洋桔 種 子 第 卷 第 期 年 月 梗品種進行試驗栽培 以期為洋桔梗在貴州的品種篩 選及栽培管理提供科學參考 材料與方法 試驗地點 試驗安排在貴州省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所花卉大 棚內(nèi)進行 試驗材料 洋桔梗品種分別為驚艷綠色 露西塔 綠色 露西 塔 粉色 美人醉 紅色 露西塔 紫邊 優(yōu)勝白色 柯 羅馬淺紫改良 蕾娜香檳 具體見表 個品種種苗 均購于北京神州克勞沃園藝技術(shù)有限責任公司 表 個洋桔梗品種特征特性 序號 品種名稱 特征特性 驚艷綠色 亮綠色 帶白色 玫瑰花型 每輪 瓣 輪 露西塔 綠色 康乃馨花型 波浪綠 有褶皺 裂瓣 露西塔 粉色 月季型 緊湊 輪 花瓣平展 花色較均勻 無間條帶 褶皺少 美人醉 紅色 花量少 分枝少 玫瑰花型 花邊有褶皺 花緊湊 露西塔 紫邊 玫瑰型 緊湊 間雜有純紫色花 每輪 瓣 輪 優(yōu)勝白色 玫瑰花形 花瓣多 重瓣率高 花型好 花瓣 很厚 顏色純白 部分花朵有白中帶綠現(xiàn)象 柯羅馬淺紫改良 月季型 長勢較弱 琥珀色底瓣 花瓣較平展 褶皺少 輪 每輪 瓣 蕾娜香檳 波浪形 康乃馨型 帶粉色 輪 試驗方法 年 月 日種苗抵達貴陽 并于當日定植 定植床長 寬 溝寬 土壤 珍珠巖 和蛭石以 的比例混合 同時每床加入復(fù)合肥 有機肥 混勻 耙平 種植株行距 每床種植 株 從每個品種中隨機抽取 株調(diào)查生長性狀和生育 性狀 每 調(diào)查其抽薹時間 開花時間 在盛花期調(diào) 查其株高 莖粗 葉片對數(shù) 單株花頭數(shù) 花徑等性狀 物候期觀測采用田間目測 從 植株開始抽薹 起為抽薹時間 從 的植株開放到 花蕾開放為 初花期 從 的植株葉片開始變黃算起為枯萎期 株高 花徑采用卷尺測量 莖粗采用游標卡尺測量 每 品種選擇 株測量后取平均值 用 軟件 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 結(jié)果與分析 不同品種洋桔梗物候期比較 從表 看出 在同樣的大棚環(huán)境下 所選洋桔梗品 種在定植后 開始抽薹 其中最早的是驚艷綠 色品種 最晚的是美人醉 紅色 其抽薹 期相差 各品種開花時間在 月上旬至中旬 驚 艷綠色開花時間最早 在 年 月 日 蕾娜香檳 開花時間最晚 時間為 年 月 日 個品種 洋桔梗凋謝時間在 月上旬至中旬 花期 號洋桔梗從定植期到枯萎期時長分別為 相比之 下 各品種定植期到枯萎期時長差距不大 表 不同洋桔梗品種在貴州地區(qū)栽培的物候期觀察 品種 物候期 年 月 日 定植期 抽薹期 初花期 盛花期 枯萎期 驚艷綠色 露西塔 綠色 露西塔 粉色 美人醉 紅色 露西塔 紫邊 優(yōu)勝白色 柯羅馬淺紫改良 蕾娜香檳 不同品種洋桔梗盛花期性狀比較 從表 可以看出 各品種在大棚長勢各不相同 露 西塔 粉色 優(yōu)勝白色株高分別達 露西塔 紫邊與優(yōu)勝白色莖粗最粗 露西塔 紫 邊單株開花數(shù)最多 平均為 朵 驚艷綠色 科羅馬 淺紫改良 優(yōu)勝白色葉對數(shù)沒有顯著差異 分別為 對 對 對 蕾娜香檳花徑相對最大 達 在瓶插天數(shù)方面露西塔 粉色 優(yōu)勝白色 蕾娜 香檳最好 時長 為進一步客觀 科學的評價引種 效果 使用主成分 聚類分析法對數(shù)據(jù)進行分析 不同品種洋桔梗各指標間的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析對于主成分分析具有一定的參考價值 通常相關(guān)系數(shù)高的指標很可能會被劃分到同一個主成 分 同時 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也是劃分主成分的一個因素 從不同品種洋桔梗各指標間相關(guān)性系數(shù)矩陣中看出 花 徑與瓶插天數(shù)達顯著水平 其他指標間未達顯著水平 數(shù)據(jù)中存在相關(guān)性 因此運用主成分分析是可行的 主成分分析 主成分分析是將原來的數(shù)據(jù)降維轉(zhuǎn)化為幾個能涵 蓋大部分原始變量的綜合指標 這種方法不僅簡化了 原始變量 還最大限度的保留了原始數(shù)據(jù) 問題探討 石樂娟 等 運用主成分 聚類分析評價切花洋桔梗貴陽引種效果 表 盛花期洋桔梗品種性狀調(diào)查 品種 盛花期性狀 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 花型花色 驚艷綠色 玫瑰花型亮綠色 露西塔 綠色 康乃馨花型綠色 露西塔 粉色 月季型粉色 美人醉 紅色 玫瑰花型深粉紅色 露西塔 紫邊 玫瑰型白底紫邊 優(yōu)勝白色 玫瑰型白色 柯羅馬淺紫改良 月季型淺紫色 蕾娜香檳 康乃馨型香檳色 表 不同品種洋桔梗各指標間相關(guān)性系數(shù)矩陣 性狀 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 注 代表差異顯著 代表差異極顯著 下同 由于本試驗中 個指標具有不同量綱 所以要將 原始的數(shù)據(jù)進行標準化處理 來排除不同量綱對主成 分分析 結(jié) 果 的 影 響 數(shù) 據(jù) 標 準 化 后 將 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 為新的指標 表示標準 化后的數(shù)據(jù) 將新的指標數(shù)據(jù)運用主成分分析 得出各品種洋 桔梗的貢獻率和特征值表 特征值是反映主成分影響 大小的指標 一般情況下 選擇特征值 的作為選擇 主成分的原則 當累計方差貢獻率大于 時 可以 確定主成分數(shù)量 對于不同品種洋桔梗 可以提取 個主成分 這 個主成分中包含了株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花 徑 瓶插天數(shù) 且具有較高的載荷值 個主成分中特 征值分別為 方差貢獻率分別為 個主成分的累計貢獻 率為 說明這 個主成分保留了原 始數(shù)據(jù)信息量的 所以利用這 個主成分來 評價不同品種洋桔梗引種效果是可行的 主成分的特征向量 也叫系數(shù)向量 反映各原始指 標在主成分中的重要程度 等于相應(yīng)的載荷系數(shù)除以 對應(yīng)的特征值的平方根 表 不同洋桔梗指標間主成分分析的特征值與方差貢獻率 成分 初始特征值 載荷因子平方和 特征值 方差 累計 特征值 方差 累計 本試驗主成分是 個新指標的線性組合 其系數(shù) 是對應(yīng)各指標的特征向量 如表 所得的各主成分 函數(shù)表達式為 第一主成分 為 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 第二主成分 為 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 第三主成分 為 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 綜合主成分得分是計算每個主成分得分與其對應(yīng) 貢獻率之乘積總和 即 將不同品種洋桔梗標準化后的數(shù)據(jù)分別代入以上 函數(shù)表達式中 就能得到引種效果在不同主成分上的 得分 并按照綜合得分進行排序 表 由表 可知 不同洋桔梗引種效果排序為優(yōu)勝白色 驚艷綠色 蕾 種 子 第 卷 第 期 年 月 娜香檳 露西塔 粉色 露西塔 紫邊 柯羅馬淺紫 改良 露西塔 綠色 美人醉 紅色 表 不同洋桔梗主成分分析下各項指標的特征向量 指標 第一主成分 特征向量 第二主成分 特征向量 第三主成分 特征向量 株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 表 不同洋桔梗引種效果主成分得分及排序 品種 第一主成分 得分 第二主成分 得分 第三主成分 得分 綜合得分 綜合 排名 驚艷綠色 露西塔 綠色 露西塔 粉色 美人醉 紅色 露西塔 紫邊 優(yōu)勝白色 柯羅馬淺紫改良 蕾娜香檳 以不同洋桔梗引種效果主成分分析得分作為評價 引種效果的新指標 用歐氏距離作為衡量各處理引種 效果差異大小 采用最短距離法將各處理按引種效果 的親疏相似程度進行聚類 圖 聚類樹形圖 由表 和圖 可以看出不同洋桔梗引種效果的歸 類情況 優(yōu)勝白色 驚艷綠色 蕾娜香檳 露西塔 粉色 露西塔 紫邊 柯羅馬淺紫改良 露西塔 綠 色 美人醉 紅色 也就是不同洋桔梗引種效果分為 個等級 級 優(yōu)勝白色 級 驚艷綠色 級 蕾 娜香檳 級 露西塔 粉色 露西塔 紫邊 級 柯羅馬淺紫改良 級 露西塔 綠色 級 美人 醉 紅色 結(jié)論與討論 目前 有關(guān)主成分 聚類分析在引種效果方面的研 究較少 降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度 主成分聚類分析法可 保證數(shù)據(jù)的有效性 被廣泛運用在許多領(lǐng)域 周蓉 等 運用這種方法對番茄 個品種進行了遺傳多樣 性的分析 張夢瀟等 對不同品種紫薯進行了主成分 及聚類分析 李健等 運用主成分分析法對藍莓礦質(zhì) 營養(yǎng)吸收進行了綜合評價 目前 對引種效果的評價指標眾多 但沒有統(tǒng)一的 評測標準 這可能是因為不同學者的評價目的不同 側(cè) 重的引種效果不同 決定了評價指標的多樣性 左小 平 在研究 種香草花卉引種栽培及適應(yīng)性時 主 要對 種香草的株高 莖粗 花徑 成活率等生長指標 進行統(tǒng)計 劉玉愛等 在研究玉米引種材料時則選取 了粗蛋白 粗脂肪等指標 蔣鵬遠等 在杭州地區(qū)引 種酢漿草時 則是對其物候期進行分析 本試驗側(cè)重于洋桔梗引種后生長方面 所以選取 了株高 莖粗 單株花數(shù) 葉對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù)等生 長指標 通過對貴州地區(qū)引種的 種洋桔梗的品種性 狀進行分析 發(fā)現(xiàn)不同洋桔梗都有自己優(yōu)勢的性狀 一 些品種在有些指標上沒有明顯差異 如露西塔 粉色 和優(yōu)勝白色在株高上就沒有明顯差異 因此很難從單 一指標評價其優(yōu)劣 利用主成分分析方法將株高 莖粗 單株花數(shù) 葉 對數(shù) 花徑 瓶插天數(shù) 個生長指標進行降維 提取 個主成分 累計貢獻率達 保留了大部分原始 數(shù)據(jù)信息 因此 利用所選的 個指標評價洋桔梗引種 效果是可靠的 個洋桔梗品種從定植至凋謝的時長相近 天數(shù) 最多相差 是因為其品種為中生或者中晚生的緣 故 貴州天氣夏無酷暑 引進的 個洋桔梗品種花期 在 之間 若岔口安排得當 可滿足市場夏季 秋季的用花 以主成分分析所得值作為新指標進行聚類分析 可將不同洋桔梗引種效果進行分類 級 優(yōu)勝白色 級 驚艷綠色 級 蕾娜香檳 級 露西塔 粉 色 露西塔 紫邊 級 柯羅馬淺紫改良 級 露 西塔 綠色 級 美人醉 紅色 由此可見 優(yōu)勝 白色 驚艷綠色 蕾娜香檳品種適合在貴州栽培 其他 品種也有各自的優(yōu)點 在貴州引種時可適量選擇 起到 豐富市場的作用 下轉(zhuǎn)第 頁 問題探討 李 鵬 等 玉木耳的鑒定及其生長最佳營養(yǎng)條件研究 譚 對第三代雜交白色毛木耳變種的研究中得到其 最佳碳氮源分別為葡萄糖和酵母膏 本研究中酵母膏 同樣為玉木耳的適宜碳源之一 但最佳碳源的差異很 有可能是供試菌株品種不同所致 并且菌絲生長情況 受培養(yǎng)基多種因子共同影響 兩研究中最適碳源上的 差異也有可能源于供試培養(yǎng)基其他成分 而培養(yǎng)基內(nèi) 不同成分影響因子的影響力大小也可通過正交試驗所 得 但本試驗尚未開展這類研究 本研究主要針 對玉木耳適宜的碳源和氮源的選擇進行了正交試驗 分析得到玉木耳最優(yōu)碳氮源組合為 即最 佳碳氮混合培養(yǎng)基配方為可溶性淀粉 蔗糖 豆粕粉 蛋白胨 維生素 瓊脂 去離子水 為玉木耳優(yōu)質(zhì)母種生產(chǎn)提供理論依據(jù) 以期為玉 木耳在貴州的引種示范和規(guī)模化 標準化推廣奠定 基礎(chǔ) 參考文獻 馬海霞 屈直 馬子龍 等 適宜海南栽培的毛木耳品種篩選 試驗 熱帶農(nóng)業(yè)科學 王秀秀 玉木耳子實體多糖抗氧化 抗炎癥和保肝作用分析 泰安 山東農(nóng)業(yè)大學 張旭 賈俊 張愛國 等 玉木耳新品與傳統(tǒng)黑木耳營養(yǎng)成分 檢測及分析研究 食品安全導刊 姜建新 徐代貴 王致欽 等 玉木耳高產(chǎn)栽培技術(shù) 農(nóng)村 新技術(shù) 王月 任梓銘 于延申 玉木耳保健功效及栽培技術(shù)要點 吉林蔬菜 林汝楷 傅俊生 上官舟建 玉木耳的 分析 食用菌 學報 李曉 張闊譚 木耳屬白色變異菌株的研究進展 食藥用 菌 李玉 李曉 圖說玉木耳優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培 北京 中國農(nóng)業(yè) 出版社出版社 姚清華 陳國平 顏孫安 等 兩種木耳營養(yǎng)分析與評價 營養(yǎng)學報 李曉 蘇文英 玉木耳大棚掛袋出耳管理技術(shù) 食藥用 菌 曹玉春 玉木耳化學成分及其藥理活性的研究 長春 吉 林農(nóng)業(yè)大學 羅信昌 陳士瑜 中國菇業(yè)大典 第 版 北京 清華大 學出版社 圖力古爾 蕈菌分類學 北京 科技出版社 余姚 耳 中新貴 玉木耳 農(nóng)村新技術(shù) 黃藝寧 袁濱 柯麗娜 白背毛木耳母種培養(yǎng)基碳源氮源研 究 長江大學學報 自然科學版 張闊譚 毛木耳白色變種的良種選育 長春 吉林農(nóng)業(yè)大 學 莫偉鵬 劉遠超 胡惠萍 等 白肉靈芝菌絲體生物學特性 的初步研究 中國食用菌 上接第 頁 參考文獻 夏忠強 吳艷華 王再鵬 洋桔梗切花設(shè)施栽培技術(shù) 北方 園藝 傅巧娟 沈國正 張延恒 洋桔梗育苗技術(shù) 杭州農(nóng)業(yè)與科 技 桂敏 莫錫君 吳旻 等 洋桔梗切花栽培管理技術(shù) 中國 種業(yè) 沈敏東 盆花新秀 洋桔梗栽培技術(shù) 花卉 馬洪英 洋桔梗天津地區(qū)引種及栽培技術(shù)研究 天津 天 津大學 陳玉芹 胡永亮 張麗萍 等 基于主成分和聚類分析的德宏 橡膠林土壤肥力評價 熱帶作物學報 劉永志 主成分分析和聚類在科學技術(shù)數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用 長春 吉林大學 李向華 常汝鎮(zhèn) 中國春大豆品種聚類分析及主成分分析 作物學報 周蓉 蔣芳玲 梁梅 等 基于表型性狀的番茄品種評價和遺 傳多樣性分析 西北農(nóng)業(yè)學報 張夢瀟 周文化 周虹 等 不同品種紫薯營養(yǎng)主成分及聚 類分析 中國糧油學報 李健 張媛媛 張敏 等 基于主成分分析方法的藍莓礦質(zhì) 營養(yǎng)吸收綜合評價 江蘇農(nóng)業(yè)科學 左小平 種香草花卉在金昌地區(qū)的引種栽培及適應(yīng)性研 究 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 劉玉愛 侯建華 高志軍 等 玉米引種材料的主成分分析 和聚類分析 玉米科學 蔣鵬遠 常鵬杰 劉志高 等 杭州地區(qū)酢漿草種質(zhì)資源引 種栽培試驗研究 種子