兰科白及属（Bletilla Rchb.）大约有6种,分布于亚洲的缅甸北部经我国至日本。我国有4种,分别是白及（Bletilla striata Rchb.）和黄花白及（Bletilla ochracea Schltr.）、小白及[Bletilla formosana (Hayata) Schltr.]、华白及[Bletilla sinensis (Rolfe) Schltr.]。主要分布于我国的江苏北部到台湾南部,浙江东部到西藏的东南部。白及、黄花白及、小白及的花色繁多,花瓣正反面有颜色变化,尤其是唇瓣,唇瓣上的花色及斑纹变化多样、株型挺立、花朵繁茂,整体具有较高的园艺观赏价值。同时白及属植物的假鳞茎有较高的药用价值,假鳞茎均供药用,有止血补肺、生肌止痛之效[1]。当前,国内白及属植物研究主要集中在以下几个方面：白及属植物的资源分布[2,3];白及属植物假鳞茎药用物质的提取及测试分析[4,5];白及属植物资源在临床医学上的应用研究[6,7];白及属植物资源的繁殖[8,9];白及属植物遗传多样性研究[10,11]。但对白及属植物资源评价、育种方面研究鲜有报道。
目前,层次分析法（AHP）在环境评价、生态资源、植物资源等方面的评价应用广泛,如评价园林观赏植物、药用植物、地被植物等。夏冰等[12]基于层次分析法对木瓜属海棠植物进行景观价值评价,筛选出适合在郑州生长的‘大富贵’‘红宝石’‘绿宝石’品种。宋一岚等[13]对70份蝴蝶兰资源在开花时期进行花、叶、梗、分叉等多方面品质性状进行测量调查,经R型聚类分析和Q型聚类分析选育小型蝴蝶兰新品种。陈和明等[14]利用层次分析法对大花蕙兰8个品种的10个性状进行综合评价,筛选出‘开心果’‘韩国小姐’和‘欲望’3个品种。陈慧玲等[15]基于层次分析法对13份药用石斛种质资源进行资源评价,最终筛选出4份优质种源,湖北的霍山石斛、江西的桐皮石斛、浙江的青杆铁皮石斛等。白及属植物具有观赏性好、适应性强、药用价值高等特点,因此对其进行资源评价及筛选工作,为白及属植物种质创新提供新材料,同时丰富园林植物的多样性。
1 材料与方法
1.1 材料
本研究从全国不同省份或地区引入了12份白及（表1）,每份白及40株,共计480株。
表1 实验材料Tab. 1 List of experimental materials |
| 序号Code | 名称 Latin name | 来源地Origin | 序号Code | 名称Latin name | 来源地Origin |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 白及Bletilla striata | 湖北 | 7 | 黄花白及Bletilla ochracea | 湖北 |
| 2 | 白及Bletilla striata | 四川 | 8 | 黄花白及Bletilla ochracea | 陕西 |
| 3 | 白及Bletilla striata | 安徽 | 9 | 黄花白及Bletilla ochracea | 广西 |
| 4 | 白及Bletilla striata | 重庆 | 10 | 小白及Bletilla formosana | 四川 |
| 5 | 白及Bletilla striata | 陕西 | 11 | 小白及Bletilla formosana | 台湾 |
| 6 | 白及Bletilla striata | 江西 | 12 | 小白及Bletilla formosana | 云南 |
1.2 评价方法
本研究对白及属植物进行资源评价及筛选,主要是运用层次分析法（Analytical Hierarchy Process）,简称AHP,最早在20世纪70年代提出,该方法是将一个评价系统分成若干个评价准则层,准则层再分成若干个指标层,依次层层深入,使得评价体系全面而准确。同时定性与定量相结合以进行相对重要性比较,提高其客观性、可行性、科学性和可靠性[16]。
1.2.1 建立白及属植物资源评价体系的指标 白及属植物资源评价体系分为目标层、准则层、指标层。基于白及属植物的具体性状及实际情况,同时结合层次分析法以确定白及属资源评价模型：目标层A主要是白及属植物资源综合评价;准则层B主要是观赏特性B1、适应性B2、栽培与管理B3 ;指标层C主要是白及属植物资源评价模型的13个具体性状指标,如表2所示。
表2 白及属植物资源综合评价模型Tab. 2 Comprehensive resource comprehensive evaluation model of Bletilla species |
| 目标层A Objective layer | 准则层B Standard layer | 指标层C Index layer |
|---|---|---|
| 白及属植物资源 综合评价体系A | 观赏特性B1 | 花色C1 |
| 花期C2 | ||
| 花量C3 | ||
| 唇瓣颜色C4 | ||
| 花葶粗度C5 | ||
| 花显现度C6 | ||
| 适应性B2 | 生长势C7 | |
| 耐湿性C8 | ||
| 耐盐性C9 | ||
| 耐碱性C10 | ||
| 抗日灼性C11 | ||
| 栽培与管理B3 | 繁殖性C12 | |
| 管理难易程度C13 |
各指标测定具体如下：花色测量用英国皇家园艺比色卡从每份白及属群体种源开的花中任意选5朵,对选取的5朵花的花色进行比对;花期测量是每份白及属种源群体从第1朵开花到花全部凋谢的时间;花量测量是指花繁盛期的群体花朵数量;花葶粗度指在花繁盛期测量花葶最粗部分的直径大小;花显现度指盛花期叶肩以上至花葶顶部高度与叶肩至地面的高度的比,即花显现度=叶肩以上至花葶顶部高度/叶肩至地面的高度。以上所有指标均测定5次以上,取平均值。耐湿性实验主要是以白及属植物在水浸没土壤80%左右为条件处理,结合形态、生理及评分细则表确定其抗性。耐盐性主要是利用NaCl（分析纯,99.9%）配置不同盐浓度的溶液即100、300、500 mmol/L,结合形态、生理及评分细则表确定其抗性。耐碱性主要是利用NaHCO3和NaOH配置成pH为8、9、10的碱性胁迫环境,结合形态、生理及评分细则表确定其抗性。抗日灼性主要测定叶片灼伤率再结合评分表确定其抗性。繁殖性以每丛白及属种源的球茎及芽点数量为准,重复5次。管理难易程度及生长势根据实际情况及对应评分细则表确定。
1.2.2 确定综合评价指标权重 将权重调查表、具体指标性状评分表发放给20位白及相关的专家,采用5分制（表3）,对13项指标进行赋分,然后对收回的问卷调查结果进行数据统计。将统计的数据输入Yaahp 6.0,进行两两因素相对重要性比对及一致性检验,最终确定各项指标层的权重值大小。
表3 白及属植物资源评价具体细节评分表Tab. 3 Score table of specific details of resource evaluation in Bletilla species |
| 指标层 Index layer | 评分Grades | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
| C1 | 深紫色 | 浅紫色、金黄色 | 白色、嫩黄色 | ||
| C2 | 多于30 d | 20~30 d | 10~20 d | 少于10 d | |
| C3 | 10~15朵 | 5~10朵 | 0~5朵 | ||
| C4 | 白底紫红色斑 纹,边缘紫色圈 | 嫩黄底浅棕色斑纹,边缘白圈;黄底砖红色斑纹/黄底紫斑纹,边缘紫色斑圈 | 白底紫红色 | ||
| C5 | >5 mm | 3~5 mm | 1~3 mm | ||
| C6 | <1.0 | 1.0~1.2 | >1.2 | ||
| C7 | 很强,完全体现 其观赏特性 | 强,能体现主要 观赏特性 | 一般,可体现 主要观赏特性 | 差,仅体现少数 观赏特性 | |
| C8 | 强 | 一般 | 较差 | 差 | |
| C9 | 强 | 一般 | 较差 | 差 | |
| C10 | 强 | 一般 | 较差 | 差 | |
| C11 | 强 | 一般 | 较差 | 差 | |
| C12 | 强 | 一般 | 较差 | 差 | |
| C13 | 容易,无需过多打理 | 一般 | 困难 | ||
2 结果与分析
2.1 白及属植物资源综合评价体系的构建
表4 白及属植物资源综合评价体系指标权重分配Tab. 4 Weight value distribution result of comprehensive evaluation index system of Bletilla species |
| 一级指标 index | 权重 Weight value | 二级指标 Index | 权重 Weight value |
|---|---|---|---|
| 观赏特性B1 | 0.453 | 花色C1 | 0.315 |
| 花期C2 | 0.164 | ||
| 花量C3 | 0.176 | ||
| 唇瓣花色C4 | 0.105 | ||
| 花葶粗度C5 | 0.116 | ||
| 花显现度C6 | 0.124 | ||
| 适应性B2 | 0.306 | 生长势C7 | 0.246 |
| 耐湿性C8 | 0.219 | ||
| 耐碱性C9 | 0.158 | ||
| 耐盐性C10 | 0.158 | ||
| 抗日灼性C11 | 0.219 | ||
| 栽培与管理B3 | 0.241 | 繁殖性C12 | 0.362 |
| 管理难易程度C13 | 0.638 |
表5 白及属植物资源综合评价体系Tab. 5 Evaluation system of germplasm resources of Bletilla species |
| 目标层A Object layer | 准则层B Standard layer | 指标层C Index layer |
|---|---|---|
| 白及属植物资源综合评价体系A | 观赏特性B1 (0.453) | 花色C1 (0.315) |
| 花期C2 (0.164) | ||
| 花量C3 (0.176) | ||
| 唇瓣颜色C4 (0.105) | ||
| 花葶粗度C5 (0.116) | ||
| 花显现度C6 (0.124) | ||
| 适应性B2 (0.306) | 生长势C7 (0.246) | |
| 耐湿性C8 (0.219) | ||
| 耐盐性C9 (0.158) | ||
| 耐碱性C10 (0.158) | ||
| 抗日灼性C11 (0.219) | ||
| 繁殖性C12 (0.362) | ||
| 管理难易程度C13 (0.638) |
2.2 白及资源综合评价
图1 上海适生白及属植物资源综合评价得分聚类分析图Fig. 1 Cluster analysis of comprehensive evaluation score of natural resources Bletilla species in Shanghai |
表6 白及属植物资源综合评价得分值Tab. 6 Comprehensive evaluation score results of Bletilla species |
| 种源序号 Code of germplasms | 各指标层具体评分Specific scores of index layers | 综合加权分 Comprehensive weighted score | 总得分排序 Total score ranging | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | C9 | C10 | C11 | C12 | C13 | |||
| 1 | 4 | 5 | 4 | 5 | 3 | 5 | 5 | 3 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 4.374 | 4 |
| 2 | 4 | 5 | 1 | 3 | 3 | 5 | 5 | 3 | 2 | 3 | 4 | 5 | 5 | 3.895 | 8 |
| 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 3 | 5 | 5 | 4.261 | 5 |
| 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 3 | 5 | 5 | 3 | 3 | 2 | 4 | 5 | 5 | 4.452 | 3 |
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 5 | 3 | 3 | 3 | 5 | 5 | 5 | 4.620 | 1 |
| 6 | 4 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 4 | 5 | 4 | 4 | 3 | 5 | 5 | 4.498 | 2 |
| 7 | 3 | 5 | 5 | 4 | 3 | 3 | 5 | 3 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 4.151 | 6 |
| 8 | 3 | 5 | 4 | 4 | 3 | 3 | 5 | 3 | 2 | 3 | 1 | 5 | 5 | 3.726 | 10 |
| 9 | 4 | 3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 4 | 3 | 1 | 3 | 4 | 5 | 5 | 3.853 | 9 |
| 10 | 5 | 3 | 4 | 4 | 3 | 5 | 4 | 1 | 1 | 3 | 3 | 3 | 5 | 3.676 | 12 |
| 11 | 3 | 5 | 5 | 4 | 3 | 4 | 3 | 3 | 1 | 3 | 4 | 3 | 5 | 3.689 | 11 |
| 12 | 4 | 5 | 4 | 4 | 3 | 4 | 4 | 3 | 3 | 4 | 4 | 3 | 5 | 3.972 | 7 |
表7 白及属植物资源综合评价得分值Tab. 7 Comprehensive evaluation score results of Bletilla species |
| 种源序号 Code of germplasm | 观赏特性（0.453） Ornamental characteristic | 适应性（0.306） Adaption | 栽培与管理（0.241） Cultivation and management | 总分 Total score | 总得分排序 Total score ranking |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 4.277 | 4.027 | 5.000 | 4.374 | 4 |
| 2 | 3.539 | 3.553 | 5.000 | 3.895 | 8 |
| 3 | 4.768 | 2.930 | 5.000 | 4.261 | 5 |
| 4 | 4.768 | 3.553 | 5.000 | 4.452 | 3 |
| 5 | 4.884 | 3.930 | 5.000 | 4.620 | 1 |
| 6 | 4.569 | 4.000 | 5.000 | 4.498 | 2 |
| 7 | 3.785 | 4.027 | 5.000 | 4.151 | 6 |
| 8 | 3.609 | 2.896 | 5.000 | 3.726 | 10 |
| 9 | 3.720 | 3.149 | 5.000 | 3.853 | 9 |
| 10 | 4.159 | 2.492 | 4.276 | 3.676 | 12 |
| 11 | 3.909 | 2.903 | 4.276 | 3.689 | 11 |
| 12 | 4.048 | 3.623 | 4.276 | 3.972 | 7 |
表8 白及属植物资源综合评价情况Tab. 8 Comprehensive evaluation score results of Bletilla species |
| 类别 Category | 来源地Origin | 拉丁名 Latin name | 综合得分 Comprehensive score |
|---|---|---|---|
| 优异种源Ⅰ | 陕西 | Bletilla striata | 4.620 |
| 江西 | Bletilla striata | 4.498 | |
| 重庆 | Bletilla striata | 4.452 | |
| 湖北 | Bletilla striata | 4.374 | |
| 安徽 | Bletilla striata | 4.261 | |
| 湖北 | Bletilla ochracea | 4.151 | |
| 优良种源Ⅱ | 云南 | Bletilla formosana | 3.972 |
| 四川 | Bletilla striata | 3.895 | |
| 广西 | Bletilla ochracea | 3.853 | |
| 陕西 | Bletilla ochracea | 3.726 | |
| 台湾 | Bletilla formosana | 3.689 | |
| 四川 | Bletilla formosana | 3.676 |
2.3 白及属植物资源的筛选
通过上述白及属植物资源综合评价体系及得分聚类分析,筛选出观赏性优良且适应性良好的6份种源即陕西白及、江西白及、重庆白及、湖北白及、安徽白及、湖北黄花白及（表9）。可见,白及较好的种源主要是陕西白及、江西白及、重庆白及、湖北白及、安徽白及,黄花白及较好的种源主要是湖北黄花白及。筛选出来的6份种源其观赏性优良且适应性强,总体具有很好的综合优势,花色深浅变化不一,唇瓣纹路多样,茎干粗壮,植株均挺拔秀丽,可作为优质的父母本,为园林园艺应用提供新材料。
表9 12个白及属植物种源具体加权得分细则Tab. 9 Detailed rules of weighted scoring table of 12 Bletilla species |
| 类别 Category | 排序 Range | 图片 Picture | 名称 Latin name | 观赏特性 Ornamental characteristic | 适应性 Adaption | 栽培与管理 Cultivation and management | 综合评价得分 Comprehensive evaluation score |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 优异种源Ⅰ | 1 |  | Bletilla striata (from Shaanxi) | 2.212 | 1.203 | 1.205 | 4.620 |
| 2 |  | Bletilla striata (from Jiangxi) | 2.069 | 1.224 | 1.205 | 4.498 | |
| 3 |  | Bletilla striata (from Chongqing) | 2.160 | 1.087 | 1.205 | 4.452 | |
| 4 |  | Bletilla striata (from Hubei) | 1.937 | 1.232 | 1.205 | 4.374 | |
| 5 |  | Bletilla striata (from Anhui) | 2.160 | 0.896 | 1.205 | 4.261 | |
| 6 |  | Bletilla ochracea (from Hubei) | 1.714 | 1.232 | 1.205 | 4.151 | |
| 优良种源Ⅱ | 1 |  | Bletilla formosana (from Yunnan) | 1.833 | 1.108 | 1.031 | 3.972 |
| 2 |  | Bletilla striata (from Sichuang) | 1.603 | 1.087 | 1.205 | 3.895 | |
| 3 |  | Bletilla ochracea (from Guangxi) | 1.685 | 0.963 | 1.205 | 3.853 | |
| 4 |  | Bletilla ochracea (from Shanxi) | 1.635 | 0.886 | 1.205 | 3.726 | |
| 5 |  | Bletilla formosana (from Taiwan) | 1.771 | 0.888 | 1.030 | 3.689 | |
| 6 |  | Bletilla formosana (from Sichuan) | 1.884 | 0.762 | 1.030 | 3.676 |
3 讨论与结论
本研究利用层次分析法构建了一套较完整的白及属植物资源评价体系,当中包括观赏特性、适应性、栽培与管理三方面13个指标层。白及属植物的观赏特性准则层主要是花色、花期、花量、唇瓣颜色、花葶粗度、花显现度6个指标层。花色在观赏特性准则层的比例权重占主要,其次是花量。从专家的调查结果上看,白及属的观赏特性方面总体比较看重深紫色花色、花期长且多于30 d以上,花量大,唇瓣颜色偏紫红色,边缘有紫色圈,花葶粗且花显现度好的种源。观赏性强的白及属植物,有望大面积种植成花境、花海等景观。一方面增加园林观赏应用方面的植物材料,丰富园林景观,另一方面有利于扩大药用白及属植物的种植,减少对野生资源的依赖。
本研究白及属植物的适应性准则层主要是生长势、耐湿性、耐碱性、耐盐性、抗日灼性5个指标层,其中权重分配较大的是生长势。上述抗性实验均结合了上海的土壤、气候条件等情况,进行科学地资源评价及抗性筛选。耐盐性抗性实验则按照黄相玲等[17]盐胁迫方法,进行了白及属植物的耐盐性抗性筛选。耐湿性实验则按照肖玉苹[18]渍水处理等水湿胁迫方法,进行白及属植物的耐湿性抗性实验筛选。抗日灼性实验则按照王君等[19]具体叶面灼伤程度进行评价。此方法既可以单独评估白及属植物的耐湿性、耐盐性、抗日灼性的抗性强弱,同时亦可提高白及属植物评价体系的全面性和可靠性。其次,研究得出白及的生长势总体优于黄花白及和小白及,综合各抗性筛选及生长势方面的适应性评价,适应性从高到低依次是：湖北白及、湖北黄花白及、江西白及、陕西白及、云南小白及、重庆白及、四川白及、广西黄花白及、台湾小白及、安徽白及、陕西黄花白及、四川小白及。从试验结果来看,所选出的种源综合性状表现优良,与生产实际基本相符,尤其是本次筛选出的6份优质白及属种源可作为育种的优质父母本,为白及属植物的新品种育种、扩大种植提供研究基础。