Welcome to Chinese Journal of Tropical Crops,
Crop Culture and Nutrition, Genetic Breeding

Comprehensive Evaluation of 70 Ornamental Characters of Phalaenopsis

  • SONG Yilan 1, 2 ,
  • ZHANG Yingjie 1 ,
  • SUN Jixia 1 ,
  • ZHANG Jingwei 1 ,
  • GUO Wenjiao 1 ,
  • WANG Lei 1, 2 ,
  • LIU Xueqing , 1, *
Expand
  • 1. Yantai Agricultural Science and Technology Institute, Yantai, Shandong 265500, China
  • 2. Yantai University, Yantai, Shandong 265500, China
* LIU Xueqing,E-mail:

Received date: 2019-02-23

  Request revised date: 2019-06-20

  Online published: 2020-01-21

Abstract

The leaf length, leaf width, peduncle length, pedicel thick, length, width, number per plant flowers, flower, flower color, double rate, branch number, and peduncle length measure quality traits of 70 butterfly orchid resources in the flowering period were investigated. Based on R type cluster analysis and Q type cluster analysis, the species were comprehensively evaluated with coefficient of variation analysis, analytic hierarchy process and variance analysis methods. The results showed that the most significant difference between the species was the number of bifurcation, and the largest variability was the number of bifurcation. The similarity of flower length, flower width, color, leaf width, number of flowers per plant, peduncle width, leaf length and peduncle length was high. The similarity of the other traits was far from each other, indicating that the phenotypic traits of phalaenopsis evolved independently. Through the above research, the comprehensive evaluation of the 70 species was conducted comprehensively and objectively, contributing to the breeding of new varieties.

Cite this article

SONG Yilan , ZHANG Yingjie , SUN Jixia , ZHANG Jingwei , GUO Wenjiao , WANG Lei , LIU Xueqing . Comprehensive Evaluation of 70 Ornamental Characters of Phalaenopsis[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2020 , 41(1) : 43 -48 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.01.006

蝴蝶兰为兰科蝴蝶兰属(Paphiopedilum),因其花大叶美很受大众欢迎。目前花卉评价体系大多在海棠[1]、郁金香[2]、菊花[3]、红山茶[4]、三色堇[5]等花卉品种上多有报道。蝴蝶兰性状评价仅有少数,陈和明等[6]对蝴蝶兰品质性状构建了综合评价体系,杨珺[7]对蝴蝶兰58份资源进行聚类分析,将58份蝴蝶兰资源分为8大类群。袁圆等[8]采用主成分分析法对12个蝴蝶兰主要性状进行了评价分析。陈和明等[9]对21种商品蝴蝶兰主要性状进行了分析。李娜等[10]通过主成分与聚类分析对中小花型蝴蝶兰品种进行了分析;周俐宏等[11]利用灰色关联度对10个品种的蝴蝶兰进行综合评价。目前对于蝴蝶兰的研究领域多为杂交育种[12]、组织培养[13]、基因工程[14]、花期调控[15]等,笔者对70份蝴蝶兰资源的性状进行了品质性状评价,为选育优质蝴蝶兰植物打下坚实的理论基础,为蝴蝶兰杂交培育新品种提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

实验材料为福建省漳州市引进的蝴蝶兰资源70份(表1),现保存于山东省烟台市农科院花卉中心。
表1 蝴蝶兰观赏性状数据

Tab. 1 Ornamental character data of phalaenopsis

品种名
Varieties
株幅PD/cm 叶长LL/cm 叶宽
BW/cm
花梗长PL1/cm 花梗粗PT/cm 花朵
长度FL/cm
花朵
宽度FW/cm
单株
花朵数
NFPP
花色
得分
SFC
双梗率DIR/% 分叉数
BN/%
花香
SF
叶片
姿态
BP
花序梗
长度PL2/cm
2188 37 26 6.0 42 0.5 10.0 8.0 8 9 0.00 0.00 半直立 16
黄金树 36 18 6.5 54 0.7 6.5 5.5 10 8 5.56 2.78 水平 12
小清新 37 21 6.5 42 0.4 8.5 7.0 8 1 0.00 0.00 半直立 15
MK1788 28 16 12.0 15 0.6 5.5 4.5 15 5 0.00 0.00 半直立 16
黄金美人 40 23 7.0 65 0.8 8.0 8.0 10 8 0.00 0.00 半直立 22
彼自豪 27 14.5 6.5 28 0.5 5.0 4.5 17 5 25.00 0.00 水平 18
圣诞树 25 15 5.0 10 0.4 5.0 4.5 35 5 100.00 0.00 半直立 14
沙拉黄金 27 14 6.5 31 0.5 6.0 5.5 14 5 100.00 83.33 半下垂 8
黑天鹅 30 19 7.5 63 0.7 11.0 8.0 8 3 0.00 0.00 半直立 25
美乐蒂 30 19 7.0 42 0.6 5.0 4.5 20 6 77.78 125.00 水平 13
金色阳光 33 22 6.0 53 0.5 9.0 7.5 8 2 0.00 0.00 半直立 19
仙女 36 17 9.0 56 0.6 11.0 7.5 8 9 5.56 0.00 水平 23
胭脂 37 23 7.5 65 0.8 9.0 7.0 8 3 0.00 0.00 半直立 19
粉娇娘 30 17 15.0 32 0.6 7.0 6.0 13 2 72.50 22.50 水平 19
华丽-2 39 22 10.0 60 0.6 11.0 8.5 8 10 2.78 0.00 半下垂 25
品种名
Varieties
株幅PD/cm 叶长LL/cm 叶宽
BW/cm
花梗长PL1/cm 花梗粗PT/cm 花朵
长度FL/cm
花朵
宽度FW/cm
单株
花朵数
NFPP
花色
得分
SFC
双梗率DIR/% 分叉数
BN/%
花香
SF
叶片
姿态
BP
花序梗长度PL2/cm
幸运 28 20 11.0 70 0.7 10.0 6.0 11 11 83.30 0.00 半直立 28
柳林凤凰 24 16 16.0 35 0.4 6.0 5.2 13 5 0.00 0.00 水平 20
3R534 27 13 8.5 21 0.4 4.0 3.5 28 11 0.00 0.00 半直立 14
2363 22 15 8.5 32 0.5 6.0 5.0 9 6 0.00 0.00 水平 16
WK1583 30 15 10.0 36 0.6 6.5 5.5 14 5 0.00 0.00 半直立 22
WK1355 34 20 6.0 30 0.7 7.5 6.5 13 8 0.00 0.00 半直立 13
粉色噜噜 19 12 7.0 26 0.4 5.0 4.5 11 2 11.11 0.00 水平 18
2370 28 13 7.5 33 0.6 6.0 5.5 24 2 0.00 0.00 半直立 14
红猫宝贝 9 6 8.5 38 0.5 8.0 5.0 17 2 5.00 40.00 半直立 15
KV622 30 15 8.0 53 0.6 8.5 7.0 7 6 0.00 0.00 水平 16
光芒四射 31 20 10.0 58 0.6 10.0 9.0 7 4 0.00 0.00 半直立 13
V3 35 8 8.5 64 0.6 10.0 9.0 7 1 5.56 0.00 半直立 23
LR625 36 23 6.0 54 0.5 12.0 8.0 11 4 0.00 0.00 半直立 25
枫叶 41 20 10.5 60 0.7 12.0 8.0 10 4 5.56 0.00 水平 27
樱桃番茄 23 12 5.5 30 0.4 4.5 4.0 20 5 85.94 46.88 水平 8
WK1789 32 18 7.0 30 0.6 4.5 5.0 25 9 0.00 0.00 半直立 13
绿宝石 35 19 9.0 50 0.5 7.5 5.0 10 5 100.00 0.00 水平 9
2678 34 15 7.5 60 0.7 6.5 6.0 13 9 0.00 0.00 半直立 26
1462 25 18 18.0 58 0.5 9.0 6.0 8 2 0.00 0.00 半直立 22
巧克力 28 16 9.5 58 0.4 6.0 5.0 7 7 8.34 0.00 水平 12
招财猫 31 19 7.6 56 0.5 8.0 5.0 8 4 0.00 0.00 半直立 19
白闪电 25 21 18.5 57 0.8 8.0 6.0 7 2 19.44 5.56 半直立 15
中国红 26 23 8.7 66 0.7 11.0 8.5 8 9 0.00 0.00 半直立 19
阿金山姑娘 34 7 9.5 65 0.7 10.5 7.5 8 11 0.00 0.00 半直立 21
鸿霖玫瑰 33 21 9.0 74 0.8 13.5 8.5 11 10 0.00 0.00 半直立 34
矩宝珊瑚-2 33 19 8.2 62 0.5 9.4 7.6 9 4 0.00 0.00 半直立 27
WK1561 41 23 9.5 63 0.6 9.5 8.5 10 4 0.00 0.00 半直立 26
火凤凰 42 25 7.0 72 0.6 10.0 7.5 9 9 8.30 0.00 水平 23
快乐舞者 40 21 18.5 67 0.6 11.0 8.5 10 4 6.00 0.00 水平 26
浮云 46 24 8.0 55 0.8 9.5 8.0 10 3 16.67 0.00 水平 23
大轮深红 48 21 9.0 31 0.9 11.0 10.0 10 11 0.00 0.00 水平 31
金苹果 33 23 7.0 41 0.8 9.0 8.0 8 7 5.60 11.10 水平 18
满天红 28 16 8.0 28 0.7 10.0 9.0 9 9 83.30 0.00 半直立 15
金桔 31 18 8.0 34 0.6 8.0 7.0 7 5 100.00 0.00 半直立 13
一串红 28 20 7.0 47 0.5 10.0 8.0 10 4 0.00 0.00 半直立 31
月光兰 37 23 7.0 42 0.5 10.0 8.0 7 9 0.00 0.00 水平 21
大辣椒 34 21 10.0 50 0.7 9.0 8.0 11 11 2.78 5.56 半直立 30
巨无霸 40 25 10.0 55 0.6 12.0 9.0 8 9 0.00 0.00 半直立 43
红玛瑙 42 26 9.0 43 0.6 7.0 5.0 8 9 0.00 0.00 水平 25
甜格格 40 21 6.0 23 0.6 7.0 5.0 8 8 25.00 16.67 半直立 12
昌新黄金 28 17 16.0 17 0.6 6.0 5.0 8 5 0.00 138.89 水平 7
劳伦斯 43 22 10.0 22 0.6 5.0 5.5 6 5 0.00 138.89 水平 14
凤尾蝶 32 19 6.0 22 0.6 7.0 6.0 6 4 0.00 0.00 水平 15
珊瑚 40 21 7.0 22 0.6 7.0 6.0 6 4 0.00 0.00 水平 29
日本姑娘 44 23 7.0 40 0.7 9.0 7.0 10 8 0.00 0.00 水平 27
佳禾樱桃 22 13 6.0 20 0.5 8.0 7.0 6 8 0.00 0.00 半下垂 10
黑珍珠 31 16 8.0 43 0.5 10.0 8.0 9 9 0.00 0.00 半直立 26
樱桃咖啡 27 14 6.0 19 0.4 5.0 4.5 9 11 19.44 16.68 水平 13
品种名
Varieties
株幅PD/cm 叶长LL/cm 叶宽
BW/cm
花梗长PL1/cm 花梗粗PT/cm 花朵
长度FL/cm
花朵
宽度FW/cm
单株
花朵数
NFPP
花色
得分
SFC
双梗率DIR/% 分叉数
BN/%
花香
SF
叶片
姿态
BP
花序梗长度PL2/cm
金玉满堂 28 18 8.0 24 0.4 6.0 5.0 9 5 8.33 2.78 水平 12
仙桃 40 21 8.0 50 0.7 10.0 7.0 10 3 8.33 16.67 半直立 26
凯蒂猫 29 14 7.0 25 0.4 7.0 5.0 6 9 27.78 33.33 半下垂 18
沙西米 27 13 6.0 19 0.7 8.0 7.0 6 8 8.33 0.00 半下垂 17
紫水晶 23 15 6.0 16 0.4 6.0 5.0 8 3 0.00 0.00 半直立 15
樱花 29 17 7.0 32 0.4 7.0 6.0 7 2 100.00 111.11 半下垂 16
黄花 40 24 6.0 39 0.6 10.0 9.0 8 8 25.76 76.00 水平 15

Note: PD. Plant diameter; LL. Leaf length; BW. Blade width; PL1. Pedicel length; PT. Pedicel thick; FL. Flower length; FW. Flower width; NFPP. Number of flowers per plant; SFC. Scores of flower color; DIR. Double infarction rate; BN. Branch number; SF. The smell of flowers; BP. Blade profile; PL2. Peduncle length.

1.2 方法

1.2.1 材料性状的测量记录 2018年在烟台市农科院对70份蝴蝶兰资源的品质性状进行观测记录,并对花色进行编码:白色(1分)、白色与紫红镶嵌(2分)、白色与深紫镶嵌(3分)、白色与暗紫镶嵌(4分)、黄色与紫红镶嵌(5分)、黄色与深紫镶嵌(6分)、黄色与暗紫镶嵌(7分)、黄色(8分)、紫红(9分)、深紫(10分)和暗紫(11分)。
1.2.2 性状分析方法 参考陈和明等[6]和袁圆等[8]的方法对蝴蝶兰数量分类方法,通过方差分析和变异系数分析对蝴蝶兰的性状进行分析,并用SPSS软件对蝴蝶兰的性状进行R型聚类分析及Q型聚类分析。

2 结果与分析

2.1 蝴蝶兰品种资源分析

2.1.1 蝴蝶兰性状的比较 对70份蝴蝶兰资源的14个性状进行分析(表1),花色出现频率最多的为黄色、紫红镶嵌、紫红色,出现频率均为12次,花色频率最少的为白色,仅出现2次。70份资源中具有花香的有15个品种,其中‘昌新黄金’、‘劳伦斯’、‘紫水晶’、‘樱桃番茄’具有较浓花香。通过调查发现花朵作为蝴蝶兰品质性状评价体系的重要性状,花朵最宽的为‘大轮深红’。
2.1.2 蝴蝶兰性状的变异特征分析 选取70份蝴蝶兰资源的12个性状数据进行统计分析,发现平均变异系数为0.65(表2)。70份蝴蝶兰资源性状具有明显的差异,分叉数变异系数最大,为2.57,单株花朵数、花梗长的变异系数比其他花叶类变异系数约大一倍,在遗传育种时可选取符合相应要求的品种进行培育,品质性状的遗传多样性研究具有很大的空间。
表2 数量性状分析

Tab. 2 Quantitative trait analysis

项目Items 平均值
Average
标准偏差
Standard deviation
最大值
Maximum value
最小值
Minimum value
方差
Variance
变异系数
Mutation coefficient
株幅/cm 32.26 6.98 48.00 9.00 48.69 0.22
叶长/cm 18.35 4.37 26.00 6.00 19.13 0.24
叶宽/cm 8.57 3.01 18.50 5.00 9.05 0.35
花梗长/cm 42.79 16.92 74.00 10.00 286.32 0.40
花梗粗/cm 0.58 0.13 0.90 0.40 0.02 0.22
花朵长度/cm 8.16 2.22 13.50 4.00 4.94 0.27
花朵宽度/cm 6.58 1.57 10.00 3.50 2.46 0.24
单株花朵数 10.64 5.36 35.00 6.00 28.76 0.50
花色得分 6.04 2.95 11.00 1.00 8.68 0.49
双梗率/% 0.17 0.31 1.00 0.00 982.68 1.89
分叉数 0.13 0.33 1.39 0.00 10.77 2.57
花序梗长度/cm 19.29 6.93 43.00 7.00 47.98 0.36
2.1.3 蝴蝶兰各性状的R型聚类分析 对于70份蝴蝶兰资源的性状进行聚类分析可知(图1),当类间距离为15时,可以分为4大类,第1类为花朵长度、花朵宽度、花色等,第2类为株幅和花梗长,第3类为双梗率,第4类为分叉数。大多数性状分布都比较分散,蝴蝶兰在变异时表型性状是独自进化的,性状相似度较小,说明选取的这些性状具有合理性。
图1 R型聚类分析

1:株幅;2:叶长;3:叶宽;4:花梗长;5:花梗粗;6:花朵长度;7:花朵宽度;8:单株花朵数;9:花色;10:双梗率;11:分叉数;12:花序梗长度。

Fig. 1 R cluster dendrogram

1: Plant diameter; 2: Leaf length; 3: Blade width; 4: Pedicels; 5: Pedicel thick; 6: Flower length; 7: Flower width; 8: Number of flowers per plant; 9: Flower color; 10: Double infarction rate; 11: Branch number; 12: Peduncle length.

2.1.4 各个蝴蝶兰品种的Q型聚类分析 在R型聚类分析的前提下,对70份蝴蝶兰资源进行Q型聚类分析(图2)。当类间距离为25时,这70份蝴蝶兰资源分为了2大类,把‘沙拉黄金’、‘樱花’、‘美乐蒂’等与其他蝴蝶兰资源做出了区分,分析发现这些品种的分叉率都很高,且大部分都具有花香,这些品种的花色也都是基于黄色和白色,未曾出现紫红、深紫及暗紫。
图2 Q型聚类分析

Fig. 2 Q cluster dendrogram

2.2 蝴蝶兰观赏性状权重分析

与R型聚类分析、Q型聚类分析结果一致,花朵部分性状对于蝴蝶兰观赏性评价占有较大比重,且花朵长度、花朵宽度、单株花朵数、花色及花序梗长度权重较大(表3),在蝴蝶兰销售市场花朵性状也是重要的销售前提。
表3 蝴蝶兰性状指标权重

Tab. 3 Weight of Phalaenopsis character index

性状Trait P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 权重
Weight
P1 1 3 3 1/3 1/3 1/7 1/7 1/7 1/7 1/5 1/5 1/7 0.02
P2 1/3 1 1 1/5 1/5 1/9 1/9 1/9 1/9 1/7 1/7 1/9 0.01
P3 1/3 1 1 1/5 1/5 1/9 1/9 1/9 1/9 1/7 1/7 1/9 0.01
P4 3 5 5 1 1 1/5 1/5 1/5 1/5 1/3 1/3 1/5 0.04
P5 3 5 5 1 1 1/5 1/5 1/5 1/5 1/3 1/3 1/5 0.04
P6 7 9 9 5 5 1 1 1 1 3 3 1 0.15
P7 7 9 9 5 5 1 1 1 1 3 3 1 0.15
P8 7 9 9 5 5 1 1 1 1 3 3 1 0.15
P9 7 9 9 5 5 1 1 1 1 3 3 1 0.15
P10 5 7 7 3 3 1/3 1/3 1/3 1/3 1 1 1/3 0.07
P11 5 7 7 3 3 1/3 1/3 1/3 1/3 1 1 1/3 0.07
P12 7 9 9 5 5 1 1 1 1 3 3 1 0.15

Note: P1: Plant diameter; P2: Leaf length; P3: Blade width; P4: Pedicels; P5: Pedicel thick; P6: Flower length; P7: Flower width; P8: Number of flowers per plant; P9: Flower color; P10: Double infarction rate; P11: Branch number; P12: Peduncle length.

注:P1:株幅;P2:叶长;P3:叶宽;P4:花梗长;P5:花梗粗;P6:花朵长度;P7:花朵宽度;P8:单株花朵数;P9:花色;P10:双梗率;P11:分叉数;P12:花序梗长度。

3 讨论

70份蝴蝶兰资源的性状分析中花朵相关性状权重较大,方差相距也比较大,是以后蝴蝶兰新品种选育及生产应用培育的重要性状依据。变异系数最大的是分叉率及双梗率,二者相对不稳定,研究选育小型蝴蝶兰是新的市场趋势[16],笔者对于蝴蝶兰性状的研究是以后小型蝴蝶兰新品种选育的重要依据。
在对蝴蝶兰性状R型聚类分析中,发现花朵相关的性状距离较为接近,与分叉数、双梗率又有所距离,说明蝴蝶兰表型性状的变异各自独立,为蝴蝶兰品种品质性状综合分析奠定基础。进行Q型聚类分析时,将70份蝴蝶兰资源分为2大类,其中分叉率、双梗率、花色、花朵数、株幅作为分类的重要指标,研究发现花色普遍以紫色系较为受欢迎,与当前市场主要需求的紫红色,大花品种相吻合[17]
70种蝴蝶兰的12种性状的变异系数研究发现,分叉率的变异系数最高,这与袁圆等[8]对于12个蝴蝶兰的变异系数研究结果一致;与陈和明等[6]对18个品质性状的变异系数研究结果一致。笔者对于权重研究发现花朵部分权重最大,这与杨阳[18]对41种蝴蝶兰进行层次分析法研究发现的结论一致。对于变异系数、权重的研究,发现蝴蝶兰花朵部分具有较高的研究价值,为蝴蝶兰新品种选育与杂交育种优良后代具有积极的影响,蝴蝶兰的综合评价有利于解决蝴蝶兰种质收集与有效利用。
[1]
李明媛, 刘月, 王雪 , 等. 观赏海棠不同颜色评价方法比较[J/OL]. 分子植物育种: 1-16 [2018-11-27]. DOI: 10.13271/j.mpb.017.007521

[2]
熊亚运, 夏文通, 王晶 , 等. 基于观赏价值和种球再利用的郁金香品种综合评价与筛选[J]. 北京林业大学学报, 2015,37(1):107-114.

[3]
韩勇 . 切花菊品质综合评价体系的构建及性状遗传分析[D]. 南京: 南京农业大学, 2011.

[4]
谢云 . 浙江红山茶遗传多样性分析及观赏价值评价[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2011.

[5]
杜晓华, 刘会超, 张风娟 . 层次分析法在三色堇观赏性评价中的应用[J]. 东北农业大学学报, 2012,43(10):166-171.

[6]
陈和明, 吕复兵, 李佐 , 等. 蝴蝶兰品质性状综合评价体系的构建[J]. 中国农业大学学报, 2017,22(8):83-94.

[7]
杨珺 . 蝴蝶兰种质资源鉴定与评价[D]. 海口: 海南大学, 2010.

[8]
袁圆, 陈和明, 吕复兵 , 等. 12个蝴蝶兰品种主要性状的主成分分析[J]. 广东农业科学, 2015,42(13):54-59.

[9]
陈和明, 吕复兵, 朱根发 , 等. 21个商品蝴蝶兰主要性状评价研究[C]//中国观赏园艺研究进展. 北京: 中国林业出版社, 2011: 735-739.

[10]
李娜, 廖飞雄, 连芳青 , 等. 中小花型蝴蝶兰品种分类性状主成分与聚类分析[J]. 江西农业大学学报, 2009,31(2):231-236.

[11]
周俐宏, 潘百涛, 毕大宏 . 基于灰色关联度分析的蝴蝶兰品种评价[J]. 园艺与种苗, 2012(9):11-14.

[12]
黄玮婷, 曾宋君, 吴坤林 , 等. 蝴蝶兰属植物杂交育种研究进展[J]. 热带亚热带植物学报, 2012,20(2):209-220.

[13]
魏琪, 李凤兰, 胡国富 , 等. 蝴蝶兰快速繁殖研究进展[J]. 园艺学报, 2006(4):915-920.

[14]
孙汝斌, 余纽, 孙佩光 . 蝴蝶兰基因工程研究进展[J]. 北方园艺, 2014(12):177-180.

[15]
刘晓荣 . 蝴蝶兰花芽分化及花期调控研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2006.

[16]
徐筱璇 . 迷你蝴蝶兰市场畅销[J]. 农村实用科技信息, 2010(10):57.

[17]
郭艺 . 2009 年蝴蝶兰行情分析[J]. 农村实用技术, 2009(1):18.

[18]
杨阳 . 蝴蝶兰种质资源的综合评价[D]. 南京: 南京农业大学, 2012.

Outlines

/