摘 要：亞麻作為園林景觀植物在園林造景方面有很大的應(yīng)用潛力，進(jìn)行亞麻表型多樣性分析并確定適宜進(jìn)行園林造景的亞麻材料，能夠?yàn)閬喡榛ɑ艿暮侠砼渲蔡峁﹨⒖迹瑸槠湓趫@林造景的科學(xué)合理性提供數(shù)據(jù)支撐。以新培育的200個亞麻品系為試驗(yàn)材料，測定其觀賞性狀指標(biāo)，調(diào)查和統(tǒng)計花瓣色、花柱色、花藥色、花絲色、株高、工藝長、分枝、蒴果等相關(guān)指標(biāo)，進(jìn)行表型多樣性分析，同時結(jié)合園林造景特點(diǎn)，分析亞麻花卉在景觀應(yīng)用中的配置設(shè)計，探究亞麻作為園林景觀植物的觀賞潛力。結(jié)果表明，200份亞麻品系的8個觀賞表型性狀間的變異性較大；亞麻花色在主成分分析中貢獻(xiàn)率最高，其中花瓣色和蒴果特征值較大；R型聚類分析將亞麻的8個性狀聚為3類，觀花性狀聚為一類，觀株性狀聚為一類，觀果性狀聚為一類；Q型聚類分析將200份亞麻材料聚為6類，第Ⅰ類群（176個亞麻品系）、第Ⅱ類群（KJ054、KJ117、KJ118、KJ127、KJ138、KJ153、KJ154、KJ191、KJ192、KJ197）、第Ⅲ類群（KJ002、KJ006、KJ007、KJ010、KJ014、KJ016）和第Ⅴ類群（KJ094、KJ115、KJ189、KJ193、KJ199、KJ200）的亞麻材料表型性狀表現(xiàn)優(yōu)異，適合作觀花或觀株花卉。綜上所述，200份亞麻材料具有豐富的表型多樣性，在園林中有良好的應(yīng)用前景，亞麻可作為一種觀賞性與實(shí)用性相結(jié)合的新型園林花卉。
關(guān)鍵詞：亞麻；表型性狀；多樣性；聚類分析
亞麻（Linum usitatissmum L.）為亞麻科（Linaceae）亞麻屬一年生草本植物，是重要的特色經(jīng)濟(jì)作物，工業(yè)對亞麻的需求每年都在增加[1-3]。亞麻具有品種多樣、顏色豐富、適應(yīng)性強(qiáng)、生存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，部分亞麻品種花卉呈現(xiàn)藍(lán)色或紫色，藍(lán)色和紫色花卉相對于其他色彩的花卉而言較為稀少，在園林景觀中屬于珍稀花卉，具有較高的園林花卉開發(fā)價值，應(yīng)用前景廣闊[4-6]。
亞麻作為集經(jīng)濟(jì)和觀賞于一體的植物，極適合作為園林花卉應(yīng)用于園林景觀設(shè)計中。近年來，亞麻花卉的園林應(yīng)用研究逐漸受到重視。桑利民等[7-8]研究了純藍(lán)色花卉亞麻品種在園林景觀中的應(yīng)用，為亞麻作為園林觀賞花卉提供了理論支撐。吳廣文[9]在關(guān)于波蘭亞麻的考察報告中表明，波蘭已開展亞麻花卉繁殖、亞麻盆栽改良等相關(guān)研究，證明了亞麻作為園林花卉的極大潛力。Rozhmina等[10]對來自俄羅斯聯(lián)邦麻類作物研究中心的一批亞麻種質(zhì)進(jìn)行了表型多樣性分析，選取代表不同形態(tài)類型的406個樣品，對各種農(nóng)藝性狀進(jìn)行了深入定量評估，證實(shí)亞麻性狀在觀賞方面具有優(yōu)勢。葉劍秋[11]論述了藍(lán)色亞麻的繁殖與栽培特性，為藍(lán)色亞麻在園林花卉中作為盆栽花材提供了數(shù)據(jù)參考。因此，研究亞麻觀賞表型性狀對推動亞麻在園林花卉中的應(yīng)用至關(guān)重要。
近年來很多學(xué)者也對亞麻資源表型多樣性進(jìn)行了研究[12-13]，但對于亞麻觀賞性方面的研究仍較少。對亞麻觀賞表型多樣性進(jìn)行分析，可為確定亞麻花卉選育方向提供關(guān)鍵依據(jù)。本研究對200份亞麻品系的表型多樣性進(jìn)行分析，并討論不同亞麻類群適宜的景觀設(shè)計，以期對現(xiàn)有亞麻種質(zhì)資源特性進(jìn)行挖掘，為亞麻作為園林觀賞花卉的栽培和選育提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
供試材料為200份亞麻品系，命名為KJ001~KJ200，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所選育并提供。試驗(yàn)地點(diǎn)為黑龍江省肇源縣亞麻試驗(yàn)田（45°50′N，126°51′E），該地區(qū)氣候?qū)僦袦貛Т箨懶詺夂颉?/font>
1.2 試驗(yàn)方法
各小區(qū)種植面積4m2（2m×2m），播種密度約2000粒/m2，共10行區(qū)，平均行距20cm，種植密度均勻，田間管理工作按常規(guī)方式進(jìn)行。
1.3 性狀指標(biāo)測定
測量花瓣色、花柱色、花藥色、花絲色、株高、工藝長、分枝、蒴果等主要觀賞性狀，設(shè)置4次重復(fù)，去除最大值和最小值后計算平均值。指標(biāo)測定依據(jù)NY/T 3759—2020《農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源評價規(guī)范亞麻》及《亞麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[14]。采用等級編碼方法對性狀進(jìn)行處理，表型性狀及其賦值標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 亞麻表型性狀及其測量方法和賦值規(guī)則
1.4 數(shù)據(jù)分析
利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和制圖，利用SPSS 20.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對200個亞麻品系的8種性狀觀測值采用R型聚類分析方法和Q型聚類分析方法進(jìn)行分組（測量范圍采用平方歐式距離，標(biāo)準(zhǔn)化方法使用Z得分法），并繪制聚類分析圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 亞麻性狀變異分析
圖200份亞麻品系的8個觀賞表型性狀分析表明，極差最大的為株高和工藝長，均達(dá)到70.00cm；其次是蒴果，為27.00個，表明這些性狀具有較高的多樣性（表2）?；ò晟?、花藥色、花柱色和花絲色的極差均小于10.00，相對集中。參試亞麻品系8個主要觀賞性狀的變異系數(shù)在9.40%~37.91%之間，變異程度整體上較大，表明200份亞麻品系資源類型較為豐富，可為亞麻新品種選育提供豐富的基礎(chǔ)材料?；ò晟?、分枝和蒴果變異系數(shù)均在30.00%以上，分別為34.96%、35.58%和37.91%；變異系數(shù)最小的為花柱色，花藥色的方差高于花柱色和花絲色；200份亞麻品系在作觀花用途時，其花朵性狀變異程度依次為花瓣色>花藥色>花絲色>花柱色。
表2 亞麻主要觀賞性狀變異分析
2.2 主成成分分析
在主成分分析中，當(dāng)特征值≥1或累計貢獻(xiàn)率>85%時，該主成分具有代表性。由表3、表4可知，前4個主成分的累計貢獻(xiàn)率為86.502%，這4個主成分能夠表達(dá)8個表型性狀的主要遺傳信息，而其他主成分的特征值均小于1，貢獻(xiàn)率幅度平緩，不具代表性。主成分1的特征值為2.343，貢獻(xiàn)率為29.287%，花瓣色、花藥色和花柱色這3個性狀的載荷值較高，這一主成分表達(dá)的是亞麻花色情況。主成分2特征值為2.126，貢獻(xiàn)率為26.574%，株高、工藝長和分枝這3個性狀的載荷值較高，這一主成分表達(dá)的是亞麻植株形態(tài)特征。主成分3特征值為1.262，貢獻(xiàn)率為15.771%，花絲色性狀的載荷值較高，這一主成分主要表現(xiàn)亞麻花朵的內(nèi)部形態(tài)，對花卉景觀設(shè)計影響不大。主成分4特征值為1.190，貢獻(xiàn)率為14.869%，蒴果性狀的載荷值較高，這一主成分主要表現(xiàn)亞麻的果實(shí)情況。
表3 亞麻表型性狀的特征值、貢獻(xiàn)率及累計貢獻(xiàn)率
表4 亞麻表型性狀主成分載荷矩陣
2.3 R型聚類分析
對亞麻8個表型性狀進(jìn)行R型聚類分析，由圖1可知，當(dāng)歐式距離Ll=20時，200份亞麻品系的8個表型性狀可聚為3大類，第I類包含株高、工藝長和分枝3種性狀；第II類僅有蒴果1種性狀；第Ⅲ類包含花瓣色、花藥色、花柱色和花絲色4種性狀。第I類中株高和工藝長優(yōu)先聚為一類，分枝單獨(dú)一類，表明亞麻株高和工藝長相互間影響較大，而分枝數(shù)量主要與亞麻種植密度有關(guān)，在景觀設(shè)計中可對亞麻進(jìn)行叢植，觀賞性更佳。第II類中僅有蒴果，表明蒴果變化與其他表型性狀關(guān)聯(lián)不大，因此在園林景觀設(shè)計中，進(jìn)行亞麻觀果景觀設(shè)計時無需重點(diǎn)考慮其他表型對亞麻蒴果的影響；第Ⅲ類中的花瓣色和花藥色性狀最先聚為一類，其次是花柱色與花絲色，表明這4個性狀之間的相關(guān)程度較高。
圖1 亞麻表型性狀的R型聚類分析
2.4 Q型聚類分析
在全面分析表型性狀的基礎(chǔ)上，依據(jù)變異分析、主成分分析、R型聚類分析結(jié)果，對200份亞麻品系的測試性狀進(jìn)行Q型聚類分析（表4）。當(dāng)歐式距離Ll=10時，所有品種可分為6個類群，第Ⅰ類群包含176份亞麻品系，占比88.00%；主要特征是花瓣色為紫色和淺藍(lán)色，花柱色和花絲色均為藍(lán)色，花藥色為橘黃色和藍(lán)色，花色整體為藍(lán)色和紫色，屬于園林花卉中的稀有花色；株高正常偏高（平均值97.95cm）、工藝長偏高（平均值73.41cm）、分枝較多（平均值5.20個）、蒴果較少（平均值12.39個），總體適合作觀花及觀株花卉，不適于作觀果花卉。
第Ⅱ類群包含10份亞麻品系，占比5.00%；主要特征是花瓣色為紫色和淺藍(lán)色，花藥色、花絲色和花柱色均為藍(lán)色，觀賞性較好；株高相對偏低（平均值67.80cm）、工藝長最低（平均值43.90cm）、分枝較少（平均值3.70個）、蒴果較少（平均值11.20個），總體適合作為園林景觀適栽材料。
第Ⅲ類群包含6份亞麻品系，占比3.00%；主要特征是花瓣色為紫色和淺藍(lán)色，花藥色和花柱色均為藍(lán)色，花絲色為白色，花朵整體較為獨(dú)特，可以作為花壇點(diǎn)綴或大面積叢植；株高最高（平均值103.83cm）、工藝長最高（平均值73.83cm）、分枝較多（平均值6.83個）、蒴果正常（平均值13.00個），總體適合作觀株花卉。
第Ⅳ類群有1份亞麻品系，占比0.50%；主要特征是花瓣色為粉色，花柱色和花藥色為黃色和橘黃色，花絲色為藍(lán)色，園林用可作為其他花卉的點(diǎn)綴；株高正常偏低（平均值83.00cm）、工藝長偏低（平均值45.00cm）、分枝最多（平均值8.00個）、蒴果最多（平均值20.00個），粉色花朵較為常見，但蒴果較多，可作觀果花卉，或可在布置花鏡、花壇和花帶時搭配使用。
第Ⅴ類群包含6份亞麻品系，占比3.00%；主要特征是花瓣色、花柱色和花絲色為白色，花藥色為橘黃色和淺灰色；株高正常偏高（平均值93.83cm）、工藝長偏高（平均值71.67cm）、分枝較多（平均值5.50個）、蒴果較少（平均值11.17個），總體上在園林景觀設(shè)計中可以作為花鏡的點(diǎn)綴。
第Ⅵ類群僅1份亞麻品系，占比0.50%；主要特征是花瓣色為粉色，花柱色為白色，花藥色橘黃色，花絲色為藍(lán)色；株高正常（平均值90.00cm）、工藝長正常（平均值60.00cm）、分枝正常偏多（平均值7.00個）、蒴果最多（平均值20.00個）。鑒于該類群花色整體較雜，且粉色花卉在園林中較為常見，園林造景中講究色彩純凈，富于層次變化，因此該類群不建議作為園林花卉。
表4 亞麻 Q 型聚類分析及表型性狀平均值
3 討論與結(jié)論
亞麻具有廣泛的環(huán)境適應(yīng)能力和良好的抗逆性，在園林造景方面潛力巨大，黑龍江省作為亞麻之鄉(xiāng)，擁有豐富的亞麻資源，可進(jìn)一步培育適宜園林造景的亞麻新品種，用于林下地被、護(hù)坡濕地及水生景觀等[15]。對亞麻表型性狀多樣性進(jìn)行分析，可為亞麻在園林景觀設(shè)計方面的應(yīng)用提供參考。在景觀設(shè)計中，觀花亞麻和觀株亞麻要做到層次分明、各具特色，才能吸引更多游客觀賞。熟悉和掌握亞麻主要觀賞性狀，對提高亞麻園林造景應(yīng)用及品種創(chuàng)新具有重要意義。因此，為更好地了解亞麻在園林應(yīng)用中的生長特性，做好在園林方面亞麻育種中目標(biāo)性狀的篩選工作，本研究對200份亞麻品系進(jìn)行了表型多樣性分析。
研究表明，當(dāng)某一性狀變異系數(shù)≥10%時，所選材料間差異顯著[16-18]。本研究中200份亞麻品系的表型性狀的變異系數(shù)在9.40%~37.91%之間，差異較大，多樣性程度豐富。王莉等[19]研究新疆地區(qū)亞麻性狀變化時發(fā)現(xiàn)，株高過高將影響亞麻工藝長和蒴果數(shù)。潘慧云[20]對230份亞麻材料進(jìn)行表型鑒定，探索了農(nóng)藝和品質(zhì)性狀的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)工藝長度與株高的相關(guān)性最大。本研究中200份亞麻品系表型性狀中株高和工藝長的變異系數(shù)為11.97%和15.06%，在主成分分析中株高、工藝長和分枝這3個性狀的載荷值較高，且聚為一類，表明工藝長、株高和分枝直接關(guān)聯(lián)性較大，并相互影響。200份亞麻品系表型性狀在花瓣色和花藥色間差異較大，不同個體間變異豐富，類型廣泛，可以為亞麻在園林方面的高效利用和選育適宜園林造景的亞麻新品種提供豐富的遺傳變異材料。本研究主成分分析將亞麻的8個表型性狀分為4個主成分因子，第1主成分為花瓣色、花藥色和花柱色因子，主要表達(dá)亞麻花色情況，花色獨(dú)特的亞麻更適合作為園林觀賞花卉。Q型聚類分析將200份亞麻品系分為6個類群，結(jié)合主成分分析，第I類群亞麻材料花色為藍(lán)色和紫色，株高正常偏高，但蒴果較少，不適于作觀果花卉，可作觀花及觀株花卉；第Ⅱ類群花瓣色為紫色和淺藍(lán)色，其他部位均為藍(lán)色，顏色純凈，適合作觀花花卉；第Ⅲ類群花瓣色為紫色和淺藍(lán)色，花絲色為白色，花朵整體較為獨(dú)特，適合作觀花及觀株花卉；第Ⅳ類群粉色花朵較為常見，但蒴果較多，僅可作觀果花卉，品種較為單一；第Ⅴ類群花朵顏色整體為白色，株高正常偏高可作觀花和觀株花卉；第Ⅵ類群表現(xiàn)較差，不適宜作為選育亞麻園林花卉的目標(biāo)親本，但可作為其他種質(zhì)資源進(jìn)行篩選或拓展。
綜上所述，200份亞麻品系中，第Ⅰ類群、第Ⅱ類群、第Ⅲ類群和第Ⅴ類群表型性狀表現(xiàn)優(yōu)異，花色為藍(lán)色、紫色和白色，屬于園林花卉中的稀有花色，適合作觀花或觀株花卉，可以作為園林適栽優(yōu)良材料。亞麻既有經(jīng)濟(jì)作用又具有觀賞作用，可作觀花、觀果和觀株兼?zhèn)漕愋?，可與建筑小品、喬木樹木或其他園林植物配置，布置花鏡、花壇和花帶，亦或獨(dú)立構(gòu)成景觀空間[21-22]。但不同栽培環(huán)境對亞麻花卉觀賞應(yīng)用的影響較大，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的環(huán)境及氣候條件進(jìn)行景觀配置，促進(jìn)亞麻向園林應(yīng)用方面發(fā)展。
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