專利名稱：一種快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于園林花卉育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花的方法。

背景技術(shù)：
石斛蘭，蘭科(Orchidaceae)石斛屬(Dendrobium)的多年生草本植物，屬附生蘭類。石斛蘭姿態(tài)優(yōu)美、花色艷麗、莖干挺拔，花期長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月，觀賞價(jià)值很高，而且是少有的具有香味的洋蘭，被譽(yù)為“世界四大觀賞洋蘭”之一，尤其深受東南亞洲人民的歡迎。石斛蘭依據(jù)花期的不同可分為春石斛和秋石斛。秋石斛自然花期在秋季，為頂生花序類，常做切花用。春石斛，為節(jié)生花序類，株高30～100cm，葉色蒼翠，直立的假鱗莖呈扁圓柱形，花朵碩大，花色豐富，多分枝，可同時(shí)觀花、葉、莖，特別適合作盆花栽培。春石斛自然花期為3～4月，花期調(diào)控可提前至春節(jié)或情人節(jié)開花，近年來逐漸成為市場(chǎng)暢銷的年宵高檔花卉，商業(yè)前景大。2004年的年宵花市場(chǎng)上，一盆4株組合，品質(zhì)優(yōu)良的春石斛盆花售價(jià)達(dá)1000元人民幣，在國(guó)際市場(chǎng)上的售價(jià)更高(葉香娟等，2007)。
石斛屬是蘭科中僅次于石豆蘭屬的第二大屬，該屬植物廣泛分布于亞洲熱帶、亞熱帶至大洋洲地區(qū)，總共有1000多個(gè)原生種，我國(guó)有74種和2變種，其中可作觀賞的石斛蘭有39種1變種。園藝栽培品種眾多，目前已有10700多個(gè)石斛蘭雜交種在英國(guó)園藝協(xié)會(huì)(RHS)登錄。大量的春石斛品種，在為其提供豐富的種質(zhì)資源的同時(shí)，增大了選種的難度。由于春石斛的巨大市場(chǎng)潛力，近年來篩選合適的已有品種與選育新品種已成為春石斛的主要研究熱點(diǎn)之一。對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的全方位品質(zhì)評(píng)價(jià)是春石斛育種、選種的基礎(chǔ)。花卉類品質(zhì)的評(píng)價(jià)常采用的方法有根據(jù)視覺效果直接分級(jí)(胡漢升等，2003)，或利用生物統(tǒng)計(jì)和感官判斷方法根據(jù)組距分級(jí)(武春霞等，2006)，或測(cè)取其數(shù)量性狀，然后對(duì)不同指標(biāo)的權(quán)重人工賦值，加權(quán)求和，最后根據(jù)和分級(jí)(周媛等，2006)。但這些方法中人為因素的影響明顯。目前，尚未見利用數(shù)學(xué)方法簡(jiǎn)化指標(biāo)，確定權(quán)重，直接根據(jù)春石斛數(shù)量性狀篩選優(yōu)質(zhì)盆花的方面的文獻(xiàn)報(bào)道，無法結(jié)合現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)技術(shù)建立數(shù)字化快速篩選方法，不利于其科學(xué)研究和規(guī)?；a(chǎn)。
聚類分析和主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)方法是一種比較科學(xué)的對(duì)相似指標(biāo)聚類，簡(jiǎn)化指標(biāo)，進(jìn)而確定指標(biāo)參數(shù)的方法。在花卉品種分類，土壤肥力評(píng)價(jià)，春石斛形態(tài)特征數(shù)量分析中已應(yīng)用(趙凱歌等，2004；隋躍宇等，2007；陳和明，2009)。本發(fā)明在前人工作的基礎(chǔ)上，首次創(chuàng)造性地將多元統(tǒng)計(jì)的方法應(yīng)用到了春石斛品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中，同時(shí)以各指標(biāo)的得分代替其標(biāo)準(zhǔn)化值，建立了一套完整的快捷、科學(xué)的優(yōu)質(zhì)品種與植株篩選方法，是建立數(shù)字化農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速、準(zhǔn)確地篩選春石斛盆花的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花的方法，它包括適合作為盆花的春石斛品種的篩選方法A和優(yōu)質(zhì)春石斛植株的篩選方法B，如下所示 A快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花品種的步驟 (1)以春石斛不同品種三年生開花植株為調(diào)查對(duì)象，隨機(jī)抽取各品種15～25株為樣本，獲得反映春石斛群體性狀的原始數(shù)據(jù)單元； (2)將各品種的平均值標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)各指標(biāo)間相關(guān)性進(jìn)行聚類分析，通過各主成分的貢獻(xiàn)率與特征系數(shù)計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重，建立綜合評(píng)價(jià)優(yōu)質(zhì)盆花春石斛品種的指標(biāo)及其權(quán)重的評(píng)價(jià)單元； (3)根據(jù)不同品種春石斛群體分布狀態(tài)，建立品種間的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系單元； (4)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)方程F＝∑λi*mi，(i＝1，2，3…10)，建立快速篩選適合作為盆花的春石斛品種的等級(jí)模型，即F＞3.5，1級(jí)；3＜F＜3.5，2級(jí)；2.5＜F＜3，3級(jí)；2＜F＜2.5，4級(jí)；F＜2，5級(jí)； (5)篩選得到1級(jí)盆花品種V1； B快速篩選V1品種優(yōu)質(zhì)植株的步驟 (1)以步驟A(5)中篩選出的1級(jí)盆花品種V1為試驗(yàn)材料，隨機(jī)抽取其中85～100株，調(diào)查反映該品種植株差異的原始數(shù)據(jù)； (2)確定綜合評(píng)價(jià)優(yōu)質(zhì)V1品種的指標(biāo)及其權(quán)重； (3)根據(jù)V1品種春石斛群體分布狀態(tài)，建立品種內(nèi)的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系單元； (4)構(gòu)建V1綜合評(píng)價(jià)方程F＝∑λi*ni，(i＝1，2，3…10)，求出各植株的觀賞特征值F值，建立快速篩選優(yōu)質(zhì)V1植株的等級(jí)模型，即F＞3.5，1級(jí)；3＜F＜3.5，2級(jí)；2.5＜F＜3，3級(jí)；2＜F＜2.5，4級(jí)；F＜2，5級(jí)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 (1)本發(fā)明首次將聚類分析、主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)方法與春石斛品種觀賞價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)結(jié)合，建立主要以數(shù)量性狀指標(biāo)直接評(píng)價(jià)春石斛綜合品質(zhì)的方法，減少主觀因素對(duì)春石斛盆花綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)的影響。
(2)應(yīng)用聚類分析方法從多項(xiàng)指標(biāo)中選取有代表性的指標(biāo)反映品種與植株的性狀，簡(jiǎn)化篩選體系，提高本方法的可操作性，利于推廣普及。
(3)通過各主成分的貢獻(xiàn)率pi以及其特征系數(shù)ri，計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重λi＝∑pi*ri，減少因?yàn)槿藶閷?duì)各指標(biāo)賦值導(dǎo)致的主觀性。
(4)以各個(gè)指標(biāo)的級(jí)別mi，ni代替原標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)帶入綜合評(píng)價(jià)方程F＝∑λi*mi，或F＝∑λi*ni，，簡(jiǎn)化計(jì)算。
(5)本發(fā)明中春石斛V1品種盆花品質(zhì)評(píng)價(jià)方法對(duì)春石斛其他品種的春石斛盆花的品質(zhì)評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)意義。



圖1是春石斛不同品種各指標(biāo)間相關(guān)性的聚類分析 其中，x1初花期；x2盛花期長(zhǎng)；x3總花期長(zhǎng)；x4枝花量；x5總花量；x6單花枝葉數(shù)；x7總?cè)~數(shù)；x8開花節(jié)數(shù)；x9此分枝的節(jié)數(shù)；x10徑粗；x11花枝長(zhǎng)；x12假鱗莖高；x13冠幅；x14花徑；x15葉長(zhǎng)；x16葉寬；x17花香；x18花色；x19整齊度；x20花節(jié)數(shù)比；x21花枝長(zhǎng)比；x22葉面積；x23單枝花序上小花量；x24分枝數(shù) 圖2春石斛V1品種各指標(biāo)間相關(guān)性的聚類分析 其中，x1初花期；x2盛花期長(zhǎng)；x3總花期長(zhǎng)；x4枝花量；x5總花量；x6單花枝葉數(shù)；x7總?cè)~數(shù)；x8開花節(jié)數(shù)；x9此分枝的節(jié)數(shù)；x10徑粗；x11花枝長(zhǎng)；x12假鱗莖高；x13冠幅；x14花徑；x15葉長(zhǎng)；x16葉寬；x17花香；x18花色；x19整齊度；x20花節(jié)數(shù)比；x21花枝長(zhǎng)比；x22葉面積；x23單枝花序上小花量；x24分枝數(shù) 圖3是春石斛優(yōu)質(zhì)盆花品種評(píng)選結(jié)果示例 其中，1(a)為春石斛V1號(hào)品種一分枝植株；5(b)為V5號(hào)品種二分枝植株；其余同
具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 A快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花品種的方法 (1)調(diào)查不同品種，獲得反映春石斛栽培品種群體性狀的原始數(shù)據(jù)。調(diào)查對(duì)象為即將開花的三年生不同品種，包括大花型、中花型與小花型，單枝、雙枝、三枝成熟假鱗莖，紅色、黃色、白色三色系等各種狀態(tài)。各品種隨機(jī)選取15～25株，分別調(diào)查以下24個(gè)性狀指標(biāo) 初花期x1(測(cè)定方法從處理開始到開花率達(dá)到10％的時(shí)間；單位天)， 盛花期長(zhǎng)x2(測(cè)定方法從開花率30％到剩余開花量占總花量50％的時(shí)間；單位天)， 總花期長(zhǎng)x3(測(cè)定方法從開花率10％到剩余開花量占總花量10％的時(shí)間；單位天)， 花開整齊度x19(測(cè)定方法盛花期長(zhǎng)占總花期長(zhǎng)的比例；單位朵)， 單枝花量x4(測(cè)定方法各假鱗莖上總花數(shù)；單位朵)， 總花量x5(測(cè)定方法達(dá)到統(tǒng)計(jì)要求的假鱗莖上的所有總花數(shù)；單位朵)， 花徑x14(測(cè)定方法花朵充分展開時(shí)兩個(gè)側(cè)萼頂部的最大長(zhǎng)度；單位厘米)， 花香x17(等級(jí)無香型，微香型，淡香型，香型，濃香型；分別對(duì)應(yīng)1，2，3，4，5分)， 花色x18(測(cè)定方法不同品種間，分為顏色鮮艷明快，顏色較鮮艷，顏色不鮮艷但協(xié)調(diào)，顏色較淺，有雜色，分別對(duì)應(yīng)1，2，3，4，5分；不同個(gè)體間花色，分為完全反映品種花色，基本反映品種花色，不能反映品種花色三類，分別對(duì)應(yīng)1，3，5分)， 單枝花序上小花量x23(測(cè)定方法單枝花量與連續(xù)開花節(jié)數(shù)之比；單位朵)， 開花節(jié)數(shù)x8(測(cè)定方法單株假鱗莖上開花節(jié)數(shù))， 花節(jié)數(shù)比x20(測(cè)定方法連續(xù)開花節(jié)數(shù)與總節(jié)數(shù)之比)， 花枝長(zhǎng)x11(測(cè)定方法從最底部花序基部到最上方花序基部；單位厘米)， 花枝長(zhǎng)比x21(測(cè)定方法花枝長(zhǎng)與假鱗莖高之比)， 冠幅x13(測(cè)定方法自然最寬幅度；單位厘米)， 假鱗莖粗x10(測(cè)定方法假鱗莖最粗部位的寬度；單位厘米)， 假鱗莖高x12(測(cè)定方法從根頸到假鱗莖最高端的長(zhǎng)度；單位厘米)， 此分枝的節(jié)數(shù)x9(測(cè)定方法單一假鱗莖的節(jié)數(shù))， 總?cè)~數(shù)x7(測(cè)定方法達(dá)到統(tǒng)計(jì)要求的假鱗莖上的所有總?cè)~數(shù))， 單花枝葉數(shù)x6(測(cè)定方法單枝假鱗莖上葉數(shù))， 葉長(zhǎng)x15(測(cè)定方法最大葉長(zhǎng)；單位厘米)， 葉寬x16(測(cè)定方法最大葉寬；單位厘米)， 葉面積x22(測(cè)定方法最大葉面積；單位平方厘米)， 分枝數(shù)x24(測(cè)定方法統(tǒng)計(jì)花量達(dá)到1/3最大花量的分枝)。
(2)確定綜合評(píng)價(jià)優(yōu)質(zhì)盆花春石斛品種的指標(biāo)及其權(quán)重。對(duì)以上24個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，利用SAS軟件程序進(jìn)行聚類分析，根據(jù)指標(biāo)間的相關(guān)性將指標(biāo)分為10個(gè)組合，保留每個(gè)組合中一個(gè)指標(biāo)，去除其余指標(biāo)，從而將篩選體系簡(jiǎn)化為10個(gè)指標(biāo)。針對(duì)不同品種或植株的10個(gè)主要性狀進(jìn)行主成分分析，得到各主成分的貢獻(xiàn)率pi以及各主成分的特征系數(shù)ri，通過計(jì)算分別得到10個(gè)指標(biāo)在品質(zhì)綜合影響中的權(quán)重λi＝∑pi*mi(表1)。
表1篩選出的春石斛品種的指標(biāo)與各指標(biāo)所占權(quán)重

(3)建立品種間的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系，劃分春石斛單因子級(jí)別。根據(jù)《盆栽春石斛產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)》，結(jié)合春石斛不同數(shù)量性狀指標(biāo)的分布范圍，將以上10個(gè)指標(biāo)分別分為以下5個(gè)等級(jí)。實(shí)施時(shí)，查表2可得到各品種單項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)，分別記作mi。
表2春石斛品種間的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
(4)構(gòu)建春石斛不同品種的綜合評(píng)價(jià)方程，求出各植株的觀賞特征值F值。構(gòu)建針對(duì)不同品種春石斛品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)方程，F(xiàn)＝∑λi*mi，(i＝1，2，3…10)，求出春石斛盆花品質(zhì)的觀賞特征值F值。
(5)建立春石斛的盆花品質(zhì)等級(jí)模型。根據(jù)已得到的F值，將春石斛的盆花品質(zhì)分為5個(gè)等級(jí)(表3)。
表3春石斛的盆花品質(zhì)等級(jí)
實(shí)施例2 B快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛植株的方法 (1)調(diào)查春石斛栽培品種V1，獲得反映V1群體性狀的原始數(shù)據(jù)。隨機(jī)選取85～100株三年生V1品種，按A(1)方法分別調(diào)查以上24個(gè)性狀指標(biāo)； (2)確定綜合評(píng)價(jià)V1品種優(yōu)質(zhì)盆花的指標(biāo)及其權(quán)重。利用A(2)方法得到10個(gè)指標(biāo)在品質(zhì)綜合影響中的權(quán)重λi＝∑πi*ni(表4)。
表4篩選出的V1號(hào)品種的簡(jiǎn)化指標(biāo)與各指標(biāo)所占權(quán)重
(3)建立V1品種的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系，劃分春石斛單因子級(jí)別。根據(jù)V1品種不同數(shù)量性狀指標(biāo)的分布范圍，將以上10個(gè)指標(biāo)分別分為以下5個(gè)等級(jí)。實(shí)施時(shí)，查表5可得到各品種單項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)，分別記作ni。
表5春石斛V1號(hào)品種的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
(4)構(gòu)建春石斛V1品種的綜合評(píng)價(jià)方程，求出各植株的觀賞特征值F值。構(gòu)建針對(duì)V1的綜合評(píng)價(jià)方程，F(xiàn)＝∑λi*ni，(i＝1，2，3…10)，求出V1盆花品質(zhì)的觀賞特征值F值。
(5)建立V1品種的盆花品質(zhì)等級(jí)模型。根據(jù)已得到的F值，將V1品種的盆花品質(zhì)分為5個(gè)等級(jí)(表3)。
除上述實(shí)施方案外，本發(fā)明還有針對(duì)除V1號(hào)品種以外的其他品種的評(píng)價(jià)體系，凡采用本技術(shù)流程得到的春石斛或者其他盆花的品質(zhì)評(píng)價(jià)體系，均落在本發(fā)明的要求保護(hù)范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種快速篩選春石斛盆花的方法，包括步驟A和步驟B，如下所示
A快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花品種的步驟
(1)以春石斛不同品種三年生植株為調(diào)查對(duì)象，隨機(jī)抽取各品種15～25株為樣本，獲得反映春石斛群體性狀的原始數(shù)據(jù)單元；
(2)將各品種各性狀的平均值標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)品種內(nèi)各指標(biāo)間相關(guān)性進(jìn)行聚類分析，通過各主成分的貢獻(xiàn)率與特征系數(shù)計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重，建立確定綜合評(píng)價(jià)優(yōu)質(zhì)盆花春石斛品種的指標(biāo)及其權(quán)重的分析單元；
(3)根據(jù)春石斛群體分布狀態(tài)，建立品種間的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；
(4)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)方程，建立快速篩選適合作為盆花的春石斛品種的等級(jí)模型，即F＞3.5，1級(jí)；3＜F＜3.5，2級(jí)；2.5＜F＜3，3級(jí)；2＜F＜2.5，4級(jí)；F＜2，5級(jí)；
(5)篩選得到1級(jí)盆花品種V1；
B快速篩選V1品種優(yōu)質(zhì)植株的步驟
(1)以步驟A中(5)篩選出的1級(jí)盆花品種V1為試驗(yàn)材料，隨機(jī)抽取其中85～100株，調(diào)查反映該品種植株差異的原始數(shù)據(jù)；
(2)確定綜合評(píng)價(jià)V1品種的指標(biāo)及其權(quán)重；
(3)建立V1品種的單因子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)體系；
(4)構(gòu)建V1品種綜合評(píng)價(jià)方程F＝∑λi*ri，(i＝1，2，3...10)，求出各植株的觀賞特征值F值，建立快速篩選質(zhì)春石斛植株的等級(jí)模型，即F＞3.5，1級(jí)；3＜F＜3.5，2級(jí)；2.5＜F＜3，3級(jí)；2＜F＜2.5，4級(jí)；F＜2，5級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于園林花卉育種技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速篩選優(yōu)質(zhì)春石斛盆花的方法。本發(fā)明的特征是，在盆栽春石斛的花期，通過對(duì)品種間與品種內(nèi)反映植株品質(zhì)的指標(biāo)的調(diào)查、分析與篩選，指標(biāo)參數(shù)值的設(shè)定，求出不同品種或同一品種不同植株間的觀賞特征值F值，根據(jù)F值的大小，將春石斛的盆花品質(zhì)分為5個(gè)等級(jí)，所得測(cè)試優(yōu)質(zhì)盆花的結(jié)果能準(zhǔn)確反映測(cè)試的春石斛盆花的品質(zhì)特性。本發(fā)明為春石斛優(yōu)質(zhì)盆花的篩選提供了科學(xué)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)易實(shí)用的指標(biāo)與方法，是建立數(shù)字化農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)G01N33/00GK101750471SQ200910273279
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者王彩云, 李麗, 麥榮章, 黃麗莉, 張曉慧 申請(qǐng)人:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)