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多年生草本球根植物白及为中国传统药材,始载于《神农本草经》[1],该属植物全球有6种,我国有4种[2]。性微寒,味苦、甘,具有化瘀止血、补肺生肌的功效,属止血类药,由于不当开发、生境恶化和品种退化等原因,我国当前白及的产量难以满足市场需求,白及资源短缺成为主要问题[3],现已列入《濒危动植物种国际贸易公约》予以保护[4]。白及多糖是中药白及中的有效成分,在包合材料、生物黏附材料、水凝胶材料、基因递送载体、血管栓塞材料和聚合物胶束材料等方面有着广泛的应用前景[5-6]。在园林景观方面,白及因其丰富的花色与适应性通过孤植或搭配种植的形式应用于各种造景中[7],结合仿野生林下栽培技术,以其特有的经济、生态以及社会效益助力乡村振兴。
花色是观赏花卉的主要评价指标,由于人眼色差的敏感受视觉、光学和心理等诸多要素影响[8],借助色差仪进行量化,并用聚类分析的方式对颜色进行分析,在花色测量中,目前最为常用的是CIELab颜色系统[9],借助L*、a*、b*参数选育对白及花色分类[10]。通过色差聚类分析白及花瓣颜色,对结合白及属表型性状相关性,为下一步观赏白及良种选育和杂交亲本的筛选提供参考依据。
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供试材料从西南地区白及主产区的科研单位、企业和种植户等处引种优良白及(Bletilla Striata (Thunb. ex Murray) Rchb. f.)、小白及(Bletilla formosana (Hayata) Schltr.)、黄花白及(Bletilla ochracea Schltr.)等白及种质资源,定植在成都市农林科学院白及种质资源圃中,并定期观察生长情况,白及种质资源来源如表1所示:
种类 Varieties 种苗来源 Seedling source 种类 Varieties 种苗来源 Seedling source 紫花白及 四川内江 紫花白及 四川彭州 紫花白及 四川都江堰 紫花白及 四川沐川 紫花白及 云南会泽 黄花白及 四川内江 紫花白及 云南曲靖 黄花白及 云南会泽 紫花白及 云南红河 黄花白及 四川金堂 紫花白及 四川汶川 小白及 四川沐川 Table 1. List of materials
仪器工具:KONICA MINOLTA CM-2600d色差仪、IBM SPSS Statistics 19、全遮光背景黑布、惠普电脑、剪刀等。
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CIELab三维色空间可以用L、a和b空间直角坐标系来表示,纵轴为L轴,2条正交水平轴分别为a、b轴,其中,L代表明度,a代表红色与绿色相比的程度,b值代表黄色与蓝色相比的程度,所有颜色都可以用L、a和b这3个数值表示。
白及盛花期采集花中萼片,用色差仪在标准光源D65下测定中萼片颜色,测量口径为0.8 cm,记录测量结果L*、a*和b*的数值,每个试验材料3个重复。并对测量值L*、a*和b*采用Ward离差平方和法进行聚类分析。
L*—明度,值越大表明所测样品表面越亮。
a*—红色或绿色值,最大值为199.99,正值为红色,负值偏绿。
b*―黄色或蓝色值,最大值同a,正值为黄色,负值偏蓝。
C*―彩度,到L*轴垂直举例,距离越大,彩度越大,C*=(a*2+b*2)1/2。
h*―色相角,表现为对象的坐标点与原点连接成的直线与a*轴之间的夹角,h*=arctan(b*/a*),表示不同的比色所得的色相[11]。
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对L、a和b采用Ward离差平方和法进行聚类分析,区间选择欧氏距离,将所测花卉分为8个色系。
色号 Color number L a b 颜色 Color C h 1 32.40~46.93 25.8~35.06 −30.38—18.69 紫色 41.62±3.09 −0.72±0.06 2 32.50~40.70 34.74~40.58 −32.87~−26.10 深紫 46.85±2.26 −0.66±0.03 3 49.25~54.00 17.94~23.40 −24.44~−19.02 粉紫 29.69±3.07 −0.81±0.01 4 61.79~68.90 4.69~9.61 −11.17~−3.01 淡紫 9.50±4.72 −0.75±0.16 5 40.16~49.60 11.83~22.20 1.34~6.42 粉 16.58±4.91 0.23±0.24 6 43.46~58.82 −0.18~11.35 12.14~37.49 淡橙 27.51±8.15 0.93±1.12 7 67.58~72.39 −5.70~−0.43 14.90~16.41 淡黄 16.34±0.97 −1.36±0.16 8 66.76~74.28 −10.86~−4.35 28.49~42.77 黄色 35.98±11.47 −1.34±0.04 注:L代表亮度,值越大越亮;a值代表红绿值,a值越大越红;b值代表黄蓝值,b值越大越黄。
Note:L stands for brightness, and the larger the value, the brighter it is; a value represents red and green value, and the larger the a value, the redder it is; b value represents the yellow and blue value, and the larger the b value, the more yellow it is. Table 2. Color interval diagram
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对不同色系的白及花进行观测分析,黄色花系一般植株偏大,且株型挺拔,花期较长如7号花色,但花叶对比度不高,观赏价值没有紫色花系高。紫色花系一般偏矮小,株型较为散,花期较短,但花叶对比度高,层次明显,观赏价值高。
就株高而言,白及花株高20 cm—64.3 cm,最高花茎高可达103 cm,花茎越高花显示度越佳,株型越挺拔,是兰花中“秀”的代表。不同花色花期不一,短花期最短有14 d,最高花期160 d,在一年内有接近半年的时间处于花期,可作为长花期观赏素材选育。
5号花色比较特别,2号与6号色艳丽,分别为紫色花系与黄色花系中饱和度(彩度C)最大值;1号花色比较普通,其余色号饱和度(彩度C)偏低,花色较暗较为一般品种。2号花色与6号花色C值较高,为最艳丽明亮花色,但其花期,株高,花型并不占据优势。
色号
Color number株高/cm
Height花长/cm
Flower length花宽/cm
Flower width最高花茎高/cm
Flower stem height花期/d
florescence1 平均值 41.16 3.31 4.62 49.98 43.64 方差 9.61 0.46 1.37 10.96 13.08 变幅 23—60.5 1.8—4 1.7—6.5 34.5—72.5 14—75 2 平均值 37.70 3.34 4.87 47.19 46.53 方差 5.73 0.33 1.32 6.86 15.99 变幅 27—48.3 2.8—4 2—6.3 35—59 16—72 3 平均值 49.46 3.06 4.26 56.92 56.40 方差 8.46 0.84 2.46 5.47 29.46 变幅 43—64.3 2—3.8 1.1—6.5 50—63 15—90 4 平均值 46.67 2.83 3.47 49.33 92.67 方差 6.81 0.58 2.29 10.69 48.21 变幅 39—52 2.5—3.5 1.9—6.1 37—56 37—121 5 平均值 26.67 3.30 5.63 44.33 51.67 方差 9.07 0.53 0.91 14.29 1.53 变幅 20—37 2.9—3.9 4.8—6.6 32—60 50—53 6 平均值 33.14 3.09 4.47 62.29 57.71 方差 9.67 0.35 0.47 22.19 20.77 变幅 18—46 2.5—3.5 3.8—5.1 43—103 32—90 7 平均值 44.43 3.17 4.73 74.33 101.33 方差 6.36 0.06 0.32 18.01 53.90 变幅 38.3—51 3.1—3.2 4.5—5.1 56—92 54—160 8 平均值 46.60 3.12 4.55 77.33 105.50 方差 6.89 0.26 0.19 15.03 44.33 变幅 38.3—53 2.8—3.5 4.3—4.8 51—93 53—160 Table 3. Flower length, width, plant height, flowering period, and stem height of different color codes
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在花色方面,L值为明度值,明度值与最高花茎高、花期、株高具有显著的正相关性,花色越明亮,花期越长、株高和最高花茎高越高;a值为红绿值,与最高花茎高、花期具有显著的负相关性,花色越偏红,花期越短,最高花茎高越矮;b值为黄蓝值,与最高花茎高、花期具有显著的正相关性,花色越偏黄,花期越长,最高花茎高越矮;C彩度值与花期具有显著性的负相关,花色越鲜艳,花期越短。
在生长表型方面,高与最高花茎高具备显著的正相关性,花茎越高,最高花茎高也越高。在花期方面,最高花茎高与花期具备显著的正相关性,花茎越高花期便越长。花的大小与色差值没有显著的相关性,白及花色分布广泛,且黄花白及与白及的花型差距不大,小白及花型偏小,但小白及与白及花色差距亦不大。
相关性
pearson's correlation株高
Height最高花茎高
Flower stem height花期
florescence花长*花宽
Flower patternL a b 最高花茎高 0.358** 花期 0.139 0.634** 花长*花宽 −0.073 −0.067 −0.225 L 0.302* 0.570** 0.607** −0.175 a −0.144 −0.556** −0.569** 0.129 −0.937** b −0.012 0.542** 0.497** −0.107 0.781** −0.936** C 0.036 −0.188 −.0389** 0.033 −0.640** 0.682** −0.523** 注:**. 在 .01 水平(双侧)上显著相关;*. 在 0.05 水平(双侧)上显著相关
Note: * * Significant correlation at level. 01 (bilateral); * Significant correlation at 0.05 level (bilateral)Table 4. Correlation analysis between growth characteristics and color difference values
Measurement and analysis of color difference of excellent ornamental Bletilla flowers in Southwest China
doi: 10.12172/202305300002
- Received Date: 2023-05-30
- Available Online: 2023-10-25
- Publish Date: 2024-02-25
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Key words:
- Bletilla /
- color difference analysis /
- correlation analysis
Abstract: The color difference of excellent ornamental Bletilla flowers in southwest region was measured and analyzed, and its correlation with growth characteristics was explored. The germplasm resources of Bletilla striata, Bletilla ochracea, Bletilla formosana in southwest region were collected, and their apparent traits were measured. The petal color was measured under standard light source D65, and classified by CIELab color system. The results showed that the flower colors were divided into 8 color systems: purple, deep purple, pink purple, light purple, pink, light orange, light yellow, and yellow. There was a significant correlation between the color difference of flower color and flowering period, plant height, and flower stem height. The establishment of a color difference evaluation model could provide a reference basis for the breeding of improved varieties and parent selection of the ornamental Bletilla.