CC BY
29
Научни трудове на Съюза на учените в България - Пловдив Серия В. Техника и технологии, том XIII., Съюз на учените, сесия 5 - 6 ноември 2015 Scientific Works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series C. Technics and Technologies, Vol. XIII., Union of Scientists, ISSN 1311-9419, Session 5 - 6 November 2015.
ОЦЕНКА И ГРУПИРАНЕ НА ОБРАЗЦИ ОТ ДРЕБНОПЛОДЕН ПИПЕР (CAPSICUMANNUUM SUBSP. MICROCARPUM) НА БАЗА ОСНОВНИ БИОЛОГИЧНИ И МОРФОЛОГИЧНИ ПРИЗНАЦИ ЧРЕЗ
КЛЪСТЕР АНАЛИЗ * Велика Кунева, **Милена Николова
* Аграрен университет- Пловдив
** Институт по растителни генетични ресурси- Садово
EVALUATION AND GROUPING OF SAMPLES OF SMALL SIZE FRUIT PEPPER (CAPSICUM ANNUUM SUBSP MICROCARPUM) BASED ON BASIC BIOLOGICAL AND MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS
BY CLUSTER ANALYSIS *Velika Kuneva, **Milena Nikolova
* Agricultural University- Plovdiv **Institute of Plant Genetic Resources - Sadovo
Abstract
The study was conducted at the experimental field of IPGR- Sadovo between 2009-2011. Samples tested were set on soil type meadow cinnamon soil. An object of examination were 9 samples of small- pepper (Capsicum annuum subsp. Microcarpum).
The purpose of the present paper was to identify the similarity and proximity of the genotypes using a hierarchical cluster analysis. The examined samples by a hierarchical cluster analysis were grouped into one cluster.
The classifications will increase the objectivity in the evaluation of samples on the base of morphological characteristics and the opportunity for different directions in the selection of small fruit peppers.
Key words: small size fruit peppers, cluster analysis, dendrogram
Въведение
Дребноплодният пипер (Capsicum annuum spp. microcarpum) е известен на хората от древни времена,традиционно се използва за подправка, овкусител и оцветител на храни, а в последно време намира широко приложение във фармацията, медицината и козметиката.
Плодовете на повечето растения от род Capsicum са богати на витамини B, C, E ровитамин А - каротен, протеини , разтворими захари и др. [4].
Нарастващото търсене на значителни количества пресен и преработен пипер за вътрешния пазар и за износ, в това число и на люти пипери, налага да бъде продължена научно-изследователската работа в областта на селекцията, с цел създаване на нови перспективни сортове, отговарящи на съвременните изисвания на пазара. Във връзка
с това е необходимо събирането и проучването на местни сортове и образци пипер и тяхното съхраняване, като така се благоприятства организирането и воденето на успешна селекционна работа на съвременно научно равнище.
Насоката на селекцията е свързана със създаване на нови сортове дребноплодни пипери с висока биологична оценка.
Целта на настоящото изследване е да се определи генетичната близост на 9 образци дребноплодни пипери и тяхното групиране на базата на важни морфологични показатели чрез използването на клъстер анализ [3, 6, 7, 8, 9].
Материал и методи
Експерименталната дейност е изведена в опитното поле на ИРГР- Садово през периода 2009 - 2011г. Изпитаните образци бяха заложени на почвен тип ливадно канеловидни смолници [2]. Растенията са отглеждани съобразно технологията за средно ранно полско производство [1]. Плодовете са прибрани в ботаническа зрялост.
Проучени са 9 образци местни дребноплодни пипери, събрани от експедиции в България и отледани в условията на ИРГР - Садово, както следва №1- А7Е0253; №2- А7Е0419; № 3-А8Е0162; № 4- А8Е0332; № 5- А8Е0515; № 6- А8Е0573; № 7- А9Е0585; № 8- А9Е0286; № 9- А9Е0362. Преобладаващи са образците от Южна България, което може да бъде видяно на таблицата 1.
N Каталожен N Произход Град, село Надморска височина (m) N Северна ширина E Източна ширина
1 A7E0253 България с.Горановци Кюстендил 541 42°26'57" 22034'38"
2 A7E0419 България с.Крушаре Сливен 144 42°33'65" 26022'26"
3 A8E0162 България с.Венец Бургас 190 42°38'11" 26041'39"
4 A8E0332 България Ивайловград Хасково 335 41°30'13" 26010'44"
5 A8E0515 България Свиленград Хасково 66 41°45'00" 26011'38"
6 A8E0573 България Тополовград Хасково 273 42°00'51" 26019'24"
7 A8E0585 България с.Крън Казанлък 419 42°39'20" 22022'31"
8 A9E0286 България с.Горановци Кюстендил 541 42°26'57" 22034'38"
9 A9E0362 България с.Крън Казанлък 419 2°39'20" 22022'31"
Таблица 1. Географски произход на пипер
Оценката на изпитаните образци е направена на базата на следните биометрични показатели: дължина на плода - хр диаметър на плода -х2; маса на плода- х3; маса на 1000 семена - х4; брой плодове на едно растение -х5; маса на плодовете на едно растение - x6; височина на храста- x7; брой разклонения -x8; дължина на листа -х9; ширина на листа- х10.
За индентифициране подобието и близостта на генотиповете е използван йерархичен клъстер анализ [5, 10]. Като мярка за сходство е използвано евклидовото междугрупово разстояние. За да се избегне различието в дименсиите на изследваните показатели, данните предварително са стандартизирани. Резултатите от клъстеризацията са представени графично чрез дендограма, показваща последователността на обединяване на обектите и формиране на клъстерите. Данните са обработени със статистическата програма SPSS.
Резултати и обсъждане
Групирането на изследваните образци дребноплодни пипери в отделни клъстери е показано чрез дендрограма на фиг.1, а междугруповите разстояния са посочени в таблица 2.
Съгласно проведената клъстеризация образците се групират в един основен клъстер с два подклъстера.
Първият подклъстер е по-хомогенен и включва образци №2 4 (А8Е0332), №2 9 (А9Е0362) и №7 (А9Е0585) ,близки по разклонения на храст, дължина на лист и дължина на плод. По-късно към него се присъединяват образци № 2 (А7Е0419) и № 5 (А8Е0515) са сходни по дължина и диаметър на плод, височина на храст и ширина на лист. Вторият основен клъстер включва образци №2 3 (А8Е0162) и №2 6 (А8Е0573), които са идентични по диаметър на плода и маса на 1000 семена.
Стъпки Комбинирани клъстери Коефициенти
Клъстер 1 Клъстер 2
1 4 9 7.990
2 2 5 10.023
3 3 6 10.991
4 4 7 11.364
5 2 4 14.344
6 2 3 17.473
7 2 8 21.724
8 1 2 31.926
Таблица 2. Комбиниране на клъстерите и междугруповите разстояния
о 5 1С 15 го гг
; —_
7 ---
; -
з ----
е -
г -
1 -
Фиг. 1. Дендрограма на базата на средните междугрупови евклидови разстояния
Генетически най-отдалечени от останалите линии са №1 (А7Е0253) и № 8 (А9Е0286) както помежду си, така и по отношение на другите линии. Те са с твърде големи междугрупови разстояния.
Голямата генетическа отдалеченост се дължи основно на различните произходни центрове и динамичните климатични условия в страната.
Заключение
Направените проучвания върху морфологичните показатели и продуктивни качества на образците дават насока на селекционерите за по добра оценка и групиране на дребноплодните пипери за използването им в направления, като хранително-вкусова, медицинска, козметична и др. За рентабилни могат да се приемат тези от тях, които са с близка геолого-географска принадлежност, от старите местни популации пипер, които не са в обсега на сортоподържането, но все още се използват в жив вид при отделни градинари. Те са ценни генетични източници и трябва да бъдат запазени и съхранени.
Литература
1. Веселинов, Е., Е. Еленков, В. Караиванов, Д. Попова, Й. Тодоров, Бл. Куманов, 1984. Пипер. Земиздат, С. 142.
2. Златев, Г., 1958. Почвите в Садовската опитна станция. Юбилеен сборник на Садовската опитна станция, София 19- 27.
3. Кръстева Л., Н. Велчева, Т. Мокрева, 2013. Оценка влиянието на морфологични и биохимични показатели върху стопанските качества в колекция дребноплодни образци домати, Растениевъдни науки, 50, 28-32.
4. Събева, М., Т.Тодорова, 1997. Биохимичен състав на интродуцирани образци пипер от колекция на ИИРР-Садово Научни трудове ВСИ-Пловдив, 42, N 1, 115-124.
5. Duran B. And P.Odelle, 1977. Cluster analysis, Moskow.
6. Krasteva L., I. Ivanova, N. Velcheva, 2010. Grouping of determinate local tomato varieties on the basis of cluster analysis, Agricultural Science and Technology, vol. 2, N 3, 113-115.
7. Krasteva, L.,T. Todorova, 2003. The Bulgarian Solanaceae collections. Solanaceaa Genetics Resources in Europe, IPGRI, Rome, Italy, 15-27.
8. Panayotov N., V. Gueorguiev, I. Ivanova, 2000. Characteristics and grouping of Fj pepper (Capsicum annuum L.) hybrids on the basis of cluster analysis by morphological characteristics of fruits. Capsicum & eggplant newsletter. № 19, University of Turin, Italy, 62-65.
9. Svetleva D., D. Dimova, Panayotov N., 2005. The evaluation of mutant lines Phaseolus vulgaris L. by their productivity properties. J. Sci. Agri. Res., Issued by the Association of Agricultural Engineers and Technicians of Serbia and Montenegro, vol. 66, 234, 27-34.
10. Ward J. H., 1963. Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association. 58, 236-244.
