Grading of Quantitative Traits and Genetic Diversity in DUS Test of Phalaenopsis Cultivars

doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0501

Acta Horticulturae Sinica ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (7): 1817-1827.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0501

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Grading of Quantitative Traits and Genetic Diversity in DUS Test of Phalaenopsis Cultivars

ZHONG Shengyuan¹, LUO Yuting², CHEN Jianfeng¹, ZHONG Haifeng¹, CHEN Yuhua¹, and LIU Zhonghua¹^,^*()

¹ Fuzhou Sub-center for New Plant Variety Tests，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Crop Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou 350013，China
² Fujian Vocational College of Agriculture，Crop Research Institute，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou 350303，China

Received:2024-07-15 Revised:2024-11-09 Online:2025-07-23 Published:2025-07-23
Contact: and LIU Zhonghua

Abstract

Abstract:

Based on the《Guidelines for the Conduct of Tests for Distinctness，Uniformity and Stability （DUS）of New Varieties of Plants：Phalaenopsis》，a study was conducted on the classification of 15 quantitative traits among 416 Phalaenopsis orchid cultivars and their genetic diversity. The results showed that all 15 traits could be divided into nine expression states，with inflorescence length，flower number，and peduncle length displaying a left-skewed distribution，while the remaining traits exhibited a generally normal distribution pattern with a central peak and declining tails. The coefficients of cultivars was high for each quantitative trait，and the index of gentic diversity was high，whereas within-variety coefficients of variation were relatively low，indicating good stability and abundant genetic diversity among the tested cultivars. Principal component analysis grouped the traits into three clusters: plant size，flower number，and flower size，with the inclusion of flower number as a potential DUS test grouping trait. Cluster analysis divided the 416 cultivars into seven major groups at a squared Euclidean distance of 5，with the majority concentrated in four groups.

Key words: Phalaenopsis, DUS testing, quantitative traits, grade, genetic diversity

ZHONG Shengyuan, LUO Yuting, CHEN Jianfeng, ZHONG Haifeng, CHEN Yuhua, and LIU Zhonghua. Grading of Quantitative Traits and Genetic Diversity in DUS Test of Phalaenopsis Cultivars[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(7): 1817-1827.

Figures/Tables 8

References 33

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代码 Code	性状 Trait	平均值Mean	最大值 Max	最小值 Min	LSD_0.05	级差（× LSD_0.05） Classification range	分级数 Level
C1	植株大小/cm Plant length	32.37	55.98	17.34	2.435	2	9
C2	叶长/cm Leaf length	19.72	34.05	10.02	1.264	2	9
C3	叶宽/cm Leaf width	7.43	10.77	4.10	0.394	2	9
C4	花序长/cm Inflorescence length	18.55	50.96	3.50	3.167	2	9
C5	花数量 Flower number	11.21	56.10	3.80	2.064	2	9
C6	花序梗长/cm Peduncle length	30.76	62.12	4.86	2.740	2	9
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.50	0.88	0.20	0.036	2	9
C8	花长/cm Flower length	6.78	10.96	2.32	0.297	4	9
C9	花宽/cm Flower width	7.90	13.26	2.04	0.291	4	9
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	4.02	6.57	1.20	0.158	4	9
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	3.03	5.35	0.64	0.142	4	9
C12	花瓣长/cm Petal length	3.80	6.52	1.04	0.147	4	9
C13	花瓣宽/cm Petal width	4.57	7.94	0.59	0.182	4	9
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.10	3.44	0.87	0.065	4	9
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.01	3.09	0.85	0.065	4	9

代码 Code	性状 Trait	平均值Mean	最大值 Max	最小值 Min	LSD_0.05	级差（× LSD_0.05） Classification range	分级数 Level
C1	植株大小/cm Plant length	32.37	55.98	17.34	2.435	2	9
C2	叶长/cm Leaf length	19.72	34.05	10.02	1.264	2	9
C3	叶宽/cm Leaf width	7.43	10.77	4.10	0.394	2	9
C4	花序长/cm Inflorescence length	18.55	50.96	3.50	3.167	2	9
C5	花数量 Flower number	11.21	56.10	3.80	2.064	2	9
C6	花序梗长/cm Peduncle length	30.76	62.12	4.86	2.740	2	9
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.50	0.88	0.20	0.036	2	9
C8	花长/cm Flower length	6.78	10.96	2.32	0.297	4	9
C9	花宽/cm Flower width	7.90	13.26	2.04	0.291	4	9
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	4.02	6.57	1.20	0.158	4	9
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	3.03	5.35	0.64	0.142	4	9
C12	花瓣长/cm Petal length	3.80	6.52	1.04	0.147	4	9
C13	花瓣宽/cm Petal width	4.57	7.94	0.59	0.182	4	9
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.10	3.44	0.87	0.065	4	9
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.01	3.09	0.85	0.065	4	9

代码 Code	分级范围 Grading range
代码 Code	1	2	3	4	5	6	7	8	9
C1	≤ 15.29	15.29 ~ 20.17	20.17 ~ 25.05	25.05 ~ 29.93	29.93 ~ 34.81	34.81 ~ 39.69	39.69 ~ 44.57	44.57 ~ 49.45	> 49.45
C1	（0%）	（2.6%）	（10.6%）	（26.0%）	（27.6%）	（19.0%）	（10.6%）	（2.2%）	（1.4%）
C2	≤ 10.89	10.89 ~ 13.41	13.41 ~ 15.93	15.93 ~ 18.45	18.45 ~ 20.97	20.97 ~ 23.49	23.49 ~ 26.01	26.01 ~ 28.53	> 28.53
C2	（0.7%）	（3.8%）	（15.4%）	（20.2%）	（20.4%）	（21.2%）	（11.8%）	（4.8%）	（1.7%）
C3	≤ 4.63	4.63 ~ 5.43	5.43 ~ 6.23	6.23 ~ 7.03	7.03 ~ 7.83	7.83 ~ 8.63	8.63 ~ 9.43	9.43 ~ 10.23	> 10.23
C3	（1.4%）	（3.6%）	（12.7%）	（19.7%）	（23.6%）	（22.8%）	（9.9%）	（5.5%）	（0.7%）
C4	≤ 6.34	6.34 ~ 12.68	12.68 ~ 19.02	19.02 ~ 25.36	25.36 ~ 31.7	31.7 ~ 38.04	38.04 ~ 44.38	44.38 ~ 50.72	> 50.72
C4	（1.4%）	（19.7%）	（40.9%）	（20.9%）	（10.3%）	（4.8%）	（1.2%）	（0.5%）	（0.2%）
C5	≤ 4.14	4.14 ~ 8.28	8.28 ~ 12.42	12.42 ~ 16.56	16.56 ~ 20.7	20.7 ~ 24.84	24.84 ~ 28.98	28.98 ~ 33.12	> 33.12
C5	（0.7%）	（41.6%）	（31.3%）	（11.1%）	（6.3%）	（4.8%）	（1.9%）	（0.5%）	（1.9%）
C6	≤ 11.58	11.58 ~ 17.06	17.06 ~ 22.54	22.54 ~ 28.02	28.02 ~ 33.5	33.5 ~ 38.98	38.98 ~ 44.46	44.46 ~ 49.94	> 49.94
C6	（4.3%）	（10.1%）	（15.9%）	（14.9%）	（13.2%）	（13.9%）	（12.5%）	（8.4%）	（6.7%）
C7	≤ 0.251	0.251 ~ 0.323	0.323 ~ 0.395	0.395 ~ 0.467	0.467 ~ 0.539	0.539 ~ 0.611	0.611 ~ 0.683	0.683 ~ 0.755	> 0.755
C7	（1.0%）	（1.9%）	（11.5%）	（25.0%）	（27.9%）	（15.9%）	（11.5%）	（3.4%）	（1.9%）
C8	≤ 2.58	2.58 ~ 3.78	3.78 ~ 4.98	4.98 ~ 6.18	6.18 ~ 7.38	7.38 ~ 8.58	8.58 ~ 9.78	9.78 ~ 10.98	> 10.98
C8	（0.5%）	（3.8%）	（12.7%）	（20.2%）	（21.6%）	（25.5%）	（12.7%）	（2.9%）	（0%）
C9	≤ 3.7	3.7 ~ 4.9	4.9 ~ 6.1	6.1 ~ 7.3	7.3 ~ 8.5	8.5 ~ 9.7	9.7 ~ 10.9	10.9 ~ 12.1	> 12.1
C9	（1.9%）	（8.7%）	（13.5%）	（16.1%）	（16.6%）	（19.5%）	（15.9%）	（6.3%）	（1.7%）
C10	≤ 1.78	1.78 ~ 2.42	2.42 ~ 3.06	3.06 ~ 3.7	3.7 ~ 4.34	4.34 ~ 4.98	4.98 ~ 5.62	5.62 ~ 6.26	> 6.26
C10	（1.4%）	（5.8%）	（14.4%）	（17.1%）	（19.5%）	（20.0%）	（16.6%）	（4.8%）	（0.5%）
C11	≤ 0.93	0.93 ~ 1.53	1.53 ~ 2.13	2.13 ~ 2.73	2.73 ~ 3.33	3.33 ~ 3.93	3.93 ~ 4.53	4.53 ~ 5.13	> 5.13
C11	（0.7%）	（3.6%）	（12.5%）	（25.5%）	（20.4%）	（18.3%）	（12.7%）	（5.3%）	（1.0%）
C12	≤ 1.7	1.7 ~ 2.3	2.3 ~ 2.9	2.9 ~ 3.5	3.5 ~ 4.1	4.1 ~ 4.7	4.7 ~ 5.3	5.3 ~ 5.9	> 5.9
C12	（1.4%）	（7.2%）	（15.9%）	（15.1%）	（18.0%）	（18.0%）	（17.1%）	（6.3%）	（1.0%）
C13	≤ 1.91	1.91 ~ 2.67	2.67 ~ 3.43	3.43 ~ 4.19	4.19 ~ 4.95	4.95 ~ 5.71	5.71 ~ 6.47	6.47 ~ 7.23	> 7.23
C13	（3.1%）	（12.7%）	（14.9%）	（12.3%）	（13.5%）	（13.9%）	（14.7%）	（10.8%）	（4.1%）
C14	≤ 1.12	1.12 ~ 1.4	1.4-1.68	1.68 ~ 1.96	1.96 ~ 2.24	2.24 ~ 2.52	2.52 ~ 2.8	2.8 ~ 3.08	> 3.08
C14	（0.2%）	（1.9%）	（12.7%）	（22.4%）	（26.9%）	（24.3%）	（9.1%）	（1.9%）	（0.5%）
C15	≤ 1.03	1.03 ~ 1.31	1.31 ~ 1.59	1.59 ~ 1.87	1.87 ~ 2.15	2.15 ~ 2.43	2.43 ~ 2.71	2.71 ~ 2.99	> 2.99
C15	（1.2%）	（7.0%）	（12.5%）	（19.5%）	（20.4%）	（19.5%）	（14.7%）	（4.8%）	（0.5%）

代码 Code	分级范围 Grading range
代码 Code	1	2	3	4	5	6	7	8	9
C1	≤ 15.29	15.29 ~ 20.17	20.17 ~ 25.05	25.05 ~ 29.93	29.93 ~ 34.81	34.81 ~ 39.69	39.69 ~ 44.57	44.57 ~ 49.45	> 49.45
C1	（0%）	（2.6%）	（10.6%）	（26.0%）	（27.6%）	（19.0%）	（10.6%）	（2.2%）	（1.4%）
C2	≤ 10.89	10.89 ~ 13.41	13.41 ~ 15.93	15.93 ~ 18.45	18.45 ~ 20.97	20.97 ~ 23.49	23.49 ~ 26.01	26.01 ~ 28.53	> 28.53
C2	（0.7%）	（3.8%）	（15.4%）	（20.2%）	（20.4%）	（21.2%）	（11.8%）	（4.8%）	（1.7%）
C3	≤ 4.63	4.63 ~ 5.43	5.43 ~ 6.23	6.23 ~ 7.03	7.03 ~ 7.83	7.83 ~ 8.63	8.63 ~ 9.43	9.43 ~ 10.23	> 10.23
C3	（1.4%）	（3.6%）	（12.7%）	（19.7%）	（23.6%）	（22.8%）	（9.9%）	（5.5%）	（0.7%）
C4	≤ 6.34	6.34 ~ 12.68	12.68 ~ 19.02	19.02 ~ 25.36	25.36 ~ 31.7	31.7 ~ 38.04	38.04 ~ 44.38	44.38 ~ 50.72	> 50.72
C4	（1.4%）	（19.7%）	（40.9%）	（20.9%）	（10.3%）	（4.8%）	（1.2%）	（0.5%）	（0.2%）
C5	≤ 4.14	4.14 ~ 8.28	8.28 ~ 12.42	12.42 ~ 16.56	16.56 ~ 20.7	20.7 ~ 24.84	24.84 ~ 28.98	28.98 ~ 33.12	> 33.12
C5	（0.7%）	（41.6%）	（31.3%）	（11.1%）	（6.3%）	（4.8%）	（1.9%）	（0.5%）	（1.9%）
C6	≤ 11.58	11.58 ~ 17.06	17.06 ~ 22.54	22.54 ~ 28.02	28.02 ~ 33.5	33.5 ~ 38.98	38.98 ~ 44.46	44.46 ~ 49.94	> 49.94
C6	（4.3%）	（10.1%）	（15.9%）	（14.9%）	（13.2%）	（13.9%）	（12.5%）	（8.4%）	（6.7%）
C7	≤ 0.251	0.251 ~ 0.323	0.323 ~ 0.395	0.395 ~ 0.467	0.467 ~ 0.539	0.539 ~ 0.611	0.611 ~ 0.683	0.683 ~ 0.755	> 0.755
C7	（1.0%）	（1.9%）	（11.5%）	（25.0%）	（27.9%）	（15.9%）	（11.5%）	（3.4%）	（1.9%）
C8	≤ 2.58	2.58 ~ 3.78	3.78 ~ 4.98	4.98 ~ 6.18	6.18 ~ 7.38	7.38 ~ 8.58	8.58 ~ 9.78	9.78 ~ 10.98	> 10.98
C8	（0.5%）	（3.8%）	（12.7%）	（20.2%）	（21.6%）	（25.5%）	（12.7%）	（2.9%）	（0%）
C9	≤ 3.7	3.7 ~ 4.9	4.9 ~ 6.1	6.1 ~ 7.3	7.3 ~ 8.5	8.5 ~ 9.7	9.7 ~ 10.9	10.9 ~ 12.1	> 12.1
C9	（1.9%）	（8.7%）	（13.5%）	（16.1%）	（16.6%）	（19.5%）	（15.9%）	（6.3%）	（1.7%）
C10	≤ 1.78	1.78 ~ 2.42	2.42 ~ 3.06	3.06 ~ 3.7	3.7 ~ 4.34	4.34 ~ 4.98	4.98 ~ 5.62	5.62 ~ 6.26	> 6.26
C10	（1.4%）	（5.8%）	（14.4%）	（17.1%）	（19.5%）	（20.0%）	（16.6%）	（4.8%）	（0.5%）
C11	≤ 0.93	0.93 ~ 1.53	1.53 ~ 2.13	2.13 ~ 2.73	2.73 ~ 3.33	3.33 ~ 3.93	3.93 ~ 4.53	4.53 ~ 5.13	> 5.13
C11	（0.7%）	（3.6%）	（12.5%）	（25.5%）	（20.4%）	（18.3%）	（12.7%）	（5.3%）	（1.0%）
C12	≤ 1.7	1.7 ~ 2.3	2.3 ~ 2.9	2.9 ~ 3.5	3.5 ~ 4.1	4.1 ~ 4.7	4.7 ~ 5.3	5.3 ~ 5.9	> 5.9
C12	（1.4%）	（7.2%）	（15.9%）	（15.1%）	（18.0%）	（18.0%）	（17.1%）	（6.3%）	（1.0%）
C13	≤ 1.91	1.91 ~ 2.67	2.67 ~ 3.43	3.43 ~ 4.19	4.19 ~ 4.95	4.95 ~ 5.71	5.71 ~ 6.47	6.47 ~ 7.23	> 7.23
C13	（3.1%）	（12.7%）	（14.9%）	（12.3%）	（13.5%）	（13.9%）	（14.7%）	（10.8%）	（4.1%）
C14	≤ 1.12	1.12 ~ 1.4	1.4-1.68	1.68 ~ 1.96	1.96 ~ 2.24	2.24 ~ 2.52	2.52 ~ 2.8	2.8 ~ 3.08	> 3.08
C14	（0.2%）	（1.9%）	（12.7%）	（22.4%）	（26.9%）	（24.3%）	（9.1%）	（1.9%）	（0.5%）
C15	≤ 1.03	1.03 ~ 1.31	1.31 ~ 1.59	1.59 ~ 1.87	1.87 ~ 2.15	2.15 ~ 2.43	2.43 ~ 2.71	2.71 ~ 2.99	> 2.99
C15	（1.2%）	（7.0%）	（12.5%）	（19.5%）	（20.4%）	（19.5%）	（14.7%）	（4.8%）	（0.5%）

代码 Code	性状 Trait	变异幅度 Variation range	变异系数/% Coefficient of variation		Shannon’s指数 I	Simpson指数 Simpson index
代码 Code	性状 Trait	变异幅度 Variation range	品种间 Between the cultivars	品种内 Within the cultivars	Shannon’s指数 I	Simpson指数 Simpson index
C1	植株大小/cm Plant length	50.00	20.45	7.59	1.736	0.796
C2	叶长/cm Leaf length	29.40	20.58	6.38	1.892	0.831
C3	叶宽/cm Leaf width	8.10	17.02	5.41	1.865	0.823
C4	花序长/cm Inflorescence length	54.00	40.64	17.07	1.548	0.737
C5	花数量 Flower number	66.00	58.87	13.90	1.504	0.710
C6	花序梗长/cm Peduncle length	65.30	39.18	10.37	2.135	0.876
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.81	21.49	7.25	1.804	0.806
C8	花长/cm Flower length	10.20	25.67	4.32	1.781	0.813
C9	花宽/cm Flower width	12.60	27.82	3.63	2.002	0.853
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	5.90	26.78	3.96	1.916	0.839
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	5.30	30.58	4.69	1.861	0.824
C12	花瓣长/cm Petal length	5.70	28.29	3.81	1.966	0.848
C13	花瓣宽/cm Petal width	8.40	35.96	3.91	2.109	0.873
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.80	17.66	3.13	1.705	0.793
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.50	23.00	3.39	1.913	0.838

Grading of Quantitative Traits and Genetic Diversity in DUS Test of Phalaenopsis Cultivars

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性状Trait		C2	C3	C4	C5	C6	C7	C8	C9	C10	C11	C12	C13	C14	C15
C1	1
C2	0.927^**	1
C3	0.593^**	0.617^**	1
C4	0.523^**	0.498^**	0.465^**	1
C5	-0.155^**	-0.169^**	-0.158^**	0.274^**	1
C6	0.667^**	0.687^**	0.592^**	0.363^**	-0.458^**	1
C7	0.656^**	0.634^**	0.642^**	0.586^**	-0.118^*	0.623^**	1
C8	0.652^**	0.675^**	0.589^**	0.369^**	-0.546^**	0.807^**	0.619^**	1
C9	0.653^**	0.674^**	0.593^**	0.411^**	-0.512^**	0.827^**	0.651^**	0.972^**	1
C10	0.653^**	0.673^**	0.599^**	0.407^**	-0.528^**	0.827^**	0.650^**	0.975^**	0.988^**	1
C11	0.623^**	0.634^**	0.601^**	0.418^**	-0.470^**	0.792^**	0.681^**	0.915^**	0.952^**	0.957^**	1
C12	0.646^**	0.666^**	0.597^**	0.406^**	-0.511^**	0.816^**	0.645^**	0.967^**	0.992^**	0.989^**	0.946^**	1
C13	0.625^**	0.637^**	0.572^**	0.430^**	-0.462^**	0.819^**	0.664^**	0.928^**	0.971^**	0.964^**	0.957^**	0.972^**	1
C14	0.586^**	0.598^**	0.556^**	0.371^**	-0.456^**	0.741^**	0.606^**	0.864^**	0.876^**	0.875^**	0.839^**	0.885^**	0.875^**	1
C15	0.597^**	0.594^**	0.554^**	0.395^**	-0.360^**	0.751^**	0.654^**	0.794^**	0.846^**	0.842^**	0.835^**	0.849^**	0.875^**	0.824^**	1

性状 Trait	成分1 Component 1	成分2 Component 2	性状 Trait	成分1 Component 1	成分2 Component 2
C10	0.971	-0.160	C6	0.872	-0.054
C9	0.971	-0.153	C2	0.774	0.365
C12	0.969	-0.158	C1	0.762	0.393
C13	0.959	-0.130	C7	0.753	0.372
C8	0.950	-0.180	C3	0.694	0.314
C11	0.947	-0.119	C5	-0.455	0.746
C14	0.892	-0.142	C4	0.499	0.690
C15	0.878	-0.053

性状 Trait	类群Group
性状 Trait	1	2	3	4	5	6	7
C1	34.80	51.70	36.31	42.65	27.62	28.75	28.84
C2	21.01	29.46	22.23	25.86	16.80	17.46	19.00
C3	8.25	8.18	7.94	9.13	6.82	6.60	7.35
C4	35.44	41.28	19.48	27.93	13.68	19.44	20.09
C5	17.37	17.00	8.48	9.64	9.22	23.16	56.10
C6	26.40	24.51	39.80	51.77	23.72	16.91	9.30
C7	0.58	0.59	0.55	0.67	0.44	0.45	0.48
C8	7.11	8.32	7.95	8.90	6.00	4.59	3.42
C9	8.34	9.97	9.37	10.80	6.83	5.31	4.15
C10	4.24	5.03	4.73	5.46	3.50	2.73	2.00
C11	3.25	3.85	3.60	4.33	2.57	2.04	1.55
C12	4.05	4.77	4.50	5.21	3.28	2.53	1.98
C13	4.94	5.96	5.65	6.76	3.73	2.78	2.07
C14	2.20	2.32	2.31	2.54	1.94	1.70	1.56
C15	2.11	2.24	2.27	2.60	1.77	1.63	1.53

[1]	JIANG Xiuna, GUO Yingduo, CHEN Junsheng, ZHENG Yunhuang, WEI Xiaolian, TANG Kai, LIN Hanrui, CHEN Chunlai, ZHENG Danhong, CHEN Li, HUANG Jinchao. A New Phalaenopsis Cultivar‘Shannong Yunü’ [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2025, 52(S1): 187-188.
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成分Component	特征根Characteristic-root	贡献率/% Contribution rate	累计贡献率/% Cumulative contribution rate
1	10.556	70.372	70.372
2	1.722	11.480	81.852

成分Component	特征根Characteristic-root	贡献率/% Contribution rate	累计贡献率/% Cumulative contribution rate
1	10.556	70.372	70.372
2	1.722	11.480	81.852