Principal Component Analysis and Cluster Analysis of Rubber Yield and Agronomic Traits of Taraxacum kok-saghyz in Xinjiang

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0550

Abstract

Abstract:

To identify key factors influencing rubber yield and screen high-yield germplasm of Taraxacum kok-saghyz, 38 accessions from Xinjiang were evaluated for ten agronomic traits, including leaf length, leaf width, plant spread, scape height, root length, root width, fresh leaf weight, fresh root weight, days to initial flowering, and rubber content. Correlation analysis, Principal component analysis (PCA), and cluster analysis were conducted for comprehensive assessment. The results showed that: (1) rubber yield (fresh root weight × rubber content) was significantly correlated with leaf length, root width, and fresh root weight (P < 0.05), but negatively correlated with days of initial flowering. (2) PCA extracted four principal components with a cumulative variance contribution rate of 73.078%, defined as the aboveground morphology factor (leaf length, plant spread; 32.075%), biomass factor (fresh leaf weight, fresh root weight; 16.629%), root system factor (root width; 13.004%), and root length factor (11.370%). The traits were ranked by contribution to yield as follows: root width > root length > leaf length > fresh root weight > fresh leaf weight > plant spread > leaf width > days to initial flowering > scape height > rubber content. (3) Cluster analysis classified the accessions into three groups, with Group II (4 accessions, 10.52%) exhibiting superior performance, showing significantly higher fresh root weight (14.0 ± 1.372 g) and rubber content (8.09 ± 1.100%). (4) Root width, leaf length, and fresh root weight were identified as key indicators for high-yield potential. In conclusion, three accessions (TK57, TK10, TK99) show promise as parental lines for high-yield breeding. These findings provide a theoretical basis for high-yield cultivation and variety development of Taraxacum kok-saghyz.

Key words: Taraxaxcum kok-saghyz, agronomic traits, rubber yield, principal component analysis, cluster analysis

ZHAO Jing, TUHANGULI Tuoheti, XU Lin, GAO Qiang, ZHENG Lipeng, ZHANG Yan, LUO Youpeng, YAN Qingqing, TANG Lisi, ZULKEYA Manaf, AYIJIAMALI Keranmu, YANG Yushuang, WANG Weiping. Principal Component Analysis and Cluster Analysis of Rubber Yield and Agronomic Traits of Taraxacum kok-saghyz in Xinjiang[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(33): 51-58.

Figures/Tables 7

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编号	来源	编号	来源	编号	来源	编号	来源
K445	黑龙江科学院	TK42	伊犁野外采集	TK54	热作院橡胶所	TK63	哈萨克斯坦
TK10	伊犁野外采集	TK42-1	伊犁野外采集单株系选	TK55	热作院橡胶所	TK65	伊犁特克斯野外采集
TK2	哈萨克斯坦	TK42-2	伊犁野外采集单株系选	TK56-1	热作院橡胶所单株系选	TK70	哈萨克斯坦
TK21	热作院橡胶所	TK44	热作院橡胶所	TK56-2	热作院橡胶所单株系选	TK8-1	热作院橡胶所单株系选
TK24	哈萨克斯坦	TK46	内蒙古多伦	TK57	热作院橡胶所	TK8-2	热作院橡胶所单株系选
TK27	内蒙古多伦	TK48	内蒙古多伦	TK57混	热作院橡胶所	TK99	伊犁州农科所
TK30	热作院橡胶所	TK49	热作院橡胶所	TK58	哈萨克斯坦	特克斯	伊犁野外采集
TK30-1	热作院橡胶所单株系选	TK5	伊犁野外采集	TK6	热作院橡胶所	昭苏	伊犁野外采集
TK36	伊犁野外采集	TK51	内蒙古多伦	TK60	哈萨克斯坦
TK37	哈萨克斯坦	TK52	哈萨克斯坦	TK62	伊犁昭苏野外采集

编号	来源	编号	来源	编号	来源	编号	来源
K445	黑龙江科学院	TK42	伊犁野外采集	TK54	热作院橡胶所	TK63	哈萨克斯坦
TK10	伊犁野外采集	TK42-1	伊犁野外采集单株系选	TK55	热作院橡胶所	TK65	伊犁特克斯野外采集
TK2	哈萨克斯坦	TK42-2	伊犁野外采集单株系选	TK56-1	热作院橡胶所单株系选	TK70	哈萨克斯坦
TK21	热作院橡胶所	TK44	热作院橡胶所	TK56-2	热作院橡胶所单株系选	TK8-1	热作院橡胶所单株系选
TK24	哈萨克斯坦	TK46	内蒙古多伦	TK57	热作院橡胶所	TK8-2	热作院橡胶所单株系选
TK27	内蒙古多伦	TK48	内蒙古多伦	TK57混	热作院橡胶所	TK99	伊犁州农科所
TK30	热作院橡胶所	TK49	热作院橡胶所	TK58	哈萨克斯坦	特克斯	伊犁野外采集
TK30-1	热作院橡胶所单株系选	TK5	伊犁野外采集	TK6	热作院橡胶所	昭苏	伊犁野外采集
TK36	伊犁野外采集	TK51	内蒙古多伦	TK60	哈萨克斯坦
TK37	哈萨克斯坦	TK52	哈萨克斯坦	TK62	伊犁昭苏野外采集

	叶长	叶宽	株幅	花葶高度	根长	根粗	叶鲜重	根鲜重	始花期天数	橡胶含量
叶长	1.000	0.581^**	0.798^**	0.613^**	-0.214	-0.054	0.18	0.228	-0.528^**	0.342^*
叶宽		1.000	0.585^**	0.402^*	-0.084	0.143	0.129	0.036	-0.541^**	0.351^*
株幅			1.000	0.500^**	-0.154	0.068	0.169	0.107	-0.504^**	0.360^*
花葶高度				1.000	-0.237	-0.055	0.056	0.157	-0.333^*	0.187
根长					1.000	-0.174	0.333^*	0.038	0.153	-0.134
根粗						1.000	-0.105	0.108	-0.175	0.035
叶鲜重							1.000	0.492^**	-0.007	0.191
根鲜重								1.000	0.002	0.257
始花期天数									1.000	-0.239
橡胶含量										1.000

	叶长	叶宽	株幅	花葶高度	根长	根粗	叶鲜重	根鲜重	始花期天数	橡胶含量
叶长	1.000	0.581^**	0.798^**	0.613^**	-0.214	-0.054	0.18	0.228	-0.528^**	0.342^*
叶宽		1.000	0.585^**	0.402^*	-0.084	0.143	0.129	0.036	-0.541^**	0.351^*
株幅			1.000	0.500^**	-0.154	0.068	0.169	0.107	-0.504^**	0.360^*
花葶高度				1.000	-0.237	-0.055	0.056	0.157	-0.333^*	0.187
根长					1.000	-0.174	0.333^*	0.038	0.153	-0.134
根粗						1.000	-0.105	0.108	-0.175	0.035
叶鲜重							1.000	0.492^**	-0.007	0.191
根鲜重								1.000	0.002	0.257
始花期天数									1.000	-0.239
橡胶含量										1.000

	y₁	y₂	y₃	y₄
叶长	0.889	0.012	-0.185	-0.107
叶宽	0.763	-0.084	-0.025	0.353
株幅	0.853	-0.032	-0.121	0.075
花葶高度	0.682	-0.085	-0.225	-0.342
根长	-0.260	0.580	-0.303	0.589
根粗	0.107	-0.244	0.836	0.316
橡胶含量	0.525	0.203	0.247	-0.135
始花期天数	-0.685	0.241	-0.028	-0.371
叶鲜重	0.231	0.844	0.026	0.089
根鲜重	0.269	0.667	0.437	-0.329
特征值λ	3.208	1.663	1.3	1.137
贡献率/%	32.075	16.629	13.004	11.37
累计率/%	32.075	48.704	61.708	73.078