陳堅(jiān)劍，呂桂華，盧華兵，郭國(guó)錦

(浙江省東陽(yáng)玉米研究所,浙江東陽(yáng) 322100)

糯玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀典型相關(guān)分析

陳堅(jiān)劍，呂桂華，盧華兵，郭國(guó)錦*

(浙江省東陽(yáng)玉米研究所,浙江東陽(yáng) 322100)

以88個(gè)糯玉米雜交組合為研究對(duì)象,探討糯玉米產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明,產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀各個(gè)變量之間簡(jiǎn)單相關(guān)程度較弱,最大相關(guān)系數(shù)為0.495 5;產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀存在4級(jí)顯著的典型相關(guān),其前3級(jí)相關(guān)系數(shù)都高于簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)最大值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值平均值。說(shuō)明典型相關(guān)分析的效果好于簡(jiǎn)單分析,能提供更多的信息來(lái)指導(dǎo)育種或栽培措施的選擇。

糯玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量性狀;簡(jiǎn)單相關(guān);典型相關(guān)

文獻(xiàn)著錄格式:陳堅(jiān)劍,呂桂華,盧華兵,等.糯玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀典型相關(guān)分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(5):713-715.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150551

玉米產(chǎn)量性狀一般是指穗粒性狀,包括穗重、穗長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、籽粒密度等性狀,而農(nóng)藝性狀是指玉米的株高、穗位高、莖粗、雄穗分枝數(shù)、葉片數(shù)等非產(chǎn)量性狀[1-2]。不同條件下,農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀相關(guān)程度不一,通過(guò)簡(jiǎn)單相關(guān)分析,可以反映相應(yīng)2個(gè)性狀之間的關(guān)系,但不能反映多個(gè)性狀之間的關(guān)系[3-4]。典型相關(guān)分析(canonical correlation analysis)是研究2組變量之間相關(guān)關(guān)系的多元統(tǒng)計(jì)方法,可彌補(bǔ)簡(jiǎn)單相關(guān)分析的不足[5],在玉米育種、栽培方面有一定的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

以88個(gè)糯玉米雜交組合為研究對(duì)象,每個(gè)組合3行區(qū)種植,隨機(jī)區(qū)組排列,重復(fù)3次。成熟期測(cè)定株高、穗位高、基部第2節(jié)間莖粗、葉片數(shù)、及雄穗1級(jí)分枝數(shù)。果穗成熟后收獲考種,測(cè)定鮮穗帶苞重、鮮穗去苞重、穗長(zhǎng)、禿尖長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù),干籽粒收獲后考查單穗千粒重、百粒重、籽粒體積。

1.2 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 簡(jiǎn)單相關(guān)分析

對(duì)產(chǎn)量性狀的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析,有助于了解各產(chǎn)量性狀之間的相關(guān)程度。從表1可以看出,各指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)有些值較大,表明這兩個(gè)指標(biāo)可能反映相似或相同性狀。比如帶苞重和去苞重之間的相關(guān)系數(shù)是0.885 2,反映的是單穗產(chǎn)量性狀;百粒重和子粒體積之間的相關(guān)系數(shù)是0.941 6,反映是的籽粒大小性狀。但是大部分指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)較小,表明多數(shù)指標(biāo)反映的性狀與其他指標(biāo)反映的性狀不相關(guān)。

表1 88個(gè)糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀間簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

對(duì)農(nóng)藝性狀的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析,有助于了解各農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)程度。從表2可以看出,株高與穗位高簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為0.645 2,表明存在較大的正相關(guān),即株高增高,穗位高也隨之提高。而株高、穗位太高容易引起倒伏,所以育種上要求目標(biāo)組合株高保持在合適的范圍內(nèi)。其他各農(nóng)藝性狀指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)值較小,表明各指標(biāo)獨(dú)立性較強(qiáng),相互影響較弱。

表2 88個(gè)糯玉米雜交組合農(nóng)藝性狀間簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

2組變量之間簡(jiǎn)單相關(guān)分析,是把一組變量中某個(gè)變量,分別與另一組變量當(dāng)中的某個(gè)變量進(jìn)行單獨(dú)計(jì)算,不考慮組內(nèi)其他變量的影響。這可能導(dǎo)致:一是大部分性狀之間不存在相關(guān)或弱相關(guān),使相關(guān)分析變得毫無(wú)意義;二是局部關(guān)系不能反映全局關(guān)系,使相關(guān)分析信息量減少,意義降低。對(duì)88個(gè)糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀和農(nóng)藝性狀2組變量之間簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果如表3。表3表明,去苞重與株高之間關(guān)聯(lián)程度最大,其簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)0.495 5,其他產(chǎn)量性狀指標(biāo)和農(nóng)藝指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)較小。由于變量間的交互作用,簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)矩陣提供的信息量少,不能反映這2組變量間更多的聯(lián)系。

表3 88個(gè)糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀間簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)

2.2 典型相關(guān)分析

通過(guò)典型相關(guān)分析,得到5級(jí)典型相關(guān)系數(shù)如表4。

從表4可知,第1典型相關(guān)系數(shù)為0.764,第2典型相關(guān)系數(shù)為0.611,第3典型相關(guān)系數(shù)為0.529,都比產(chǎn)量性狀指標(biāo)和農(nóng)藝性狀指標(biāo)間最大的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)0.495 5高,更遠(yuǎn)高于表3中簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值平均數(shù)的0.163 0,即典型相關(guān)分析效果要顯著好于簡(jiǎn)單相關(guān)分析。

表4 88個(gè)糯玉米雜交組合各相關(guān)層次的典型相關(guān)系數(shù)

由于此典型相關(guān)系數(shù)是從88個(gè)雜交組合數(shù)據(jù)計(jì)算而得,有必要進(jìn)行總體系數(shù)是否為0的假設(shè)測(cè)驗(yàn)。經(jīng)χ2檢驗(yàn),在α=0.05的情況下,第1,2, 3,4級(jí)典型相關(guān)是真實(shí)存在的。

從表5可知,來(lái)自產(chǎn)量性狀指標(biāo)的第1典型變量的計(jì)算公式:

U1=0.128X1-0.802X2-0.096X3-0.509X4+ 0.366X5+0.215X6+0.013X7+0.714X8-0.972X9。

產(chǎn)量性狀指標(biāo)的第2典型變量的計(jì)算公式:

U2=0.697X1-0.108X2+0.328X3-0.609X4-0.247X5+0.924X6-0.659X7+0.074X8+0.497X9。

產(chǎn)量性狀指標(biāo)的第3典型變量的計(jì)算公式:

U3=-0.833X1+1.529X2-0.927X3+0.067X4-0.018X5+0.159X6+0.098X7-1.497X8+1.465X9。

表5 88個(gè)糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀標(biāo)準(zhǔn)化變量的典型相關(guān)換算系數(shù)

從表6可知,來(lái)自農(nóng)藝性狀指標(biāo)的第1典型變量的計(jì)算公式:

V1=-1.058y1+0.488y2+0.363y3-0.106y4+ 0.196y5。

農(nóng)藝性狀指標(biāo)的第2典型變量的計(jì)算公式:

V2=0.628y1-0.792y2+0.812y3-0.639y4+ 0.056y5。

農(nóng)藝性狀指標(biāo)的第3典型變量的計(jì)算公式:

V3=0.407y1+0.428y2-0.185y3-0.008y4+ 0.612y5。

表6 88個(gè)糯玉米雜交組合農(nóng)藝性狀標(biāo)準(zhǔn)化變量的典型相關(guān)換算系數(shù)

分類(lèi)變量用線(xiàn)性方程表示后,即可反映各個(gè)指標(biāo)對(duì)分類(lèi)變量的影響,以及分類(lèi)變量?jī)?nèi)各個(gè)指標(biāo)的相互影響。在第1對(duì)典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U1=0.128X1-0.802X2-0.096X3-0.509X4+0.366X5+ 0.215X6+0.013X7+0.714X8-0.972X9,農(nóng)藝綜合性狀V1=-1.058y1+0.488y2+0.363y3-0.106y4+ 0.196y5,其之間的典型相關(guān)系數(shù)為0.764。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)大小可以看出,去苞重、禿尖長(zhǎng)、百粒重、體積對(duì)產(chǎn)量性狀影響較大,而農(nóng)藝性狀受株高影響最大。所以,第1對(duì)典型相關(guān)可以解釋為:株高的高度決定農(nóng)藝性狀表現(xiàn),并且,株高與去苞重、禿尖長(zhǎng)、子粒體積呈正相關(guān),與百粒重呈負(fù)相關(guān)。田間表現(xiàn)出來(lái)的是,不同的雜交組合,其株高越高,產(chǎn)量也越高。

在第2對(duì)典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U2= 0.697X1-0.108X2+0.328X3-0.609X4-0.247X5+ 0.924X6-0.659X7+0.074X8+0.497X9,農(nóng)藝綜合性狀V2=0.628y1-0.792y2+0.812y3-0.639y4+ 0.056y5,其之間的典型相關(guān)系數(shù)為0.611。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)大小可以看出,產(chǎn)量性狀的多個(gè)變量指數(shù)大小較平均,綜合影響產(chǎn)量性狀表現(xiàn)。農(nóng)藝性狀多個(gè)變量指數(shù)的大小也較平均,綜合影響農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。第2對(duì)典型相關(guān)可以解釋為,單個(gè)產(chǎn)量性狀改良或單個(gè)農(nóng)藝性狀改良對(duì)綜合的產(chǎn)量性狀或綜合的農(nóng)藝性狀提高效果不顯著,需要對(duì)所有性狀進(jìn)行綜合改良。

在第3對(duì)典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U3=-0.833X1+1.529X2-0.927X3+0.067X4-0.018X5+ 0.159X6+0.098X7-1.497X8+1.465X9,農(nóng)藝綜合性狀V3=0.407y1+0.428y2-0.185y3-0.008y4+ 0.612y5,其之間的典型相關(guān)系數(shù)為0.529。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的系數(shù)大小可以看出,產(chǎn)量性狀中去苞重、穗長(zhǎng)、百粒重、子粒體積變量指數(shù)較大,而禿尖長(zhǎng)、穗粗、穗行數(shù)、穗粒重變量指數(shù)較小。農(nóng)藝性狀多個(gè)變量指數(shù)較平均,綜合影響農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。因此,第3對(duì)典型相關(guān)可以理解為綜合農(nóng)藝性狀影響部分產(chǎn)量性狀表現(xiàn),育種上某些優(yōu)良產(chǎn)量性狀獲得需以直接選擇為主。如禿尖性狀,需直接選擇禿尖少的選系,而通過(guò)間接選擇的效果較差。

3 小結(jié)與討論

分析結(jié)果表明,88個(gè)糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀各個(gè)變量之間簡(jiǎn)單相關(guān)程度較弱,最大相關(guān)系數(shù)為0.495 5;產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀存在4級(jí)顯著的典型相關(guān),其前3級(jí)相關(guān)系數(shù)都高于簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)最大值,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值平均值。說(shuō)明典型相關(guān)分析的效果好于簡(jiǎn)單分析,能提供更多的信息來(lái)指導(dǎo)育種或栽培措施的選擇。

典型相關(guān)是簡(jiǎn)單相關(guān)的延伸,簡(jiǎn)單相關(guān)為典型相關(guān)提供計(jì)算依據(jù)。如合并相關(guān)系數(shù)較大的變量,會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。分析中產(chǎn)量性狀間鮮苞重與去苞重的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為0.885 2,去苞重與穗長(zhǎng)的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為0.739 6,百粒重與籽粒體積的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為0.941 6,在鮮苞重、去苞重、穗長(zhǎng)變量中只留去苞重變量參與典型相關(guān)分析;農(nóng)藝性狀中株高與穗位高的簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)為0.645 2,在株高、穗位高變量中只留株高性狀參與典型相關(guān)分析,合并變量后,計(jì)算典型相關(guān)分析結(jié)果:第1相關(guān)層級(jí)的相關(guān)系數(shù)為0.764;第2相關(guān)層級(jí)的相關(guān)系數(shù)為0.611;第3相關(guān)層級(jí)的相關(guān)系數(shù)為0.529;第4相關(guān)層級(jí)為相關(guān)系數(shù)為0.444。合并變量后典型相關(guān)的層級(jí)相比未合并變量前減少1級(jí),只有4級(jí)典型相關(guān)。并且4級(jí)典型相關(guān)中只有第1級(jí)、第2級(jí)典型相關(guān)達(dá)到顯著水平。所以,合并變量將導(dǎo)致本次研究反應(yīng)的信息量減少,降低實(shí)驗(yàn)效果。但其他情況下合并變量是否同有類(lèi)似表現(xiàn),有待于進(jìn)一步探討。

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(責(zé)任編輯：張才德)

S 513

A

0528-9017(2015)05-0713-03

2015-03-15

浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計(jì)劃(2014C32028);浙江省重大科技專(zhuān)項(xiàng)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目玉米新品種選育(2012C12902-4);浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題

陳堅(jiān)劍(1983-),男,江西人,助理研究員,碩士,主要從事鮮食玉米遺傳與育種工作。E-mail:50566092@qq.com。

郭國(guó)錦。