楊 雷,李 莉,董 輝,季文章,楊 莉楊莉。

(河北省農(nóng)林科學(xué)院 石家莊果樹研究所，河北 石家莊 050061)

中國是世界上的重要草莓生產(chǎn)國,2015年草莓栽培面積達(dá)到了15萬hm2,總產(chǎn)量超過了400萬t[1]。但我國草莓生產(chǎn)中的主栽品種主要還是從國外引進(jìn)的品種[2],雖然近幾年國產(chǎn)自育品種栽培面積在逐漸擴(kuò)大,但國產(chǎn)品種在生產(chǎn)中的比重還是較低,因此加快評價篩選國內(nèi)自育優(yōu)良草莓品種任務(wù)艱巨。草莓品種(系)的綜合評價是草莓育種工作的重要環(huán)節(jié),一個好的評價方法能準(zhǔn)確評價篩選出綜合性狀優(yōu)良的草莓新品種。

與傳統(tǒng)方法相比，灰色關(guān)聯(lián)分析法[3]具有理論簡單、計算方便等優(yōu)點，人們將該方法用于作物種質(zhì)資源的評價、新品種的篩選、作物產(chǎn)量品質(zhì)影響因素的探討以及作物抗性生理研究中,取得了滿意的效果[4-11]。綜合評價并篩選綜合性狀優(yōu)良的草莓新品種,一直是草莓育種者探索的重要課題。因此，我們應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中的關(guān)聯(lián)度分析法對36份草莓品種(系)進(jìn)行了綜合評價,旨在找出綜合性狀優(yōu)良的草莓新品系,為品種審定和雜交親本材料的選擇提供參考。

1 材料和方法

1．1 試驗材料

試驗材料為河北省農(nóng)林科學(xué)院石家莊果樹研究所露地雜交育出的優(yōu)系35份，以及法國育出的對照品種達(dá)賽萊克特。35份優(yōu)系的雜交親本、雜交年份情況見表1。

1.2 試驗方法

用電子天平稱重法測定草莓1、2級果的平均果重;用手持測糖儀測定果實可溶性固形物含量;用日本產(chǎn)FM-1型果實硬度計測定果實硬度;用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定果實縱徑和橫徑;用稱重法測定30株成熟期草莓的果實產(chǎn)量，統(tǒng)計平均株產(chǎn)量。

1.3 參考品種

虛擬一個理想的參考品種,其8個主要性狀值是根據(jù)育種目標(biāo)和經(jīng)驗設(shè)計出來的,是所有參試品種和當(dāng)前主栽品種對應(yīng)性狀的最佳值。根據(jù)草莓近期育種目標(biāo)及石家莊市的實際情況確定草莓主要性狀的理想值,組成“參考品種”。

表1 自育的35份草莓雜交優(yōu)系情況

1.4 分析方法

灰色系統(tǒng)理論是20世紀(jì)80年代初由華中理工大學(xué)鄧聚龍教授創(chuàng)立的。其中灰色關(guān)聯(lián)法是一種因素定量分析方法,其基本思路是根據(jù)各因素的統(tǒng)計數(shù)據(jù)序列計算殘差值，得到關(guān)聯(lián)度,關(guān)聯(lián)度越大則兩者關(guān)系就越密切?；疑P(guān)聯(lián)分析的具體步驟如下:

參考品種的各性狀值構(gòu)成一個參考數(shù)列X0(k)={X0(1),X0(2),X0(3),…，X0(m)};第i個參試品種的各性狀值構(gòu)成一個比較數(shù)列Xi(k)={Xi(1),Xi(2),Xi(3),…，Xi(m)},其中k為某個時刻，m是品種的性狀數(shù)；i=1，2，3，…，n,n是參試品種的個數(shù)。

X0與Xi在第k點的關(guān)聯(lián)系數(shù)由下式計算:

(1)

由于εi(k)數(shù)量較多,不便于分析比較,因此將εi(k)求平均值,得各品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度ri(公式2)。而事實上品種的各性狀的重要性并不相同,應(yīng)根據(jù)重要性的不同賦予不同的權(quán)重系數(shù)ωk,權(quán)重系數(shù)的大小是根據(jù)以往研究的結(jié)果、經(jīng)驗和育種目標(biāo)而確定的,各性狀的權(quán)重系數(shù)之和應(yīng)為1,從而求得加權(quán)關(guān)聯(lián)度ri′(公式3)。由于ri′比ri能更科學(xué)、準(zhǔn)確地評價各個品種,因此,在評價時以ri′為標(biāo)準(zhǔn),以ri為參考。

ri=∑εi(k)/m

(2)

ri′=∑ωkεi(k)

(3)

2 結(jié)果與分析

因為品種的各個性狀對品種綜合表現(xiàn)的貢獻(xiàn)存在差異,因此,對草莓的各性狀賦予等權(quán)具有片面性,其綜合評價結(jié)果常常產(chǎn)生偏差。根據(jù)育種目標(biāo)和生態(tài)條件,賦予各個性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)以不同權(quán)重,從而求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度,其現(xiàn)實意義更大。我們認(rèn)為露地栽培草莓的平均株產(chǎn)量和可溶性固形物含量這兩個指標(biāo)相對更為重要,所以把這兩個指標(biāo)的權(quán)重值均加大至0.2；其他幾個指標(biāo)的權(quán)重值均設(shè)為0.1。經(jīng)過灰色關(guān)聯(lián)分析計算，加權(quán)和等權(quán)關(guān)聯(lián)度的結(jié)果見表2。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析的原則,關(guān)聯(lián)度越大的參試品種數(shù)列與參考品種數(shù)列越接近,其綜合性能越理想。從表2可以看出,加權(quán)關(guān)聯(lián)度的評價結(jié)果與等權(quán)關(guān)聯(lián)度的評價結(jié)果有差異。但本研究加權(quán)和等權(quán)關(guān)聯(lián)度評價的前6名結(jié)果一致,均為675-45、658-16、達(dá)賽萊克特、645-43、684-11、642-6。

3 討論

利用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對36個草莓品種(系)的8個指標(biāo)進(jìn)行了綜合評價,克服了單一性狀評價的弊端,評價客觀全面,能比較準(zhǔn)確地反映品種(系)的實際表現(xiàn),評價結(jié)果與筆者在實際育種過程中觀察到的結(jié)果一致。

表2 草莓品種(系)各性狀測定結(jié)果及灰色關(guān)聯(lián)度排序

影響灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素是原始數(shù)據(jù)的真實性、“理想品種”指標(biāo)的確定、參與分析性狀的選取和各性狀權(quán)重系數(shù)的確定。由于參與灰色關(guān)聯(lián)分析的數(shù)據(jù)多為算術(shù)平均值,不能通過方差分析消除試驗誤差,因而原始數(shù)據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性是分析結(jié)果可靠與否的首要關(guān)鍵;再就是“理想品種”指標(biāo)的確定,由于灰色關(guān)聯(lián)度分析是以各性狀的相似程度來判斷關(guān)聯(lián)程度,因此,“理想品種”指標(biāo)的確定至關(guān)重要,它在很大程度上決定著關(guān)聯(lián)分析結(jié)果的可靠性。

劉錄祥[12]認(rèn)為應(yīng)以育種目標(biāo)作為確定“理想品種”指標(biāo)的依據(jù),這是有一定道理的,但是在育種的品種比較試驗中育種目標(biāo)值的確定是有一定困難的。范士杰[13]認(rèn)為,“理想品種”的各性狀值應(yīng)稍高于所有參試品種相應(yīng)的性狀值,這樣能保證關(guān)聯(lián)度的正向性。此外，為了準(zhǔn)確地評估某個新品系,其“參考品種”及其各性狀的權(quán)重系數(shù)可由專家結(jié)合各地具體生產(chǎn)實際及育種目標(biāo)評議而確定[14]。

灰色關(guān)聯(lián)分析是對一個發(fā)展變化系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)展態(tài)勢的量化比較,不同的時間、不同的生態(tài)環(huán)境都會影響評價的結(jié)果,因此以后還應(yīng)增加不同氣候類型條件下的草莓試驗數(shù)據(jù),加強(qiáng)研究的系統(tǒng)性和實用性,使研究結(jié)果更加準(zhǔn)確。