付亮 范永勝 李洋 夏彥麗 蔣志凱 周德慧 路永才
摘要[目的]科學(xué)合理地評價小麥新品種(系)。[方法]利用2016—2017年度國家區(qū)域試驗數(shù)據(jù),應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對17個小麥新品種(系)(含對照)的17個主要性狀進(jìn)行分析。 [結(jié)果]周麥36號、禾豐3號、新麥35、中育1220的加權(quán)關(guān)聯(lián)度居前4位,綜合性狀較好,這與品種實際表現(xiàn)基本一致;而安科1502、圣麥101、皖宿321、創(chuàng)新118、天民346共5個品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)排名較低,建議淘汰。[結(jié)論]該研究為小麥品種選育和審定提供參考。
關(guān)鍵詞小麥品種;灰色關(guān)聯(lián)度;綜合評估
中圖分類號S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號0517-6611(2019)02-0023-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.007
小麥產(chǎn)量高低是多種因素共同作用的結(jié)果,而各因素對產(chǎn)量影響的主次關(guān)系對品種豐產(chǎn)性鑒定尤為重要[1]。目前,區(qū)域試驗結(jié)果的分析除了采用產(chǎn)量進(jìn)行方差分析和豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性分析外,也對生育期、株高、熟相及抗逆性等非產(chǎn)量性狀進(jìn)行了分析,但如何將這些性狀綜合起來評價小麥品種(系)一直是個很難量化的難題[2-5]。鑒于此,筆者應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對小麥的產(chǎn)量和非產(chǎn)量性狀進(jìn)行了多性狀的綜合分析,以期為小麥品種審定提供參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
采用2016—2017年度國家區(qū)試早播3組區(qū)域試驗1個參考品種(X0)和17個小麥新品種(系)作為參試品種(系),分別為對照周麥18(X1)、安科1502(X2)、安科157(X3)、創(chuàng)新118(X4)、泛育麥17(X5)、禾豐3號(X6)、徽研66(X7)、泉麥31(X8)、圣麥101(X9)、天民346(X10)、皖宿321(X11)、新麥35(X12)、鄭麥103(X13)、鄭麥16(X14)、鄭品麥22號(X15)、中育1220(X16)、周麥36號(X17)。
1.2試驗方法
該試驗安排在黃淮南片22個試點,田間試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,重復(fù)3次,小區(qū)面積13.33 m2[6]。田間調(diào)查和室內(nèi)考種按區(qū)試統(tǒng)一方案進(jìn)行,各性狀均為各區(qū)試點的平均值[7-9]。
應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,將所有參試品種(系)作為1個灰色系統(tǒng),每個參試品種(系)作為系統(tǒng)中的1個因素[10-12]。構(gòu)建1個理想的“參考品種”,以參考品種的各項性狀指標(biāo)構(gòu)成1個參考數(shù)列[13-15],以17個參試品種(系)的各項性狀指標(biāo)構(gòu)成比較數(shù)列Xi(k)(i=1,2,3,…,n),其中n為參試品種(系)數(shù),k為評估性狀數(shù)。計算17個參試品種(系)之間的關(guān)聯(lián)度,以確定各參試品種(系)的優(yōu)劣次序。選擇的17個測量性狀分別為產(chǎn)量(kg/hm2)(K1)、穗粒數(shù)(粒)(K2)、千粒重(g)(K3)、容重(g)(K4)、穗數(shù)(萬/hm2)(K5)、成穗率(%)(K6)、株高(cm)(K7)、最高分蘗(K8)、抽穗期(K9)、生育期(K10)、熟相(K11)、籽粒品質(zhì)(K12)和葉銹?。↘13)。
2結(jié)果與分析
2.1參考品種的構(gòu)建
參考品種是指根據(jù)育種目標(biāo)所制定的各性狀理想值的集合,是多年育種目標(biāo)與育種實踐的結(jié)合[14-17]。產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重、容重、適用度、成穗率等性狀越大越好,采用上限值;株高、生育期等在育種中要求適中,采用適中性測度;熟相等要求越小越好,熟相根據(jù)其評價值采用下限值。產(chǎn)量、穗粒數(shù)、千粒重、容重、成穗率均以略大于參試品種中最大值為宜;將成熟期最晚品種記為0,比其早熟1 d記為l,依次類推;株高以80 cm為宜、穗數(shù)以600萬/hm2為宜;熟相分為1、3、5級,以1為宜。結(jié)果見表1。
2.2無量綱化處理
由于同一品種的不同性狀差異很大,為方便進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,即用X0分別去除Xi(k),從而得到1個數(shù)值全在[0,1]區(qū)間內(nèi)的新數(shù)列(表2)。
2.3求差序列、兩級最大差和兩級最小差
首先根據(jù)曹廷杰等[18]的計算方法,進(jìn)行計算,所得結(jié)果列于表3;再根據(jù)表3求得兩級最大差、兩級最小差。
2.4關(guān)聯(lián)系數(shù)的求取根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式[17、19],得到X0對X1各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)(表4)。K為加權(quán)關(guān)聯(lián)系數(shù),根據(jù)小麥各性狀重要程度不同及育種目標(biāo)與實踐,按各性狀的相對重要程度分別賦予不同權(quán)重系數(shù)。最后,求得各比較數(shù)列(參試品種)對參考數(shù)列(參考品種)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度(表5)。
由表5可知,17個品種產(chǎn)量表現(xiàn)中,有13個品種產(chǎn)量超過對照,前5名分別為新麥35,鄭麥103,周麥36號,鄭麥16和禾豐3號。品種(系)的綜合評價還要看加權(quán)關(guān)聯(lián)度?;疑到y(tǒng)理論認(rèn)為,品種(系)的關(guān)聯(lián)度越大說明該品種(系)與對照品種越接近、綜合表現(xiàn)越好。從表5可以看出,周麥36號、禾豐3號、新麥35、中育1220的加權(quán)關(guān)聯(lián)度位居前四,說明這4個品種(系)與對照品種最接近,性狀的綜合性狀最好。這與品種的實際表現(xiàn)基本一致,周麥18作為國家冬水組區(qū)試對照品種,是綜合性狀很好的品種;而鄭麥103、泛育麥17、鄭麥16、泉麥31、鄭品麥22共5個品種(系)實際產(chǎn)量也達(dá)標(biāo),甚至較高,但抗逆性、綜合性狀等的綜合表現(xiàn)中等;徽研66、創(chuàng)新118、天民346、皖宿321共4個品種實際表現(xiàn)一般,實際增產(chǎn)率不達(dá)標(biāo);安科157雖然減產(chǎn),但是因優(yōu)質(zhì)強筋品種保留下來繼續(xù)下一年度試驗,而品種安科1502、圣麥101實際產(chǎn)量減產(chǎn),關(guān)聯(lián)度也最小,說明該品種(系)與對照品種較遠(yuǎn),綜合表現(xiàn)較差。因此,安科1502、圣麥101、皖宿321、創(chuàng)新118、天民346共5個品種建議淘汰。
3結(jié)論與討論
周麥36號、禾豐3號、新麥35、中育1220的加權(quán)關(guān)聯(lián)度居前4位,綜合性狀較好,這與品種實際表現(xiàn)基本一致;而安科1502、圣麥101、皖宿321、創(chuàng)新118、天民346共5個品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)排名靠后,建議淘汰。
該試驗方法對小麥新品種(系)進(jìn)行綜合評估既簡便又有效,是一種較好的統(tǒng)計分析方法[20]。以往評價小麥品種時,除產(chǎn)量性狀外也綜合考慮了抗逆性和品質(zhì)性狀,但如何將這些性狀綜合到一起一直是個難題?;疑P(guān)聯(lián)度分析可克服這一弊端,將各個性狀對作物重要程度賦予權(quán)重系數(shù),最后將各性狀關(guān)聯(lián)度相加得出加權(quán)關(guān)聯(lián)度作為1個量化指標(biāo),關(guān)聯(lián)度越接近越理想[18,21]。
灰色關(guān)聯(lián)度分析小麥新品種(系)具有一定的科學(xué)性和實際意義。就灰色系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用而言,由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然環(huán)境、氣候因素、土壤類型及土壤肥力等因素的影響,因此要十分科學(xué)、合理、正確地評價小麥新品系并非易事[18,21]。運用灰色系統(tǒng)評價小麥新品系除產(chǎn)量因素外,要盡量多的包括抗病、抗寒性、抗倒、熟期等非產(chǎn)量因素。
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