謝文錦 李方明 李 寧 楊海龍 付 俊 張中偉 高旭東 豐 光

（丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)院 遼寧鳳城 118109）

玉米是世界上重要的糧食作物之一， 其產(chǎn)量及品質(zhì)對(duì)糧食安全和畜牧發(fā)展有著重要的意義與非凡的影響[1]。 玉米的大多數(shù)農(nóng)藝性狀是由多個(gè)基因控制、互相影響的數(shù)量性狀， 因此有側(cè)重性的的選擇玉米性狀指標(biāo)， 對(duì)玉米育種和品種綜合評(píng)價(jià)有重要的意義。 灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種基于灰色系統(tǒng)的多因素統(tǒng)計(jì)分析方法， 在玉米育種中可以利用此方法來(lái)解決產(chǎn)量、品質(zhì)與多種農(nóng)藝性狀的復(fù)雜的關(guān)聯(lián)程度，是一種被證實(shí)的可靠性較強(qiáng)的分析方法[2]。

本研究利用灰色聯(lián)度分析法對(duì)院內(nèi)32個(gè)新選配的玉米雜交組合主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行遺傳變異和相關(guān)性分析， 以全面評(píng)價(jià)新選雜交組合的綜合特性，為新組合的進(jìn)一步利用提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以本院新配的32個(gè)玉米組合為試驗(yàn)材料（代號(hào)為 DP1～DP32），以鄭單 958 作為對(duì)照品種（CK），于2021年春季在院內(nèi)試驗(yàn)地播種。 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)， 設(shè)置 3 次重復(fù)，5 行區(qū)， 行長(zhǎng) 6.5 m， 密度為4 500 株/畝。 主要調(diào)查性狀為株高（X1）、穗位高、單穗粒重（X3）、穗粗（X4）、軸粗（X5）、穗長(zhǎng)（X6）、禿尖長(zhǎng)（X7）、穗行數(shù)（X8）、行粒數(shù)（X9）、出籽率（X10）、百粒重（X11），并計(jì)算穗位系數(shù)（X2）和產(chǎn)量（X12）。

1.2 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用R 語(yǔ)言和DPS 7.5 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

灰色關(guān)聯(lián)度分析依據(jù)鄧聚龍[3]的方法，將新配組合產(chǎn)量作為母序列X0，其余11個(gè)農(nóng)藝性狀為比較數(shù)列，計(jì)算產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度。 同時(shí)以試驗(yàn)組合為參考設(shè)定最優(yōu)品種， 計(jì)算各新組合與最優(yōu)品種的關(guān)聯(lián)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 新組合不同農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析

利用 R 語(yǔ)言的 PerformanceAnalytics 程序包對(duì)12個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性作圖分析，由附圖可知，性狀之間存在不同程度的相關(guān)性。 株高和穗位系數(shù)顯著負(fù)相關(guān)，且與穗長(zhǎng)、禿尖呈顯著正相關(guān)；穗位系數(shù)與株高、穗長(zhǎng)和禿尖長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)；單穗粒重與穗粗、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、出籽率和產(chǎn)量顯著相關(guān)；穗粗與軸粗、穗行數(shù)極顯著正相關(guān)；軸粗與穗行數(shù)顯著相關(guān)；穗長(zhǎng)與除穗粗、 軸粗和穗行數(shù)外的其他性狀顯著相關(guān)；禿尖與株高、穗位系數(shù)顯著相關(guān)；穗行數(shù)與百粒重負(fù)相關(guān)；行粒數(shù)與穗長(zhǎng)、穗位系數(shù)、出籽率和產(chǎn)量相關(guān)；出籽率與行粒數(shù)、穗粒重和產(chǎn)量相關(guān)。 由此可見(jiàn)，新組合各性狀指標(biāo)是相互影響的，在選育和品種評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)綜合考量。

附圖 12個(gè)性狀指標(biāo)相關(guān)性分析

2.2 新組合不同農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化 將原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化（標(biāo)準(zhǔn)化）處理，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化

2.2.2 產(chǎn)量與其他農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度分析 以產(chǎn)量數(shù)據(jù)為母序列，ρ=0.5， 計(jì)算產(chǎn)量與其他11個(gè)農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見(jiàn)表2（最大差值Δmax=4.333 64）。由表2 可知，11個(gè)性狀指標(biāo)與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度為0.685～0.792，依次排序?yàn)閱嗡肓Ｖ兀舅腴L(zhǎng)＞出籽率＞行粒數(shù)＞穗行數(shù)＞穗粗＞穗位系數(shù)＞株高＞百粒重＞禿尖長(zhǎng)＞軸粗，說(shuō)明單穗粒重、穗長(zhǎng)、出籽率對(duì)產(chǎn)量影響較大，相較于其他農(nóng)藝性狀，禿尖長(zhǎng)和軸粗對(duì)產(chǎn)量影響較小。因此在育種過(guò)程中，應(yīng)首要考慮單穗粒重，兼顧考量其他性狀，對(duì)禿尖長(zhǎng)和軸粗的組合做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 對(duì)各個(gè)農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度做歸一化處理， 得到各個(gè)性狀的權(quán)重系數(shù)[4]。

2.2.3 品種的灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià) 由于本試驗(yàn)中對(duì)照品種排名過(guò)于靠后， 以此為參考評(píng)價(jià)組合的優(yōu)劣不具代表性，為了進(jìn)一步分析各個(gè)組合的優(yōu)劣，研究中以測(cè)試的33個(gè)組合品種的各個(gè)農(nóng)藝性狀值為參考建立一個(gè)最優(yōu)品種，對(duì)數(shù)值越大（小）越好的性狀取最大（?。┲禐樽顑?yōu)值，對(duì)數(shù)值適中為好的性狀取其適中值為最優(yōu)值，以此所建立的最優(yōu)品種各農(nóng)藝性狀為株高298 cm、穗位系數(shù)0.43、單穗粒重291.63 g、穗粗 5.9 cm、軸粗 3.12 cm、穗長(zhǎng) 21.92 cm、禿尖長(zhǎng)0.04 cm、 穗行數(shù) 22.4 行、 行粒數(shù) 40.8 粒、 出籽率89.71%、百粒重 45.52 g、產(chǎn)量 853.2 kg/畝。 將最優(yōu)品種作為母序列，建立數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行無(wú)量綱化處理后，計(jì)算各品種12個(gè)性狀指標(biāo)與最優(yōu)品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)。由于玉米各性狀指標(biāo)的重要性不同， 按各性狀的相對(duì)重要程度所求出的加權(quán)關(guān)聯(lián)度來(lái)評(píng)價(jià)玉米雜交組合的優(yōu)劣才更具有說(shuō)服力， 因此利用表2 中各指標(biāo)權(quán)重， 結(jié)合關(guān)聯(lián)系數(shù)得出各品種與最優(yōu)品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，結(jié)果見(jiàn)表3。關(guān)聯(lián)度值越大，表示該品種與最優(yōu)品種越接近。

表2 產(chǎn)量與不同農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度

表3 試驗(yàn)組合與最優(yōu)品種關(guān)聯(lián)度

關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果表明， 不同組合與最優(yōu)品種的關(guān)聯(lián)度介于0.771～0.962 之間。 灰色關(guān)聯(lián)度排序?yàn)镈P29 > DP22 > DP20 > DP3 > DP4 > DP2 > DP21 >DP26 > DP23 > DP11 > DP10 > DP13 > DP17 >DP31 > DP18 > DP7 > DP8 > DP15 > DP32 > DP25> DP6 > DP19 > DP12 > DP16 > DP28 > DP5 >DP30 > DP14 > DP33 > DP24 > DP9 > DP1 > DP27，與最優(yōu)品種最接近的組合是DP29， 其次是DP22、DP20。

3 結(jié)論

在玉米品種的選育過(guò)程中， 傳統(tǒng)的依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者單純看產(chǎn)量等少量指標(biāo)的篩選方法， 而忽略了農(nóng)藝性狀之間的相互影響， 往往導(dǎo)致了篩選結(jié)果的片面性[5]。 灰色關(guān)聯(lián)度分析法可以克服單靠產(chǎn)量進(jìn)行組合的篩選與評(píng)價(jià)的弊端，其評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀全面，可以真實(shí)的反映組合品種實(shí)際表現(xiàn)的優(yōu)劣，為新配組合的篩選與下一步試驗(yàn)提供可靠的依據(jù)。 本研究通過(guò)對(duì)產(chǎn)量和11個(gè)農(nóng)藝性狀灰色關(guān)聯(lián)度的分析表明，單穗粒重與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最大 （與李清超研究結(jié)果一致）[6]，與軸粗的關(guān)聯(lián)度最小，在玉米育種過(guò)程中，可依據(jù)各性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度的不同， 對(duì)性狀進(jìn)行統(tǒng)籌考量。 利用各性狀因子的灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行歸一化計(jì)算權(quán)重，建立最優(yōu)品種，依據(jù)權(quán)重計(jì)算新配組合與最優(yōu)品種的關(guān)聯(lián)度[7]。 品種灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算結(jié)果表明，與最優(yōu)品種關(guān)聯(lián)度最大的組合依次為DP29、DP22、DP20、DP3、DP4、DP2、DP21、DP26、DP23 和DP11，可以進(jìn)一步進(jìn)行多年多點(diǎn)鑒定試驗(yàn)， 進(jìn)行組合的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和抗逆性評(píng)價(jià)。