小麥區(qū)試品系產(chǎn)量穩(wěn)定性分析

小麥區(qū)試品系產(chǎn)量穩(wěn)定性分析

任何優(yōu)秀品種都有最佳的適應(yīng)性，品種適應(yīng)性的廣度直接關(guān)系到品種的推廣范圍和應(yīng)用價(jià)值。好的品種應(yīng)是對(duì)多種不同環(huán)境均有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,即在不同環(huán)境下都能夠?qū)崿F(xiàn)豐產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。因而對(duì)新選育品種在不同環(huán)境下的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估是品種應(yīng)用于生產(chǎn)前必須的步驟。關(guān)于品種豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性的評(píng)估方法和模型較多,如品種穩(wěn)定性Tai模式分析、基于SASPROCMIXED程序的穩(wěn)定性方差模型、Finlay-Wilkinson回歸模型、Eberhart-Russell回歸模型、加性主效×互作模型(AMMI)、穩(wěn)定系數(shù)法、環(huán)境方差模型、環(huán)境指數(shù)法、變異系數(shù)法等。在眾多的方法中變異系數(shù)法和穩(wěn)定系數(shù)法操作簡(jiǎn)便且可靠性較好。1978年,變異系數(shù)法首次由Francis等提出,該方法是以品種在不同地區(qū)的平均產(chǎn)量和變異系數(shù)來衡量品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性。1994年,溫振民等首先提出利用高穩(wěn)系數(shù)(Highstabilitycoefficient,HSC)來估算品種穩(wěn)定性的方法。筆者采用變異系數(shù)法和穩(wěn)定系數(shù)法2種方法對(duì)四川省2006年度小麥區(qū)試的12個(gè)品系在10個(gè)環(huán)境下的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行評(píng)估,以期為進(jìn)一步高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性小麥新品種的培育提供參考依據(jù)。1材料和方法1.1優(yōu)化情況供試小麥品系共有12種,分別為B991、SW22514、04062、04064和川04品4由四川省農(nóng)科院作物所選育;34290由中科院成都生物所選育;內(nèi)2889由內(nèi)江市農(nóng)科所選育;SH426由四川省農(nóng)科院生核所選育;KD-11由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)選育;CN05-12由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所選育;XK055-3由西南科技大學(xué)選育;川麥107為對(duì)照品種,由四川省農(nóng)科院作物所提供。1.2試驗(yàn)場(chǎng)所及地點(diǎn)試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積13.34m2,小區(qū)間走道寬0.40m,重復(fù)間走道0.50m,試驗(yàn)周圍設(shè)保護(hù)行。10個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)分別在成都郫縣、廣元、樂山、綿陽、南充、射供、雙流、雅安、宜賓和資中。產(chǎn)量以小區(qū)計(jì)算,收獲時(shí)測(cè)產(chǎn)。采用變異系數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)法對(duì)各區(qū)試品系進(jìn)行豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性進(jìn)行分析。1.3體系內(nèi)坐標(biāo)系計(jì)算出參試品系的產(chǎn)量和變異系數(shù),以變異系數(shù)值為橫坐標(biāo),以產(chǎn)量為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)軸中標(biāo)出各個(gè)品系的位點(diǎn)。X為變異系數(shù)的平均值、Y為產(chǎn)量平均值。將坐標(biāo)圖劃分為4個(gè)象限,分別表示高產(chǎn)不穩(wěn)定、高產(chǎn)穩(wěn)定、低產(chǎn)穩(wěn)定、低產(chǎn)不穩(wěn)定品系。1.4生長(zhǎng)因子局1994年,溫振民等提出利用高穩(wěn)系數(shù)(HSC)來估算品種穩(wěn)定性。該系數(shù)公式如下:式中,HSCi是第i個(gè)參試品種的高穩(wěn)系數(shù),HSCi越小,表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好;Ga為目標(biāo)品種的穩(wěn)定產(chǎn)量,一般以比對(duì)照平均產(chǎn)量(ˉXck)(Xˉˉˉck)增產(chǎn)10%(即1.10ˉXCΚ)1.10XˉˉˉCK)、標(biāo)準(zhǔn)差和對(duì)照相同來計(jì)算,即Ga=1.10ˉXCΚ-SCΚGa=1.10XˉˉˉCK?SCK;ˉXiXˉˉˉi是第i個(gè)參試品種的產(chǎn)量;Si是第i個(gè)參試品種的標(biāo)準(zhǔn)差。該公式可簡(jiǎn)化為:ΗSCi=[1.10ˉXCΚ-(ˉXi-Si)]/1.10ˉXck×100%(2)HSCi=[1.10XˉˉˉCK?(Xˉˉˉi?Si)]/1.10Xˉˉˉck×100%(2)ΗSCi=[(ˉXi-Si)/(1.10ˉXck)]×100%=[ˉXi/(1.10ˉXck)-Si/(1.10ˉXck)]×100%(3)公式(2)中HSCi值越小,表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好;公式(3)中計(jì)算的HSCi值越大,表明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好。筆者試驗(yàn)結(jié)果數(shù)值采用公式(2)計(jì)算。2結(jié)果與分析2.1統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用DPS軟件和Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由表1可知,方差分析結(jié)果表明,地區(qū)間、品種間、地區(qū)與品種的交互作用達(dá)極顯著水平(P<0.05),可作為品種穩(wěn)定性分析。2.2平均變異數(shù)線12個(gè)參試品種在10個(gè)地區(qū)的平均產(chǎn)量及相關(guān)參數(shù)如表2所示。以變異度為橫坐標(biāo),平均產(chǎn)量為縱坐標(biāo)作圖,總的平均產(chǎn)量線Y=6.77和平均變異數(shù)線X=10.37將坐標(biāo)分成4個(gè)部分。由圖1可知,XK055-3、SW22514為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品系,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng);B991、內(nèi)2889、34290為高產(chǎn)品系,對(duì)特定環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;川麥107、SH426、KD-11豐產(chǎn)性差,產(chǎn)量表現(xiàn)穩(wěn)定;4062、4064、CN05-12、川04品4豐產(chǎn)性穩(wěn)定性均較差。2.3數(shù)據(jù)及分子由表3可知,參試品系高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性順序?yàn)閄K055-3>內(nèi)2889>SW22514>B991>KD-11>川麥107>34290>CN05-12>04064>SH426>04062>川04品4。上表中小麥品系高穩(wěn)系數(shù)與其產(chǎn)量水平排序大體相符,2者相關(guān)系數(shù)r為-0.84,達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),說明HSCi可以較好的反映品種的產(chǎn)量水平,產(chǎn)量越高,HSCi值就越小。3基因型與環(huán)境的相互作用變異系數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)法都是集分析評(píng)價(jià)作物品種高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)性于一體的方法。從分析結(jié)果來看,2者的結(jié)果基本相似,參試品系XK055-3、SW22514在2種分析方法的估計(jì)結(jié)果均表現(xiàn)較好,而品系川04品4和04064、04062豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性較差,而對(duì)照品種川麥107恰好處于中游水平,產(chǎn)量中等、穩(wěn)定性好。品種的基因型與環(huán)境的相互作用是一種普遍存在的復(fù)雜生物現(xiàn)象,人們?cè)趯?duì)其作用規(guī)律的研究中提出了許多研究方法,但都還不能盡善盡美,也無法尋找到一個(gè)最佳的方法來衡量這種基因與環(huán)境效應(yīng)的大小。從操作方法和過程來看,變異系數(shù)法和高穩(wěn)系數(shù)法最為方便,且這2種方法均同時(shí)考慮到高產(chǎn)性和穩(wěn)定性,已被廣泛應(yīng)用于稻、麥、豆類、花生等作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性研究中。在作物遺傳研究中還常用遺傳力來衡量某些性狀的基因型效應(yīng)大小,遺傳力大則遺傳效應(yīng)強(qiáng),相應(yīng)性狀受環(huán)境影響小。然而某一性狀遺傳力估算出的結(jié)果常隨基因型、環(huán)境的變化而有較大的差異。這一現(xiàn)象給育種工作者的田間選育工作帶來極大的困難。目前,大多數(shù)育種單位的品種的選育常是在某些特定地區(qū)進(jìn)行,這種情況下選育出的品種可能對(duì)特定環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能