基于灰色關(guān)聯(lián)分析的小黑麥農(nóng)藝性狀的相關(guān)性研究

基于灰色關(guān)聯(lián)分析的小黑麥農(nóng)藝性狀的相關(guān)性研究

農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的交叉帶分布在我國13個(gè)省、234個(gè)縣，總面積為81.35萬平方公里。它的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要影響。由于自然條件惡劣,長期以來,農(nóng)牧交錯(cuò)地帶及周邊地區(qū)生產(chǎn)條件和農(nóng)業(yè)發(fā)展落后,適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的作物品種缺乏是當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民從事和發(fā)展種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)過程中存在的主要難題之一,因此培育或引進(jìn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)的作物品種成為當(dāng)?shù)刎酱鉀Q的關(guān)鍵問題。小黑麥(Triticale)由于其對(duì)不良環(huán)境的特殊適應(yīng)性以及營養(yǎng)品質(zhì)高、可糧飼兼用等特點(diǎn),成為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)效率提高的優(yōu)勢(shì)作物。自20世紀(jì)70年代引入以來,小黑麥在中國的種植面積已達(dá)2.67萬公頃,并已培育出八倍體冬性和春性品種,不論是籽粒產(chǎn)量還是生物產(chǎn)量都比小麥高,但適宜農(nóng)牧交錯(cuò)地帶種植的小黑麥品種比較少。因此,選育適宜農(nóng)牧交錯(cuò)地帶的小黑麥對(duì)于該區(qū)域的發(fā)展具有重要意義。以往有關(guān)小黑麥各種性狀的探索較多,張彩霞等研究了六倍體小黑麥T型細(xì)胞質(zhì)雄性不育系的雜種優(yōu)勢(shì)與配合力;程治軍等研究了R組矮稈基因和農(nóng)林10號(hào)小麥矮稈基因?qū)π『邴湹慕刀捵饔?朱玉國等研究了追氮量對(duì)小黑麥再生草生長和草產(chǎn)量的影響;孫敏等對(duì)小黑麥、黑麥與普通小麥糧用和飼用價(jià)值作了比較;對(duì)小黑麥優(yōu)良特性和生態(tài)適應(yīng)性方面的研究也比較集中[7~9]。但對(duì)農(nóng)牧交錯(cuò)地帶特殊生態(tài)環(huán)境下小黑麥良種選育和改良方面的研究還較少,特別是小黑麥籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間關(guān)系的研究還鮮有報(bào)道。因此,研究小黑麥在特定生態(tài)條件下產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系,探討影響當(dāng)?shù)匦『邴溩蚜．a(chǎn)量和生物產(chǎn)量的主次農(nóng)藝性狀,弄清各因素對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)的主次關(guān)系,明確高產(chǎn)育種主攻方向,對(duì)農(nóng)牧交錯(cuò)地帶乃至周邊地區(qū)小黑麥新品種的選育及其品種改良都具有重要意義?；疑P(guān)聯(lián)系統(tǒng)自創(chuàng)立以來,已在小麥、玉米和水稻品種的綜合評(píng)價(jià)等方面得到了應(yīng)用,并且取得了與實(shí)踐相一致的結(jié)果[11~13]。而應(yīng)用該方法評(píng)價(jià)小黑麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量關(guān)系的研究還未見報(bào)道。為此,本研究應(yīng)用該分析方法,對(duì)27個(gè)小黑麥品種(系)籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量與其它農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行了分析,明確了產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量貢獻(xiàn)的大小,以期為農(nóng)牧交錯(cuò)地帶小黑麥的選育和改良提供理論依據(jù),同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大灰色關(guān)聯(lián)度分析法在小黑麥評(píng)判上的應(yīng)用。1材料和方法1.1小鑒27個(gè)小黑麥品種(系)為1513、1519、1507、1509、1525、小品18-1535、小鑒17、小品26-1547、SWT、小鑒2-1528、小鑒13、小鑒5、84B-136、小品3-1517、83B-91、小鑒7、小鑒12、小品15-1517、鑒B-12、小品33-1528、1533、優(yōu)鑒26、1547、小鑒19、小鑒18、小鑒8、15-3-106。1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于甘肅省天?？h華藏寺鎮(zhèn)水泉組進(jìn)行。該區(qū)屬農(nóng)牧交錯(cuò)地帶,海拔2400m,年均氣溫-0.2~4℃,年降雨量285mm,≥5℃有效積溫為1081~2287℃,相對(duì)無霜期130天,有灌溉條件。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積14m2(7m×2m)。每小區(qū)10行,按每公頃600萬基本苗下種。人工開溝播種,周圍設(shè)1m寬的保護(hù)行。生育期間中耕鋤草,記載和測(cè)定有關(guān)農(nóng)藝和生理指標(biāo),成熟后各小區(qū)隨機(jī)取20株考種,各小區(qū)單打單收計(jì)實(shí)產(chǎn)。1.3性狀分析結(jié)果按灰色系統(tǒng)理論要求,將27個(gè)小黑麥品種(系)的產(chǎn)量及其它6個(gè)性狀視為一個(gè)整體,在分析各性狀對(duì)產(chǎn)量的影響時(shí),分別以籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量為參考數(shù)列,記作X0,各分析性狀———穗粒重、單位面積穗數(shù)、千粒重、小穗數(shù)、穗長和株高分別為比較數(shù)列X1、X2、X3、X4、X5、X6。先將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,然后求出X0與Xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值:計(jì)算灰關(guān)聯(lián)系數(shù)和灰關(guān)聯(lián)度(ri),灰關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式為:灰關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式為:2結(jié)果與分析2.1農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)將各品種(系)各性狀實(shí)測(cè)平均值列于表1,各性狀差異的統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表2?？梢钥闯?除千粒重外,各性狀的變異系數(shù)都大于5%,表明品種(系)之間的籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀存在差異,特別是籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量,變異系數(shù)分別為13.35%和18.22%,具有較大的增加潛力。說明該群體是分析籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的理想群體。2.2小黑麥各性狀的灰關(guān)聯(lián)序由表3可見,小黑麥各性狀對(duì)籽粒產(chǎn)量的灰關(guān)聯(lián)序?yàn)?千粒重>穗粒重>單位面積穗數(shù)>小穗數(shù)>株高>穗長。表明千粒重、穗粒重、單位面積穗數(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量提高的貢獻(xiàn)較大,而株高和穗長對(duì)籽粒產(chǎn)量提高的作用相對(duì)較小。小黑麥各性狀對(duì)生物產(chǎn)量的灰關(guān)聯(lián)序?yàn)?穗粒重>單位面積穗數(shù)>株高>千粒重>穗長>小穗數(shù)。表明在本試驗(yàn)生態(tài)區(qū)除生育期短、低溫和干旱等自然因素之外,穗粒重、單位面積穗數(shù)和株高是對(duì)小黑麥生物產(chǎn)量影響最重要的因素,而穗長和小穗數(shù)對(duì)小黑麥生物產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。3選擇品種的重要性3.1本試驗(yàn)結(jié)果表明:在農(nóng)牧交錯(cuò)地帶,千粒重是限制小黑麥籽粒產(chǎn)量提高的主要因子,其次為穗粒重和單位面積穗數(shù)。以往研究也表明,育種中千粒重遺傳力最高,宜早代選擇易形成高千粒重的后代群。小黑麥種植區(qū)無霜期短,生育后期灌漿不充足導(dǎo)致籽粒皺縮、飽滿度差,進(jìn)而千粒重較低,因此,此生態(tài)區(qū)小黑麥高籽粒產(chǎn)量育種的主攻方向?yàn)?在合理的單位面積穗數(shù)條件下選擇千粒重較大的后代,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)穗粒數(shù)的選擇,適時(shí)早播、適度延長小黑麥灌漿期,可以充分發(fā)揮千粒重大幅增加的潛力。該生態(tài)區(qū)小黑麥高生物產(chǎn)量育種的主攻方向?yàn)?在合理單位面積穗數(shù)前提下,加強(qiáng)對(duì)穗粒重、株高的選擇,對(duì)穗長、小穗數(shù)的要求則可以適當(dāng)放寬。這與Fossati在矮稈小黑麥中的研究結(jié)果有所差異。此外,穗粒重和單位面積穗數(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度都相對(duì)較高,表明,河西農(nóng)牧交錯(cuò)地帶單位面積穗數(shù)和穗粒重對(duì)籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)均較大。因此,在合理單位面積穗數(shù)的前提下,選擇穗粒重較大的品種,有助于實(shí)現(xiàn)該區(qū)小黑麥籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量的同步提高。3.2灰色關(guān)聯(lián)分析法克服了以往多元回歸法、遺傳距離分析法、主成份分析法、相關(guān)和通徑分析法等需要大量樣本和典型概率分布的局限性,將