甘蔗成熟期不同節(jié)間與全莖稈錘度的相關(guān)性分析

王勤南，劉少謀，金玉峰，符城，張垂明，吳其衛(wèi)，黃振瑞

(廣州甘蔗糖業(yè)研究所，廣州510316)

甘蔗成熟期不同節(jié)間與全莖稈錘度的相關(guān)性分析

王勤南，劉少謀，金玉峰，符城，張垂明，吳其衛(wèi)，黃振瑞

(廣州甘蔗糖業(yè)研究所，廣州510316)

通過相關(guān)、偏相關(guān)及通徑分析，研究了甘蔗粵糖93-159成熟期自下而上各莖節(jié)間錘度關(guān)系以及各莖節(jié)錘度與莖稈混合錘度的關(guān)系。結(jié)果表明：自下而上各節(jié)段呈現(xiàn)低-高-低的變化趨勢，但變化不明顯，蔗莖中上部錘度相對較高。上數(shù)第22節(jié)到26節(jié)的汁液含糖錘度最高，上數(shù)第1到第5最低。各節(jié)平均值及全株混合錘度總平均值與上數(shù)第7～12節(jié)錘度值最接近。因此可用上數(shù)第7節(jié)到第12節(jié)任一節(jié)錘度值代表全株含糖錘度。上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8對莖稈混合錘度有最大的正直接效應(yīng)，上數(shù)第1到第4節(jié)即X1-4的錘度對莖稈混合錘度有較大的負(fù)直接效應(yīng)。

甘蔗；錘度；節(jié)間；相關(guān)分析

甘蔗是我國重要的糖料作物，甘蔗糖占我國食糖產(chǎn)量的90%以上，同時它也是南方地區(qū)生產(chǎn)燃料乙醇的最佳可再生能源作物之一。對甘蔗成熟期的糖分變化規(guī)律及甘蔗糖分積累的研究在國內(nèi)報道不少。張木清等通過數(shù)學(xué)模擬研究春植蔗糖分的累積規(guī)律，發(fā)現(xiàn)春植蔗糖分的累積用二次曲線模擬較好[1]；陳莊等研究湛江地區(qū)不同植期甘蔗的糖分積累，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型[2]。潘有強(qiáng)等對甘蔗節(jié)間蔗糖積累過程中4種與蔗糖代謝相關(guān)的酶活性與蔗糖含量變化的檢測結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)性、多元回歸和通徑分析，探討甘蔗節(jié)間蔗糖含量與其相關(guān)酶活性之間的關(guān)系[3]。劉少春等對甘蔗成熟不同時期內(nèi)源激素IAA、GA3、ABA和ZT含量與蔗糖分含量的變化進(jìn)行了分析[4]。李奇?zhèn)サ葘Ω收岵煌L期與蔗汁成分的變化進(jìn)行了分析[5]。對于探討成熟期甘蔗各節(jié)錘度及蔗莖混合錘度的相關(guān)性分析尚未見有報道。本研究的目的在于通過對甘蔗粵糖93-159各莖節(jié)錘度間的關(guān)系以及各節(jié)錘度與莖稈混合錘度間的關(guān)系分析，進(jìn)一步探討甘蔗莖稈含糖量的變化規(guī)律。

1 材料與方法

試驗(yàn)材料為粵糖93-159。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在廣州甘蔗糖業(yè)研究所海南甘蔗育種場親本圃，采用桶栽的栽培方式，于2006年9月11日育苗，10月20日移栽到大田，2007年3月9日移植到容積為15L的塑料桶里，共種66桶，每桶種植4株苗，采用自動滴灌(每天上午和下午分別滴灌給水1次，5月中旬停止追肥），基質(zhì)比例：沙∶土∶牛肥= 1∶4∶1.5，其它管理按常規(guī)。

測定項(xiàng)目包括在甘蔗成熟期用數(shù)字手持袖珍折射儀PAL-1測定甘蔗各莖節(jié)中部的錘度及莖稈榨取汁液后混合汁液的錘度。采用相關(guān)、偏相關(guān)和通徑分析等方法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，由DPS6.5統(tǒng)計(jì)分析軟件完成[6]。

表1 成熟期甘蔗各節(jié)錘度及蔗莖混合錘度

2 結(jié)果分析

2.1 各節(jié)錘度變化

在成熟期對甘蔗各莖節(jié)和莖稈混合錘度進(jìn)行測量，在桶中隨機(jī)選取10株，測量值見表1。結(jié)果表明，甘蔗莖稈不同莖節(jié)間的錘度有一定的差異，自下而上各節(jié)段呈現(xiàn)低-高-低的變化趨勢，差異不明顯，蔗莖中上部錘度相對較高。從表1可看出，上數(shù)第22節(jié)到26節(jié)的汁液含糖錘度最高，上數(shù)第1到第5最低。各節(jié)平均值為23.68，與上數(shù)第12節(jié)錘度值最接近。全株混合錘度總平均值為22.50，與上數(shù)第7節(jié)錘度值最接近，因此可用上數(shù)第7節(jié)到第12節(jié)中的任一節(jié)錘度值代表全株含糖錘度。

2.2 相關(guān)分析

對甘蔗莖稈自下而上各莖節(jié)錘度間及各莖節(jié)錘度與莖稈混合錘度間進(jìn)行相關(guān)分析(表2）。結(jié)果表明：除上數(shù)第5到8節(jié)即X5-8、第13到16節(jié)即X13-16、第17到20節(jié)即X17-20的錘度與莖稈混合錘度呈顯著相關(guān)外，其余各節(jié)錘度與莖稈混合錘度均不相關(guān)；上數(shù)第20到24節(jié)即X20-24和第24到28節(jié)即X24-28跟其他莖節(jié)關(guān)系有出現(xiàn)負(fù)相關(guān)外，其他均為正相關(guān)。

表2 各莖節(jié)及其與主莖稈錘度間的相關(guān)系數(shù)

2.3 偏相關(guān)分析

對甘蔗莖稈自下而上各莖節(jié)錘度間及各莖節(jié)錘度與莖稈混合錘度間進(jìn)行偏相關(guān)分析(表3）。結(jié)果表明，各節(jié)錘度與莖稈混合錘度間出現(xiàn)4對正相關(guān)，3對負(fù)相關(guān)，其中上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8的正偏相關(guān)系數(shù)最大，上數(shù)第1到第4節(jié)的負(fù)偏相關(guān)系數(shù)最大。在相關(guān)分析中表現(xiàn)顯著相關(guān)的組在偏相關(guān)分析中卻表現(xiàn)不顯著，表明各節(jié)錘度間的相關(guān)關(guān)系是復(fù)雜的，相關(guān)分析夸大了各種錘度間的相關(guān)關(guān)系，而偏相關(guān)在分析某一組錘度的相關(guān)關(guān)系時，消除了其他錘度對該組錘度間的影響，因而能夠表現(xiàn)出該組錘度間的單獨(dú)關(guān)系，在考慮各種相關(guān)關(guān)系的時候要以偏相關(guān)系數(shù)作為依據(jù)。

表3 各莖稈及其與主莖稈錘度間的偏相關(guān)系數(shù)

2.4 通徑分析

對莖稈各節(jié)錘度與莖稈混合錘度進(jìn)行通徑分析(表4）。由表4可以看出各節(jié)錘度對莖稈混合錘度的直接作用有一定的差異。其中，上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8對莖稈混合錘度有最大的正直接效應(yīng)，上數(shù)第13到第16節(jié)即X13-16和第17到第20節(jié)即X17-20對莖稈混合錘度也有較大的正直接效應(yīng)，說明它們對莖稈混合錘度有較大的貢獻(xiàn)。上數(shù)第9到第12節(jié)即X9-12對莖稈混合錘度的正直接效應(yīng)較小，但它通過上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8和第13到第16節(jié)即X13-16的正間接效應(yīng)較大，較大的正直接效應(yīng)夸大了直接效應(yīng)，使它的相關(guān)系數(shù)也表現(xiàn)了很高的正值。

表4 各節(jié)錘度對莖稈混合錘度的效應(yīng)值

上數(shù)第1到第4節(jié)即X1-4和第20到24節(jié)即X20-24及第24到28節(jié)即X24-28的錘度對莖稈混合錘度有較大的負(fù)直接效應(yīng)，但這3個段的莖節(jié)通過上數(shù)第13到第16節(jié)即X13-16和第17到20節(jié)即X17-20具有較高的正間接效用，較高的正間接效應(yīng)掩蓋了負(fù)直接效應(yīng)，使它們的相關(guān)系數(shù)也表現(xiàn)出較高的正值。剩余因子的通徑系數(shù)為0.276，說明除莖節(jié)外，還有其它因素影響全稈的混合錘度，但剩余因子的通徑系數(shù)不是很大，可以認(rèn)為對莖稈混合錘度的影響主要由各節(jié)錘度產(chǎn)生的。

3 結(jié)論

3.1 各節(jié)間及全株含糖錘度值

本試驗(yàn)結(jié)果表明，甘蔗莖稈不同莖節(jié)間的錘度有一定的差異，自下而上各節(jié)段呈現(xiàn)低-高-低的變化趨勢，但不是很明顯的差異，蔗莖中上部錘度相對較高。上數(shù)第22節(jié)到26節(jié)的汁液含糖錘度最高，上數(shù)第1節(jié)到第5節(jié)最低。各節(jié)平均值為23.68，與上數(shù)第12節(jié)錘度值最接近。全株混合錘度總平均值為22.5，與上數(shù)第7節(jié)錘度值最接近，因此可用上數(shù)第7到第12節(jié)錘度值代表全株含糖錘度。

3.2 各節(jié)錘度間的關(guān)系

各節(jié)錘度間的相關(guān)關(guān)系是復(fù)雜的，多數(shù)在相關(guān)分析中表現(xiàn)顯著的組在偏相關(guān)分析中表現(xiàn)出不顯著。因此，僅僅用相關(guān)系數(shù)來衡量各節(jié)錘度間的關(guān)系是不全面的，在分析中還要結(jié)合偏相關(guān)進(jìn)行。

3.3 各節(jié)錘度與莖稈混合錘度的關(guān)系

本試驗(yàn)研究了成熟期不同節(jié)間與全莖稈錘度的關(guān)系，結(jié)果表明自下而上各節(jié)段呈現(xiàn)低-高-低的變化趨勢且變化幅度不大，上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8對莖稈混合錘度有最大的正直接效應(yīng)，對莖稈混合錘度有較大的貢獻(xiàn)，上數(shù)第1到第4節(jié)即X1-4的錘度對莖稈混合錘度有較大的負(fù)直接效應(yīng)，但通過上數(shù)第5到第8節(jié)即X5-8和第13到第16節(jié)即X13-16及第17到20節(jié)即X17-20具有較高的正間接效用，較高的正間接效應(yīng)掩蓋了負(fù)直接效應(yīng)，使它們的相關(guān)系數(shù)也表現(xiàn)出較高的正值。

甘蔗不同節(jié)段錘度對全莖混合錘度的影響，在不同生長期、不同地區(qū)、不同植期及不同品種上的表現(xiàn)是否相同還有待于研究。

致謝：感謝福建農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)部甘蔗生理生態(tài)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室高三基老師給予悉心指導(dǎo)；感謝陳勇生在相關(guān)分析上提供的幫助。

[1]張木清，陳如凱.春植蔗糖分累積的研究[J].福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院學(xué)報，1994，9(3）：42-45.

[2]陳莊，王季槐.湛江市甘蔗上下節(jié)錘度比與糖分關(guān)系研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版），2004，26(4）：364-367.

[3]潘有強(qiáng)，羅海玲，李楊瑞.甘蔗節(jié)間蔗糖含量與和蔗糖代謝相關(guān)的4種酶活性之間的關(guān)系剖析[J].植物生理學(xué)通訊，2007，43 (5）：861-864.

[4]劉少春，張躍彬，郭家文.甘蔗體內(nèi)激素含量變化及其與蔗糖積累的關(guān)系[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)報，2007，20(3）：392-394.

[5]李奇?zhèn)?現(xiàn)代甘蔗改良技術(shù)[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2000，125.

[6]唐啟義.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)挖掘[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

Brix Correlations between Individual Internodes and Whole Stem of Sugarcane in Maturity

WANG Qin-nan，LIU Shao-mo，JIN Yu-feng，F(xiàn)U Cheng，ZHANG Chui-ming，et a1
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute,Guangzhou 510316,China)

The sugar content(brix)corre1ations between individua1 internodes and who1e stem of sugarcane Yuetang93-159 in maturity were studied through the corre1ation，partia1 corre1ation ana1ysis and path ana1ysis. The resu1t showed as fo11ows.The sugar content(brix degree)in individua1 internodes from the bottom to the top of the stem was changing trend as 1ow-high-1ow，brix of the upper part the stem was re1ative1y high.The brix from the 22th to 26th internodes of the stem were the highest，whi1e that from the first to 5th internodes was the 1owest.The mean brix of a11 internodes and the mean brix of the who1e stem were very simi1ar to that of the 7th，8th，9th，10th，11th，and 12th internodes.That is，the brix va1ue of the who1e stem of sugarcane cou1d be represented with that of from 7th to 12th each internode.The brix degrees of the individua1 internodes of from the 5th to 8th(X5-8)internodes had high direct1y positive effects on that of the who1e stem.The brix degree of the from the first to 4th(X1-4)internodes had high direct1y negative effects on that of the who1e stem.

Sugarcane;Brix;Internodes;Corre1ation ana1ysis

雜566.1

A

1007-2624(2009）01-0018-03

2008-05-19

農(nóng)業(yè)部“948”計(jì)劃資助項(xiàng)目“甘蔗生產(chǎn)與加工技術(shù)引進(jìn)及其產(chǎn)業(yè)化”(2006-G37)；廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室子項(xiàng)目——甘蔗遺傳多樣性分析和優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新研究。

王勤南(1983-)，男，福建省安溪縣人，助理農(nóng)藝師，研究方向：甘蔗種質(zhì)資源與遺傳育種。