不同大豆品系農(nóng)藝與品質(zhì)性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

王 鵬，李貴全

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

大豆籽粒中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是衡量大豆品質(zhì)的主要性狀。大豆蛋白中含有8種人體必需的氨基酸[1-3]，豆油中含有較多的不飽和脂肪酸。目前，各國在加強(qiáng)大豆高產(chǎn)育種的同時(shí)，也都開始加強(qiáng)品質(zhì)育種方面的研究[4]，主要是為了提高蛋白質(zhì)和脂肪的含量，其次是改善蛋白質(zhì)和脂肪的內(nèi)在質(zhì)量，關(guān)鍵是全面認(rèn)識和掌握大豆品質(zhì)性狀形成的特點(diǎn)和規(guī)律及其相關(guān)性。關(guān)于農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀的相關(guān)性研究，前人已經(jīng)做了不少的研究和報(bào)道。陳學(xué)珍等[5]對北京地區(qū)20個(gè)大豆栽培品種農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀進(jìn)行了相關(guān)分析，王茹芳等[6]對滄州市14個(gè)夏大豆育成品種農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析。

本試驗(yàn)主要應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，對農(nóng)藝性狀與大豆籽粒中蛋白和脂肪含量進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析以及研究了不同生育時(shí)期大豆籽粒中蛋白、脂肪含量積累規(guī)律，探討和研究各農(nóng)藝性狀對品質(zhì)性狀形成的影響，為今后品質(zhì)育種中性狀的選擇和品種的改良提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)材料為晉大62×誘處4號雜交組合的親本及其40個(gè)較穩(wěn)定的后代品系。田間試驗(yàn)于2008年在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)3行，行距0.5 m，行長5 m，于4月28日播種，生長期間田間管理同常規(guī)管理。收獲時(shí)每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣10個(gè)單株，室內(nèi)考種，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS v13.0，Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析。運(yùn)用谷物品質(zhì)分析儀測定大豆籽粒蛋白質(zhì)、脂肪含量；葉面積＝葉長×葉寬×校正系數(shù)（K）（卵圓形葉K＝0.689 9，披針形葉K＝0.701 3）。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本及雜交后代葉面積與蛋白、脂肪含量的相關(guān)性分析

取大豆始花期前的葉片計(jì)算大豆的葉面積，并與蛋白、脂肪含量進(jìn)行相關(guān)分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析。從表1可以看出，葉面積與蛋白、脂肪含量的關(guān)聯(lián)度都比較大，分別為0.728和0.735。說明葉面積對蛋白、脂肪含量的影響較大。而葉面積與蛋白含量為顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.536**；與脂肪含量為顯著的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.622**。結(jié)果表明，葉面積對蛋白、脂肪含量具有截然相反的作用，并且影響都比較大。這也從一方面解釋了蛋白、脂肪含量呈負(fù)相關(guān)的原因。可能是由于葉片的增大，對蛋白、脂肪含量的積累產(chǎn)生了相反的作用，致使蛋白、脂肪積累的速度發(fā)生變化，最終導(dǎo)致大豆籽粒中蛋白、脂肪含量相互限制，呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.2 親本及雜交后代農(nóng)藝性狀與蛋白含量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

從表2可以看出，單株粒質(zhì)量、出苗至始花日數(shù)、生育日數(shù)等與大豆蛋白含量的關(guān)聯(lián)度較大，分別為 0.756，0.743，0.719，表明這些性狀對蛋白含量積累的影響較大，增加單株粒質(zhì)量和延長生育期均可提高大豆籽粒中的蛋白含量。關(guān)于出苗至始花日數(shù)對蛋白含量積累的影響，之前報(bào)道較少并且結(jié)果不一致。但由本試驗(yàn)葉面積與蛋白含量的相關(guān)性研究可知，葉面積增大對于蛋白積累具有積極的作用。在出苗至始花期階段，葉面積穩(wěn)定增長，直至結(jié)莢期達(dá)到最大值，這段時(shí)間可能正是大豆籽粒中蛋白積累的高峰期，所以在高蛋白大豆品種的選育中，要盡量選擇產(chǎn)量高、開花晚、生育期長的品種。

表2 各農(nóng)藝性狀與蛋白含量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

續(xù)表2

2.3 親本及雜交后代農(nóng)藝性狀與脂肪含量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

從各農(nóng)藝性狀與脂肪含量的灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果（表3）可以看出，始花至成熟日數(shù)、生育日數(shù)、單株粒質(zhì)量、主莖節(jié)數(shù)、株高這5個(gè)性狀與脂肪含量的關(guān)聯(lián)度最大，分別為0.984，0.782，0.767，0.765，0.734，表明這 5 個(gè)性狀是決定大豆籽粒中脂肪含量的優(yōu)勢性狀。其中以始花至成熟日數(shù)與脂肪含量的關(guān)聯(lián)度最大，說明這個(gè)時(shí)期脂肪積累的速度最快，這與張恒善[7]、王茹芳[6]等的研究結(jié)果相一致。至于生育日數(shù)、單株粒質(zhì)量、主莖節(jié)數(shù)、株高與脂肪含量的關(guān)系，尚未有明確的報(bào)道。但從本試驗(yàn)來看，脂肪含量大于20%的21個(gè)高油品系中，生育日數(shù)大都在140 d以上，只有22，30，37這3個(gè)品系的生育日數(shù)少于140 d，分別為139，138，139 d，但都基本接近于140 d。說明脂肪含量的積累與生育日數(shù)的長短是有一定關(guān)系的，生育日數(shù)越長，脂肪含量的積累也相對越大。

表3 各農(nóng)藝性狀與脂肪含量的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

續(xù)表3

3 討論與結(jié)論

影響大豆籽粒中蛋白與脂肪含量積累的因素很多，植株生育期、葉面積等農(nóng)藝性狀都是決定大豆品質(zhì)表現(xiàn)的重要因子。無論農(nóng)藝性狀還是品質(zhì)性狀都不是孤立的，某性狀的變化必然源于另一項(xiàng)或幾項(xiàng)性狀的變化，同時(shí)也會導(dǎo)致其他性狀的變化[8]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在大豆始花期前，葉面積穩(wěn)定增長，蛋白的積累速度較快，出苗至始花日數(shù)成為決定大豆籽粒中蛋白含量的重要因子。而到了生育后期，葉面積指數(shù)逐漸下降，會加快脂肪的積累速度，特別是始花至成熟期，脂肪含量的積累達(dá)到最高峰。以上研究結(jié)果部分解釋了大豆籽粒中蛋白含量和脂肪含量為負(fù)相關(guān)的原因，至于其他的原因，則有待于進(jìn)一步研究探討。鑒于大豆的品質(zhì)是由遺傳特性和環(huán)境條件共同決定的，因此要首先選用優(yōu)質(zhì)品種，再通過相應(yīng)的栽培農(nóng)藝措施，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)大豆[9]。

本研究結(jié)果表明，延長生育期可以同時(shí)增加大豆籽粒中蛋白和脂肪的積累，調(diào)整生育前期和生育后期的相對長短，人為改變各時(shí)期的葉面積指數(shù)可以改變大豆品種蛋白、脂肪含量的比例。在品質(zhì)育種中，要根據(jù)具體的目的進(jìn)行選擇，向?qū)Ｓ煤吞赜?個(gè)方向發(fā)展，不能盲目尋求既高蛋白又高脂肪含量的雙高品種。

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