灰關聯(lián)熵在選育油菜質不育系B101A的恢復系上的應用

摘 要：對11個恢復系與其對應優(yōu)質油菜質不育系B101A所測配新組合的單株產(chǎn)量進行灰關聯(lián)熵分析。結果表明，測交新組合的產(chǎn)量與對應恢復系的農(nóng)藝性狀熵關聯(lián)度為：株高0.9832，一次有效分枝數(shù)0.9864，主花序長度0.9892，主花序角數(shù)0.9865，主花序角長0.9838，主花序結角密度0.9745，總角數(shù)0.9897，角粒數(shù)0.9770，千粒重0.9880。熵關聯(lián)序為：總角數(shù)>主花序長度>千粒重>主花序角數(shù)>一次有效分枝數(shù)>主花序角長>株高>角粒數(shù)>主花序結角密度，并以此確定了油菜質不育系B101A的恢復系的選育和篩選方向。

關鍵詞：油菜質不育系；篩選；恢復系；灰關聯(lián)熵

中圖分類號：S11+7 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2012）10-0030-04

在選育和篩選優(yōu)質油菜不育系對應恢復系的過程中，育種家往往都是利用現(xiàn)有的恢復材料對不育系進行大量測配，通過對大量測交組合的考種、測產(chǎn)來篩選優(yōu)良恢復系。這樣一來，大大增加了育種的工作量，更顯得無目的性、無方向性。本文運用灰色系統(tǒng)理論，把灰色關聯(lián)度分析與熵結合起來，建立了基于灰關聯(lián)熵理論的測交組合產(chǎn)量與對應恢復系農(nóng)藝性狀影響因素的分析模型[1]，來研究優(yōu)質油菜不育系對應恢復系的農(nóng)藝性狀與其測交組合的單株產(chǎn)量之間的關系和對其影響的程度，以期為正確制定每個優(yōu)質油菜不育系所對應恢復系的選育和篩選方向提供科學依據(jù)。1 材料與方法

1.1 試驗材料和設計

試驗數(shù)據(jù)來源于信陽市農(nóng)科所2010～2011年對優(yōu)質油菜質不育系B101A所測配的新組合的鑒定試驗。11個恢復系對應的測配新組合是：B101A×B301C、B101A×B302C、B101A×B303C、B101A×B304C、B101A×B305C、B101A×B306C、B101A×B307C、B101A×B308C、B101A×B309C、B101A×B310C、B101A×B311C，分別以K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11來表示。采用隨機區(qū)組設計，重復3次，小區(qū)面積10 m2，密度22.5萬株/hm2?；謴拖禍y定9個農(nóng)藝性狀：株高、一次有效分枝數(shù)、主花序長度、主花序角數(shù)、主花序角長、主花序結角密度、總角數(shù)、角粒數(shù)、千粒重；測配新組合只計單株產(chǎn)量。小區(qū)取10株進行室內(nèi)考種，取各個恢復系農(nóng)藝性狀的平均值及其測配新組合單株產(chǎn)量的平均值作為原始數(shù)據(jù)（見表1）。

1.2 灰關聯(lián)熵分析原理及分析步驟[8]

灰關聯(lián)分析是貧信息系統(tǒng)分析的有效手段，是灰色系統(tǒng)方法體系中的一類重要方法[2]。灰關聯(lián)熵分析方法實質上是將無限收斂用近似收斂取代，將無限空間問題用有限數(shù)列取代，將連續(xù)的概念用離散的數(shù)據(jù)列取代，對動態(tài)灰過程的發(fā)展態(tài)勢進行整體接近性分析，通過這種方法可以從中分析出主要影響因素和影響順序。

由熵定律可知，當序列Ⅹi的灰關聯(lián)熵最大時，意味著Ⅹi各點對參考列的影響是均衡的，這說明Ⅹi與參考列各點的距離更均衡，即Ⅹi與參考列幾何形狀更接近，為最強關聯(lián)列。由灰熵定理[3]可知，熵關聯(lián)度公式為：

熵關聯(lián)度準則為：比較列的熵關聯(lián)度越大，則比較列與參考列的關聯(lián)性越強。因此，運用以上模型，以11個恢復系各農(nóng)藝性狀因子為比較序列，以恢復系與不育系B101A測配的新組合的單株產(chǎn)量為參考序列，就可以確定恢復系各農(nóng)藝性狀因子對不育系B101A測配的新組合產(chǎn)量的影響順序。

2 結果與分析

以優(yōu)質油菜質不育系B101A所測配新組合的單株產(chǎn)量Ⅹ0為參考數(shù)列，以對應恢復系各農(nóng)藝性狀為比較數(shù)列進行數(shù)據(jù)標準化處理，按上述公式（1）求得灰關聯(lián)系數(shù)序列（見表2）：

分析結果表明：恢復系的總角數(shù)、主花序長度、千粒重、主花序角數(shù)和一次有效分枝數(shù)對其測交新組合單株產(chǎn)量的影響較大；主花序角長、株高、角粒數(shù)及主花序結角密度的影響較小。因此選育和篩選油菜質不育系B101A的恢復系時，應注重選擇總角數(shù)較多、主花序長度較長、千粒重較大、主花序角數(shù)多、一次有效分枝數(shù)多的單株，同時兼顧主花序角長適度、株高中等、角粒數(shù)適中及主花序結角密度適宜等相關性狀。從具有這些農(nóng)藝性狀的自交系中尋找油菜質不育系B101A的恢復系，才能有針對性、有目的性地快速組配出以不育系B101A母本的強優(yōu)勢測交新組合來。

3 結論與討論

3.1 本文通過灰關聯(lián)熵分析，表明不育系B101A的恢復系的農(nóng)藝性狀對其測交的新組合產(chǎn)量均有一定的關系，從它們的熵關聯(lián)度看，恢復系的主花序角長、株高、角粒數(shù)及主花序結角密度并不是我們測交時考慮的主要因素，而在篩選不育系B101A的恢復系時，主要注重選擇總角數(shù)較多、主花序長度較長、千粒重較大、主花序角數(shù)多、一次有效分枝數(shù)多的恢復系與不育系B101A測配，才能有針對性、有目的性地測配出強優(yōu)勢雜交新組合來。因而，在選育油菜質不育系B101A的恢復系過程中，首先要抓住這幾個主要性狀，有重點地綜合平衡，即抓住主要矛盾的同時兼顧次要矛盾，就有希望組配出高產(chǎn)優(yōu)質的強優(yōu)勢雜交油菜新組合和選育出理想的優(yōu)良恢復系材料。

3.2 本文應用灰關聯(lián)熵分析方法得出，恢復系的總角數(shù)、主花序長度、千粒重、主花序角數(shù)、一次有效分枝數(shù)與不育系B101A測配的新組合單株產(chǎn)量較為密切，是制約產(chǎn)量的主導因素，這與以往利用相關、回歸、通徑分析方法[4]的研究結果基本吻合，而且簡便易行。

3.3 優(yōu)質雜交油菜的育種實踐中，在組配新組合和進行恢復系選擇時，許多性狀糾集在一起，很難把握主次，采用灰關聯(lián)熵分析方法，找出了不育系所測配新組合的單株產(chǎn)量與對應恢復系各性狀之間的關系，其分析結果與我們育種的實踐基本一致，這為我們正確制定每個優(yōu)質油菜不育系所對應恢復系的選育和篩選方向提供了科學依據(jù)。

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