新引特色小麥品種（系）灰色關(guān)聯(lián)度分析

摘要：應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對重慶三峽農(nóng)業(yè)科學院2012年特色小麥引種品比試驗的考察結(jié)果進行綜合評價，以期為重慶市萬州區(qū)及相似生態(tài)環(huán)境下的小麥品種（系）引種及推廣提供參考依據(jù)。結(jié)果表明，16個小麥品種（系）的綜合評價位次由高到低依次為糯小麥90398、濟糯1號、予教黑1號、宛黑1號、渝麥7號（CK）、紫580-1、漯特麥2號、紫粒小麥-1、南充0001、周黑麥1號、SWD05、綠小麥、紫粒小麥、5B-6、糯小麥90397、冀糯200；加權(quán)關(guān)聯(lián)度較等權(quán)關(guān)聯(lián)度更能反映品種的實際表現(xiàn)，是綜合評價小麥新引品種（系）的一種有效方法。經(jīng)綜合評價，篩選出糯小麥90398、濟糯1號、予教黑1號3個品種表現(xiàn)較好，可進一步示范推廣；紫粒小麥-1和宛黑1號可用作特殊育種材料；冀糯200和糯小麥90397綜合性狀表現(xiàn)差，不適宜在該地區(qū)種植。

關(guān)鍵詞：特色小麥；灰色關(guān)聯(lián)度分析；引種；綜合評價

中圖分類號：S512.1+9；O159 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）17-4048-04

Grey Correlative Degree Analysis on the Newly Introduced Special Wheat

Cultivars （Lines）

LIU Chun-ying1，SUN Xue-ying1，ZHU Ti-chao1，CHEN Guang-rong2

（1.Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 404155，China；

2.Chongqing Three Gorges Vocational College，Chongqing 404155，China）

Abstract： In order to provide reference for introduction and promotion of wheat cultivars（lines） in Wanzhou district of Chongqing city and similar ecological environments， grey correlative degree analysis was adopted to comprehensively evaluate 15 main characters of 16 special wheat varieties （lines） in the cultivars introduction and comparative test of special wheat cultivars（lines） conducted by Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences in 2012. The results showed that the order of comprehensive evaluation score of the cultivars from high to low was Waxy Wheat 90398， Jinuo No. 1， Yujiaohei No. 1， Wanhei No. 1， Yumai No. 7（CK）， Zi 580-1， Luotemai No. 2， Zilixiaomai-1， Nanchong 0001， Zhouheimai No. 1， SWD05， Greenwheat， Zilixiaomai， 5B-6， Waxy Wheat 90397， and Jinuo 200. Compared with equal-weighted correlation degree， weighted correlation degree could reflect the actual performance of wheat cultivars more accurately， thus was an effective method for comprehensive evaluation of newly introduced wheat cultivars（lines）. Based on comprehensive evaluation， it was found that Waxy Wheat 90398， Jinuo No. 1 and Yujiaohei No. 1 performed better among the 15 special wheat cultivars， worth further demonstration and popularization. Zilixiaomai-1 and Wanhei No. 1 could be used as special breeding materials. Comprehensive characters of Jinuo 200 and Waxy Wheat 90397 were bad； thus the two cultivars was unsuitable for growth in Wanzhou.

Key words： special wheat； grey correlative degree analysis； introduction of cultivars； comprehensive evaluation

收稿日期：2013-02-17

基金項目：重慶三峽農(nóng)業(yè)科學院青年人才專項（SAAS10R-1）

作者簡介：劉春英（1982-），女，河南淮陽人，助理研究員，碩士，主要從事小麥、牧草、雜糧栽培與育種研究，（電話）15023484953（電子信箱）

wzxk82@126.com。

彩色小麥和糯小麥作為新的種質(zhì)資源，具有許多普通小麥所不及的優(yōu)良抗逆性狀，是擴展和補充現(xiàn)有普通小麥遺傳多樣性的重要種質(zhì)資源，對改良小麥抗性、提高品質(zhì)方面具有重要價值。同時，彩色小麥和糯小麥具有比較豐富的營養(yǎng)價值。經(jīng)農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心、國家小麥改良中心及中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所檢測，彩色小麥中不僅蛋白質(zhì)和氨基酸含量居小麥之首，還含有豐富的硒、鐵、鋅、鈣、錳等元素，從一定意義上滿足了人們對營養(yǎng)保健的需求[1]。

小麥具有廣泛的適應(yīng)性，但不同的生態(tài)環(huán)境條件對小麥的產(chǎn)量、品質(zhì)都有很大的影響[2，3]，只有將品種特性與當?shù)刈匀簧鷳B(tài)條件有機結(jié)合起來，才能發(fā)揮品種的最大潛力。引種是作物育種的重要途徑[4]，在小麥引種栽培過程中能客觀、公正、全面地綜合評價其適應(yīng)性和優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗特性顯得尤為重要。近年來，灰色關(guān)聯(lián)度分析法在農(nóng)作物新品種評價中得到了廣泛應(yīng)用，它能夠比較全面地評價品種的綜合性狀表現(xiàn)，所得到的結(jié)果較為客觀準確，有利于新品種的篩選[5-10]。依據(jù)重慶市萬州區(qū)氣候特點和立地條件以及引種栽培試驗實際效果，對引進的15個特色小麥品種（系）和對照渝麥7號的15個主要性狀進行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以期篩選出適合該地區(qū)生態(tài)環(huán)境種植的特色小麥新品種。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試材料為15個新引進的特色小麥品種（系）及1個對照品種渝麥7號（重慶市區(qū)試對照品種，為當?shù)卮竺娣e推廣品種，綜合性狀優(yōu)），詳見表1。

1.2 試驗方法

試驗地點設(shè)在重慶三峽農(nóng)業(yè)科學院甘寧試驗基地，海拔326 m，東經(jīng)108°14′、北緯30°42′。試驗地前作為水稻，紫色壤土，肥力中等，地力均勻，四周向陽，地勢平坦，排灌良好，交通方便。

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積7 m2，行長4.2 m，6行區(qū)；區(qū)組間走道寬50 cm，小區(qū)間走道寬50 cm，播種行向與區(qū)組走向垂直，試驗地四周設(shè)有保護區(qū)。2011年10月10日開廂起溝整地，使溝直廂正、土塊細碎、廂面平整。11月11日人工開溝等距離條播，種植密度為基本苗210萬/hm2，栽培管理同常規(guī)大田生產(chǎn)。2012年5月收獲，每小區(qū)單收、單脫粒、單曬后進行產(chǎn)量性狀考種。

1.3 測定項目與方法

按國家小麥新品種區(qū)域試驗統(tǒng)一標準記載產(chǎn)量（k1）、全生育期（k2）、最高苗數(shù)（k3）、有效穗數(shù)（k4）、成穗率（k5）、株高（k6）、整齊度（k7）、熟相（k8）、白粉?。╧9）、赤霉?。╧10）、抗倒伏性（k11）、千粒重（k12）、穗粒數(shù)（k13）等性狀；利用FOSS-1241近紅外谷物品質(zhì)分析儀進行營養(yǎng)品質(zhì)分析，包括子粒蛋白質(zhì)含量（k14）、Zeleny沉降值（k15），取各性狀3次重復(fù)的平均值進行數(shù)據(jù)分析。

1.4 分析原理與方法

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析理論，其分析方法如下：按照灰色系統(tǒng)理論[11]，把16個參試品種（系）看作一個灰色系統(tǒng)，每個品種（系）為該系統(tǒng)中的一個因素。根據(jù)生產(chǎn)實際和育種目標，把各性狀的最優(yōu)值設(shè)為理想品種的參考數(shù)列x0，各品種（系）的各項性狀指標構(gòu)成設(shè)為比較數(shù)列xi，各性狀用k表示（i=1，2，3，…，n；k=1，2，3，…，n），計算16個參試品種（系）與參考品種之間的關(guān)聯(lián)度，以確定各參試品種（系）的優(yōu)劣。各品種（系）的關(guān)聯(lián)系數(shù)計算公式如下：

ξi（k）=■ （1）

式中，ξi（k）為x0與xi在k點的關(guān)聯(lián)系數(shù)；△i（k）表示x0與xi在k點的絕對差；max△i（k）表示兩極最大差值；min△i（k）表示兩極最小差值；ρ為分辨系數(shù)，其取值范圍為0.0～1.0，一般取0.5。

比較數(shù)列xi（k）對參考數(shù)列x0（k）的等權(quán)關(guān)聯(lián)度（ri）計算公式為：

ri=■■ξi（k） （2）

比較數(shù)列xi（k）對參考數(shù)列x0（k）的加權(quán)關(guān)聯(lián)度（Ri）計算公式為

Ri=■ξi（k）·ω（k） （3）

式中，ω（k）為權(quán)重系數(shù)，由性狀的灰色關(guān)聯(lián)度或?qū)＜以u定系統(tǒng)確定[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 各參試品種（系）的主要性狀及參考數(shù)列的構(gòu)建

參試品種各性狀值列于表2，并對全生育期和抗倒伏性進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換。根據(jù)引種目標，結(jié)合萬州區(qū)小麥生產(chǎn)實際，確定各性狀的最優(yōu)指標，產(chǎn)量、最高苗數(shù)、有效穗數(shù)、成穗率、每穗粒數(shù)、全生育期、抗倒伏性、千粒重、蛋白質(zhì)、Zeleny沉降值等性狀值越大越好，采用上限值；株高育種中要求適中，株高以85 cm為宜，采用適中性測度；整齊度、熟相、白粉病、赤霉病等則要求值越小越好，根據(jù)其評價值采用下限值。據(jù)此構(gòu)造出參考品種及其參考數(shù)列x0。

2.2 各參試品種（系）與參考品種在各性狀上的關(guān)聯(lián)系數(shù)計算

由于同一品種不同性狀差異很大，為方便進行灰色關(guān)聯(lián)度分析，對原始數(shù)據(jù)進行無量綱化處理，即上限性測度無量綱化值為xi（k）性狀值與max xi（k）性狀值之比；適中性測度無量綱化值為x0（k）最優(yōu)適中值與x0（k）及x0（k）與xi（k）性狀值之差的絕對值之和的比值；下限性測度無量綱化值為max xi（k）性狀值與xi（k）性狀值之比，從而得到一個數(shù)值全在[0，1]區(qū)間內(nèi)的新數(shù)列，將此數(shù)據(jù)代入公式△i（k）=

|x0（k）-xi（k）|（i=1，2，3，…，16；k=1，2，3，…，15）求出兩極最大差為max△i（k）=1.000，兩極最小差min△i（k）=0.000。再根據(jù)無量綱化值，應(yīng)用公式（1）計算xi和x0各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi（k），具體見表3。

2.3 各參試品種（系）的關(guān)聯(lián)度計算及排序

把表3中的數(shù)據(jù)代入公式（2），得到各品種的等權(quán)關(guān)聯(lián)度（表4），只有在品種（系）各性狀同等重要的情況下，才能用等權(quán)關(guān)聯(lián)度去評價不同小麥品種（系）的優(yōu)劣。在實際生產(chǎn)中小麥品種（系）各個性狀的重要程度是不同的，只有根據(jù)實際按照各性狀的相對重要性賦予適宜權(quán)重，求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度才能全面正確地評價小麥品種（系）的優(yōu)劣。根據(jù)當?shù)赜N目標和生態(tài)環(huán)境，結(jié)合有關(guān)專家的育種實踐，按照各性狀的相對重要性分別對15個性狀賦予不同權(quán)重系數(shù)ω（k），詳見表3。然后按照公式（3）計算各品種（系）的加權(quán)關(guān)聯(lián)度并進行排序，具體見表4。

2.4 各參試品種（系）的產(chǎn)量表現(xiàn)與關(guān)聯(lián)度分析評價

從表4可以看出，各參試品種（系）的等權(quán)關(guān)聯(lián)度、加權(quán)關(guān)聯(lián)度位次和產(chǎn)量位次排列不一致，但加權(quán)關(guān)聯(lián)度與產(chǎn)量位次結(jié)果較接近，與實際表現(xiàn)較吻合。這是由于各性狀的差異或相對重要性不同造成的，同時也說明結(jié)合育種目標與本地生態(tài)環(huán)境及有關(guān)專家的育種實踐確定的權(quán)重系數(shù)合理，“理想品種”的構(gòu)建符合實際，引種目標是有可能實現(xiàn)的。

由表4可知，濟糯1號、予教黑1號、糯小麥90398和紫粒小麥-1這4個品種（系）的產(chǎn)量均高于對照，分別排在前四位。但對品種（系）的綜合評價要看灰色關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果。灰色系統(tǒng)理論認為，關(guān)聯(lián)度高的數(shù)列，其對應(yīng)的品種與參考品種數(shù)列越接近，綜合表現(xiàn)越好。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果（表4），各品種與理想品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度由大到小依次為糯小麥90398、濟糯1號、予教黑1號、宛黑1號、渝麥7號（CK）、紫580-1、漯特麥2號、紫粒小麥-1、南充0001、周黑麥1號、SWD05、綠小麥、紫粒小麥、5B-6、糯小麥90397、冀糯200。其中，糯小麥90398、濟糯1號、予教黑1號和對照4個品種（系）的加權(quán)關(guān)聯(lián)度分別排在前四位，加權(quán)關(guān)聯(lián)度系數(shù)均大于0.75，說明糯小麥90398、濟糯1號、予教黑1號這3個品種在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等方面綜合表現(xiàn)較好，優(yōu)于對照，可進一步示范推廣。紫粒小麥-1產(chǎn)量雖高，但營養(yǎng)品質(zhì)差，在綜合評估中排位較靠后；宛黑1號產(chǎn)量較低，但其蛋白質(zhì)含量高居參試品種（系）之首，高達18.9%，在綜合評估中加權(quán)關(guān)聯(lián)度排在第四位，高于對照，因此紫粒小麥-1和宛黑1號可用作特殊育種材料，說明灰色關(guān)聯(lián)度綜合評估分析法在小麥引種篩選中具有重要意義。冀糯200和糯小麥90397在產(chǎn)量、加權(quán)關(guān)聯(lián)度和等權(quán)關(guān)聯(lián)度位次上排列均靠后，綜合性狀表現(xiàn)最差，不適宜該地區(qū)種植。

3 討論

研究結(jié)果表明，各參試品種（系）的等權(quán)關(guān)聯(lián)度、加權(quán)關(guān)聯(lián)度位次和產(chǎn)量位次排列不一致，但加權(quán)關(guān)聯(lián)度與產(chǎn)量位次結(jié)果較接近，與品種（系）實際表現(xiàn)較吻合，因此使用這種方法對新引小麥品種（系）進行綜合評估是可行的，此結(jié)果與曲祥春等[13]、李平路等[14]的研究較一致。

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法評價高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)性強的特色小麥品種（系）的關(guān)鍵是理想品種的構(gòu)建、性狀的選擇及各性狀權(quán)重系數(shù)的確定，這三者均能影響評估結(jié)果的可靠性，其中權(quán)重系數(shù)的分配確定對分析結(jié)果的影響最大，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐木唧w生產(chǎn)實際、育種目標及實際需要有所側(cè)重，使其分析結(jié)果更接近實際。許海濤等[15]在夏大豆區(qū)試品種分析中突出了產(chǎn)量和生育期，而魏衛(wèi)東等[16]在紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價中突出了產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量。高產(chǎn)是目前小麥育種的首要目標和永恒主題；千粒重、穗粒數(shù)是間接提高小麥子粒產(chǎn)量的重要因子；Zeleny沉降值是測定小麥品質(zhì)的綜合指標，且和面粉品質(zhì)極顯著相關(guān)；蛋白質(zhì)是小麥子粒的主要營養(yǎng)成分，其含量對食品品質(zhì)影響也較大；在小麥抽穗至鼓粒期，重慶市萬州區(qū)的氣候特點是高溫高濕、陰雨寡照，赤霉病、白粉病是主要發(fā)生病害。因此，本研究根據(jù)引（育）種目標與本地生態(tài)環(huán)境，結(jié)合有關(guān)專家的育種實踐，主要突出了產(chǎn)量及其主要性狀，其次是營養(yǎng)品質(zhì)及抗病性。

篩選高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)性強的新引特色小麥品種要求產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性性狀兼顧，且綜合性狀優(yōu)良，用常規(guī)的分析方法難以進行正確的評估。如本試驗中紫粒小麥-1的產(chǎn)量高于宛黑1號，但宛黑1號的加權(quán)關(guān)聯(lián)度評價值優(yōu)于紫粒小麥-1，用常規(guī)的分析方法難以進行正確的評價?；疑P(guān)聯(lián)度分析方法是建立在對多個參試品種多個性狀定量分析的基礎(chǔ)上的，可以綜合多種因素，打破以往品種評估僅限于產(chǎn)量性狀的局限性，克服了上述弊端，因此評價結(jié)果可靠性較強。

本研究從產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等15個性狀指標綜合評估了新引特色小麥品種（系），未能對各品種（系）的穩(wěn)定性進行分析，評價指標只涉及了部分性狀，子粒外觀品質(zhì)和其他營養(yǎng)品質(zhì)（支鏈淀粉、氨基酸等）也應(yīng)是育種的主攻目標，若把這些性狀與農(nóng)藝性狀一起分析，篩選出的最佳品種會更具有代表性和生產(chǎn)意義。

參考文獻：

[1] 段寶生.培育彩色小麥的領(lǐng)路人[N].河南日報（農(nóng)村版），2009-06-24（3）.

[2] 蘭 濤，潘 潔，姜 東，等.生態(tài)環(huán)境和播期對小麥籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)性狀間相關(guān)性的影響[J].麥類作物學報，2005，25（4）：72-78.

[3] 趙 春，李增嘉.生態(tài)環(huán)境對小麥品質(zhì)的影響及小麥生產(chǎn)區(qū)域化研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2008，36（18）：7610-7611，7647.

[4] 張誼寒，焦芳嬋.模糊綜合評判在烤煙引種試驗上的應(yīng)用[J].作物研究，2007，21（4）：445-447.

[5] 劉錄祥，孫其信，王士蕓.灰色系統(tǒng)理論應(yīng)用于作物新品種綜合評估初探[J].中國農(nóng)業(yè)科學，1989，22（3）：22-27.

[6] 王春平，張改生，張 偉，等.應(yīng)用模糊綜合評判和灰色關(guān)聯(lián)度分析評估小麥新品種[J].西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2005，33（8）：126-130.

[7] 郭永忠，王 鋒，劉 華，等.灰色關(guān)聯(lián)度分析在玉米引種中的應(yīng)用[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2006，18（4）：32-34.

[8] 包海剛，張如軍，李 強.應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合評價大豆新品種[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2009（7）：40-43.

[9] 符明聯(lián)，李淑瓊，劉其寧，等.灰色關(guān)聯(lián)度分析法在夏播油菜品種評價中的應(yīng)用[J].西南農(nóng)業(yè)學報，2004，17（增刊）：246-248.

[10] 孫健敏，高小麗，柴 巖.灰色關(guān)聯(lián)多維綜合評判在小豆區(qū)域試驗品種評價中的應(yīng)用[J].種子，2009，28（10）：83-85.

[11] 鄧聚龍.灰色控制系統(tǒng)[M].武漢： 華中工學院出版社，1985.

[12] 郭瑞林.作物灰色育種學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社，1995.

[13] 曲祥春，何中國，郝文媛，等.灰色關(guān)聯(lián)度分析在小麥品種綜合評價上的應(yīng)用[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學，2004（6）：6-9.

[14] 李平路，孫合軍，張志軍，等.應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析綜合評價優(yōu)質(zhì)小麥新品種[J].種子科技，2001（2）：98-99.

[15] 許海濤，王友華.應(yīng)用模糊綜合評判和灰色系統(tǒng)理論對夏大豆區(qū)試品種的分析評價[J].陜西農(nóng)業(yè)科學，2006（3）：36-39.

[16] 魏衛(wèi)東，井國智.應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度對7種紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價[J].青海大學學報（自然科學版），2006，24（3）：37-40.