常規(guī)棉產(chǎn)量與主要性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析?

戴寶生 盧華平 李蔚 南策雄 黃曉麗 陳曉偉 伊黎

摘要：為明確常規(guī)棉產(chǎn)量與主要性狀的相互關(guān)系，以2013年湖北省棉花區(qū)域試驗(yàn)19個(gè)棉花品種為材料，運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論對(duì)影響常規(guī)棉產(chǎn)量的13個(gè)主要性狀進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明，主要性狀與常規(guī)棉產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小依次為： 籽指（r=0.491）>鈴期病指（r=0.430）>衣指（r=0.404）>單株鈴數(shù)（r=0.396）>始果枝節(jié)位（r=0.394）>果枝數(shù)（r=0.390）>衣分（r=0.388）>霜前花率（r=0.382）>生育期（r=0.377）>單鈴重（r=0.367）>株高（r=0.345）。說明在常規(guī)棉的選育和高產(chǎn)栽培時(shí)，要選擇籽指較高、抗病性強(qiáng)的品種，同時(shí)注重結(jié)鈴性和早熟性。

關(guān)鍵詞：常規(guī)棉；產(chǎn)量；關(guān)聯(lián)度分析

中圖分類號(hào)：S562.037 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-3143（2014）05-0014-05

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2014.05.003

The Grey Correlation Analysis of Yield and Main Characteristics of Conventional Cotton

Dai Baosheng，Lu Huaping， Li Wei，Nan cexiong，

Huang xiaoli， Chen Xiaowei， Yi li

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences of Hubei Province.， Huanggang 438000，China）

Abstract： In order to clear relationship between yield and main traits of the conventional cotton. the autor took 19 cotton varieties from regional test as materials in Hubei province in 2013， carrying on the grey relation analysis of 13 main characters adopted the grey system theory.Results showed that，the correlation of main characters and yield was as followed： seed index （r=0.491） > disease index of bell stage （r =0.430） >lint index （r=0.404） > boll number per plant（r=0.396） >beginning fruit node （r= 0.394） > branch number （r = 0.390） > lint （r = 0.388） > flowering rate before frost （r=0.382） > growth period （r=0.377） >single boll weight>plant height （r=0.345）. In breeding and high-yielding cultivation of conventional cotton， choosing the higher seed index and stronger disease resistance of variety ， at the same time， paying attention to boll setting and precocity.

Keywords：Conventional cotton； Yield； Correlation analysis

0 引言

棉花產(chǎn)量的表現(xiàn)受基因型和環(huán)境的相互作用影響，不同的產(chǎn)量水平有不同的產(chǎn)量建成動(dòng)態(tài)。分析棉花數(shù)量性狀對(duì)產(chǎn)量影響的重要性，在棉花育種上可采取相應(yīng)的選擇策略。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)的變化，常規(guī)棉育種成了新的育種主題，如何把握常規(guī)棉的育種方向，值得深入的研究分析。李蔚[1]等對(duì)湖北省麥后直播棉組區(qū)試6個(gè)麥后直播棉品種（系）的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素進(jìn)行分析，提出麥后直播棉高產(chǎn)育種和高產(chǎn)栽培的主攻方向。韓路[2]等對(duì)新疆海島棉地方性品種的17個(gè)性狀進(jìn)行因子分析。劉衛(wèi)星[3]等對(duì)中早熟棉花研究認(rèn)為選擇高衣分的品種，會(huì)使單鈴重減小，籽指降低，纖維長度變短，麥克隆值和伸長率降低。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法被認(rèn)為優(yōu)于方差分析、主成分分析、相關(guān)分析等[4]。孫峰成等[5]應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)玉米群體的主要農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)等進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析，認(rèn)為在玉米群體產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)改良的過程中，在保證適當(dāng)株高的前提下，要注重選育出籽率和百粒籽質(zhì)量較高品種，同時(shí)不要忽略對(duì)玉米群體穗行數(shù)、行粒數(shù)、穗粗的選擇，為選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)玉米新品種提供了科學(xué)依據(jù)。解松峰[6]等運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中雜交組合灰色評(píng)判原理與方法，對(duì) 60個(gè)玉米組合的產(chǎn)量和9個(gè)產(chǎn)量因素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析及綜合評(píng)判，以明確不同玉米雜交組合產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的關(guān)系。王海潮[7]等應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析了水稻主要產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量關(guān)系。本研究通過對(duì)常規(guī)棉產(chǎn)量性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析，找出影響常規(guī)棉產(chǎn)量的主導(dǎo)因素，為常規(guī)棉新品種的選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試材料

試驗(yàn)材料來源于2013年湖北省棉花區(qū)域試驗(yàn)19個(gè)棉花品種。各品種的名稱（或代號(hào)）分別為華惠17號(hào)、三抗棉九號(hào)、CD-121、潤棉1號(hào)、HS286、富棉616、谷神棉1號(hào)、荊棉107、恩棉99、宜棉3號(hào)、航棉16、荊3180、XG1290、荊U3788、GY618、天源-2、鄂抗棉13；分別用代號(hào)1～17表示。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)地位于黃岡市農(nóng)業(yè)科學(xué)院梅家墩試驗(yàn)基地。隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，小區(qū)面積20.0 m2，種植密度27000 株/hm2。試驗(yàn)分析的性狀包括：生育期（x1）、株高（x2）、果枝數(shù)（x3）、始果枝著生節(jié)位（x4）、霜前花率（x5）、鈴期病指（x6）、單株鈴數(shù)（x7）、單鈴重（x8）、籽指（x9）、衣指（x10）、衣分（x11）、皮棉產(chǎn)量（x0）。

表1 原始數(shù)據(jù)無量綱化處理

品種

代號(hào) 生育期 株高 果枝數(shù) 始果枝

節(jié)位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數(shù) 鈴重 籽指 衣指 衣分 皮棉

產(chǎn)量

1 -0.68 -0.28 0.99 0.05 0.57 -0.78 1.01 -1.22 -2.24 -1.49 0.72 0.17

2 -0.04 -0.88 -0.12 -0.79 1.16 0.66 -0.62 0.99 0.04 1.55 1.78 0.30

3 -0.04 -1.89 -1.47 0.05 1.16 0.64 -0.16 0.79 -0.36 -0.27 0.06 -0.31

4 -0.04 -1.49 0.49 0.33 1.21 1.03 -0.10 1.04 0.33 2.16 2.11 1.53

5 -1.96 -1.29 -0.36 1.45 1.37 0.00 -1.31 -0.74 -1.35 -0.44 1.02 -0.16

6 -2.60 0.12 -1.47 0.89 1.51 1.03 -0.83 0.88 -0.36 -0.60 -0.38 0.52

7 -0.04 -1.09 -1.47 -0.23 0.07 -1.14 -2.09 2.08 2.71 1.74 -0.63 -1.47

8 0.60 0.73 -0.49 -1.07 -0.63 0.80 -0.22 -0.44 0.14 -0.57 -0.88 0.12

9 -0.04 -0.08 0.00 2.01 -0.68 0.41 -0.34 -0.21 -0.26 -0.43 -0.26 -0.73

10 0.60 1.13 0.99 -1.35 -0.16 0.80 0.62 1.15 0.73 -0.23 -1.05 0.67

11 1.24 0.53 -0.12 1.45 -1.24 -1.14 -0.31 -0.77 0.14 -1.30 -1.86 -1.85

12 0.60 0.93 2.46 0.05 -0.65 1.58 2.19 -0.72 -0.06 -0.58 -0.67 -0.17

13 1.24 1.13 0.49 -1.35 -0.59 -1.64 -0.19 -0.99 0.04 -0.16 -0.24 -1.33

14 0.60 0.33 -0.61 0.33 -1.18 -1.36 0.17 0.23 0.83 0.63 -0.11 2.04

15 -0.04 1.34 0.49 -0.23 -0.09 0.03 0.62 -1.53 -0.36 0.08 0.50 -0.31

16 0.60 0.53 0.00 -0.79 -1.65 -1.14 0.23 -0.19 0.14 -0.12 -0.29 0.35

17 -0.04 0.23 0.19 -0.79 -0.16 0.22 1.36 -0.35 -0.11 0.02 0.17 0.62

1.3數(shù)據(jù)分析

將 19個(gè)棉花品種的12個(gè)性狀因素看作一個(gè)灰色系統(tǒng)。設(shè)產(chǎn)量為參考數(shù)列X0， 其他各產(chǎn)量因素作為比較數(shù)列，關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法參考梁曉偉[8]等雜交玉米產(chǎn)量相關(guān)性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析中的方法進(jìn)行。

2結(jié)果與分析

2.1原始數(shù)據(jù)變換

由于各數(shù)量性狀物理意義不同，量綱亦不一致，數(shù)據(jù)大小相差較大，為保證各性狀具等效性和同序性，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱處理，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列。對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換，標(biāo)準(zhǔn)化變換所得數(shù)據(jù)見表1。

2.2產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀的絕對(duì)差值

根據(jù)表1數(shù)據(jù)得出X0與Xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值Δoi（k），結(jié)果見表2。

表2 產(chǎn)量與產(chǎn)量性狀的絕對(duì)差值

品種

代號(hào) 生育期 株高 果枝數(shù) 始果枝

節(jié)位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數(shù) 鈴重 籽指 衣指 衣分

1 0.8458 0.4461 0.8183 0.1178 0.4001 0.9459 0.8443 1.3853 2.4034 1.6534 0.5565

2 0.3403 1.1871 0.4218 1.0925 0.8602 0.3618 0.9187 0.684 0.2648 1.2505 1.4782

3 0.2748 1.5812 1.1567 0.3618 1.4753 0.9492 0.1485 1.1038 0.0452 0.0421 0.3705

4 1.5723 3.0246 1.0401 1.2055 0.3265 0.5093 1.6383 0.4921 1.2002 0.6299 0.5742

5 1.8041 1.1316 0.208 1.6046 1.5252 0.1549 1.1527 0.5871 1.1898 0.281 1.1788

6 3.126 0.3996 1.9935 0.3643 0.986 0.5009 1.3514 0.3507 0.882 1.1283 0.9019

7 1.4336 0.3849 0.0021 1.2409 1.5363 0.3318 0.6217 3.5464 4.1786 3.2132 0.8392

8 0.4804 0.6072 0.6102 1.1925 0.7571 0.6803 0.3472 0.5596 0.0138 0.697 0.9997

9 0.6937 0.6543 0.7351 2.7389 0.0476 1.1461 0.3866 0.518 0.4726 0.3047 0.4762

10 0.0684 0.4621 0.3137 2.021 0.8359 0.1315 0.0521 0.4824 0.0582 0.9064 1.7247

11 3.0943 2.3783 1.7309 3.298 0.6143 0.7105 1.5353 1.0784 1.9867 0.5507 0.0057

12 0.7712 1.0999 2.6261 0.2173 0.4824 1.7482 2.3548 0.5479 0.1068 0.4109 0.5033

13 2.5721 2.4617 1.8224 0.0215 0.7418 0.3112 1.1337 0.333 1.3657 1.1701 1.0922

14 1.4325 1.7093 2.6458 1.7066 3.2203 3.3973 1.8682 1.8026 1.207 1.4077 2.1441

15 0.2748 1.6481 0.807 0.0821 0.2184 0.3386 0.9321 1.2127 0.0452 0.3897 0.811

16 0.2508 0.1758 0.3489 1.1424 2.0042 1.492 0.1247 0.538 0.2159 0.4724 0.6469

17 0.6561 0.3928 0.4307 1.4083 0.7789 0.398 0.7397 0.9714 0.7289 0.594 0.4503

2.3計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

利用表2數(shù)據(jù)求關(guān)聯(lián)系數(shù)，分辨系數(shù)取0.1，關(guān)聯(lián)系數(shù)分析結(jié)果見表3。

2.4計(jì)算關(guān)聯(lián)度

利用表3中各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)求出各性狀與產(chǎn)量性狀（x0）的關(guān)聯(lián)度，并按關(guān)聯(lián)度大小排列出關(guān)聯(lián)序，結(jié)果見表4。

3 結(jié)論與討論

灰色關(guān)聯(lián)分析根據(jù)曲線幾何形狀的相似程度來判斷關(guān)聯(lián)程度，在數(shù)據(jù)較少、信息不完全、分布不典型的情況下，仍能得到較可靠的結(jié)果。利用灰色關(guān)聯(lián)分析研究各性狀對(duì)產(chǎn)量影響的優(yōu)先次序已在大麥[9]、玉米[10]等作物中得到了廣泛的應(yīng)用。

按照灰色關(guān)聯(lián)分析方法，各性狀的重要性以關(guān)聯(lián)度表示，關(guān)聯(lián)度大的表示參與指標(biāo)重要，關(guān)聯(lián)序的變化意味著性狀間關(guān)系的變化。常規(guī)棉產(chǎn)量與主要的關(guān)聯(lián)度大小依次為： 籽指（r=0.491）>鈴期病指（r=0.430）>衣指（r=0.404）>單株鈴數(shù)（r=0.396）>始果枝節(jié)位（r=0.394）>果枝數(shù)（r=0.390）>衣分（r=0.388）>霜前花率（r=0.382）>生育期（r=0.377）>單鈴重（r=0.367）>株高（r=0.345），表明對(duì)常規(guī)棉產(chǎn)量影響最大因素為籽指，之后依次為鈴期病指、衣指、單株鈴數(shù)、始果枝著生節(jié)位、果枝數(shù)、衣分、霜前花率、生育期、單鈴重、株高。說明在常規(guī)棉的選育和高產(chǎn)栽培時(shí)，要選擇籽指較高、抗病性強(qiáng)的品種，同時(shí)注重結(jié)鈴性和早熟性。這與當(dāng)前大田生產(chǎn)基本一致，由于棉花品種的同質(zhì)性較高，籽指高和抗病性強(qiáng)的品種具有較高穩(wěn)產(chǎn)性。本研究結(jié)果與楊伯祥[11]等，試驗(yàn)結(jié)果有所不同，可能是由于試驗(yàn)所處地域不同和采取的材料不同引起的。因此，本研究結(jié)果對(duì)湖北棉花育種具有一定參考，但哪些農(nóng)藝性狀更為重要還需進(jìn)一步深入研究。

表3 產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)

品種

代號(hào) 生育期 株高 果枝數(shù) 始果枝

節(jié)位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數(shù) 鈴重 籽指 衣指 衣分

1 0.332 0.486 0.340 0.784 0.513 0.308 0.333 0.233 0.149 0.203 0.431

2 0.554 0.262 0.500 0.278 0.329 0.539 0.314 0.381 0.615 0.252 0.221

3 0.606 0.210 0.267 0.539 0.222 0.307 0.742 0.276 0.907 0.913 0.533

4 0.211 0.122 0.288 0.259 0.564 0.453 0.204 0.462 0.260 0.401 0.423

5 0.189 0.271 0.671 0.208 0.216 0.733 0.267 0.418 0.261 0.601 0.263

6 0.119 0.514 0.174 0.537 0.299 0.457 0.237 0.546 0.323 0.272 0.318

7 0.227 0.523 1.000 0.253 0.215 0.560 0.404 0.106 0.091 0.116 0.334

8 0.468 0.410 0.408 0.261 0.357 0.382 0.549 0.430 0.973 0.377 0.296

9 0.378 0.392 0.364 0.133 0.902 0.269 0.522 0.449 0.472 0.581 0.470

10 0.864 0.477 0.574 0.172 0.335 0.764 0.894 0.466 0.882 0.317 0.196

11 0.120 0.150 0.195 0.113 0.407 0.372 0.215 0.281 0.175 0.434 0.992

12 0.353 0.277 0.138 0.661 0.466 0.194 0.151 0.435 0.800 0.507 0.456

13 0.140 0.146 0.187 0.956 0.362 0.576 0.271 0.559 0.235 0.264 0.278

14 0.227 0.197 0.137 0.198 0.115 0.110 0.184 0.189 0.258 0.230 0.164

15 0.606 0.203 0.343 0.840 0.660 0.555 0.311 0.258 0.907 0.520 0.342

16 0.628 0.707 0.548 0.269 0.173 0.220 0.774 0.439 0.663 0.472 0.394

17 0.391 0.518 0.495 0.230 0.351 0.515 0.363 0.302 0.366 0.415 0.484

表 4 產(chǎn)量與各因素的關(guān)聯(lián)度及排序

項(xiàng)目 生育期 株高 果枝數(shù) 始果枝

節(jié)位 霜前

花率 鈴期

病指 單株

鈴數(shù) 鈴重 籽指 衣指 衣分

關(guān)聯(lián)度 0.377 0.345 0.390 0.394 0.382 0.430 0.396 0.367 0.491 0.404 0.388

關(guān)聯(lián)序 9 11 6 5 8 2 4 10 1 3 7

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