南方春大豆品種秋播條件下的綜合評(píng)價(jià)及聚類分析

李清華等

摘 要：通過測(cè)定17個(gè)南方春大豆品種在莆田地區(qū)秋播下的生物學(xué)性狀，變異分析結(jié)果表明，17個(gè)春大豆品種底莢高度變異系數(shù)最大；相關(guān)性分析表明，春大豆秋播條件下，單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；主成分分析結(jié)果表明，前4個(gè)主成分的總方差遺傳累積貢獻(xiàn)率達(dá)84.43%，基本上反映了所有性狀的變異信息；系統(tǒng)聚類分析表明，17份品種主要可分為有籽粒大、中、小，且產(chǎn)量高、中、低交叉等7大類型。

關(guān)鍵詞：春大豆；秋播；主成份分析；聚類分析

中圖分類號(hào) S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）08-52-04

Abstract：Tested the main biological characters of 17 south spring soybean varieties sowed in autumn in Putian region. The results showed that the variance coefficient of height of pod was the largest. The correlation analysis indicated that seed weight per plant positive significant correlation with number of seeds per plant when south spring soybean sowed in autumn；Principal components analysis showed that the first four principal components variance accumulation contribution rate amounted to 84.43%，which basically reflected the variance information as listed of all characteristics above. Cluster analysis showed that 17 south spring soybean could be divided into 7 types which included big、medium and little seed，and high、medium and low yield，and so on.

Key words：Spring soybean；Autumn sowing；Principal component analysis；Cluster analysis

大豆是糧油兼用作物，是人們獲取植物蛋白的主要來源，也是發(fā)展畜牧業(yè)的重要精飼料和許多輕工業(yè)的重要原料。福建省屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)，大豆栽培歷史悠久，適宜一年兩播，但是由于不同播種季節(jié)所處的氣候環(huán)境存在一定差異，造成不同播種季節(jié)下種植產(chǎn)量、效益的差距。春播大豆生育期一般處于3月上旬至7月上旬，而在5、6月份結(jié)莢鼓粒期至成熟期福建地區(qū)多臺(tái)風(fēng)暴雨，易造成大豆落花落莢、植株倒伏、爛莢爛粒等現(xiàn)象。秋播大豆生育期一般處于7月下旬至10月中下旬，生育前期多高溫，植株生長(zhǎng)過快，導(dǎo)致后期植株變矮、粒重下降。以上不利因素導(dǎo)致了大豆產(chǎn)量降低、效益減少，進(jìn)而影響了農(nóng)民群眾種植春大豆積極性，導(dǎo)致福建省春大豆種植面積的不斷減少。

近年來，數(shù)量分類學(xué)在農(nóng)作物品種研究上得到廣泛應(yīng)用，科學(xué)準(zhǔn)確地鑒定篩選新品種，是大豆育種、推廣程序中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。特別是主成分分析和聚類分析在花生[1-2]、玉米[3]、水稻[4]、甘薯[5]等作物種質(zhì)資源分類方面的應(yīng)用，對(duì)于科學(xué)評(píng)價(jià)品系好壞真實(shí)性、品種適應(yīng)性起到了較好的效果，同時(shí)在大豆育種中品系鑒定和品種推廣應(yīng)用也有較多的報(bào)道[6-8]。本試驗(yàn)通過借鑒以往研究方法的基礎(chǔ)上，采用主成分分析和聚類分析方法對(duì)17份南方春大豆品種在莆田地區(qū)秋種的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為福建省秋季大豆種植品種更新和篩選及春大豆育種中就地秋播加代對(duì)性狀有效選擇提供理論依據(jù)，為大豆品種的區(qū)域適應(yīng)性評(píng)價(jià)提供方法參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)的材料包括有：福建省莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的莆豆8008、莆豆10號(hào)和莆豆5號(hào)；福建省農(nóng)科院作物所育成的福豆310和福豆234；福建省泉州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的泉豆6號(hào)和泉豆7號(hào)。福建省華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院育成的華春1號(hào)、華春2號(hào)、華春3號(hào)、華春5號(hào)和華春6號(hào)；廣西壯族自治區(qū)玉米研究所育成的桂春1號(hào)、桂春2號(hào)、桂春5號(hào)、桂春6號(hào)和桂春8號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在福建省莆田市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的試驗(yàn)基地進(jìn)行，該地塊土層深厚，地勢(shì)平坦，肥力均勻中上，半粘壤土，排灌方便，前茬水稻，多為水稻-蔬菜輪作。2013年8月6日播種，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積6.67m2（6.67m×1m）。每小區(qū)雙行穴播，行距0.40m，株距0.238m，種植密度16 800株/667m2。

1.3 數(shù)據(jù)收集與處理 觀察與考種記載項(xiàng)目包括全生育期（T）、主莖高（X1）、主莖節(jié)數(shù)（X2）、有效分枝（X3）、底莢高度（X4）、單數(shù)莢數(shù)（X5）、單株粒數(shù)（X6）、百粒重（X7）、單株粒重（X8）。采用DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[9]。數(shù)據(jù)處理包括變異分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。聚類分析先按性狀組合進(jìn)行聚類，然后進(jìn)行綜合性狀聚類；聚類時(shí)將原始數(shù)據(jù)先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換，然后在歐氏距離水平上采用離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物學(xué)性狀的變異分析 試驗(yàn)材料的9個(gè)主要觀測(cè)值及變異情況見表1。由表1可以看出，有效分枝、底莢高度和單株粒數(shù)變異系數(shù)較大，分別為21.76%、25.21%、14.16%，變異明顯；主莖高、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、百粒重和單株粒重變異系數(shù)分別為7.21%、6.02%、8.52%、9.92%、6.63%，變異較明顯；生育期變異系數(shù)最小，僅為4.06%。endprint

2.2 生物學(xué)性狀的相關(guān)性分析 對(duì)17分春大豆品種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析表明（表2）：?jiǎn)沃炅?shù)與單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，百粒重與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)及單株粒數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)；主莖高與單株粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與百粒重呈正相關(guān)；主莖節(jié)數(shù)與底莢高度呈負(fù)相關(guān)、與單株粒數(shù)呈正相關(guān)；有效分枝與底莢高度呈正相關(guān)。

2.3 主成分分析 對(duì)供試的17份春大豆品種的9個(gè)主要觀測(cè)值采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行主成分分析，計(jì)算得特征值Yi、特征值累計(jì)百分率和主成份特征向量。各特征值大小代表各綜合指標(biāo)遺傳方差大小，各特征值累計(jì)百分率代表各有關(guān)綜合指標(biāo)對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)的百分率。為提高分析精度，只選用對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)率達(dá)85.43%的前4個(gè)特征值（表3）。

從表3可以看出，第一主成分的特征向量中，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重的權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重的權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，均較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與單株粒重呈同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，而單株莢數(shù)、單株粒數(shù)同時(shí)影響了籽粒的大小，故可稱為產(chǎn)量關(guān)鍵因子；第二主成分的特征向量中，有效分枝、底莢高度權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重、單株粒重權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，且較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明有效分枝過多、底莢高度過高將影響大豆籽粒大小，進(jìn)而影響了大豆的單株產(chǎn)量，故可稱為產(chǎn)量影響因子；第三主成分的特征向量中，主莖高、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝權(quán)重系數(shù)均為正數(shù)，且較大，這些主要反映了植株生長(zhǎng)勢(shì)，故稱為生長(zhǎng)勢(shì)因子；第四主成份的特征向量中，生育期與主莖高、底莢高度權(quán)重系數(shù)較大，可稱之為生育期與植株高度綜合因子。

2.4 聚類分析

2.4.1 不同性狀組合的聚類分析 對(duì)參試品種分別按植株性狀與經(jīng)濟(jì)性狀2種性狀組合分別進(jìn)行少類性狀聚類。其中植株性狀包括：主莖高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝與底莢高度；經(jīng)濟(jì)性狀包括：?jiǎn)沃昵v數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重與單株粒重。聚類結(jié)果表明：參與聚類的性狀組合不同，其聚類結(jié)果各異。按植株性狀方面聚類（圖1），17個(gè)品種在聚類水平D2=1.07時(shí)可分成12類，類型較為多樣復(fù)雜；按經(jīng)濟(jì)性狀方面聚類（圖2），17個(gè)品種在聚類水平D2=4.06時(shí)只分成了四大類，且從圖中可以看出福建省育成的多數(shù)春大豆品種在經(jīng)濟(jì)性狀方面較為相似。

2.4.2 綜合性狀聚類分析 對(duì)參試品種9個(gè)觀測(cè)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換后在歐氏距離水平上采用離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析（圖3），根據(jù)統(tǒng)一類群內(nèi)大豆品種類群間距離接近且綜合性狀差異值較小的原則，17份大豆品種在聚類水平D2=4.24時(shí)可以劃分為7大類群。

第1類群有1、2和7號(hào)3個(gè)品種，該類群品種有效分枝、底莢高度兩性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于單株莢數(shù)、粒數(shù)偏少，籽粒較大的低產(chǎn)型品種；第2類群有4、5、6和17號(hào)4個(gè)品種，該類群品種在植株性狀和單株莢數(shù)存在明顯差異，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于生育期較長(zhǎng)，粒少、粒大的中產(chǎn)型品種；第3類群有3和9號(hào)2個(gè)品種，兩品種在產(chǎn)量性狀表現(xiàn)上存在較小差異，均屬于生育期適中，植株旺盛，結(jié)莢數(shù)適宜，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種；第4類群有8、16、11和15號(hào)4個(gè)品種，該類群生育期、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于底莢高度較低，莢多粒多，籽粒較小的高產(chǎn)型品種；第5類群有10號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于株高適中，分枝旺盛，底莢高度較高，粒多、粒小的早熟低產(chǎn)型品種；第6類群12和14號(hào)3個(gè)品種，該類群品種屬于生育期較長(zhǎng)，底莢高度偏高，籽粒大小中等，其他性狀均表現(xiàn)優(yōu)異的中產(chǎn)型品種。第7類群有13號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于生育期偏長(zhǎng)，主莖節(jié)數(shù)少，底莢高度高，莢數(shù)粒數(shù)多，籽粒小的低產(chǎn)型品種。

從不同角度進(jìn)行的聚類分析結(jié)果可以看出，綜合性狀的聚類與兩種性狀組合聚類的結(jié)果存在明顯不同。少數(shù)性狀組合的聚類只考慮到少數(shù)性狀表現(xiàn)的相似性，各類群內(nèi)只有被聚類的性狀表現(xiàn)一致，而大多性狀表現(xiàn)明顯差異。綜合性狀的聚類使類群內(nèi)大多性狀表現(xiàn)一致，僅個(gè)別性狀有差異，結(jié)果更具整體性和合理性[3]。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果表明，供試的17份南方春大豆品種秋播下的生物學(xué)性狀變異系數(shù)以底莢高度最大、生育期最小。單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)及單株莢數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)。主成份分析結(jié)果表明，秋播條件下不同大豆品種的生物學(xué)性狀可分為產(chǎn)量關(guān)鍵因子、產(chǎn)量影響因子、生長(zhǎng)勢(shì)因子和生育期與株高綜合因子4個(gè)主成分，它們基本上代表了所有性狀的變異信息。系統(tǒng)聚類分析結(jié)果表明，17份品種類群較為復(fù)雜，其中有莢少粒少、粒大的低產(chǎn)型品種，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種，莢多粒多，籽小的高產(chǎn)型品種等；同時(shí)聚類分析結(jié)果還表明了來自同一單位育成的品種不一定類型相似。總之，主成分分析結(jié)果反映了17份春大豆秋播下生物學(xué)性狀的主導(dǎo)影響因子，聚類結(jié)果反映了產(chǎn)量的差異，這為正確評(píng)價(jià)大豆品種的適應(yīng)性及科學(xué)地選擇品種提供了依據(jù)[6]。

參考文獻(xiàn)

[1]殷冬梅，李銓柱，崔黨群.花生主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及聚類分析[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2010，32（2）：212-216.

[2]李清華，黃金堂，陳海玲，等.27份花生種質(zhì)資源的主成份分析與遺傳距離測(cè)定[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2011，12（4）：519-524.

[3]李淑華，荊紹凌，楊丹萍，等.聚類分析法在玉米種質(zhì)資源中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)，2008，28（5）：43-45.

[4]馮永祥，劉沐江，汪秀志，等.寒地水稻產(chǎn)量性狀相關(guān)及聚類分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（23）：9 925-9 928.

[5]蘇春華，李育明，黃迎冬，等.甘薯主要親本材料的主成分分析及聚類分析[J].雜糧作物，2007，27（6）：405-409.

[6]張玉革，胡緒彬.基于主成分和聚類分析的大豆品種生物學(xué)性狀的比較研究[J].大豆科學(xué)，2004，23（3）：178-183[J].

[7]李向華，常釹鎮(zhèn).中國(guó)春大豆品種聚類分析及主成分分析[J].作物學(xué)報(bào)，1998，24（3）：325-332.

[8]劉燦洪，林榮輝，劉德金.福建省大豆地方品種多元統(tǒng)計(jì)分析[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1999，14（4）：11-15.

[9] 唐啟義，馮光明. 實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及DPS其數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[10]王林輝.基于主成分分析的棉花品種綜合評(píng)價(jià)及聚類分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（1）：29-32. （責(zé)編：張宏民）endprint

2.2 生物學(xué)性狀的相關(guān)性分析 對(duì)17分春大豆品種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析表明（表2）：?jiǎn)沃炅?shù)與單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，百粒重與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)及單株粒數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)；主莖高與單株粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與百粒重呈正相關(guān)；主莖節(jié)數(shù)與底莢高度呈負(fù)相關(guān)、與單株粒數(shù)呈正相關(guān)；有效分枝與底莢高度呈正相關(guān)。

2.3 主成分分析 對(duì)供試的17份春大豆品種的9個(gè)主要觀測(cè)值采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行主成分分析，計(jì)算得特征值Yi、特征值累計(jì)百分率和主成份特征向量。各特征值大小代表各綜合指標(biāo)遺傳方差大小，各特征值累計(jì)百分率代表各有關(guān)綜合指標(biāo)對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)的百分率。為提高分析精度，只選用對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)率達(dá)85.43%的前4個(gè)特征值（表3）。

從表3可以看出，第一主成分的特征向量中，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重的權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重的權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，均較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與單株粒重呈同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，而單株莢數(shù)、單株粒數(shù)同時(shí)影響了籽粒的大小，故可稱為產(chǎn)量關(guān)鍵因子；第二主成分的特征向量中，有效分枝、底莢高度權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重、單株粒重權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，且較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明有效分枝過多、底莢高度過高將影響大豆籽粒大小，進(jìn)而影響了大豆的單株產(chǎn)量，故可稱為產(chǎn)量影響因子；第三主成分的特征向量中，主莖高、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝權(quán)重系數(shù)均為正數(shù)，且較大，這些主要反映了植株生長(zhǎng)勢(shì)，故稱為生長(zhǎng)勢(shì)因子；第四主成份的特征向量中，生育期與主莖高、底莢高度權(quán)重系數(shù)較大，可稱之為生育期與植株高度綜合因子。

2.4 聚類分析

2.4.1 不同性狀組合的聚類分析 對(duì)參試品種分別按植株性狀與經(jīng)濟(jì)性狀2種性狀組合分別進(jìn)行少類性狀聚類。其中植株性狀包括：主莖高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝與底莢高度；經(jīng)濟(jì)性狀包括：?jiǎn)沃昵v數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重與單株粒重。聚類結(jié)果表明：參與聚類的性狀組合不同，其聚類結(jié)果各異。按植株性狀方面聚類（圖1），17個(gè)品種在聚類水平D2=1.07時(shí)可分成12類，類型較為多樣復(fù)雜；按經(jīng)濟(jì)性狀方面聚類（圖2），17個(gè)品種在聚類水平D2=4.06時(shí)只分成了四大類，且從圖中可以看出福建省育成的多數(shù)春大豆品種在經(jīng)濟(jì)性狀方面較為相似。

2.4.2 綜合性狀聚類分析 對(duì)參試品種9個(gè)觀測(cè)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換后在歐氏距離水平上采用離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析（圖3），根據(jù)統(tǒng)一類群內(nèi)大豆品種類群間距離接近且綜合性狀差異值較小的原則，17份大豆品種在聚類水平D2=4.24時(shí)可以劃分為7大類群。

第1類群有1、2和7號(hào)3個(gè)品種，該類群品種有效分枝、底莢高度兩性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于單株莢數(shù)、粒數(shù)偏少，籽粒較大的低產(chǎn)型品種；第2類群有4、5、6和17號(hào)4個(gè)品種，該類群品種在植株性狀和單株莢數(shù)存在明顯差異，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于生育期較長(zhǎng)，粒少、粒大的中產(chǎn)型品種；第3類群有3和9號(hào)2個(gè)品種，兩品種在產(chǎn)量性狀表現(xiàn)上存在較小差異，均屬于生育期適中，植株旺盛，結(jié)莢數(shù)適宜，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種；第4類群有8、16、11和15號(hào)4個(gè)品種，該類群生育期、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于底莢高度較低，莢多粒多，籽粒較小的高產(chǎn)型品種；第5類群有10號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于株高適中，分枝旺盛，底莢高度較高，粒多、粒小的早熟低產(chǎn)型品種；第6類群12和14號(hào)3個(gè)品種，該類群品種屬于生育期較長(zhǎng)，底莢高度偏高，籽粒大小中等，其他性狀均表現(xiàn)優(yōu)異的中產(chǎn)型品種。第7類群有13號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于生育期偏長(zhǎng)，主莖節(jié)數(shù)少，底莢高度高，莢數(shù)粒數(shù)多，籽粒小的低產(chǎn)型品種。

從不同角度進(jìn)行的聚類分析結(jié)果可以看出，綜合性狀的聚類與兩種性狀組合聚類的結(jié)果存在明顯不同。少數(shù)性狀組合的聚類只考慮到少數(shù)性狀表現(xiàn)的相似性，各類群內(nèi)只有被聚類的性狀表現(xiàn)一致，而大多性狀表現(xiàn)明顯差異。綜合性狀的聚類使類群內(nèi)大多性狀表現(xiàn)一致，僅個(gè)別性狀有差異，結(jié)果更具整體性和合理性[3]。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果表明，供試的17份南方春大豆品種秋播下的生物學(xué)性狀變異系數(shù)以底莢高度最大、生育期最小。單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)及單株莢數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)。主成份分析結(jié)果表明，秋播條件下不同大豆品種的生物學(xué)性狀可分為產(chǎn)量關(guān)鍵因子、產(chǎn)量影響因子、生長(zhǎng)勢(shì)因子和生育期與株高綜合因子4個(gè)主成分，它們基本上代表了所有性狀的變異信息。系統(tǒng)聚類分析結(jié)果表明，17份品種類群較為復(fù)雜，其中有莢少粒少、粒大的低產(chǎn)型品種，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種，莢多粒多，籽小的高產(chǎn)型品種等；同時(shí)聚類分析結(jié)果還表明了來自同一單位育成的品種不一定類型相似?？傊?，主成分分析結(jié)果反映了17份春大豆秋播下生物學(xué)性狀的主導(dǎo)影響因子，聚類結(jié)果反映了產(chǎn)量的差異，這為正確評(píng)價(jià)大豆品種的適應(yīng)性及科學(xué)地選擇品種提供了依據(jù)[6]。

參考文獻(xiàn)

[1]殷冬梅，李銓柱，崔黨群.花生主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及聚類分析[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2010，32（2）：212-216.

[2]李清華，黃金堂，陳海玲，等.27份花生種質(zhì)資源的主成份分析與遺傳距離測(cè)定[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2011，12（4）：519-524.

[3]李淑華，荊紹凌，楊丹萍，等.聚類分析法在玉米種質(zhì)資源中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)，2008，28（5）：43-45.

[4]馮永祥，劉沐江，汪秀志，等.寒地水稻產(chǎn)量性狀相關(guān)及聚類分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（23）：9 925-9 928.

[5]蘇春華，李育明，黃迎冬，等.甘薯主要親本材料的主成分分析及聚類分析[J].雜糧作物，2007，27（6）：405-409.

[6]張玉革，胡緒彬.基于主成分和聚類分析的大豆品種生物學(xué)性狀的比較研究[J].大豆科學(xué)，2004，23（3）：178-183[J].

[7]李向華，常釹鎮(zhèn).中國(guó)春大豆品種聚類分析及主成分分析[J].作物學(xué)報(bào)，1998，24（3）：325-332.

[8]劉燦洪，林榮輝，劉德金.福建省大豆地方品種多元統(tǒng)計(jì)分析[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1999，14（4）：11-15.

[9] 唐啟義，馮光明. 實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及DPS其數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[10]王林輝.基于主成分分析的棉花品種綜合評(píng)價(jià)及聚類分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（1）：29-32. （責(zé)編：張宏民）endprint

2.2 生物學(xué)性狀的相關(guān)性分析 對(duì)17分春大豆品種主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析表明（表2）：?jiǎn)沃炅?shù)與單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，百粒重與單株莢數(shù)、單株粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)及單株粒數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)；主莖高與單株粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與百粒重呈正相關(guān)；主莖節(jié)數(shù)與底莢高度呈負(fù)相關(guān)、與單株粒數(shù)呈正相關(guān)；有效分枝與底莢高度呈正相關(guān)。

2.3 主成分分析 對(duì)供試的17份春大豆品種的9個(gè)主要觀測(cè)值采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行主成分分析，計(jì)算得特征值Yi、特征值累計(jì)百分率和主成份特征向量。各特征值大小代表各綜合指標(biāo)遺傳方差大小，各特征值累計(jì)百分率代表各有關(guān)綜合指標(biāo)對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)的百分率。為提高分析精度，只選用對(duì)總遺傳方差貢獻(xiàn)率達(dá)85.43%的前4個(gè)特征值（表3）。

從表3可以看出，第一主成分的特征向量中，單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重的權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重的權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，均較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明單株莢數(shù)、單株粒數(shù)與單株粒重呈同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，而單株莢數(shù)、單株粒數(shù)同時(shí)影響了籽粒的大小，故可稱為產(chǎn)量關(guān)鍵因子；第二主成分的特征向量中，有效分枝、底莢高度權(quán)重系數(shù)為正值，百粒重、單株粒重權(quán)重系數(shù)為負(fù)值，且較大，構(gòu)成了變異主要來源，說明有效分枝過多、底莢高度過高將影響大豆籽粒大小，進(jìn)而影響了大豆的單株產(chǎn)量，故可稱為產(chǎn)量影響因子；第三主成分的特征向量中，主莖高、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝權(quán)重系數(shù)均為正數(shù)，且較大，這些主要反映了植株生長(zhǎng)勢(shì)，故稱為生長(zhǎng)勢(shì)因子；第四主成份的特征向量中，生育期與主莖高、底莢高度權(quán)重系數(shù)較大，可稱之為生育期與植株高度綜合因子。

2.4 聚類分析

2.4.1 不同性狀組合的聚類分析 對(duì)參試品種分別按植株性狀與經(jīng)濟(jì)性狀2種性狀組合分別進(jìn)行少類性狀聚類。其中植株性狀包括：主莖高、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝與底莢高度；經(jīng)濟(jì)性狀包括：?jiǎn)沃昵v數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重與單株粒重。聚類結(jié)果表明：參與聚類的性狀組合不同，其聚類結(jié)果各異。按植株性狀方面聚類（圖1），17個(gè)品種在聚類水平D2=1.07時(shí)可分成12類，類型較為多樣復(fù)雜；按經(jīng)濟(jì)性狀方面聚類（圖2），17個(gè)品種在聚類水平D2=4.06時(shí)只分成了四大類，且從圖中可以看出福建省育成的多數(shù)春大豆品種在經(jīng)濟(jì)性狀方面較為相似。

2.4.2 綜合性狀聚類分析 對(duì)參試品種9個(gè)觀測(cè)值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換后在歐氏距離水平上采用離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析（圖3），根據(jù)統(tǒng)一類群內(nèi)大豆品種類群間距離接近且綜合性狀差異值較小的原則，17份大豆品種在聚類水平D2=4.24時(shí)可以劃分為7大類群。

第1類群有1、2和7號(hào)3個(gè)品種，該類群品種有效分枝、底莢高度兩性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于單株莢數(shù)、粒數(shù)偏少，籽粒較大的低產(chǎn)型品種；第2類群有4、5、6和17號(hào)4個(gè)品種，該類群品種在植株性狀和單株莢數(shù)存在明顯差異，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于生育期較長(zhǎng)，粒少、粒大的中產(chǎn)型品種；第3類群有3和9號(hào)2個(gè)品種，兩品種在產(chǎn)量性狀表現(xiàn)上存在較小差異，均屬于生育期適中，植株旺盛，結(jié)莢數(shù)適宜，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種；第4類群有8、16、11和15號(hào)4個(gè)品種，該類群生育期、主莖節(jié)數(shù)和有效分枝性狀表現(xiàn)上存在較大差異外，其他性狀均表現(xiàn)相近，屬于底莢高度較低，莢多粒多，籽粒較小的高產(chǎn)型品種；第5類群有10號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于株高適中，分枝旺盛，底莢高度較高，粒多、粒小的早熟低產(chǎn)型品種；第6類群12和14號(hào)3個(gè)品種，該類群品種屬于生育期較長(zhǎng)，底莢高度偏高，籽粒大小中等，其他性狀均表現(xiàn)優(yōu)異的中產(chǎn)型品種。第7類群有13號(hào)1個(gè)品種，該品種屬于生育期偏長(zhǎng)，主莖節(jié)數(shù)少，底莢高度高，莢數(shù)粒數(shù)多，籽粒小的低產(chǎn)型品種。

從不同角度進(jìn)行的聚類分析結(jié)果可以看出，綜合性狀的聚類與兩種性狀組合聚類的結(jié)果存在明顯不同。少數(shù)性狀組合的聚類只考慮到少數(shù)性狀表現(xiàn)的相似性，各類群內(nèi)只有被聚類的性狀表現(xiàn)一致，而大多性狀表現(xiàn)明顯差異。綜合性狀的聚類使類群內(nèi)大多性狀表現(xiàn)一致，僅個(gè)別性狀有差異，結(jié)果更具整體性和合理性[3]。

3 結(jié)論和討論

本研究結(jié)果表明，供試的17份南方春大豆品種秋播下的生物學(xué)性狀變異系數(shù)以底莢高度最大、生育期最小。單株粒重與單株粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與生育期、主莖節(jié)數(shù)及單株莢數(shù)呈正相關(guān)，與主莖高、有效分枝、底莢高度、百粒重呈負(fù)相關(guān)。主成份分析結(jié)果表明，秋播條件下不同大豆品種的生物學(xué)性狀可分為產(chǎn)量關(guān)鍵因子、產(chǎn)量影響因子、生長(zhǎng)勢(shì)因子和生育期與株高綜合因子4個(gè)主成分，它們基本上代表了所有性狀的變異信息。系統(tǒng)聚類分析結(jié)果表明，17份品種類群較為復(fù)雜，其中有莢少粒少、粒大的低產(chǎn)型品種，粒少、粒大的中高產(chǎn)型品種，莢多粒多，籽小的高產(chǎn)型品種等；同時(shí)聚類分析結(jié)果還表明了來自同一單位育成的品種不一定類型相似。總之，主成分分析結(jié)果反映了17份春大豆秋播下生物學(xué)性狀的主導(dǎo)影響因子，聚類結(jié)果反映了產(chǎn)量的差異，這為正確評(píng)價(jià)大豆品種的適應(yīng)性及科學(xué)地選擇品種提供了依據(jù)[6]。

參考文獻(xiàn)

[1]殷冬梅，李銓柱，崔黨群.花生主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性及聚類分析[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2010，32（2）：212-216.

[2]李清華，黃金堂，陳海玲，等.27份花生種質(zhì)資源的主成份分析與遺傳距離測(cè)定[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2011，12（4）：519-524.

[3]李淑華，荊紹凌，楊丹萍，等.聚類分析法在玉米種質(zhì)資源中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)，2008，28（5）：43-45.

[4]馮永祥，劉沐江，汪秀志，等.寒地水稻產(chǎn)量性狀相關(guān)及聚類分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（23）：9 925-9 928.

[5]蘇春華，李育明，黃迎冬，等.甘薯主要親本材料的主成分分析及聚類分析[J].雜糧作物，2007，27（6）：405-409.

[6]張玉革，胡緒彬.基于主成分和聚類分析的大豆品種生物學(xué)性狀的比較研究[J].大豆科學(xué)，2004，23（3）：178-183[J].

[7]李向華，常釹鎮(zhèn).中國(guó)春大豆品種聚類分析及主成分分析[J].作物學(xué)報(bào)，1998，24（3）：325-332.

[8]劉燦洪，林榮輝，劉德金.福建省大豆地方品種多元統(tǒng)計(jì)分析[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1999，14（4）：11-15.

[9] 唐啟義，馮光明. 實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及DPS其數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[10]王林輝.基于主成分分析的棉花品種綜合評(píng)價(jià)及聚類分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（1）：29-32. （責(zé)編：張宏民）endprint