花生主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的相關(guān)性與灰色關(guān)聯(lián)度分析

王 允， 張幸果， 李賀敏， 薛 偉， 崔黨群， 殷冬梅

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 45002)

花生主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的相關(guān)性與灰色關(guān)聯(lián)度分析

王 允， 張幸果， 李賀敏， 薛 偉， 崔黨群， 殷冬梅

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 45002)

應(yīng)用DPS統(tǒng)計軟件對19個花生新品系的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀進行相關(guān)性、灰色關(guān)聯(lián)度等分析.結(jié)果表明,單株結(jié)果數(shù)、單株果重、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)變異系數(shù)較大；單株莢果產(chǎn)量與主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、百果重、百仁重呈負相關(guān)，與結(jié)果枝數(shù)、單枝結(jié)果數(shù)、出仁率呈正相關(guān)；聚類分析可將19個花生品種劃分為3類，第1、第3類表現(xiàn)良好，值得推廣種植.灰色關(guān)聯(lián)度分析表明,百仁重、百果重 、出仁率、單株果重、總分枝數(shù)等性狀是影響花生產(chǎn)量的主導(dǎo)因素.在花生高產(chǎn)育種中，應(yīng)以其為主攻目標，提高花生后代的有效選擇，加速高產(chǎn)育種進程.

花生；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；聚類分析；關(guān)聯(lián)度分析

花生是中國五大油料作物之一，因其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的經(jīng)濟效益，成為中國單產(chǎn)、總產(chǎn)和出口創(chuàng)匯最高的油料作物和經(jīng)濟作物.隨著花生規(guī)模化和商品化的發(fā)展，中國花生種植面積、單產(chǎn)居世界第2位，總產(chǎn)居第1位[1].但是，目前花生的產(chǎn)量仍有較大的發(fā)掘潛力[2].在以往的育種工作中，育種工作者往往只重視影響產(chǎn)量的單個因素．而忽視多個因素對花生產(chǎn)量的影響，導(dǎo)致育成的花生品種在產(chǎn)量上沒有大的突破．難以在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用[3].因此，現(xiàn)在越來越多的花生育種工作者將目光放在選育具有多個優(yōu)良性狀的花生品種上，期望能從中選育出高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗的花生新品種.但是花生的產(chǎn)量、品質(zhì)等目標性狀多為數(shù)量性狀，遺傳力較低，彼此之間又有十分復(fù)雜的關(guān)系，想要提高育種的選擇效率，就要對不同性狀間的相互關(guān)系及品種間的遺傳多樣性進行分析[4]，為花生高產(chǎn)育種和高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù).前人對花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關(guān)性狀做了大量的研究.很早就發(fā)現(xiàn)，花生產(chǎn)量與單株飽果數(shù)、百果重、出米率呈極顯著正相關(guān)[5].黃金堂等[6]認為,百果重、百仁重對花生產(chǎn)量的提高起了重要作用.王曉林等[7]研究發(fā)現(xiàn)，百果重、百仁重、單株生產(chǎn)力、飽果率、出米率在影響產(chǎn)量諸因素中占主導(dǎo)地位.金建猛等[8]認為,百果重、百仁重和單株生產(chǎn)力是影響花生產(chǎn)量的主導(dǎo)因素.張忠信等[9]發(fā)現(xiàn),提高百仁重，從而能提高單株生產(chǎn)力.廖福琴等[10]指出,提高出仁率，增加有效分枝數(shù)，提高雙仁率，增加飽果數(shù)，并兼顧其他農(nóng)藝性狀是花生高產(chǎn)的有效途徑.由于受試驗群體、區(qū)域和統(tǒng)計方法的限制，前人的結(jié)論也差別較大.本研究先應(yīng)用聚類分析法對19個品種各個農(nóng)藝性狀進行分析和分類.運用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，合理地評價各性狀對產(chǎn)量的作用大小，可以科學(xué)合理地研究各性狀與產(chǎn)量的關(guān)系及其在產(chǎn)量組成中的作用，為新品種的選育提供理論依據(jù)[11，12].

1 材料與方法

1.1試驗材料

供試花生新品種(系)為河南省花生品種麥套預(yù)備試驗品種，共19個，編號分別為49,50,51,52,54,56,57,58,59,60,61,62,64,65,66,67,68,69,70.

1.2試驗設(shè)計

試驗于2013年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)進行，試驗統(tǒng)一采用隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積為13.3 m2，行距40 cm，穴距16.7 cm，每穴2粒，每品種3行.土層深厚，地勢平坦，肥力中等，冬季休閑.2013-05-15播種，2013-05-27補苗.生育期間共澆水3次，人工除草4次.2013-07-02追肥1次(施復(fù)合肥1 500 kg·hm-2)，未噴除草劑和任何農(nóng)藥.收獲時每小區(qū)取5穴(10株)進行考種.測定項目有主莖高(cm)，側(cè)枝長(cm)，總分枝數(shù)，結(jié)果數(shù)，單株結(jié)果數(shù)，單株果重(g)，百果重(g)，百仁重(g)，出仁率(%)，莢果重(kg·hm-2)，子仁重(kg·hm-2).

1.3聚類分析

數(shù)據(jù)處理在DPS軟件上進行.聚類時將原始數(shù)據(jù)先進行標準化變換，然后在歐氏距離水平上采用離差平方和法進行系統(tǒng)聚類分析[13].

1.4灰色關(guān)聯(lián)度分析

灰色關(guān)聯(lián)分析是對于一個發(fā)展變化系統(tǒng)發(fā)展態(tài)勢的量化比較，其基本思想是根據(jù)曲線幾何形狀的相似程度來判斷關(guān)聯(lián)程度，關(guān)聯(lián)度反映密切程度大小，關(guān)聯(lián)度大說明因素間變化的勢態(tài)越接近，其相互關(guān)系越密切.按照灰色關(guān)聯(lián)理論[14]，將參加河南省花生品種麥套預(yù)備試驗品種和品系的產(chǎn)量及其9個農(nóng)藝性狀因素視為一個灰色系統(tǒng)，將參比數(shù)列產(chǎn)量定義為Y(母序列)，各性狀指標定義為Xi={[xi(1)，xi(2)，xi(3)…xi(9)]}={[主莖高，側(cè)枝長，總分枝，結(jié)果數(shù)，單株結(jié)果數(shù)，單株果重，百果重，百仁重，出仁率}，數(shù)據(jù)經(jīng)標準化后，設(shè)定分辨系數(shù)為0.5，計算關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度排序位次確定花生各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量影響的主次關(guān)系.依上述編號為準，采用DPS軟件分析各農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性.

2 結(jié)果與分析

2.1主要農(nóng)藝性狀的變異性分析

19個供試品種的主要農(nóng)藝性狀為10組考種數(shù)據(jù)的平均值，其平均值及變異情況見表1，表1結(jié)果表明,單株結(jié)果數(shù)、單株果重、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)變異系數(shù)分別為25.73%，21.51%，15.09%，16.17%，變異明顯；主莖高、側(cè)枝長、百果重、百仁重變異系數(shù)分別為13.31%，14.37%，13.66%，14.28%，變異較明顯；出仁率變異系數(shù)最小為7.23%.表明19個品系各具特點，差距明顯，類型廣泛.

2.2花生主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析

對不同花生品系產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀進行了相關(guān)性分析(表2)，結(jié)果表明,主莖高與側(cè)枝長、總分枝數(shù)與結(jié)果枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)與單株結(jié)果數(shù)、百果重與百仁重之間均呈極顯著正相關(guān)；而結(jié)果枝數(shù)與百仁重、結(jié)果枝數(shù)與百果重、單株結(jié)果數(shù)與百仁重之間呈極顯著負相關(guān)；總分枝數(shù)與百仁重、百果重呈顯著性負相關(guān).單株莢果產(chǎn)量與主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、百果重、百仁重呈負相關(guān)，與結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、出仁率呈正相關(guān).從參試花生單株莢果產(chǎn)量與其他農(nóng)藝性狀的相關(guān)性可以看出，多個農(nóng)藝性狀都會影響單株莢果產(chǎn)量，通過對這些性狀的直接選擇，對單株莢果產(chǎn)量將有所改變.

在各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間，莢果產(chǎn)量與百果重、百仁重呈正相關(guān)，與主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株果重、出仁率呈負相關(guān)；子仁產(chǎn)量與出仁率呈極顯著正相關(guān)，與百果重、百仁重呈正相關(guān)，與主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株果重呈負相關(guān).

表1 花生參試品系主要農(nóng)藝性狀的變異情況Table 1 Variation of principal agronomic traits of peanut varieties

表2 花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of agronomic traits and yield traits of peanut

注:*表示差異在0.05水平上顯著，**表示差異在0.01水平上顯著.

Note:*correlation is significant at the 0.05 level, **correlation is significant at the 0.01 level.

2.3不同花生參試材料綜合性狀的聚類分析

如圖1所示，根據(jù)同一類群內(nèi)花生品系類間距離接近且綜合性狀值差異較小的原則，可以將參試的19個品系劃分為3大類群(表3).第1類包括66，58，54，51，61，59，50號7個品系，除單株結(jié)果數(shù)、單株果重差異較大外，其他性狀均比較一致，該類群屬于分枝多、結(jié)果多、出仁率較高的類型；第2類分2個亞類，第1類包括68，67號，第2亞類包括70，64，62號，這2個亞類無論從類間距離還是從類群平均值上都比較相近，僅結(jié)果枝數(shù)有差別.該類群屬于分枝較多，結(jié)果少，出仁率較低的類型；第3類包括69，56，52，57，65，60，49號7個品系，除結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)差異較大外，其他性狀均比較一致，屬于分枝少，結(jié)果較多，出仁率高的類型.

2.4花生產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀間的灰色關(guān)聯(lián)度分析

花生主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析(表4)表明，各農(nóng)藝性狀與莢果產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度依次為百仁重>出仁率>百果重>單株果重>總分枝數(shù)>主莖高>單株結(jié)果數(shù)>側(cè)枝長>結(jié)果枝數(shù) .其中百仁重、出仁率、百果重 、單株果重、總分枝數(shù) 對莢果產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較高.

各農(nóng)藝性狀與子仁產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)度依次為出仁率>百仁重>單株果重>百果重>總分枝數(shù)>主莖高>側(cè)枝長>單株結(jié)果數(shù)>結(jié)果枝數(shù).其中出仁率、百果重、單株果重、百果重、總分枝數(shù)對子仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較高.根據(jù)關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與參考數(shù)列關(guān)系密切，關(guān)聯(lián)度小的與參考數(shù)列關(guān)系疏遠的原理，花生百仁重和出仁率對花生莢果產(chǎn)量和子仁產(chǎn)量的影響最大，其次為百果重 、單株果重、總分枝數(shù)；而結(jié)果枝數(shù)與花生莢果產(chǎn)量及子仁產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度最小，因此對花生產(chǎn)量的影響最小.

圖1 綜合性狀的聚類分析圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis

表3 各類群主要農(nóng)藝性狀平均值Table 3 Means of agronomic traits among groups

表4 花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析Table 4 Grey correlation analysis of agronomic traits and yield traits

3 討論與結(jié)論

通過聚類分析將19個花生新品種(系)分為3類，第3類群的株型和結(jié)果性狀最好，產(chǎn)量高；第1類群除產(chǎn)量較低外，其他性狀均表現(xiàn)良好；而第2類的株型較差，結(jié)果少，產(chǎn)量低.李清華等[15]認為,在選擇育種目標時，應(yīng)該考慮到各個性狀之間的相關(guān)性和協(xié)調(diào)性，必須要目標明確，重點突出，在注重某一性狀的同時，兼顧其他農(nóng)藝性狀.李新國等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，花生的理想株型為株高適中、結(jié)果枝多、結(jié)莢集中、單株產(chǎn)量高、出仁率高、品質(zhì)優(yōu)良等.由此可見，第1類群屬于分枝多，結(jié)果多，出仁率較高的類型、第3類屬于分枝少，結(jié)果較多，出仁率高的類型，都是值得推廣的優(yōu)良品系.

在花生新品種選育中，對影響花生產(chǎn)量的各農(nóng)藝性狀的選擇應(yīng)有所側(cè)重.在后代選擇中要著重對主要性狀進行選擇，對次要性狀綜合分析利用，以便提高有效選擇范圍，增強新品種選育有效性.勞方業(yè)等[17]，高翔等[18]，徐宜民等[19]分別用不同的材料進行分析，結(jié)果表明，花生品種的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量因素之間是相互制約、相互促進、協(xié)調(diào)發(fā)展的，各個性狀之間存在著不同程度的相關(guān)關(guān)系.

本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,結(jié)果表明，百仁重、出仁率、百果重、單株產(chǎn)量、總分枝數(shù)、較為密切,是制約產(chǎn)量的主導(dǎo)因素,這與劉振興等[20]的結(jié)論不太一致，其原因可能與取材不同有關(guān)，但都表明百果重和百仁重對花生產(chǎn)量影響最大.根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果，由于百仁重、百果重 、單株果重3個主要農(nóng)藝性狀對花生產(chǎn)量的影響最大.因此，應(yīng)選擇百仁重、百果重、單株果重大的優(yōu)良單株和株系進行花生高產(chǎn)育種.

通過聚類分析，將19個品系分成3類，并運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法明確了各農(nóng)藝性狀間及對花生產(chǎn)量的影響主次關(guān)系，為花生高產(chǎn)栽培和育種提供一定的理論依據(jù)，但本試驗測定的農(nóng)藝性狀較少，沒有考慮品種生育期以及氣候?qū)Ξa(chǎn)量的影響，這需要在將來的工作中進一步完善.

[1] 趙 婷，王俊宏，徐國忠，等. 花生高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種與生物技術(shù)應(yīng)用的研究進展[J].熱帶作物學(xué)報,2011,32(11): 2187-2195.

[2] 李新國, 郭 峰, 萬書波. 高產(chǎn)花生理想株型的研究[J]. 花生學(xué)報,2013，42(3)：23-26.

[3] 金建猛, 谷建中, 劉向陽, 等.花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].種子科技, 2009,27(2):31-33.

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

[5] 張保亮, 何延成, 李偉鋒,等.河南花生主要產(chǎn)量構(gòu)成因素及高產(chǎn)育種分析[J].花生學(xué)報,2003,32(增刊):243-244.

[6] 黃金堂，陳海玲, 鄭國棟, 等.福建花生品種系譜及其性狀演變分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報, 2012, 28(27):31-36.

[7] 王曉林, 甄志高, 段 瑩. 運用灰色系統(tǒng)理論對花生農(nóng)藝性狀重要性的評價[J].中國農(nóng)學(xué)通報, 2005,21(3):316-318.

[8] 金建猛, 谷建中, 劉向陽,等.花生農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].種子科技, 2009,27(2):31-33.

[9] 張忠信, 湯豐收, 張新友, 等.河南省夏播花生主要農(nóng)藝性狀與單株生產(chǎn)力的遺傳相關(guān)及通徑分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010,38(30)：16817-16819.

[10] 廖福琴, 盧春生, 黃萍萍, 等.加工型春花生主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)和通徑分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2003, 31(6)：938-939.

[11] 劉乾開,朱國念．新編農(nóng)藥使用手冊[M]．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1999.

[12] 李香菊，等．玉米及雜糧田雜草化學(xué)防除[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2003.

[13] 王林輝．基于主成分分析的棉花品種綜合評價及聚類分析[J]．廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009(1):29-32．

[14] 鄧聚龍．農(nóng)業(yè)系統(tǒng)灰色理論與方法[M]．濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社, 1988.

[15] 李清華, 黃金堂, 陳海玲等．花生主要農(nóng)藝性狀協(xié)調(diào)關(guān)系的研究[J]．花生學(xué)報, 2008，37(4):40-44．

[16] 李新國, 郭 峰, 萬書波.高產(chǎn)花生理想株型的研究[J].花生學(xué)報, 2013, 42(3)：23-26.

[17] 勞方業(yè), 羅葆興, 黎杰強等．高產(chǎn)花生的性狀相關(guān)與通徑分析[J]．花生科技, 1992(4): 1-5．

[18] 高 翔, 張啟華．幾個花生農(nóng)藝性狀的數(shù)量遺傳及通徑分析[J]．花生科技, 1988(4): 16-18．

[19] 徐宜民, 甘信民, 顧淑媛，等．花生主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的相關(guān)與通徑分析[J]．花生科技, 1992(2):24-28．

[20] 劉振興, 周桂梅, 劉自華，等．花生產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰關(guān)聯(lián)度分析[J]．中國油料作物學(xué)報, 2006,28(1):25-28．

(責(zé)任編輯：常思敏)

Relativityandgraycorrelationanalysismajoroftheagronomiccharactersandyieldofpeanut

WANG Yun， ZHANG Xing-guo， LI He-min， XUE Wei， CUI Dang-qun， YIN Dong-mei
(Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China)

About 19 peanut varieties were analysed using a statistical software DPS． The results showed that large aberrance coefficient existed among the pod number per plant,pod weight per plant,branches per plant and effective branches. The pod yield per plant had a negative correlation with five characteristics including plant height， branch length， branches per plant， 100-pod weight and 100-kernel weight， but a positive correlation with effective branches，pod number per plant， and shelling percentage. The nineteen peanut varieties can be divided into three categories with cluster analysis．Group 1 and group 3 had excellent agronomic traits and were recommended for expansion. Gray correlation analysis showed that 100-pod weight and 100-kernel weight， shelling percentage， pod yield per plant， branches per plant and other traits are the dominant factors affecting peanut production. In the future, they should be the main target to improve the effective choice of peanut plants and to accelerate the breeding process.

peanut; agronomic character; yield; cluster analysis; relational analysis

1000-2340(2014)06-0680-04

S 565.2

：A

2014-07-05

國家自然科學(xué)基金項目(U1204317);河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(S2014-05-G03)

王 允，1988年生，女，河南駐馬店人，博士研究生,主要從事花生遺傳育種研究工作.

殷冬梅，1972年生，女，河南方城人，教授，博士.