邊生金
摘要:大豆在我國(guó)糧食結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)重要的地位,而黑龍江省正是大豆的重要產(chǎn)值基地,想要培育高產(chǎn)量作物生長(zhǎng)周期短的品種就必須對(duì)其性狀和遺傳基因做細(xì)致的研究。筆者在本篇文章中針對(duì)早熟品種的大豆性狀和遺傳改進(jìn)做了一些深入的探討和研究。
關(guān)鍵詞:早熟;大豆;性狀;遺傳;研究
大豆是一年生的早本植物,起源于中國(guó),栽培的歷史已有5000多年,集中產(chǎn)于東北平原、黃淮平原、長(zhǎng)江三角洲和江漢平原,黑龍江是種植大豆的大省,年產(chǎn)大豆占全國(guó)的大半以上,對(duì)我省的經(jīng)濟(jì)支持力度起至關(guān)重要的因素。其主要的形狀有莖粗,葉柄長(zhǎng),托葉小,旗瓣,包片,子房線形和顏色等等,都是植株生長(zhǎng)性狀,對(duì)于早熟品種的性狀研究可以從這幾方面入手。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高,大豆的需求量在急劇的上升,在食品行業(yè)、畜牧行業(yè)和加工行業(yè)中占得比重較大,所以大豆的市場(chǎng)供不應(yīng)求。有市場(chǎng),對(duì)大豆的出產(chǎn)速度就有了迫切的需求,科學(xué)工作人員正在研究大豆的產(chǎn)量增長(zhǎng)和生產(chǎn)周期的縮短,從這兩方面可以提高大豆的產(chǎn)量。早熟品種的研究可以實(shí)現(xiàn)大豆一年至少兩茬的種植周期,那么對(duì)早熟品種的性狀和遺傳改進(jìn)的研究就有了需要。本文針對(duì)這個(gè)課題做了以下實(shí)驗(yàn)研究。
一、材料與方法
1、實(shí)驗(yàn)材料
本文主要研究的是黑龍江省早熟大豆的性狀和遺傳改進(jìn)的就,所以選用的材料都是在黑龍江范圍內(nèi)的研究對(duì)象。根據(jù)各品種在《大豆科學(xué)》中公布的數(shù)據(jù),選擇20個(gè)早熟大豆品種作為此次研究的對(duì)象:綏小粒豆1號(hào)、綏無(wú)腥豆1號(hào)、綏農(nóng)23號(hào)、慶鮮豆1號(hào)、慶豐1號(hào)、嫩豐19號(hào)、龍小粒豆1號(hào)、龍菽1號(hào)、墾農(nóng)16號(hào)、墾豐7號(hào)、抗線蟲(chóng)5號(hào)、九豐10號(hào)、建農(nóng)1號(hào)、華疆2號(hào)、紅豐7號(hào)、黑生101號(hào)、黑河31號(hào)、綏農(nóng)6號(hào)、墾農(nóng)2號(hào)、龍小豆9號(hào)。
2、方法
(1)相關(guān)性分析
相關(guān)系數(shù)是用以反映變量之間相關(guān)關(guān)系密切程度的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。相關(guān)系數(shù)是按積差方法計(jì)算,同樣以2個(gè)變量與各自平均值的離差為基礎(chǔ),通過(guò)2個(gè)離差相乘來(lái)反映2個(gè)變量之間相關(guān)程度。應(yīng)用Minitab將每個(gè)變量都轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)單位,乘積的平均數(shù),依據(jù)簡(jiǎn)單相關(guān)的公式,進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)分析。簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)將每個(gè)變量都轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)單位,乘積的平均數(shù)即為相關(guān)系數(shù),2個(gè)變量的關(guān)系可以直觀地用散點(diǎn)圖表示。
(2)通徑分析
通徑分析是通徑系數(shù)分析的簡(jiǎn)稱(chēng)。它是在1921年由賴特首先提出的,之后不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善。這一分析方法已廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物遺傳育種和作物栽培的研究工作中,也用于其他領(lǐng)域。通徑系數(shù)是變量標(biāo)準(zhǔn)化后的偏回歸系數(shù),是用來(lái)表示相關(guān)變量因果關(guān)系的統(tǒng)計(jì)量。利用其他性狀對(duì)大豆產(chǎn)量,通過(guò)SPSS軟件對(duì)品質(zhì)性狀進(jìn)行通徑分析。
(3)品質(zhì)測(cè)定
蛋白質(zhì)和油分含量的測(cè)定采用Perton8620近紅外品質(zhì)分析儀進(jìn)行。蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法校正,油分含量采用殘余法矯正。
三、結(jié)果與分析
1、資源農(nóng)藝性狀的基本統(tǒng)計(jì)分析
性狀的分析,包括對(duì)顯性性狀和隱形性狀的分析,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù),可以看出大豆的公頃產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、抗倒伏性、單株粒重、分枝數(shù)、株高、油分含量和單株莢數(shù)都有一定的變化,有的變化的速度飛快,有的幾乎沒(méi)什么變化。這大多是因?yàn)榄h(huán)境、農(nóng)藥和氣候等因素的變化引起的,在所有實(shí)驗(yàn)的大豆中,每個(gè)品種田地里的植株內(nèi)部的各種性狀幾乎一致,只有少數(shù)幾株會(huì)有不同變化,但是不同品種之間的性狀分歧比較明顯,株高、葉形和生長(zhǎng)周期表現(xiàn)的各不相同。
2、品種的遺傳相似系數(shù)分析
利用電腦軟件掃面?zhèn)€品種大豆的各方面信息進(jìn)行遺傳相似的系數(shù)分析,有一個(gè)比較有意思的發(fā)現(xiàn):各品種大豆的平均相似度達(dá)到6.534。都是大豆品種,但種出來(lái)的植株卻產(chǎn)生性狀分歧,其中有些品種的相似度僅有零點(diǎn)幾,不仔細(xì)查看,真看不出來(lái)是大豆植株。有一些的性狀差異較小,像是綏無(wú)腥豆1號(hào)、慶豐1號(hào)、嫩豐19號(hào)、龍小粒豆1號(hào)、墾農(nóng)16號(hào)、墾豐7號(hào)、建農(nóng)1號(hào)、華疆2號(hào)、紅豐7號(hào)、黑河31號(hào)等幾樣品種。
3、各個(gè)性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析
應(yīng)用Minitab對(duì)大豆性狀進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看各個(gè)性狀之間的相關(guān)性,其中表征顯著水平的有:有效分枝數(shù)與株高、有效分枝數(shù)與蛋白質(zhì)含量、有效分枝數(shù)與油分;表征極顯著水平的有:?jiǎn)沃炅V嘏c株高、單株粒重與單株莢數(shù)、單株粒重與百粒重、單株粒重與蛋白質(zhì)含量、單株粒重與油分含量、株高和百粒重、株高和蛋白質(zhì)含量、株高和油分含量、單株莢數(shù)與百粒重、單株莢數(shù)與蛋白質(zhì)含量、單株莢數(shù)與油分含量、單株莢數(shù)與有效分枝數(shù)、百粒重和蛋白質(zhì)含量、百粒重和油分含量、百粒重和有效分枝數(shù)、蛋白質(zhì)含量和油分含量。
4、農(nóng)藝性狀的通徑分析
應(yīng)用SPSS軟件對(duì)大豆材料主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行通徑分析,20個(gè)品種的性狀中對(duì)單位面積產(chǎn)量有正向效應(yīng)的主要性狀有4個(gè),通徑系數(shù)大小順序依次是:?jiǎn)沃昵v數(shù)>百粒重>油分含量>株高>有效分枝數(shù)>蛋白質(zhì)含量,其中單株莢數(shù)和百粒重兩個(gè)性狀,對(duì)單位面積產(chǎn)量有較大影響。通徑分析的結(jié)果表明:對(duì)大豆單位面積產(chǎn)量直接貢獻(xiàn)最大的有單株莢數(shù)和百粒重2個(gè)性狀,單株莢數(shù)主要通過(guò)蛋白質(zhì)含量和有效分枝數(shù)增加而提高,而百粒重的增加,則是通過(guò)株高的減少實(shí)現(xiàn)的。因此,大豆在以單位面積產(chǎn)量作為選擇目標(biāo)時(shí),選擇有效分枝數(shù)較多,株高適中的品種的高產(chǎn)的關(guān)鍵。
四、討論
黑龍江省是我國(guó)大豆種植面積最大的省份,是我國(guó)重要的大豆生產(chǎn)基地,分析和探討一段時(shí)期內(nèi)品種遺傳改良對(duì)于制定未來(lái)的育種策略具有重要意義。針對(duì)主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析和主成分分析,表明遺傳分歧的多向性與其地理分布有平行關(guān)系,根據(jù)遺傳距離將大豆品種分為5個(gè)類(lèi)群,有的類(lèi)群品種性狀遺傳分歧與地理分布呈平行關(guān)系,有的品種所屬類(lèi)群與地理差異并不一致,說(shuō)明黑龍江大豆品種的多樣性和遺傳分歧具有多向性。
五、結(jié)束語(yǔ)
黑龍江大豆地方品種和與育成品種不是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的遺傳群體,將表型信息和分子信息相結(jié)合才能正確地評(píng)估種質(zhì)資源的遺傳多樣性。地方品種中蘊(yùn)含著潛在的優(yōu)良基因,是拓寬育成品種遺傳基礎(chǔ)的重要來(lái)源,同時(shí)應(yīng)在分子水平上盡量在不同遺傳類(lèi)群間選擇親本進(jìn)行組配。
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