高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

姚雪雁，關(guān)周博，田建華，董育紅，王學(xué)芳，韋世豪，孔 建 (陜西省雜交油菜研究中心，陜西楊凌 712100)

油菜是我國重要的食用油料作物，其播種面積約占世界播種面積的28%。我國是世界上最大的油菜生產(chǎn)國，而且近年來菜籽油對我國食用植物油的貢獻(xiàn)率逐年提高，因此，發(fā)展油菜生產(chǎn)對我國植物油的安全保障尤為重要［1－2］。油菜籽單位面積產(chǎn)油量為油菜籽產(chǎn)量與油菜籽含油量的乘積，經(jīng)過多年的育種實(shí)踐，油菜產(chǎn)量水平已經(jīng)得到大幅度提高，因此提高油菜籽的含油量成為提高油菜生產(chǎn)效益的關(guān)鍵所在，也是提高產(chǎn)油量的最有效方式［3］。育種實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如果僅關(guān)注油菜含油量指標(biāo)的提高會導(dǎo)致部分農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較差，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此，與產(chǎn)量相關(guān)的雜交種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展是保證單位面積產(chǎn)油量提高的關(guān)鍵所在。

灰色關(guān)聯(lián)分析法可用來了解自變數(shù)的相對重要性，且能夠?qū)a(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有效結(jié)合。張建國等認(rèn)為，了解各性狀對產(chǎn)量影響的重要性和主次關(guān)系對于指導(dǎo)油菜育種工作及選育優(yōu)良雜交種具有重要意義，其研究結(jié)果表明，油菜雜交育種中產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)順序大小依次為株高、主序長度、角粒數(shù)、角果長度、角果密度、1次分枝數(shù)、主序角果數(shù)、千粒重、分枝部位［4］。鐘麗研究認(rèn)為在油菜育種中，應(yīng)加強(qiáng)對千粒重及第1次有效分枝數(shù)的選育力度［5］。閆志利等研究認(rèn)為油菜植株主花序長度及單株2次分枝數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較大，莖粗及角果長次之，株高及單株1次分枝數(shù)較低［6］。胥嵐等在對甘藍(lán)型油菜含油量與幾個(gè)主要產(chǎn)量性狀間的關(guān)系分析中發(fā)現(xiàn)，含油量與各性狀間的關(guān)聯(lián)度大小順序依次為角粒數(shù)、倒伏率、千粒重、產(chǎn)量、主花序不實(shí)率、角果數(shù)，以角粒數(shù)、成熟期倒伏度、千粒重與含油量關(guān)系較為密切，在油菜育種中應(yīng)予以足夠重視［7］。這些研究結(jié)論的側(cè)重點(diǎn)不同，而且有關(guān)高含油量雜交油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性方面的研究報(bào)道也不多，因此，筆者進(jìn)行高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析，旨在找出與高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量因素關(guān)系最密切的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為高油高產(chǎn)的油菜品種選育提供理論參考。

1 材料和方法

1．1 試驗(yàn)材料 供試油菜材料為陜西省雜交油菜研究中心所選育的高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種，品種名稱分別為秦優(yōu)33、秦雜油4號、秦雜油5號、秦雜油19、秦榮2號、秦油88。土壤為黃綿土。

1．2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)于2011年9月～2014年7月在陜西省油菜研究中心試驗(yàn)圃內(nèi)進(jìn)行，每個(gè)品種種10行，行長6 m，行距40 cm，密度22．5萬株/hm2，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。成熟期調(diào)查相關(guān)性狀:單株產(chǎn)量、千粒重、每角粒數(shù)、結(jié)角密度、單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長度、1次有效分支數(shù)、分枝部位、株高。

1．3 關(guān)聯(lián)度計(jì)算 由于各性狀的量綱不同，因此需根據(jù)灰色系統(tǒng)理論對各性狀先進(jìn)行無量綱化處理［8］。參考尹利等［9］的方法計(jì)算。將單株產(chǎn)量與上述9個(gè)性狀看作是1個(gè)灰色系統(tǒng)，各性狀看作是該系統(tǒng)的1個(gè)灰因素，其中單株產(chǎn)量設(shè)為參考數(shù)列，9個(gè)性狀設(shè)為比較數(shù)列;計(jì)算得出各性狀和單株產(chǎn)量間的灰色關(guān)聯(lián)度。

設(shè)單株產(chǎn)量數(shù)列x0為參考數(shù)列，比較數(shù)列為x1，x2，x3，…，xn，將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化:x1(k)/x1(0)，x2(k)/x2(0)，x3(k)/x3(0)，…，xn(k)/xn(0);初值化數(shù)據(jù)列:x0(i)，i=1，2，3，…，n0;x1(i)，i=1，2，3，…，n1;xn(i)，i=1，2，3，…，nn。

求關(guān)聯(lián)系數(shù)xi與x0在第k個(gè)性狀上的關(guān)聯(lián)系數(shù)δi(k)，計(jì)算公式:

式中，minimink|x0(k)－xi(k)|為兩級最小差，maximaxk|x0(k)－xi(k)|為兩級最大差，ρ為分辨系數(shù)，取0和1之間的數(shù)，一般 ρ取值0．5。

2 結(jié)果與分析

2．1 數(shù)據(jù)無量綱化處理 由于各性狀因素量綱不一，需對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，用x0(單株產(chǎn)量)參考數(shù)列分別去除xi(各農(nóng)藝性狀)比較數(shù)列，得到該研究數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果(表1)。

2．2 關(guān)聯(lián)系數(shù) 利用關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式得出5個(gè)油菜品種單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)(表2)。

表1 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

表2 油菜單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

2．3 油菜主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度 由表3可知，各農(nóng)藝性狀與高含油量甘藍(lán)型雜交品種單株產(chǎn)量因素相關(guān)的關(guān)聯(lián)度大小依次為單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長度、分枝部位、1次有效分支數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重、株高、結(jié)角密度。在這9個(gè)性狀因素中，單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長度、分枝部位、1次有效分支數(shù)與單株產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較高，每角粒數(shù)、千粒重、株高、結(jié)角密度與單株產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度次之。說明在該試驗(yàn)條件下，單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長度、分枝部位、1次有效分支數(shù)對高含油量甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量影響較大，株型性狀影響著大田油菜群體結(jié)構(gòu)和大田小氣候。而每角粒數(shù)，千粒重受到遺傳因素影響較大，所以在關(guān)聯(lián)度中排在所對比的幾個(gè)性狀之后。因此在對高產(chǎn)品種優(yōu)良性狀進(jìn)行選擇的時(shí)候首先要考慮那些容易受到環(huán)境條件影響的性狀。

表3 單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度及排序

3 討論

油菜不同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量特征的關(guān)聯(lián)度不同，而且不同地區(qū)同一農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度也不同［10］。關(guān)聯(lián)度越大，表明該參考性狀在其生長區(qū)域與其目標(biāo)性狀關(guān)系越大，在生長過程中表現(xiàn)愈加重要，其將成為影響目標(biāo)性狀的主要因素。與目標(biāo)性狀關(guān)聯(lián)度較低的參考指標(biāo)說明其在該區(qū)域氣候條件下對目標(biāo)性狀的影響較小。由于產(chǎn)量是受多個(gè)因素影響的結(jié)果，因此在育種過程中較難把握其尺度，尤其是在油菜的高產(chǎn)育種中，當(dāng)許多性狀聚集在一起，在進(jìn)行單株的選擇時(shí)，育種家們常常會感到很為難，很難把握主次［11］。張錦芳等研究認(rèn)為，在高產(chǎn)雙低組合中單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)對單株產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大于千粒重對單株產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，差異達(dá)0．01顯著水平［12］。廖淑梅等在研究中發(fā)現(xiàn)，甘藍(lán)型油菜主要性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的首先是單株角果總數(shù)，其次是千粒重、每果粒數(shù)、主花絮有效角果數(shù)、株高、分枝部位［13］。Leach等對甘藍(lán)型冬油菜的研究表明，在高密度種植下，有效分枝數(shù)減少，單株角果數(shù)下降且千粒重增加［14］。單株產(chǎn)量由單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重來決定，而每角粒數(shù)往往受遺傳控制，相對比較穩(wěn)定，而單株有效角果數(shù)由分枝數(shù)、株高、分枝部位、主花序長度和主花序有效角果數(shù)決定，它們受到環(huán)境的影響較大，屬于可變因子。當(dāng)有1個(gè)合理株型時(shí)，提高千粒重和每角粒數(shù)對于提高單株產(chǎn)量就變得有意義［15］。在該研究中也體現(xiàn)出高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種在選育和栽培中合理株型性狀的重要性，說明良好的株型性狀是群體高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

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