甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)品系產(chǎn)量穩(wěn)定性及試點(diǎn)代表性分析

姚海梅，王芳，方永豐，慕平，王威，李永生，王漢寧

(甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

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甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)品系產(chǎn)量穩(wěn)定性及試點(diǎn)代表性分析

姚海梅，王芳，方永豐，慕平，王威，李永生，王漢寧

(甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

【目的】 為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)玉米品系的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性.【方法】 采用 GGE雙標(biāo)圖法對(duì)2011-2012年甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)的12個(gè)玉米品系在12個(gè)試點(diǎn)的產(chǎn)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析.【結(jié)果】 12個(gè)玉米品系中，‘玉源209’和‘2070’品系的高產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性最好，且平均產(chǎn)量表現(xiàn)均接近理想品種，而‘沈單16’的高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及平均產(chǎn)量表現(xiàn)最差；12個(gè)玉米試點(diǎn)中，臨洮試點(diǎn)的鑒別力和代表性優(yōu)于其它試點(diǎn)，而清水和臨夏2個(gè)試點(diǎn)的鑒別力和代表性最差.【結(jié)論】 ‘品系2070’‘玉源209’以及臨洮試點(diǎn)可以作為甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)的參考，并且GGE雙標(biāo)圖法可以客觀評(píng)價(jià)玉米參試品系的高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性以及試點(diǎn)區(qū)域的鑒別力、代表性，從而提高區(qū)域試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，為甘肅玉米品種鑒定與推廣提供了理論依據(jù).

玉米；GGE雙標(biāo)圖；區(qū)域試驗(yàn)；產(chǎn)量穩(wěn)定性

品種區(qū)域化試驗(yàn)是作物品種審定、繁育推廣的重要環(huán)節(jié)，而品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性又是評(píng)價(jià)品種推廣價(jià)值的重要參考指標(biāo)之一.作物品種區(qū)域試驗(yàn)旨在鑒定參試品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性及區(qū)域適應(yīng)性，是用算術(shù)平均法來(lái)估算品種的產(chǎn)量水平，通常采用多年多點(diǎn)試驗(yàn)資料進(jìn)行聯(lián)合方差分析，估計(jì)試驗(yàn)的合并誤差，并進(jìn)行品種間差異顯著性比較[1].但參試品種因基因型與環(huán)境互作，表現(xiàn)出不同年份、不同試驗(yàn)地點(diǎn)的產(chǎn)量并不一致，甚至相差懸殊.為此，研究者相繼提出了多種統(tǒng)計(jì)和圖解方法分析作物品種產(chǎn)量的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性，如聯(lián)合回歸圖、AMMI(加性主效互作可乘模型)組圖和GGE雙標(biāo)圖分析系統(tǒng).聯(lián)合回歸圖分析方法僅能解釋部分交互作用的變異[2]，AMMI模型在基因型與環(huán)境互作效應(yīng)分析上具有一定的優(yōu)越性[3]，已經(jīng)在小麥[4]、水稻[5]、玉米[6]、油菜[7]等多種作物上廣泛應(yīng)用.GGE雙標(biāo)圖法同時(shí)考慮了基因型和基因型與環(huán)境互作，逐漸被應(yīng)用于多年多點(diǎn)的區(qū)域試驗(yàn)，采用環(huán)境中心化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包含與品種評(píng)價(jià)有關(guān)的 G(品種效應(yīng))和 GE(品種-環(huán)境互作效應(yīng))，并以圖解的方式有效地反映出品種在何種環(huán)境下表現(xiàn)最好，是分析多點(diǎn)試驗(yàn)資料的理想工具[8].張勇等[9]用GGE雙標(biāo)圖分析小麥的淀粉峰值粘度；尚毅等[10]采用GGE雙標(biāo)圖對(duì)南方冬大麥區(qū)域試驗(yàn)進(jìn)行分析；周志淑等[11]用GGE雙標(biāo)圖對(duì)油菜雙列雜交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果均表明GGE雙標(biāo)圖法有利于鑒別高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)品種，是一種分析基因環(huán)境互作的有效方法.于大江等[12]人通過AEZ模型分析了玉米生產(chǎn)潛力，然而GGE雙標(biāo)圖法在玉米育種及品種選育中的應(yīng)用國(guó)內(nèi)鮮見報(bào)道.

玉米是我國(guó)第一大糧食作物，是重要的糧食、飼料、經(jīng)濟(jì)及生物能源作物，隨著對(duì)玉米作為食物、飼料和生物燃料的需求不斷增加，提高玉米質(zhì)量和產(chǎn)量變得越來(lái)越重要.玉米產(chǎn)量的高低直接影響國(guó)家的糧食安全，因此研究玉米的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及適應(yīng)性對(duì)選育玉米品種、保障玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)具有重要的理論意義及實(shí)際價(jià)值.本文采用GGE雙標(biāo)圖法對(duì)2011-2012年甘肅省玉米品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)新育成玉米品系在甘肅不同生態(tài)型地區(qū)的抗逆性及豐產(chǎn)性進(jìn)行鑒定和評(píng)價(jià)，以期以期對(duì)參試品種的穩(wěn)產(chǎn)性、參試地點(diǎn)對(duì)品種的鑒別力給出合理評(píng)價(jià)，為甘肅玉米新品種的審定、確定適宜的良種推廣區(qū)域及合理引種提供可靠依據(jù).

1 材料與方法

1.1 參試材料與地點(diǎn)

試驗(yàn)材料為2011-2012年參加甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)的玉米品種(系)，分別為‘2070’‘32D22’‘BF2102’‘dx-2’‘NF09’‘敦玉2512’‘方玉30’‘金正910’‘寧玉524’‘興達(dá)91418’‘玉源209’，以‘沈單16號(hào)’為對(duì)照品種(CK，表1).甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)共設(shè)12個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，如表2所示，分別為酒泉、張掖、武威、臨夏、臨洮、清水、平?jīng)?、白銀、榆中、秦安、靈臺(tái)、鎮(zhèn)原.

表1 區(qū)域試驗(yàn)品種基本情況Tab.1 The basic information of cultivars

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了更好地反映玉米的產(chǎn)量穩(wěn)定性和試點(diǎn)鑒別力；避免系統(tǒng)誤差、降低試驗(yàn)誤差及人為因素干擾，玉米新雜交種區(qū)域試驗(yàn)采用滾動(dòng)方式進(jìn)行，每年淘汰表現(xiàn)差的和生育期比‘沈單16’晚3 d以上的雜交種，再?gòu)念A(yù)備試驗(yàn)中選拔表現(xiàn)好的雜交種遞補(bǔ)進(jìn)入?yún)^(qū)試.試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，品種、試點(diǎn)及各點(diǎn)環(huán)境情況詳見表2-3.每個(gè)品種(系)在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)種植3次重復(fù)，5行區(qū)，行長(zhǎng)7～10 m，行距0.6 m，每穴2-3粒，種植密度同當(dāng)?shù)卮筇?當(dāng)?shù)赜衩状筇锔材ふ?，試?yàn)可覆膜).每個(gè)重復(fù)內(nèi)部的小區(qū)之間不留走道，4周及3個(gè)重復(fù)間的走道寬設(shè)計(jì)為0.5 m，試驗(yàn)地4周設(shè)有保護(hù)行.局部控制保證組(區(qū)組)內(nèi)無(wú)差異，組(區(qū)組)間可能有較大差異，即種植，灌溉，施肥等各條件相同.收獲時(shí)取每小區(qū)中間3行，兩頭除去2株，按實(shí)收面積計(jì)產(chǎn)，計(jì)產(chǎn)時(shí)水分標(biāo)準(zhǔn)為14%.

表2 區(qū)域試驗(yàn)地點(diǎn)基本情況Tab.2 The basic information of testing sites

表3 2011-2012年區(qū)試試驗(yàn)品種平均產(chǎn)量Tab.3 The average of yield of potato grown in regional trials during 2011-2012 (kg·667 m-2)

1.3 數(shù)據(jù)處理

方差分析(analysis of variance ANOVA)用來(lái)檢測(cè)品種間、環(huán)境之間以及品種與環(huán)境間的差異.在檢測(cè)到顯著性差異后(P<0.05)，使用GGE-Biplot軟件[13]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并根據(jù)以下原則作圖：品種與環(huán)境之間的關(guān)系；品種適應(yīng)性分析，即那些品種適合于哪些地區(qū)；根據(jù)平均產(chǎn)量以及穩(wěn)定性，對(duì)品種進(jìn)行排序；試點(diǎn)的鑒別力與代表性分析；理想品種與理想試點(diǎn)的選擇與比較分析.GGE-Biplot雙標(biāo)圖數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)原理參照文獻(xiàn)[14-15].

2 結(jié)果與分析

2.1 基于GGE雙標(biāo)圖分析玉米參試品種(系)與試點(diǎn)之間的相關(guān)性

根據(jù)GGE雙標(biāo)圖‘余弦-相關(guān)系數(shù)等值原理’，任何兩環(huán)境向量間夾角之余弦近似等于該環(huán)境間在遺傳相關(guān)系數(shù).品種向量的長(zhǎng)度反映該品種對(duì)環(huán)境的反應(yīng)能力，同時(shí)品種向量與環(huán)境向量間夾角也能反映品種與環(huán)境間的關(guān)系.根據(jù)圖1中環(huán)境向量夾角可以將試點(diǎn)大致分為3個(gè)區(qū)域：E10(秦安)為一生態(tài)區(qū)；E3(武威)、E5(臨洮)、E11(靈臺(tái))、E6(清水)、E4(臨夏)、E7(平?jīng)?和E1(酒泉)為一生態(tài)區(qū)；E8(白銀)、E9(榆中)、E2(張掖)、和E12(鎮(zhèn)原)為一生態(tài)區(qū).當(dāng)一品種向量與某一環(huán)境向量間夾角小于90°時(shí)，說(shuō)明該品種在這一環(huán)境的表現(xiàn)優(yōu)于平均值；反之則低于平均值；而夾角接近90°則接近平均值.因此從圖1中可看出，除G10(‘沈單16號(hào)’)外，其余品種向量均與某一環(huán)境向量的夾角小于90°，說(shuō)明品種G10(‘沈單16號(hào)’)的產(chǎn)量表現(xiàn)在所有試點(diǎn)的表現(xiàn)均低于平均值，不適合作進(jìn)一步評(píng)價(jià).而其余品種對(duì)不同環(huán)境的關(guān)系則需要進(jìn)一步分析.

原點(diǎn)與品種代碼間的直線稱為“品種向量”；原點(diǎn)與環(huán)境代碼間的直線稱為“環(huán)境向量”.圖1 基于GGE雙標(biāo)圖的品種與試點(diǎn)的相關(guān)性Fig.1 Relevance of cultivars and test sites based on GGE-biplot analysis

2.2 基于GGE雙標(biāo)圖分析玉米參試品種(系)的生態(tài)適應(yīng)性

圖2將同一方向上距離原點(diǎn)最遠(yuǎn)的品種連接起來(lái)形成一個(gè)多邊形，其余品種均位于多邊形內(nèi)部，這些垂線將整個(gè)雙標(biāo)圖分成6個(gè)區(qū)，由此將試驗(yàn)點(diǎn)分成不同的組.位于多邊形頂點(diǎn)的品種有可能是某一環(huán)境表現(xiàn)最好的品種，也可能是最差的品種.位于多邊形內(nèi)部的、靠近原點(diǎn)的品種是接近平均產(chǎn)量且對(duì)環(huán)境變化不敏感的品種.原點(diǎn)發(fā)出的垂線又稱為兩個(gè)品種的平等線(equality line)，可以用來(lái)區(qū)分兩個(gè)品種在不同環(huán)境的表現(xiàn).如圖2所示，G3(‘BF2102’)、G4(‘dx-2’)和G10(‘沈單16號(hào)’)所處的區(qū)域內(nèi)均沒有落下試點(diǎn)，說(shuō)明G3(‘BF2102’)、G4(‘dx-2’)和G10(‘沈單16號(hào)’)的產(chǎn)量在所有試點(diǎn)表現(xiàn)不好.所有試點(diǎn)在每個(gè)生態(tài)區(qū)表現(xiàn)分別為：G8(‘金正910’)在E10(秦安)最好；G12(‘玉源209’)在E3(武威)、E5(臨洮)、E11(靈臺(tái))、E12(鎮(zhèn)原)、E2(張掖)、E8(白銀)和E9(榆中)中最好；G6(‘敦玉2512’)則在E1(酒泉)、E6(清水)、E4(臨夏)、和E7(平?jīng)?中表現(xiàn)最好，而G2(‘32D22’)、G5(‘NF09’)和G7(‘方玉30’)幾乎位于G6(‘敦玉2512’)與G12(‘玉源209’)的平等線上，說(shuō)明這3個(gè)品種在除E10(秦安)外的所有試點(diǎn)的表現(xiàn)比較接近.圖2結(jié)果一方面對(duì)品種的適應(yīng)性進(jìn)行了直觀的展示，同時(shí)又對(duì)試點(diǎn)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分類，更為直觀而且有代表性.

原點(diǎn)發(fā)出的射線是對(duì)多邊形各邊的垂線.圖2 基于GGE-biplot雙標(biāo)圖分析玉米參試品種的適應(yīng)性Fig.2 Adaptability of maize cultivars based on GGE-biplot analysis

2.3 基于GGE雙標(biāo)圖分析玉米參試品種(系)的產(chǎn)量和及其穩(wěn)定性

利用GGE雙標(biāo)圖對(duì)12個(gè)品種的產(chǎn)量進(jìn)行排序，并分析品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性.品種在AEA軸上的投影越靠近箭頭所指方向平均表現(xiàn)就越好，在AEO軸上的箭頭越偏離平均環(huán)境軸表示品種越不穩(wěn)定.如圖3所示，在AEO軸右邊的品種產(chǎn)量大于平均值，而在AEO軸左邊的品種小于平均值.品種產(chǎn)量平均表現(xiàn)的排序?yàn)镚12(‘玉源209’)>G1(‘2070’)>G2(‘32D22’)>G7(‘方玉30’)>G5(‘NF09’)>G6(‘敦玉2512’)>G9(‘寧玉524’)>平均>G8(‘金正910’)>G4(‘dx-2’)>G1(‘興達(dá)91418’)>G3(‘BF2102’)> G10(‘沈單16號(hào)’)，說(shuō)明G12(‘玉源209’)豐產(chǎn)性最好.而且在大于平均值的品種中，除G6(‘敦玉2512’)外，其他品種的穩(wěn)定性都較好，其中G1(‘2070’)接近環(huán)境平均值且其穩(wěn)定性最好，說(shuō)明G1(‘2070’)在2011-2012年甘肅省玉米區(qū)試中產(chǎn)量及穩(wěn)定性表現(xiàn)最好，可以在將來(lái)的試驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)價(jià).而G8(‘金正910’)的平均產(chǎn)量雖然接近平均值，但是其與AEA軸的距離最長(zhǎng)，說(shuō)明只適合于在E10(秦安)獲得高產(chǎn)，而不適合于在其他試點(diǎn).

紅色箭頭直線：平均環(huán)境坐標(biāo)的橫軸(average environment coordination abscissa,AEA)，箭頭所指方向是品種產(chǎn)量平均表現(xiàn)的最佳方向；雙箭頭的直線：平均環(huán)境坐標(biāo)的縱軸(average environment coordination ordinate,AEO)，箭頭所指方向?yàn)楫a(chǎn)量的不穩(wěn)定性；紅色圓圈：平均環(huán)境值.圖3 GGE雙標(biāo)圖分析玉米品種的豐產(chǎn)性與穩(wěn)定性Fig.3 Mean yield performance and stability of maize cultivars based on GGE-biplot analysis

2.4 基于GGE雙標(biāo)圖分析各試驗(yàn)點(diǎn)的代表性與區(qū)分力

環(huán)境向量的向量長(zhǎng)度反應(yīng)的是不同處理對(duì)基因表達(dá)量的鑒別能力，向量間的夾角小于 90°表示正相關(guān)，表明品種在不同環(huán)境中表現(xiàn)相似；大于 90°表示負(fù)相關(guān)，表明不同環(huán)境對(duì)品種產(chǎn)量有不同影響；接近90°表示無(wú)相關(guān).向量與平均環(huán)境軸之間的夾角則反映了各環(huán)境的代表性，夾角越小說(shuō)明代表性越強(qiáng)[15].圖4中可以看出，試點(diǎn)E7(平?jīng)?的向量長(zhǎng)度最長(zhǎng)，因此其對(duì)品種的鑒別力最大.試點(diǎn)E6(清水)的最短，E6(清水)、E4(臨夏)和E7(平?jīng)?的向量重疊，說(shuō)明E6(清水)和E4(臨夏)試點(diǎn)鑒別力較差而且其代表性與E7(平?jīng)?近似，所以在今后的區(qū)試試驗(yàn)中可以將其剔除而且不會(huì)影響區(qū)試結(jié)果.在12個(gè)試點(diǎn)中，除了試點(diǎn)E10(秦安)，其他所有試點(diǎn)與平均環(huán)境的夾角都明顯的小于90°，所有地點(diǎn)間都存在正相關(guān)，說(shuō)明GE效應(yīng)相對(duì)較小，所選試點(diǎn)的代表性較好，代表性強(qiáng)弱順序?yàn)镋3(武威)>E5(臨洮)>E11(靈臺(tái))=E12(鎮(zhèn)原)>E2(張掖)>E9(榆中)>E8(白銀)=E4(臨夏)=E6(清水)=E7(平?jīng)?>E1(酒泉)>E10(秦安).E3(武威)平均環(huán)境的夾角最小、向量較短，表明該試點(diǎn)具有很強(qiáng)的代表性但鑒別力較差.E7(平?jīng)?鑒別力較強(qiáng)但是代表性較差，說(shuō)明其可以用來(lái)篩選一些具有特異適應(yīng)性的品種但不適合于評(píng)鑒適應(yīng)性較好的品種.圖4也顯示不同生態(tài)區(qū)域的少數(shù)環(huán)境之間存在微弱負(fù)相關(guān)，除向量完全重疊的E6(清水)、E4(臨夏)和E7(平?jīng)?外， E8(白銀)與E9(榆中)、E2(張掖)與E12(鎮(zhèn)原)之間還存在緊密正相關(guān)，這就意味著有一些試驗(yàn)點(diǎn)可能是重復(fù)設(shè)置的，因此可以在今后的區(qū)試時(shí)考慮對(duì)試點(diǎn)進(jìn)行精簡(jiǎn)以節(jié)約成本同時(shí)不影響區(qū)試結(jié)果.

原點(diǎn)與環(huán)境代碼間的直線稱為環(huán)境向量；圓圈代表平均環(huán)境；帶箭頭的直線稱為平均環(huán)境軸(average environment axis,AEA).圖4 GGE雙標(biāo)圖分析試點(diǎn)的鑒別力與代表性Fig.4 Discriminating ability and representativeness of test sites based on GGE-biplot analysis

2.5 基于GGE雙標(biāo)圖分析參試品種與試驗(yàn)環(huán)境的選優(yōu)

一般來(lái)說(shuō)，理想品種應(yīng)該同時(shí)具備在不同環(huán)境的高產(chǎn)與穩(wěn)定性，而理想環(huán)境則是區(qū)別力最強(qiáng)同時(shí)又具有最好代表性的環(huán)境.理想品種(或環(huán)境)為最高產(chǎn)品種(最大鑒別力環(huán)境)在平均環(huán)境軸上的長(zhǎng)度(同心圓圓心).以理想品種(或環(huán)境)為圓心做多層同心圓，根據(jù)與理想品種(或環(huán)境)的接近程度，可直觀地對(duì)品種(或環(huán)境)優(yōu)劣進(jìn)行排序.越靠近同心圓中心，則表示該品種(或環(huán)境)越理想，反之亦然.在圖5中可以看到，品種G1(‘2070’)，G12(‘玉源209’)接近同心圓，為本次區(qū)試試驗(yàn)的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種(系)，G10(‘沈單16號(hào)’)離同心圓最遠(yuǎn)，說(shuō)明其豐產(chǎn)性最差.對(duì)環(huán)境而言，E3(武威)，E5(臨洮)、E12(鎮(zhèn)原)和E11(靈臺(tái))離同心圓最近，說(shuō)明這3個(gè)區(qū)域利于對(duì)品種評(píng)價(jià)，E1(酒泉)，E10(秦安)離同心圓較遠(yuǎn)，說(shuō)明這些試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)品種的整體評(píng)鑒能力較差.

圖5 理想品種(A)與理想試點(diǎn)(B)的比較分析Fig.5 Comparisons of tested cultivars with the ideal cultivar(A) and of tested environments with the ideal environment (B)based on GGE-biplot analysis

3 討論與結(jié)論

區(qū)域試驗(yàn)是作物品種審定與推廣的依據(jù)，由于區(qū)域試驗(yàn)屬于多年多點(diǎn)試驗(yàn)，影響因素眾多，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)比較繁瑣.與常規(guī)的統(tǒng)計(jì)方法相比，GGE雙標(biāo)圖可提供的信息更多，不但可以清晰地分析因素之間的關(guān)系，而且可以把各因素間復(fù)雜的互作模式直觀地表現(xiàn)出來(lái).GGE雙標(biāo)圖上可以顯示基因與環(huán)境互作效應(yīng)的比例，可以評(píng)價(jià)參試地點(diǎn)的代表性和鑒別力，還可以劃分區(qū)域，直接顯示一些品種的特殊適應(yīng)性.在農(nóng)業(yè)方面，雙標(biāo)圖主要用于品種-環(huán)境[15]、QTL效應(yīng)-環(huán)境[16]、品種-性狀[17]、雙列雜交[18]等雙向表的分析與展示.

穩(wěn)產(chǎn)性與適應(yīng)性是決定作物品種推廣應(yīng)用價(jià)值的重要指標(biāo)，除了考察品種的穩(wěn)產(chǎn)性外，地點(diǎn)鑒別力也是育種工作者比較關(guān)心的問題[19].本研究以甘肅省玉米區(qū)域試驗(yàn)的產(chǎn)量為例，用GGE雙標(biāo)圖分析法對(duì)甘肅省2011-2012年玉米區(qū)試產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，共涉及到12個(gè)品種和12個(gè)試點(diǎn).由試驗(yàn)中的產(chǎn)量結(jié)果可知，第一主成分(PC1)可以解釋36.9%，第二主成分(PC2)可以解釋25.3%的總變異，GGE雙標(biāo)圖可以解釋G與GE互作效應(yīng)的62.2%.這一結(jié)果說(shuō)明兩個(gè)主成分足以用來(lái)分析并展示數(shù)據(jù)的分布與趨勢(shì)，但是可能需要更多的主成分來(lái)更近似的解釋數(shù)據(jù)[14].從參試品種的平均產(chǎn)量表現(xiàn)可以將試點(diǎn)劃分為3個(gè)主要的生態(tài)區(qū)域(圖2)，適合于每個(gè)區(qū)域的最佳品種分別為G8(‘金正910’)、G12(‘玉源209’)和G6(‘敦玉2512’).而對(duì)試點(diǎn)的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)有些試點(diǎn)不僅對(duì)品種的鑒別力較差而且其代表性與其他試點(diǎn)重疊，例如E6(清水)、E4(臨夏)和E7(平?jīng)?.此外還有些試點(diǎn)的相關(guān)系數(shù)非常高，因此在今后的區(qū)試點(diǎn)的選擇上，可以考慮將試點(diǎn)E4(臨夏)、E6(清水)、E8(白銀)和E2(張掖)去除而不會(huì)影響區(qū)試結(jié)果.試點(diǎn)E7(平?jīng)?和E10(秦安)可以分別用來(lái)篩選具有特異適應(yīng)性的品種，而不適合篩選具有普遍適應(yīng)性的品種.通過綜合考慮鑒別力和代表性，試點(diǎn)E5(臨洮)優(yōu)于其他試點(diǎn).從品種的角度來(lái)說(shuō)，G12(‘玉源209’)最高產(chǎn)，G1(‘2070’)的平均產(chǎn)量雖然低于G12(‘玉源209’)，但是其穩(wěn)定性較好，而且G1(‘2070’)和G12(‘玉源209’)的平均產(chǎn)量表現(xiàn)均接近理想品種，因此適合于在甘肅的大部分區(qū)域推廣種植并獲得高產(chǎn).本研究結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明用雙標(biāo)圖法可以簡(jiǎn)便有效地顯示玉米品種的穩(wěn)產(chǎn)性和試點(diǎn)的鑒別力，有利于篩選出鑒別力好的試驗(yàn)點(diǎn)，提高區(qū)域試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率.在本試驗(yàn)進(jìn)行過程中，環(huán)境氣候的因素及其他人為的因素(田間管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等)都有可能造成試驗(yàn)點(diǎn)鑒別力低，因此為了準(zhǔn)確的選擇甘肅省玉米區(qū)試的試點(diǎn)，更好地指導(dǎo)玉米育種與生產(chǎn)，還需要對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)有長(zhǎng)時(shí)間的資料積累與研究.

本試驗(yàn)利用雙標(biāo)圖對(duì)2011-2012年甘肅省區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)G12(玉源209)和G1(2070)為高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性較好的品系，E5(臨洮)、E3(武威)、E11(靈臺(tái))和E12(鎮(zhèn)原)為代表性較好的試點(diǎn)，E10(秦安)和E7(平?jīng)?為篩選區(qū)域特異性的試點(diǎn)，而E6(清水)和E4(臨夏)2個(gè)試點(diǎn)可以在今后的區(qū)試實(shí)驗(yàn)中排除.

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(責(zé)任編輯 李辛)

Yield stability and testing-site representativeness in regional test for maize lines in Gansu Province

YAO Hai-mei,WANG Fang,FANG Yong-feng,MU Ping,WANG Wei,LI Yong-sheng,WANG Han-ning

(Gansu Provincial Key Lab of Aridland Crop Science，College of Agronomy,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

【Objective】 In order to accurately evaluate the high-yield,yield stability and adaptability of maize cultivated variety.【Method】 GGE-biplot method was used to analyze the yield data from the regional test for 12 maize lines in 12 sites from 2011 to 2012.【Result】 The results showed that the variety 2070 and Yuyuan 209 had higher yield and better yield stability than other lines and Shendan 16 was the worst in high yield,yield stability and average yield.Lintao pilot had better discrimination and representativeness than other sites,whereas Qingshui and Linxia were the worst.【Conclusion】 Yuyuan 209,2070 and Lintao could be used as a reference of maize regional test in Gansu,and GGE-biplot method was objective to evaluate high-yield,yield stability of lines and pilot discrimination and representativeness,to improve the accuracy and efficiency of regional test and provide theoretical basis for the identification and promotion of maize cultivars.

maize；GGE biplot；regional test；yield stability

姚海梅(1989-)，女，碩士研究生，主要從事玉米抗逆生理及分子生物學(xué)研究.E-mail:yhm@st.gsau.edu.cn

王漢寧，男，教授，博士研究生導(dǎo)師，主要從事玉米遺傳育種研究.E-mail:wanghn@gsau.edu.cn

國(guó)家“973”計(jì)劃前期研究專項(xiàng)(2012CB722902)；甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)盛彤笙科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(GSAU-STS-1229).

2015-10-28；

2016-03-04

S 513

A

1003-4315(2016)06-0017-07