大豆新品種長豆32號的豐產性和穩(wěn)定性分析

李萬星，劉永忠，曹晉軍，靳鯤鵬，李 丹，王秋蘭

（山西省農業(yè)科學院谷子研究所，山西 長治 046011）

長豆32號是山西省農業(yè)科學院谷子研究所選育的高產、抗逆、廣適大豆新品種。該品種在山西北部春播生育期121 d、中部夏播生育期98 d，屬早熟品種；亞有限結莢習性，植株直立，株型收斂，幼莖紫色，葉片綠色、橢圓形，花紫色，茸毛棕色，莢褐色、彎鐮型，籽粒橢圓形，種皮黃色、有光澤，種臍無色；平均株高85 cm，主莖節(jié)數18個，結莢高度9 cm，有效分枝數1.6個，單株莢數40個，單莢粒數2.5粒，百粒重20.0 g；粗蛋白質含量42.64%，粗脂肪含量20.03%。2014～2015年參加山西省大豆早熟品種區(qū)域試驗，平均產量為2 770.4 kg/hm2，較對照品種晉豆25號增產7.1%，2 a計21個試點中有20點次增產；2016年參加山西省大豆早熟品種生產試驗，平均產量為2 914.5 kg/hm2，較對照品種晉豆25號增產8.2%，8個試點全部增產；2017年通過山西省品種審定。利用2015年山西省大豆早熟品種區(qū)域試驗結果，采用產量、豐產性指標、高穩(wěn)系數、標準差、變異系數、適定性參數、回歸系數和穩(wěn)定性參數8項指標，對長豆32號的豐產性與穩(wěn)定性進行綜合評價，旨為該品種的大面積示范推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 數據來源

產量數據來源于2015年山西省大豆早熟品種區(qū)域試驗結果。參試大豆品種6個，分別是81313-2222、長豆32號、晉遺55、晉科1號、金豆1號和晉豆25號，其中，晉豆25號為對照（CK）；試驗地點10個，分別是陽高縣、渾源縣、山陰區(qū)、懷仁縣、五寨縣、清徐縣、介休市、文水縣、壺關縣和高平市（表1）。

1.2 分析方法

表征品種豐產性的指標有產量、豐產性指標（P）[1]和高穩(wěn)系數（HSC）[2]；表征品種穩(wěn)定性的指標有標準差 （S）、變異系數 （CV）、適定性參數 （a）[3，4]、回歸系數（b）和穩(wěn)定性參數（Dg）。

產量間多重比較采用LSD法。回歸系數是以參試品種在各試點的平均產量作為因變量，以各參試點全部供試品種的產量平均值作為自變量進行回歸分析計算所得，可在一定程度上反映品種的穩(wěn)定性和適應性[5]。穩(wěn)定性參數即利用AMMI模型，將方差分析與主成分分析相結合，借助雙標圖直觀而定量地闡述基因型與環(huán)境的互作效應，對品種的穩(wěn)定性做出評價，其中，當顯著的IPCA軸大于2個時，需要計算Dg進一步定量反映基因型和環(huán)境的互作效應。

表1 不同試點參試大豆品種的產量 （kg/hm2）Table 1 The yield of tested soybean varieties in different areas

相關指標計算公式為：

式中，Pi—第i個參試品種的豐產性指標；所有環(huán)境中產量低于Vi的品種數目總和；L—環(huán)境總數；V—參試品種數。

式中，HSCi—第i個參試品種的高穩(wěn)系數；第i個品種的產量平均值；Si—第i個品種的標準差；—對照品種的平均產量。HSC越大，說明該品種的高產穩(wěn)產性越好。

式中，CVi—第i個參試品種的變異系數。

式中，ai—第i個參試品種的適定性參數；S—所有品種標準差的均值。

式中，Dg—穩(wěn)定性參數，n—IPCA軸個數。Dg越小，則品種越穩(wěn)定，適應性越好[6]。

2 結果與分析

2.1 長豆32號的豐產性分析

高產是大豆育種的首要目標[7，8]。長豆32號產量為2 731.53 kg/hm2，居參試品種第3位，但與產量前2位品種差異不顯著；較CK增產4.8%，差異達顯著水平（表2）。說明長豆32號具有較高的產量水平。

豐產性指數越大，品種的豐產性越好[9]。高穩(wěn)系數是反映品種豐產性且兼顧穩(wěn)定性的一個重要參數[10]，其值越大，該品種的高產穩(wěn)產性越好。長豆32號P為67%，居參試品種第2位；HSC為89.47%，居參試品種第3位。

采用產量、豐產性指標和高穩(wěn)系數3種方法得到的長豆32號豐產性評價結果基本一致。該品種豐產性較好，產量居中等水平。

表2 參試品種的產量、豐產性指數和高穩(wěn)系數Table 2 The yield，high yield index and high stability coefficient of tested soybean varieties

2.2 長豆32號的穩(wěn)定性分析

穩(wěn)定性包括穩(wěn)產性和適應性2個方面的內容[11]。標準差反映的是一個品種在不同地點產量的穩(wěn)定性。變異系數反映的是單位均值上的離散程度，其值越小，品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好[12]。長豆32號S為167.16 kg/hm2，CV為6.12%，均居參試品種第3位（表3）。說明長豆32號靜態(tài)穩(wěn)定性較好。

回歸系數b＞1，說明該品種在不同的環(huán)境中產量差異大，即產量穩(wěn)定性較差，但在有利的條件下具有較大的增產潛力；b＜1，說明該品種在不同的環(huán)境中產量差異小，穩(wěn)定性好，即使在不利環(huán)境條件下也能獲得較高的產量。長豆32號b為1，說明長豆32號的產量穩(wěn)定性處于中等水平。

表3 參試品種的標準差、變異系數、適定性參數和回歸系數Table 3 The standard deviation，variation coefficient，adaptability parameters and regression coefficient of tested soybean varieties

穩(wěn)定性參數能量化品種的穩(wěn)定性，這對品種的合理利用和推廣區(qū)域的正確選擇具有重要意義[13，14]。應用AMMI模型對基因與環(huán)境交互作用進行分解，3個IPCA軸均達到差異顯著水平（表4），因此，可以應用歐式距離公式計算Dg，以量化表達品種的穩(wěn)定性。長豆32號Dg為17.4（表5），居參試品種第3位。說明長豆32號穩(wěn)定性和適應性均較強。

表4 參試品種區(qū)域試驗產量的AMMI方差分析結果Table 4 The results of AMMI analysis on tested soybean varieties

表5 參試品種AMMI模型分析的穩(wěn)定性參數Table 5 The Dgof AMMI analysis on tested soybean varieties

采用標準差、變異系數、適定性參數、回歸系數和穩(wěn)定性參數5種方法得到的長豆32號穩(wěn)定性評價結果基本一致。該品種穩(wěn)定性處于中等水平。

3 結論與討論

區(qū)域試驗是評價新品種豐產性、穩(wěn)定性、適應性、品質以及利用價值等的重要手段，也是新品種審定推廣、科學布局和更新?lián)Q代的重要依據。以2015年山西省大豆早熟品種區(qū)域試驗結果為依據，利用產量、豐產性指標、高穩(wěn)系數、標準差、變異系數、適定性參數、回歸系數和穩(wěn)定性參數8項指標，對大豆新品種長豆32號的豐產性與穩(wěn)產性進行了綜合評價。結果表明，長豆32號產量、豐產性和穩(wěn)定性均處于中等水平，豐產性、穩(wěn)定性和適應性均較好。

大豆是典型的短日照作物，對環(huán)境的光照和溫度敏感性均較強，年際間產量變化較大。本研究在對長豆25號進行豐產和穩(wěn)產性評價時，產量結果僅限于2015年的山西省大豆早熟品種區(qū)域試驗數據，并未考慮其他年份。因此，不同年份對該品種豐產性和穩(wěn)產性的影響還有待進一步研究。

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