哈密地區(qū)春小麥品種（系）主要性狀的主成分分析

朱曉平　鄭新疆　管利軍

摘 要：該研究以哈密地區(qū)30個春小麥品種（系）為參試品種（系），對其12個農(nóng)藝性狀進行了主成分分析。結(jié)果表明：生育期、最高總莖數(shù)、收獲穗數(shù)3個農(nóng)藝性狀是影響哈密地區(qū)春小麥產(chǎn)量的主要因子，當春小麥品種（系）生育期較低、最高總莖數(shù)適中，收獲穗數(shù)較高時，春小麥較易獲得高產(chǎn)；主成分分析得出，前3個主成分累計方差貢獻率達99.83%，初步篩選出綜合性狀較好的品系3個為A4、A8、A14。

關(guān)鍵詞：春小麥；農(nóng)藝性狀；主成分分析

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）15-0031-3

Abstract：30 Spring Wheat Varieties （lines） were used as the experimental object， principal component analysis was carried out on 12 agronomic characters. The results showed that there were 3 main factors affecting the yield of spring wheat in Hami area. When the growth period was shorter， the highest total stem number was moderate， the number of spike and the rate of spike were higher， spring wheat varieties （lines）was easy to obtain high yield. The 3 traits of the cumulative contribution rate reached 99.83%，3 strains were screened out according to comprehensive traits.

Key words：Spring wheat；Agronomic characters；Principal component analysis

近年來，新疆全面推廣小麥規(guī)范化播種、測土配方施肥、節(jié)水高產(chǎn)、病蟲害綜合防治等先進實用技術(shù)，總產(chǎn)持續(xù)增加，但受到冬春凍害、干旱、風雹、強降雨等自然災害的影響，小麥單產(chǎn)始終徘徊在5250kg/hm2左右，對小麥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展有較大的影響。另外，由于小麥比較效益低，依靠擴大面積來發(fā)展小麥生產(chǎn)的難度較大[1]，因此，充分挖掘單產(chǎn)潛力，選育綜合性狀好、產(chǎn)量高的品種是實現(xiàn)增產(chǎn)的重要手段。

春小麥產(chǎn)量受多種農(nóng)藝性狀的共同作用，明確各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的影響，對育種和高產(chǎn)栽培都有重要意義[2]。當前，對新疆小麥地方品種的研究，已受到科研工作者的重視，其研究內(nèi)容涉及小麥遺傳多樣性[3-5]、品質(zhì)性狀[6、7]和分子標記[8、9]等各個方面，但從農(nóng)藝性狀研究春小麥的文獻較少。為此，本研究旨在從30個春小麥品種（系）中篩選出高產(chǎn)或某些農(nóng)藝性狀表現(xiàn)突出的材料。

1 材料與方法

1.1 供試材料 選用在新疆自育的春小麥品種（系）30個，編號分別為A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16、A17、A18、A19、A20、A21、A22、A23、A24、A25、A26、A27、A28、A29、A30。

1.2 試驗方法 2016年4月初播種于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第十三師紅山農(nóng)場試驗站，選擇地力中等，灌溉能及時保障的平坦地塊。前茬為小麥。播種方式為人工點播，每個品種10行，行長11.1m，寬1.5m，小區(qū)面積16.7m2，重復3次，田間試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計。成熟收獲時在每行中間隨機抽取10株進行農(nóng)藝性狀考察，考察性狀有生育期（x1）、最高總莖數(shù)（x2）、收獲穗數(shù)（x3）、成穗率（x4）、基本苗（x5）、株高（x6）、穗長（x7）、結(jié)實小穗數(shù)（x8）、主穗粒重（x9）、穗粒數(shù)（x10）、容重（x11）、千粒重（x12）等，取其平均值作為每個品種（系）的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)值。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法 采用DPS分析軟件進行數(shù)據(jù)處理以及分析[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要性狀表現(xiàn) 30個供試材料主要性狀表現(xiàn)及變異情況（表1）表明，考察的12個性狀變異程度不同，有4個性狀的變異系數(shù)超過10%，由大到小依次為生育期>最高總莖數(shù)>成穗率>收獲穗數(shù)>基本苗>穗粒數(shù)>主穗粒重>株高>千粒重>結(jié)實小穗數(shù)>穗長>容重，變異系數(shù)最大的是生育期（17.7%），變異系數(shù)最小的是容重（1.9%）。由此可知，供試材料在生育期、最高總莖數(shù)、成穗率、產(chǎn)量、收獲穗數(shù)等方面變異豐富，說明這些性狀是供試材料性狀選擇的主要差異性狀，在這些性狀間進行遺傳改良其潛力較大；在結(jié)實小穗數(shù)、穗長、容重等這些性狀方面遺傳差異較小，說明供試材料在這幾個性狀上表現(xiàn)較為穩(wěn)定，且容重尤其穩(wěn)定。

2.2 主成分分析 為了進一步確定影響春小麥特征特性的主要性狀，對變異系數(shù)超過10%的4個農(nóng)藝性狀進行了主成分分析[11]，結(jié)果見表2。根據(jù)累積貢獻率≥85%的標準[12]，此項試驗入選的主成分有3個，其積累貢獻率達到了99.83%，代表了春小麥主要農(nóng)藝性狀的大部分變異。第一主成分的特征值為1.82256，貢獻率45.56%，影響其農(nóng)藝性狀主要有生育期，因此把第一主成分稱為生育期因子，且增大第一主成分因子，收獲穗數(shù)、成穗率相應的減少，因此，第一主成分因子偏低較好；影響第二主成分的農(nóng)藝性狀主要有最高總莖數(shù)，因此稱為最高總莖數(shù)因子，且增加第二主成分因子，收獲穗數(shù)、成穗率會增加，故對于增產(chǎn)的目標，第二主成分因子適中偏高較好；影響第三主成分的農(nóng)藝性狀主要有收獲穗數(shù)，因此稱為收獲穗數(shù)因子，增加最高總莖數(shù)和收獲穗數(shù)，成穗率會減少，因此，收獲穗數(shù)應選擇適中偏低。影響春小麥特征特性的主要農(nóng)藝性狀包括生育期、最高總莖數(shù)、收獲穗數(shù)。

2.3 主成分分析得分 從表4可以看出，第一主成分值在-2.76987～2.94126，最大差異5.71113，第二主成分值在-2.99338～2.59964，最大差異5.59302，第三主成分值在-3.05578～2.99335，最大差異6.04913。春小麥產(chǎn)量的高低取決于生育期、最高總莖數(shù)、收獲穗數(shù)，因此，可以用主成分值做為品種選擇的依據(jù)，根據(jù)主成分得分情況，初選出綜合性狀較好的品種（系）3個為A4、A8、A14。

3 結(jié)論

由本次試驗可知：（1）春小麥參試材料中，以第一主成分較低，第二主成分適中，第三、第四主成分較高時，春小麥較易獲得高產(chǎn)。（2）主成分分析得出，前3個主成分累計方差貢獻率達99.83%，根據(jù)主成分計算出各品種的得分，初步篩選出綜合性狀較好的品系3個為A4、A8、A14。

參考文獻

[1]張冬梅，辛濤，米克拉依·吾甫爾.新疆小麥生產(chǎn)現(xiàn)狀及增產(chǎn)潛力分析[J].中國農(nóng)技推廣，2014（11）：9-10.

[2]耿洪偉，曲延英，高文偉，等.新疆春小麥品種（系）農(nóng)藝性狀分析[J].中國農(nóng)學通報，2009，25（05）：151-154.

[3]王海燕，王秀娥，陳佩度，等.云南、西藏與新疆小麥高分子量谷蛋白亞基組成及遺傳多樣性分析[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2005，38（2）：228-233.

[4]王宏飛，李宏琪，叢花，等.新疆小麥地方品種遺傳多樣性的SSR分析[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報，2010，12（6）：98-104.

[5]陳曉杰，吉萬全，王亞娟.新疆冬春麥區(qū)小麥地方品種貯藏蛋白遺傳多樣性研究[J].植物遺傳資源學報，2009，10（4）：522-528.

[6]相吉山，穆培源，桑偉，等.新疆小麥品種資源籽粒性狀和磨粉品質(zhì)分析及評價[J].新疆農(nóng)業(yè)科學，2013，50（6）：1032-1039.

[7]桑偉，穆培源，徐紅軍，等.新疆小麥品種籽粒性狀、磨粉品質(zhì)及其關(guān)系的研究[J].麥類作物學報，2010，30（1）：50-55.

[8]蘆靜，何中虎，夏先春，等.新疆小麥品種高分子量谷蛋白亞基及相關(guān)品質(zhì)基因的分子標記檢測[J].作物學報，2009，35（4）：647？661.

[9]王曉龍，桑偉，謝敏嬌，等.優(yōu)質(zhì)新疆拉面品種品質(zhì)評價的多重PCR體系構(gòu)建與應用[J].農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學報，2012，20（6）：606-615.

[10]唐啟義，馮明光.DPS處理系統(tǒng)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1997.

[11]史雨剛，雷鋒進，王曙光，等.日光溫室西葫蘆株型及其對產(chǎn)量形成的影響研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2012，1（18）：41-45.

[12]熊麗娟，李偉，鄭有良.馬卡小麥主要農(nóng)藝性狀分析[J].中國農(nóng)學通報，2006，22（11）：118-122.

（責編：張宏民）