長豆28號(hào)大豆新品種豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性分析

李萬星，劉永忠，曹晉軍，靳鯤鵬，李 丹，王秋蘭

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西 長治 046011）

長豆28號(hào)大豆新品種豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性分析

李萬星，劉永忠，曹晉軍，靳鯤鵬，李 丹，王秋蘭

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所，山西 長治 046011）

根據(jù)2013年山西省大豆中晚熟區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果，通過豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、適定性參數(shù)、回歸系數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)多種方法綜合分析長豆28號(hào)的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性。結(jié)果表明，長豆28號(hào)是一個(gè)產(chǎn)量高、豐產(chǎn)性好和穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)范圍廣的大豆新品種，可以在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用。

長豆28號(hào)；豐產(chǎn)性；穩(wěn)產(chǎn)性；適應(yīng)性

長豆28號(hào)是由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院谷子研究所選育而成的高產(chǎn)、抗逆、廣適大豆新品種。2012—2013年參加山西省大豆中晚熟區(qū)區(qū)域試驗(yàn)，較對(duì)照增產(chǎn)10.4%，2 a 18個(gè)試點(diǎn)15點(diǎn)增產(chǎn)。2013年參加山西省大豆中晚熟區(qū)生產(chǎn)試驗(yàn)，較對(duì)照增產(chǎn)11.4%，9個(gè)試點(diǎn)全部增產(chǎn)，2014年通過山西省審定。本研究采用豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、變異系數(shù)、適定性參數(shù)、回歸分析、AMMI模型等不同方法綜合評(píng)價(jià)長豆28號(hào)的高產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，旨在為長豆28號(hào)的大面積示范推廣提供理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

參試大豆品種有晉遺 53（V1）、長豆 28 號(hào)（V2）、晉黑 1 號(hào)（V3）、并豆 1923（V4）、運(yùn)豆 101（V5）、汾豆93（V6）、品豆 21（V7）、長豆 31 號(hào)（V8）、優(yōu)勢豆 -AAHH-1（V9）、晉豆 19（V10，CK）、晉黃 6 號(hào)（V11）、汾3014-6（V12）、優(yōu)勢豆 -B-5（V13）、晉 科 3 號(hào)（V14）、3048-3（V15）、東豆1號(hào)（V16）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于2013年山西省大豆中晚熟區(qū)域試驗(yàn)匯總結(jié)果。各試點(diǎn)試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積12 m2，全區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)，試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)行。

品種豐產(chǎn)性分析主要應(yīng)用產(chǎn)量的顯著性差異、豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)及高穩(wěn)系數(shù)法。各試驗(yàn)品種產(chǎn)量間進(jìn)行差異顯著性分析，品種間多重比較運(yùn)用LSD法。

式中，Pi為第i個(gè)參試品種的豐產(chǎn)性指標(biāo)，∑ij為所有環(huán)境中產(chǎn)量低于Vi的品種數(shù)目總和，L為環(huán)境總數(shù)，v為參試品種數(shù)[1]；HSCi為參試品種的高穩(wěn)系數(shù)，Si為第i個(gè)品種的標(biāo)準(zhǔn)差，Xi為第i個(gè)品種的產(chǎn)量平均值[2]，XCK為對(duì)照品種的平均產(chǎn)量[3]。HSC的值越大，說明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好。

品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性主要應(yīng)用變異系數(shù)、適定性參數(shù)及回歸系數(shù)法進(jìn)行分析。

式中，CVi為變異系數(shù)；ai為適定性參數(shù)，S表示所有品種標(biāo)準(zhǔn)差的均值[4]。以參試品種在各點(diǎn)的平均產(chǎn)量作為依變量，以各參試點(diǎn)全部供試品種的平均值為自變量進(jìn)行回歸分析，回歸系數(shù)可在一定程度上反映品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性[5]。

AMMI模型把方差分析和主成分分析結(jié)合在一起，可以借助雙標(biāo)圖直觀而定量地描繪基因型與環(huán)境互作效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)品種的穩(wěn)定性等做出評(píng)價(jià)。當(dāng)顯著的IPCA軸大于2個(gè)時(shí)，需要計(jì)算Dg（歐式距離）來更全面反映基因型和環(huán)境的互作信息，其計(jì)算公式如下。

式中，Dg為穩(wěn)定性參數(shù)，n為IPCA軸個(gè)數(shù)，IPCA表示交互效應(yīng)主成分軸。Dg值越小，則品種越穩(wěn)定，適應(yīng)性越好[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 長豆28號(hào)特征特性

該品種屬中晚熟，平均生育期110 d，比對(duì)照晚熟3 d，中部春播平均生育期120 d，南部夏播平均生育期100d。亞有限結(jié)莢習(xí)性，幼莖綠色，植株直立，株型收斂。平均株高85 cm，葉片綠色、橢圓形，平均主莖節(jié)數(shù)18個(gè)，平均結(jié)莢高度10 cm，平均有效分枝2.5個(gè)，平均單株莢數(shù)70個(gè)，平均單莢粒數(shù)2.5粒，白花，褐色茸毛，莢形彎鐮形，莢褐色。籽粒橢圓形，種皮黃色，有光澤，種臍黑色，平均百粒質(zhì)量21.5 g，不裂莢。粗蛋白質(zhì)42.68%，粗脂肪19.89%。

2.2 豐產(chǎn)性分析

高產(chǎn)是大豆育種工作的首要目標(biāo)[7-8]。長豆28號(hào)2013年的平均產(chǎn)量為3 345 kg/hm2，較CK增產(chǎn)14.7%，差異達(dá)極顯著水平，產(chǎn)量居16個(gè)參試品種第2位（表1），且與第1位產(chǎn)量之間無顯著差異，顯示了該品種具有較高的增產(chǎn)性。豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)越大豐產(chǎn)性越好[9]，各參試品種Pi值的排序與品種平均產(chǎn)量的排序基本一致，長豆28號(hào)的Pi值為76.67%，排名第2。高穩(wěn)系數(shù)是主要反映品種豐產(chǎn)性且兼顧穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)[10]，長豆28號(hào)的高穩(wěn)系數(shù)為98.57%，在所有參試品種中排名第2。3種不同的分析方法結(jié)果一致，說明長豆28號(hào)是一個(gè)豐產(chǎn)

表1 參試品種區(qū)試結(jié)果豐產(chǎn)性分析

2.3 穩(wěn)定性分析

穩(wěn)定性包括穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性2個(gè)方面的內(nèi)容[11]。變異系數(shù)反映的是單位均值上的離散程度，CV值越小，品種的靜態(tài)穩(wěn)定性越好；CV值越大，品種靜態(tài)穩(wěn)定性越差[12]。由表2可知，長豆28號(hào)的CV值為5.43%，在所有參試品種排名第2，標(biāo)準(zhǔn)差為181.78，排名第4，說明其靜態(tài)穩(wěn)定性較好。以適定性參數(shù) ai值為橫軸，產(chǎn)量 Xi為縱軸，原點(diǎn)坐標(biāo)為（1，x）作圖，長豆28號(hào)ai值（0.69）＜1，產(chǎn)量大于16個(gè)參試品種的平均產(chǎn)量3 036.74 kg/hm2，落于象限Ⅱ，可見長豆28號(hào)是一個(gè)高產(chǎn)且適應(yīng)性強(qiáng)的品種。長豆28號(hào)的回歸系數(shù) b（1.09）＞1，接近1，說明對(duì)環(huán)境反應(yīng)敏感，在不同的環(huán)境中產(chǎn)量差異較大，但在有利環(huán)境條件下具有較大的增產(chǎn)潛力。由此可知，應(yīng)用不同的分析方法，結(jié)果一致，說明長豆28號(hào)是一個(gè)穩(wěn)定性較強(qiáng)的高產(chǎn)品種。

表2 參試品種區(qū)試結(jié)果穩(wěn)定性分析

2.4 AMMI模型分析

穩(wěn)定性參數(shù)能量化品種的穩(wěn)定性，這對(duì)品種的合理利用、推廣地區(qū)的正確選擇具有重要意義[13-14]。由表3可知，基因、環(huán)境和交互作用均達(dá)到極顯著水平，應(yīng)用AMMI模型對(duì)基因與環(huán)境交互作用進(jìn)行分解，3個(gè)乘積項(xiàng)均達(dá)到極顯著和顯著水平差異，因此，可以應(yīng)用歐式距離公式計(jì)算穩(wěn)定性參數(shù)Dg，定量的表達(dá)品種的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。長豆28號(hào)品種的Dg值為11.1（表4），在所有參試品種排名第5。AMMI模型分析結(jié)果表明，長豆28號(hào)是一個(gè)穩(wěn)定性和適應(yīng)性較強(qiáng)的品種。

表3 參試品種區(qū)試結(jié)果AMMI方差分析

表4 參試品種區(qū)試結(jié)果AMMI模型分析的穩(wěn)定性參數(shù)

2.5 各豐產(chǎn)性指標(biāo)與穩(wěn)定性指標(biāo)相關(guān)性分析

將 7 種 分 析 方 法 結(jié) 果（Pi，HSCi，Si，CVi，ai，bi，Dg）與各參試品種的平均產(chǎn)量（Xi）及各分析結(jié)果兩兩進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果列于表5。豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)之間的相關(guān)達(dá)到極顯著水平，且均與產(chǎn)量極顯著相關(guān)，說明Pi，HSCi可以反映品種的豐產(chǎn)性。標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)之間的相關(guān)性均達(dá)極顯著，且均與高穩(wěn)系數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，說明Si，CVi，Dg可以反映品種的穩(wěn)定性。從表5可以看出，在本研究中，7種分析方法均沒能全面反映豐產(chǎn)性與穩(wěn)定性，因此，需要綜合運(yùn)用多種分析方法對(duì)長豆28號(hào)大豆新品種進(jìn)行全面、客觀分析。

表 5 Xi，Pi，HSCi,，Si，CVi，ai，bi，Dg 的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

運(yùn)用與對(duì)照品種進(jìn)行比較、豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)法及高穩(wěn)系數(shù)法分析品種的豐產(chǎn)性，具有簡單、清晰、直接的特點(diǎn)，但不能有效反映品種的穩(wěn)定性，例如，本試驗(yàn)中V8品種產(chǎn)量居所有參試品種中第4位，但由于標(biāo)準(zhǔn)差（311.19，居第10位）、變異系數(shù)（9.73%，居第10位）、穩(wěn)定性參數(shù)（19.6%，居第11位）較大，可見該品種是一個(gè)高產(chǎn)但相對(duì)穩(wěn)定性較差的品種。采用變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、穩(wěn)定性參數(shù)可以分析品種的穩(wěn)定性，但體現(xiàn)不出品種的豐產(chǎn)性，例如，V16品種穩(wěn)定性參數(shù)Dg參數(shù)居第1位，標(biāo)準(zhǔn)差居第3位，變異系數(shù)居第5位，說明該品種穩(wěn)定性較好，但該品種平均產(chǎn)量在所有參試品種中排名最后1位，不能體現(xiàn)品種的豐產(chǎn)性。

區(qū)域試驗(yàn)是鑒定評(píng)價(jià)新品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性、品質(zhì)及利用價(jià)值等的重要手段，是新品種審定推廣、品種科學(xué)布局和更新?lián)Q代的重要依據(jù)[15-16]。玉米[17]、小麥[18]、水稻[19]、谷子[20]等作物均有運(yùn)用國家及省區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性及品種適應(yīng)性。本研究以2013年山西省大豆中晚熟區(qū)試產(chǎn)量結(jié)果為依據(jù)，通過豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、適定性參數(shù)、回歸系數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)多項(xiàng)指標(biāo)，綜合分析了長豆28號(hào)大豆新品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性，并對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明，豐產(chǎn)性指標(biāo)數(shù)和高穩(wěn)系數(shù)可以反映品種的豐產(chǎn)性，標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、適定性參數(shù)、穩(wěn)定性參數(shù)可以反映品種的穩(wěn)定性，長豆28號(hào)在參試的16個(gè)大豆品種中，產(chǎn)量、豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性均居于較好水平，這也與省區(qū)試結(jié)論相一致，研究結(jié)果可以直接應(yīng)用于新品種的示范推廣工作中，并指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

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Analysis on High Yield，Stable Yield and Adaptability of New Soybean Variety Changdou 28

LI Wanxing，LIUYongzhong，CAOJinjun，JINKunpeng，LI Dan，WANGQiulan（Institute ofMillet，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Changzhi 046011，China）

According to the yield results of medium late maturing regional test of soybean in Shanxi province in 2013,the high yield,stable yield and adaptability of Changdou 28 were analyzed by yield,high stability coefficient,standard deviation,variation coefficient,adaptable and stable paramerters,regression coefficient and stability parameters.The results showed that Changdou 28 had high yield,good stabilityand adaptability,it could be widelypopularized and applied in manyregions.

Changdou 28;high yield;stable yield;adaptablity

S565.1

A

1002-2481（2017）11-1747-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.11.04

2017-06-30

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院育種工程項(xiàng)目（17yzgc023）；山西省財(cái)政支農(nóng)項(xiàng)目（2016YFTG-05）

李萬星（1978-），男，山西長治人，副研究員，主要從事大豆栽培育種研究工作。