長果種黃麻品種比較試驗(yàn)及性狀分析

翁萍

文章編號： 1005-2690（2019）12-0003-04 ? ? ? 中圖分類號： S563 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： B

摘 ? 要：了解長果種黃麻種質(zhì)資源的產(chǎn)量性狀及遺傳多樣性，為長果種黃麻育種和生產(chǎn)利用提供科學(xué)依據(jù)。對種植在莆田白沙的14份長果種黃麻品種（系）的10個產(chǎn)量性狀進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算、差異性分析、多重比較分析，接著進(jìn)行主成分估算，并以前2個主成分為基礎(chǔ)，作二維排序圖。結(jié)果表明：①通過多重比較分析得出，1號品種（福農(nóng)1號）、2號品種（福農(nóng)2號）和9號品種（福農(nóng)9號）是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種;②參試材料產(chǎn)量相關(guān)性狀的變異系數(shù)為5.59%～22.50%，其中，鮮皮厚、分枝高、單株鮮皮重、單株鮮莖重、單株干皮重、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量6個產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)超過10%，說明產(chǎn)量性狀的變異潛力較高;③主成分分析表明，單株鮮莖重因子、出麻率因子這2個主因子提供了原始性狀79.727% 的信息;④二維排序表明，1號（福農(nóng)1號）、2號（福農(nóng)2號）、7號（福農(nóng)7號）、9號（福農(nóng)9號）、10號（福農(nóng)10號）、11號（18BS10），這6個高產(chǎn)品種（系）的2個主成分構(gòu)成因子協(xié)調(diào)最好。將主成分分析和二維排序結(jié)合起來的分析方法，能較好地為黃麻品種改良以及親本利用提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：長果種黃麻;品種;比較試驗(yàn);性狀分析

黃麻又稱綠麻，為椴樹科黃麻屬一年生草本韌皮纖維作物，是世界上最重要的長纖維作物之一，是麻紡工業(yè)的重要原料。其纖維品質(zhì)比紅麻優(yōu)良，產(chǎn)量和種植面積僅次于棉花。由于黃麻纖維具有產(chǎn)量高、有光澤、吸濕性能好、散水快、易降解、質(zhì)地柔軟的特點(diǎn)，在商業(yè)上有“金色纖維”之稱[1]。

選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的黃麻新品種，是全世界黃麻遺傳育種的重要研究方向。通過黃麻新品種區(qū)域試驗(yàn)，鑒定黃麻新品種的豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性、專用性及品質(zhì)特性，客觀評價(jià)參試品種特性與生產(chǎn)利用價(jià)值，既可以為黃麻育種提供科學(xué)依據(jù)，又可以為黃麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和麻農(nóng)生產(chǎn)利用提供安全可靠的品種信息。

本試驗(yàn)研究將主成分分析和二維排序分析有機(jī)結(jié)合，得出黃麻各產(chǎn)量性狀之間的關(guān)系，分析出哪一性狀對黃麻干皮重影響最大。同時(shí)，通過對比分析，不同的黃麻性狀具有各自的特點(diǎn)，可為培育具有優(yōu)良形狀的黃麻品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 ? 試驗(yàn)材料與方法

1.1 ? 試驗(yàn)材料

本次試驗(yàn)采用的是由福建農(nóng)林大學(xué)提供的14份黃麻長果品種（系），對其進(jìn)行編號，分別為1～14號，具體情況見表1。

1.2 ? 種植方法

2018年3月30日將14份黃麻品種播種于福建省莆田市的白沙鎮(zhèn)試驗(yàn)基地。本次試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個品種設(shè)3次重復(fù)，每個小區(qū)面積為10 m2。本次試驗(yàn)黃麻種植密度為18萬株/667 m2，畦寬帶溝1.4 m，按常規(guī)方法進(jìn)行田間管理。

1.3 ? 考種與數(shù)據(jù)處理

樣本材料取自本批次黃麻的工藝成熟期，樣本選擇方法為每小區(qū)隨機(jī)取樣20株，重點(diǎn)參考粟建光[2]的方法，對每一樣本均測量株高、分枝高、莖粗、鮮皮厚、單株鮮莖重、單株鮮皮重、單株干皮重、鮮莖出麻率、鮮皮曬干率、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量10個產(chǎn)量性狀，并計(jì)算其平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差、極差和變異系數(shù)。

將試驗(yàn)過程中得到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分別利用Excel軟件進(jìn)行多重比較分析，用Correl函數(shù)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，用Stdevp函數(shù)進(jìn)行差異性分析，應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，在主成分分析的結(jié)果基礎(chǔ)上，分別選擇兩個主成分作二維排序分析，評選出優(yōu)良的品種（系）[3]。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 品種間農(nóng)藝性狀的差異性分析

表2為長果種黃麻主要農(nóng)藝性狀的差異性表現(xiàn)及顯著性測驗(yàn)結(jié)果。從表2可以看出，單株鮮皮重、單株干皮重、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、分枝高、鮮皮厚、單株鮮莖重的變異系數(shù)較高，均超過10%，屬于易變異性狀。變異系數(shù)最小的是株高、莖粗、出麻率和鮮皮曬干率，這4個性狀屬于比較穩(wěn)定的性狀。14份黃麻品種性狀差異明顯，各具特點(diǎn)，類型廣泛。

與對照品種相比，鮮皮重的品種間變異系數(shù)為22.50%，變異幅度為93～233 g，差值比為60%，11號（18BS10）的鮮皮重最大，為233 g，對照組最小，為93 g。除了3號、5號、6號品種的鮮皮重外，其余品種的鮮皮重均高于對照品種，表現(xiàn)為極顯著。

株高的品種間變異系數(shù)為7.16%，變幅為333～437 cm，1號品種（福農(nóng)1號）的株高最高，對照品種寬葉長果的株高最低，除5號、6號品種外，所有品種株高都與對照品種呈極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系。

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的品種間變異系數(shù)為11.14%，變異幅度在4 140～9 720 kg/hm2，差值比達(dá)29%，13號品種（17F-25）的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，為9 720 kg/hm2。所有品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量均高于對照品種，且與對照品種呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

莖粗的品種間變異系數(shù)為8.23%，變幅為12.75～17.83 mm，1號品種（福農(nóng)1號）的莖粗最高，6號品種（福農(nóng)6號）的莖粗最低，其中除了6號品種外，其余品種的莖粗均高于對照組，且都與對照品種呈極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系。

鮮皮厚的品種間變異系數(shù)為11.09%，變幅為1.02～1.49 mm，1號品種（福農(nóng)1號）的鮮皮厚最高，對照品種寬葉長果的鮮皮厚最低，所有品種鮮皮厚均與對照品種呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

出麻率的品種間變異系數(shù)為8.23%，變幅7.80%～10.98%，6號品種（福農(nóng)6號）的出麻率最高，5號品種（福農(nóng)5號）的出麻率最低，其中只有2號品種（福農(nóng)2號）、6號品種（福農(nóng)6號）、7號品種（福農(nóng)7號）、13號品種（17F-25）的出麻率高于對照組，且都與對照品種呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

鮮莖重的變異系數(shù)為19.69%，變幅為286～589 g，1號（福農(nóng)1號）鮮莖重最大，對照組品種鮮莖重最小，所有品種鮮莖重均大于對照組，且呈極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系。

干皮重的變異系數(shù)為20.52%，品種間差值比為57%，變幅為23.00～54.00 g，最大的是13號品種（17F-25）的54.00 g，其次為2號品種（福農(nóng)2號）的52.00 g，1號品種（福農(nóng)1號）51.67 g，最小的為對照組品種寬葉長果的23.00 g。所有品種干皮重都與對照品種呈極顯著或顯著正相關(guān)關(guān)系。

分枝高的變異系數(shù)為11.53%，變異幅度為230～404 cm，9號品種（福農(nóng)9號）的分枝高最大，為404 cm，

曬干率的變異系數(shù)為5.59%，6號品種（福農(nóng)6號）的曬干率最大，為26.90%，11號品種（18BS10）最小，為21.57%，其中6號品種（福農(nóng)6號 ）、7號品種（福農(nóng)7號）的曬干率高于對照品種，且呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。

2.2 ? 產(chǎn)量多重比較分析

長果種黃麻的產(chǎn)量多重比較見表3。

在14份黃麻品種中，13號品種（17F-25）的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最高，為9 720 kg/hm2，極顯著高于其他品種;2號品種（福農(nóng)2號）次之，為9 360 kg/hm2，1號（福農(nóng)1號）、2號（福農(nóng)2號）、4號（福農(nóng)4號）、7號（福農(nóng)7號）、9號（福農(nóng)9號）、10號（福農(nóng)10號）、11號（18BS10）、13號（17F-25）8個品種的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量都超過均值7 838.55 kg/hm2，表現(xiàn)出高產(chǎn)的特點(diǎn)，可著重作為高產(chǎn)育種的優(yōu)異親本材料。14號品種（寬葉長果）的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量最低，只有4 140 kg/hm2，與13號品種（17F-25）相差5 580 kg，差異幅度較大。

2.3 ? 黃麻主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性比較

相關(guān)系數(shù)是反映兩個隨機(jī)變量間的線性關(guān)系，通過研究不同指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系，選擇某一指標(biāo)時(shí)，可以預(yù)測它對其他指標(biāo)的影響。黃麻品種株高等主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析數(shù)據(jù)見表4。

以長果種黃麻的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為因變量，各個性狀為自變量進(jìn)行相關(guān)分析，從表4可以看出，各個性狀與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)大小排序可以為單株干皮重>單株鮮皮重>單株鮮莖重>株高>分枝高>莖粗>鮮皮厚>出麻率>曬干率。單株干皮重、單株鮮皮重、單株鮮莖重、株高、分枝高、莖粗、鮮皮厚與黃麻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.989、0.976、0.872、0.820、0.810、0.765、0.675。由此可見，在育種時(shí)要注意選擇鮮皮重、鮮莖重較重，株高較高的黃麻品種。

2.4 ? 主成分分析

主成分分析是一種把多個具有相關(guān)關(guān)系的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個彼此之間不相關(guān)的綜合指標(biāo)的多元統(tǒng)計(jì)分析方法，縮小“空間維度”，并使原來數(shù)據(jù)所包含的信息損失較少。其找出幾個綜合因子（主成分）來代表原來眾多的變量，使這些綜合因子盡可能地反映原來變量的信息量，使評價(jià)結(jié)果更加客觀[4]。

利用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)解出此次樣本試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，解出的特征向量和特征根，見表5。表5中前兩個特征根對產(chǎn)量累積的貢獻(xiàn)率達(dá)到了79.727%，其中第1主成分貢獻(xiàn)率為59.393%，其主要特征向量是單株干皮重、單株鮮皮重和單株鮮莖重，這3個向量之間的關(guān)系表明單株鮮皮重、單株鮮莖重越重，則單株干皮越重。第2主成分貢獻(xiàn)率為 19.789% ，其性狀特征根中株高和分枝高的貢獻(xiàn)值較大，說明在第2主成分的各因子中，主要是黃麻的干皮產(chǎn)量高低與株高、分枝高關(guān)系最為重要。

由此可見，在進(jìn)行黃麻品種的選育時(shí)，一定要特別注意協(xié)調(diào)黃麻各性狀之間的關(guān)系，尤其是要注意黃麻品種的單株干皮重、單株鮮皮重、單株鮮莖重、株高與分枝高這幾個性狀之間的向量關(guān)系。

2.5 ? 二維分析及其評價(jià)

本研究以單株鮮皮重（第1主成分）作縱坐標(biāo)，株高（第2主成分）為橫坐標(biāo)作二維散點(diǎn)圖（圖1），可以直觀地揭示黃麻品種間基因型差異狀況及各品種自然類型分類的特點(diǎn)。在圖1單株鮮皮重與株高二維散點(diǎn)圖中，橫坐標(biāo)值越大，品種的株高就越大;縱坐標(biāo)的值越大，品種的單株鮮皮重就越大。由此可以得出，1號、2號、4號、7號、9號、10號、11號、13號的單株鮮皮重較其他品種大，是具有較高單株鮮皮重的優(yōu)良品種。另一方面，1號、2號、7號、8號、9號、10號、11號、12號的株高較其他品種大，是具有較高株高的優(yōu)良品種。綜合來看，1號、2號、7號、9號、10號、11號的單株鮮皮重和株高均較高，是具有較重單株鮮皮重和較高株高的優(yōu)良品種，是黃麻遺傳改良上值得重視的品種，是可以直接或者間接利用的良種材料，同時(shí)也是可以大規(guī)模推廣的材料。

3 ? 討論

本研究通過對長果種黃麻供試材料的10個產(chǎn)量性狀進(jìn)行變異性比較結(jié)果顯示，變異幅度在5.59%～22.50%，其中變異系數(shù)最大的是鮮皮重（22.50%），鮮皮曬干率的變異系數(shù)（5.59%）最小，這就表明變異系數(shù)大的指標(biāo)，蘊(yùn)藏較豐富的基因多樣性。通過對產(chǎn)量性狀的多重比較分析得出，1號品種（福農(nóng)1號）、2號品種（福農(nóng)2號）、9號品種（福農(nóng)9號）的株高、莖粗、單株鮮皮重均顯著高于其他品種，是具有高產(chǎn)、優(yōu)良性狀的品種。

相關(guān)系數(shù)能說明各農(nóng)藝性狀的相關(guān)程度。在黃麻產(chǎn)量相關(guān)性狀研究中，9個農(nóng)藝性狀都與黃麻經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量呈極顯著相關(guān)關(guān)系，暗示纖維產(chǎn)量與這些性狀間可能存在一因多效或緊密連鎖的QTL（quantitative trait loci）族，這方面的研究有待深入。在8個經(jīng)濟(jì)性狀中，相關(guān)系數(shù)較大的有單株干皮重（0.989）、單株鮮皮重（0.976）、單株鮮莖重（0.872）、株高（0.820）、分枝高（0.810）、莖粗（0.765）、鮮皮厚（0.675）等。因此，在篩選黃麻高產(chǎn)種質(zhì)時(shí)，著重把單株鮮皮重、單株鮮莖重和株高作為主要目標(biāo)性狀。

在表型性狀對產(chǎn)量貢獻(xiàn)大小的分析中，主成分分析法是最行之有效的方法，這種方法可以將作物的多個農(nóng)藝性狀轉(zhuǎn)化成少數(shù)幾個因子進(jìn)行分析評價(jià)產(chǎn)量和選育品種。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鮮皮重因子和株高因子分別為對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)率最大的第1主成分和第2主成分，包括的性狀有鮮皮重、鮮莖重、干皮重、株高、分枝高。中國農(nóng)科院麻類研究所研究了干皮生產(chǎn)率與生育期、株高、分枝高、莖粗、皮厚都達(dá)極顯著正相關(guān)關(guān)系[5]。張加強(qiáng)通過對26份黃麻品系的8個數(shù)量性狀的主成分進(jìn)行分析，從而確定了單株鮮皮重因子、鮮皮曬干率因子、分枝高因子這3個主成分的因子是累積貢獻(xiàn)率最高的，從而得出這3個因子是代表了絕大部分的性狀信息。郭安平等[6]認(rèn)為單株干重對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，其次為出麻率。而本次試驗(yàn)樣本分析的分析結(jié)果與張加強(qiáng)、郭安平等的研究結(jié)果在一定程度上不同，可能是因?yàn)樗x品種類型、土壤情況以及管理水平等原因不同所致。

在對14份材料進(jìn)行主成分分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行二維排序分析，可以看出同時(shí)兼具主成分優(yōu)良性狀的品種有：1號品種（福農(nóng)1號）、2號品種（福農(nóng)2號）、7號品種（福農(nóng)7號）、9號品種（福農(nóng)9號）、10號品種（福農(nóng)10號）、11號品種（18BS10），這6個品種就是此次黃麻品種遺傳改良上十分值得重視的品種，是可以直接或者間接利用的良種材料，同時(shí)也是可以在適宜地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模推廣的材料，或者作為優(yōu)良品種在雜交育種中進(jìn)行充分的利用。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 張高陽.黃麻再生遺傳轉(zhuǎn)化體系優(yōu)化及UGPase、CesA1、CCoAOMT基因克隆與功能鑒定[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2014.

[ 2 ] 粟建光，龔有才.黃麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[ 3 ] 胡延吉，趙檀方.小麥農(nóng)藝性狀主成分分析與種質(zhì)資源評價(jià)的研究[J].作物研究，1994（2）：31-34.

[ 4 ] 汪斌，李炯光.基于SPSS和Excel的三峽庫區(qū)經(jīng)濟(jì)主成分分析方法研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識，2009，39（13）：27-31.

[ 5 ] 祁建民，李維明，林荔輝，等.黃麻種質(zhì)資源數(shù)量分類研究[J].作物學(xué)報(bào)，1996，22（5）：587-594.

[ 6 ] 郭安平，龔友才.長果種黃麻品種主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量關(guān)系的分析[J].中國麻作，1988（4）：13-18.