灰關(guān)聯(lián)熵在長(zhǎng)江中游雜交油菜新品種農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量關(guān)系分析中的應(yīng)用

王軍威 鄒俊 甄才紅

摘要 ? ?本文對(duì)2017—2018年度長(zhǎng)江中游區(qū)11個(gè)國(guó)家油菜新品種的農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量進(jìn)行灰關(guān)聯(lián)熵分析。結(jié)果表明，各性狀與單株產(chǎn)量的熵關(guān)聯(lián)度為硫苷0.979 3、菌核病發(fā)病率0.980 8、菌核病發(fā)病指數(shù)0.980 6、株高0.986 3、有效分枝數(shù)0.973 4、單株產(chǎn)量0.989 4、千粒重0.980 7、角粒數(shù)0.984 8、單株有效角數(shù)0.987 6;熵關(guān)聯(lián)順序?yàn)閱沃戤a(chǎn)量、單株有效角數(shù)、株高、角粒數(shù)、菌核病發(fā)病率、千粒重、菌核病發(fā)病指數(shù)、硫苷、有效分枝數(shù)，本結(jié)果可為長(zhǎng)江中游區(qū)雜交油菜品種選育指明方向。

關(guān)鍵詞 ? ?雜交油菜;品種;灰關(guān)聯(lián)熵分析;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;長(zhǎng)江中游區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào) ? ?S565.4 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）15-0001-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?Grey relation entropy analysis was carried out on the yields and correlated characters of 11 new national rape varieties in the middle reaches of Yangtze River from 2017 to 2018. The results showed that the entropy relation grade between each character and yield was as follows： the thioglycoside was 0.979 3， the incidence of sclerotinia was 0.980 8， the index of sclerotinia was 0.980 6， the plant height was 0.986 3， the effective branch number was 0.973 4， the yield per plant was 0.989 4， the 1 000-grain weight was 0.980 7， the seed number per pod was 0.984 8， and the effective pod number per plant was 0.987 6. The entropy relation order was yield per plant， effective pod number per plant， plant height， seed number per pod， incidence of sclerotinia， 1 000-grain weight， index of sclerotinia， thioglycoside， effective branch number. Accordingly， the breeding direction of hybrid rapeseed varieties in the middle reaches of the Yangtze River can be determined.

Key words ? ?hybrid rape; variety; grey relation entropy analysis; agronomic character; yield; middle reaches of Yangtze River

我國(guó)是油菜生產(chǎn)大國(guó)，種植面積和油菜籽產(chǎn)量約占全球的1/3。雙低雜交油菜是我國(guó)長(zhǎng)江流域重要的越冬作物，近年來(lái)，由于農(nóng)戶種植油菜品種習(xí)慣多年不變，品種退化混雜嚴(yán)重，降低了油菜的品質(zhì)和抗性。因此，選育多抗、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)雜交油菜新品種成為了育種工作的主要目標(biāo)。本文運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論，把灰關(guān)聯(lián)分析和熵有機(jī)結(jié)合起來(lái)，建立了基于灰關(guān)聯(lián)熵理論的產(chǎn)量與相關(guān)性狀影響因素的分析模型[1]，以明確性狀對(duì)油菜產(chǎn)量的影響程度。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試地塊土質(zhì)為白散土，土壤含有機(jī)質(zhì)24.6 g/kg、水解氮68.5 mg/kg、速效磷18.5 mg/kg、速效鉀87.3 mg/kg。

1.2 ? ?供試材料

試驗(yàn)品種為2017—2018年度長(zhǎng)江中游區(qū)國(guó)家油菜新品種區(qū)域試驗(yàn)參試品種，共11個(gè)，分別是創(chuàng)油雜16號(hào)、中油769、川油66、灃油827、華油雜82、利油雜178、黔油雜1718、贛油雜702、灃油729、華油雜12、陽(yáng)光165，分別以K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11表示。

1.3 ? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)11個(gè)處理，即每個(gè)品種為一個(gè)處理，其中以華油雜12作對(duì)照（CK）。3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積20 m2，四周設(shè)有保護(hù)行。試驗(yàn)于2017年10月4日播種，人工條播，株行距8 cm×33 cm，栽植密度37.5萬(wàn)株/hm2， 2018年5月15日收獲。

1.4 ? ?調(diào)查內(nèi)容與方法

收獲期每小區(qū)隨機(jī)選取10株進(jìn)行考種，主要考察項(xiàng)目為硫苷含量、菌核病發(fā)病率、菌核病發(fā)病指數(shù)、株高、有效分枝數(shù)、單株有效角數(shù)、角粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量;統(tǒng)計(jì)各品種的小區(qū)平均產(chǎn)量。以各性狀的平均值作為原始數(shù)據(jù)（表1）。

1.5 ? ?灰關(guān)聯(lián)熵分析方法

灰關(guān)聯(lián)分析是信息系統(tǒng)分析的有效手段，是灰色系統(tǒng)體系中的一類(lèi)重要方法[2]。通過(guò)灰關(guān)聯(lián)熵分析方法，可以從中分析出主要影響因素和影響順序。

1.5.1 ? ?灰關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算。以油菜小區(qū)產(chǎn)量作為參考數(shù)列X0，其他9個(gè)性狀為比較數(shù)列Xi，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理[3]，即：

由熵關(guān)聯(lián)度準(zhǔn)則可知，比較列的熵關(guān)聯(lián)度越大，則比較列與參考列的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。

2 ? ?結(jié)果與分析

以2017—2018年度國(guó)家長(zhǎng)江中游油菜新品種區(qū)域試驗(yàn)參試品種產(chǎn)量X0為參考數(shù)列，以選取的9個(gè)對(duì)產(chǎn)量影響較大的性狀為比較數(shù)列，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后，按上述公式（1）求得灰關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度（表2）。

由灰關(guān)聯(lián)系數(shù)分布映射公式（2）計(jì)算出分布密度值Ph（表3）。

由灰熵公式（3）和灰關(guān)聯(lián)熵公式（4）計(jì)算出比較列的灰關(guān)聯(lián)熵H（ξi），再由公式（5）計(jì)算得出熵關(guān)聯(lián)度Ei（Xi），計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以看出，單株產(chǎn)量、單株有效角數(shù)、株高、角粒數(shù)和菌核病發(fā)病率對(duì)油菜產(chǎn)量的影響較大，千粒重、菌核病發(fā)病指數(shù)、硫苷及有效分枝數(shù)的影響較小。因此，在選育適合長(zhǎng)江中游地區(qū)種植的雜交油菜新品種過(guò)程中，應(yīng)選擇單株產(chǎn)量高、單株有效角數(shù)多、株高偏高、角粒數(shù)多和抗菌核病的親本材料，兼顧千粒重大、硫苷含量較低、有效分枝數(shù)量適宜、株型緊湊等相關(guān)性狀。

3 ? ?結(jié)論與討論

分析結(jié)果表明，影響油菜產(chǎn)量的性狀依次為單株產(chǎn)量、單株有效角數(shù)、株高、角粒數(shù)、菌核病發(fā)病率、千粒重、菌核病發(fā)病指數(shù)、硫苷、有效分枝數(shù)。這與其他學(xué)者用相關(guān)、回歸、通徑分析方法的研究結(jié)果基本吻合[4-5]。在選擇和利用一些農(nóng)藝性狀好、優(yōu)質(zhì)、早熟及高抗[6]的親本材料測(cè)配雜交組合時(shí)，采用灰關(guān)聯(lián)熵分析方法，可以找出測(cè)配雜交組合的產(chǎn)量與相應(yīng)農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系，保證高產(chǎn)的同時(shí)兼顧品種的品質(zhì)和抗性，及時(shí)淘汰不合格的雜交組合，選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗等具有強(qiáng)雜種優(yōu)勢(shì)的新組合，且其分析結(jié)果與育種實(shí)踐基本一致。角粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響較大[7]，一般來(lái)說(shuō)，角粒數(shù)增加1粒，產(chǎn)量增加15%。成熟期，長(zhǎng)江流域雨水較多，通風(fēng)透光性不好，菌核病發(fā)生嚴(yán)重，導(dǎo)致整株油菜死亡，對(duì)油菜產(chǎn)量影響嚴(yán)重[7]。有效分枝數(shù)對(duì)產(chǎn)量影響較小，現(xiàn)在要求密植，密度增加，分枝減少，油菜產(chǎn)量更多地靠群體數(shù)量而降低了分枝數(shù)量對(duì)產(chǎn)量的影響，這也為今后在區(qū)域內(nèi)制定育種目標(biāo)和方向提供了科學(xué)依據(jù)。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 張岐山，郭喜江，鄧聚龍，等.灰關(guān)聯(lián)熵分析方法[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1996，16（8）：7-11.

[2] 鄧聚龍.農(nóng)業(yè)灰色系統(tǒng)理論與方法[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1998.

[3] 李學(xué)全，李松仁，韓旭里，等.灰色系統(tǒng)理論研究（1）：灰色關(guān)聯(lián)度[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，1996，16（11）：92-95.

[4] 劉天城，黃楊桂，郭署玲，等.油菜產(chǎn)量構(gòu)成因素的相關(guān)和通徑分析研究[J].中國(guó)油料，1984（1）：21-23.

[5] 程輝，王友華，何道君，等.用灰色局勢(shì)決策法多因素綜合評(píng)估甘藍(lán)型油菜早代自交系的一般配合力[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2007，29（3）：342-346.

[6] 趙合旬，張春雷，李光明，等.油菜高出規(guī)律研究與應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002（6）：45-48.

[7] 李玉芳，官春云.油菜菌核病菌侵染的組織病理學(xué)、致病及抗病機(jī)制的研究[J].作物研究，2005（增刊1）：327-331.