品種同異布局在花生育種中的應(yīng)用

齊光榮 蘇連順 關(guān)立

(河南省安陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000)

眾所周知，不管是何種作物，一個(gè)新品種的問(wèn)世，都是非常不容易的。但怎樣才能做到種盡其用,這就牽涉到品種合理布局的問(wèn)題。若品種布局不合理，品種雖好也不能充分發(fā)揮作用,原因是品種的“時(shí)域性”和“區(qū)域性”較強(qiáng)，即便同一品種，在不同年份或不同地點(diǎn)，表現(xiàn)亦不完全一樣。這就是國(guó)家或省級(jí)品種區(qū)域試驗(yàn)，要在不同生態(tài)類型區(qū)設(shè)置多個(gè)試點(diǎn)的主要原因之一。只有通過(guò)多點(diǎn)試驗(yàn)，才能為各試點(diǎn)所代表的生態(tài)類型區(qū)提供更加適宜的新品種。目前，在品種布局決策的過(guò)程中，通常采用品種區(qū)域試驗(yàn)聯(lián)合方差分析或穩(wěn)定性分析方法[1-3]。這些方法在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的特定歷史時(shí)期曾經(jīng)為品種布局的正確決策做出過(guò)重要貢獻(xiàn)。但這些方法的應(yīng)用也存在一定的局限性，只能分析一個(gè)性狀，不能準(zhǔn)確判斷品種的綜合表現(xiàn)；雖然注重品種的普適性和廣適性，但卻忽視了某些品種的特殊適應(yīng)性，導(dǎo)致最終分析結(jié)果總是推薦產(chǎn)量平均表現(xiàn)較好的前幾位品種在各生態(tài)類型區(qū)統(tǒng)一推廣，這樣雖然風(fēng)險(xiǎn)性小，但卻不能最大限度地發(fā)揮各個(gè)品種的增產(chǎn)潛力。品種同異布局方法[4]的提出，克服了上述方法的局限。該方法不僅能夠篩選出各個(gè)試點(diǎn)表現(xiàn)最優(yōu)的品種，而且能夠通過(guò)分析為各個(gè)生態(tài)類型區(qū)提供與之相應(yīng)的品種，使品種生態(tài)型與各生態(tài)類型區(qū)的生態(tài)特點(diǎn)更加吻合，能真正做到種盡其用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地點(diǎn)

選取2020年河南省花生聯(lián)合體5個(gè)生態(tài)類型區(qū)9個(gè)參試品種的試驗(yàn)結(jié)果作為研究對(duì)象。試驗(yàn)材料包括“安花11”、“開(kāi)農(nóng)116”、“漯花26號(hào)”、“濮花79號(hào)”、“商花219”、“商花368”、“豫花162”、“周花10號(hào)”、“豫花9326”，其中“豫花9326”為對(duì)照。

5個(gè)生態(tài)類型區(qū)包括開(kāi)封、漯河、南陽(yáng)、濮陽(yáng)、商丘。

1.2 原理與方法

采用品種同異布局原理與方法進(jìn)行分析，其原理與方法參見(jiàn)郭瑞林的方法[4]，在此不予贅述。

1.3 雜交組合各性狀的權(quán)重

各性狀權(quán)重的確定方法有多種，大致有專家評(píng)定法、層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法、離差最大化法、信息熵法[5,6]，本文采用專家評(píng)定法。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理

理想品種性狀值一般由待評(píng)組合中各性狀的最優(yōu)值組成。本例中每個(gè)品種包含7個(gè)考察性狀，其中除了生育期為下限效果型性狀，其余性狀均為上限效果型性狀。對(duì)于上限效果型性狀，取試驗(yàn)中的最大值為其理想值,如莢果產(chǎn)量，在所有品種所有生態(tài)類型區(qū)中最大值為6570.0kg·hm-2,則莢果產(chǎn)量的理想品種性狀值即為6570.0kg·hm-2；對(duì)于下限效果型性狀，取試驗(yàn)中的最小值為其理想值，如生育期，最小值為96d，則生育期的理想品種性狀值即為96d。由表1可知，5個(gè)生態(tài)類型區(qū)9個(gè)參試品種各性狀的理想值分別為莢果產(chǎn)量6570.0kg·hm-2，結(jié)果枝9個(gè)，單株飽果數(shù)21.7個(gè)，百果重282.9g，出米率78%，單株生產(chǎn)力29.8g，生育期96d。

表1 2020年河南省花生聯(lián)合體品種試驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表 2020年河南省花生聯(lián)合體品種試驗(yàn)結(jié)果

在品種評(píng)價(jià)過(guò)程中，各個(gè)性狀彼此的重要程度顯然不能等量齊觀。因此，需要確定各性狀的權(quán)重。經(jīng)專家評(píng)估認(rèn)為莢果產(chǎn)量、結(jié)果枝、單株飽果數(shù)、百果重、出米率、單株生產(chǎn)力、生育期的權(quán)重分別為0.30、0.11、0.10、0.10、0.12、0.13、0.14。

2.2 各生態(tài)類型區(qū)各品種各性狀與理性品種性狀之間的同一度

品種某性狀與育種目標(biāo)性狀(理想性狀)之間的關(guān)系用同一度的概念來(lái)描述。同一度越大，則差異度越小，該性狀與育種目標(biāo)符合或接近的程度越大，表現(xiàn)越理想，反之亦然[5]。

由表2可知，如南陽(yáng)生態(tài)類型區(qū)，“商花368”單株飽果數(shù)的同一度為1，表明這個(gè)性狀已達(dá)到育種目標(biāo)要求；結(jié)果枝為0.9890，說(shuō)明這個(gè)性狀基本上已達(dá)到育種目標(biāo)要求，但與育種目標(biāo)還尚有一點(diǎn)差距；莢果產(chǎn)量、生育期、出米率同一度分別為0.9262、0.8727、0.8584，表明這3個(gè)性狀與育種目標(biāo)性狀尚有一定差距；百果重同一度為0.7403，這個(gè)性狀與理想性狀差距則較大，而單株生產(chǎn)力與理想性狀差別更大，同一度僅為0.5615。同理，可以明確該品種在其它生態(tài)類型區(qū)或其它品種在該生態(tài)類型區(qū)及其它生態(tài)類型區(qū)各性狀與理想性狀之間的關(guān)系。

表2 5個(gè)試點(diǎn)各品種性狀與理想品種性狀之間的同一度

續(xù)表 5個(gè)試點(diǎn)各品種性狀與理想品種性狀之間的同一度

2.3 各生態(tài)類型區(qū)品種性狀與理想品種性狀的綜合同一度

品種與育種目標(biāo)所有性狀的綜合同一度越大，說(shuō)明該品種7個(gè)性狀與理想性狀越接近，表現(xiàn)越好。

由表3可知，不同生態(tài)類型區(qū)各品種綜合性狀表現(xiàn)有所不同。整體上來(lái)看，9個(gè)參試品種在濮陽(yáng)表現(xiàn)優(yōu)于其它生態(tài)類型區(qū)(其平均綜合同一度為0.8281)，而在開(kāi)封和商丘2個(gè)生態(tài)類型區(qū)表現(xiàn)基本相當(dāng)(平均綜合同一度分別為0.6219和0.6432)，這2個(gè)生態(tài)類型區(qū)普遍表現(xiàn)不如其它地區(qū)。

表3 不同生態(tài)類型區(qū)各品種與理想品種綜合同一度

9個(gè)參試品種平均綜合同一度為0.7237，表明本年度9個(gè)參試品種中有72.37%的性狀符合理想標(biāo)準(zhǔn)，而27.63%的性狀與理想標(biāo)準(zhǔn)尚有一定差距。

具體到各個(gè)品種，在5個(gè)有代表性的生態(tài)類型區(qū)，每個(gè)品種綜合性狀表現(xiàn)均比對(duì)照“豫花9326”要好，但“漯花26號(hào)”平均表現(xiàn)和對(duì)照基本相當(dāng)。

2.4 各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種同異聯(lián)系式

參考郭瑞林[4]，寫出各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種同異聯(lián)系式如表4第3列所示。如，以開(kāi)封為代表的生態(tài)類型區(qū)，“安花11”的同異聯(lián)系式為0.5966+(1-0.5966)i=0.5966+0.4034i，表明該品種綜合性狀達(dá)到理想品種標(biāo)準(zhǔn)的程度為59.66%，或者說(shuō)還有40.34%的性狀與理想品種標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，因此，需要在以后的育種工作中對(duì)其進(jìn)行改良，反映在性狀上，主要體現(xiàn)為單株飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力需要進(jìn)一步加強(qiáng)。這就需要育種者在早代單株選擇時(shí)對(duì)這2個(gè)性狀特別留意，有意識(shí)地選擇飽果數(shù)多和生產(chǎn)力高的單株，從其后代中選育理想類型，彌補(bǔ)其不足。

其余品種的同異聯(lián)系式寫法與分析與此類同，具體見(jiàn)表4第3列。

2.5 各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種的綜合聯(lián)系度

參考郭瑞林[4]方法可得，以開(kāi)封為代表的生態(tài)類型區(qū)“安花11”的綜合聯(lián)系度為0.1932，其余類推，結(jié)果如表4第4列所示。從表4可以看出，品種同一度越大，差異度越小，則聯(lián)系度越大，品種表現(xiàn)越好。

2.6 各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種的同異聯(lián)系勢(shì)值

參考郭瑞林[4]方法可得，各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種的同異聯(lián)系勢(shì)值如表4第5列所示。聯(lián)系勢(shì)值越大，品種表現(xiàn)越好，根據(jù)其數(shù)值大小，可以對(duì)品種進(jìn)行排序。根據(jù)其排序名次，為以后的品種布局提供依據(jù)。

2.7 各代表性生態(tài)類型區(qū)各品種的同異聯(lián)系勢(shì)

以開(kāi)封為代表的生態(tài)類型區(qū)為例，參考郭瑞林方法[4]可知，“安花11”的同異聯(lián)系勢(shì)屬微同勢(shì)。其余代表性生態(tài)類型區(qū)品種同異聯(lián)系勢(shì)判斷方法與此類同。結(jié)果如表4第6列所示。

2.8 對(duì)各代表性生態(tài)類型區(qū)品種同異聯(lián)系勢(shì)進(jìn)行聯(lián)系勢(shì)測(cè)驗(yàn)

參考郭瑞林[4]方法可得，聯(lián)系勢(shì)、聯(lián)系式測(cè)驗(yàn)、品種排序和品種的綜合評(píng)語(yǔ)，分別為表4第6列、第7列、第8列、第9列所示。

表4 2020年河南省不同生態(tài)類型區(qū)花生聯(lián)合體品種試驗(yàn)同異布局分析

一般情況下，若參試品種的聯(lián)系勢(shì)處于同一勢(shì)級(jí)，則表明品種間無(wú)顯著差異；若參試品種的聯(lián)系勢(shì)處于相同勢(shì)態(tài)(如同勢(shì)或異勢(shì))中的不同勢(shì)級(jí)，則表明品種間達(dá)顯著差異；若參試品種的聯(lián)系勢(shì)處于不同勢(shì)態(tài)中，則表明品種間達(dá)極顯著差異。

在對(duì)品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)視具體情況而定。極顯著優(yōu)于對(duì)照的品種為優(yōu)良，顯著優(yōu)于對(duì)照的品種為較好，與對(duì)照相當(dāng)?shù)钠贩N為一般，顯著劣于對(duì)照的品種為較差。

如在以南陽(yáng)為代表的生態(tài)類型區(qū)為例，“安花11”、“開(kāi)農(nóng)116”、“濮花79號(hào)”、“商花219”、“豫花162”、“周花10號(hào)”、“豫花9326”(CK)這7個(gè)品種均屬于弱同勢(shì)，彼此間無(wú)顯著差異；但與“漯花26”(屬于微同勢(shì))有顯著差異；與“商花368”(屬于強(qiáng)同勢(shì))也有顯著差異?？芍鞍不?1”、“開(kāi)農(nóng)116”、“濮花79號(hào)”、“商花219”、“豫花162”、“周花10號(hào)”均為一般品種(與對(duì)照“豫花9326”處于一個(gè)水平)；“漯花26”為較差品種；“商花368”為較好品種。

其余代表性生態(tài)類型區(qū)各品種的聯(lián)系勢(shì)測(cè)驗(yàn)分析與此類同。

2.9 據(jù)代表性生態(tài)類型區(qū)同異分析結(jié)果提出不同生態(tài)類型區(qū)品種布局決策意見(jiàn)

在每個(gè)生態(tài)類型區(qū)，提出品種布局決策意見(jiàn)時(shí)，均是推薦綜合表現(xiàn)排名前4位的品種進(jìn)行推廣，具體結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5可以看出，“安花11”表現(xiàn)最好，在5個(gè)試點(diǎn)有4個(gè)試點(diǎn)表現(xiàn)均好，說(shuō)明其普適性和廣適性好，品種的推廣價(jià)值較高。從表5還可以看出，5個(gè)不同生態(tài)類型區(qū)品種群構(gòu)成是不完全一樣的，充分體現(xiàn)了品種生態(tài)型與生態(tài)類型區(qū)特點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合。而且各品種群在其相應(yīng)的代表性生態(tài)區(qū)都是由最優(yōu)的品種組成的，既能充分發(fā)揮適應(yīng)性廣的品種如“安花11”的增產(chǎn)作用，也能充分發(fā)揮特殊適應(yīng)性品種如“商花368”的增產(chǎn)潛能(其只有在南陽(yáng)表現(xiàn)突出，在其它試點(diǎn)表現(xiàn)一般)。顯然，這樣的布局較之通常以統(tǒng)一推廣產(chǎn)量平均較好的前幾位品種要更為客觀、合理，更能充分發(fā)揮品種的增產(chǎn)作用。因此，同異布局分析法切實(shí)可行，具有一定的指導(dǎo)意義。

表5 2020年各代表性生態(tài)類型區(qū)品種布局決策

上述花生品種布局意見(jiàn)是建立在高產(chǎn)以及與高產(chǎn)有關(guān)的7個(gè)性狀綜合考察的基礎(chǔ)之上，顯然，對(duì)于產(chǎn)量育種來(lái)說(shuō)，具有十分重要的指導(dǎo)意義。但隨著生活水平的提高，人們不僅滿足于品種高產(chǎn)，更要求品種優(yōu)質(zhì)。因此，在花生品種區(qū)域試驗(yàn)中對(duì)品種性狀的考察也應(yīng)提到議事日程上來(lái)。建議在考慮高產(chǎn)、早熟等性狀的同時(shí)，將蛋白質(zhì)含量、脂肪含量等品種性狀也列入評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，以進(jìn)一步促進(jìn)更多高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)花生新品種的問(wèn)世。

3 討論

品種同異布局方法是依據(jù)各試點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)中作物品種的綜合表現(xiàn)來(lái)制訂相應(yīng)方案的，突破了以往僅憑產(chǎn)量決定其推廣價(jià)值的局限，其可同時(shí)考慮多個(gè)性狀，并在對(duì)品種評(píng)價(jià)的定量化方面作了有益的嘗試與探索，對(duì)品種的評(píng)價(jià)更加客觀、合理與科學(xué)。因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常常存在這樣一種現(xiàn)象：在各地區(qū)平均表現(xiàn)好的品種，不一定在某一特定地區(qū)表現(xiàn)也好。因此，將平均表現(xiàn)好的品種在各地不加區(qū)別地進(jìn)行大力推廣，顯然是不合適的。品種區(qū)域試驗(yàn)中所提供的推廣品種，往往是各試點(diǎn)平均表現(xiàn)較好的品種。而對(duì)特定地區(qū)表現(xiàn)較好的品種未加注意或注意不夠。這樣，便有可能使得一些單點(diǎn)試驗(yàn)增產(chǎn)潛力較大而多點(diǎn)試驗(yàn)增產(chǎn)潛力平平或較差的品種喪失一展雄姿的機(jī)會(huì)。而品種同異布局方法卻能較好地解決這一問(wèn)題。這些方法在河南省北中部小麥布局[7]中已發(fā)揮了很大作用，收獲了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，該方法具有良好的應(yīng)用前景，建議在育種與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。