河南省主栽高產(chǎn)花生品種主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀分析

王玲燕，劉艷麗，蔣福穩(wěn)，趙治軍，黃金華

（新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

中國是世界上最大的花生生產(chǎn)、消費和出口大國，花生在國民經(jīng)濟發(fā)展和對外貿(mào)易中的地位越發(fā)重要[1]。2019年中國花生種植面積4.633萬hm2，年產(chǎn)量1 752.0萬t，占世界總產(chǎn)量的39.2%[2]。河南省花生栽培歷史悠久，種質(zhì)資源豐富多樣，常年種植面積120萬hm2以上、產(chǎn)量570萬t以上，分別占全國總指標的26%和33%，對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有關(guān)鍵影響和作用[3]。

近年來，國內(nèi)學(xué)者對河南、河北、江蘇、山西、江西、吉林、福建等地花生資源的產(chǎn)量及性狀演化趨勢進行了探討[4～11]，對花生地方資源的遺傳多樣性進行了分析，總結(jié)出不同花生材料性狀的變化趨向，這些遺傳特性研究對花生品種的有效利用、種質(zhì)資源創(chuàng)制、新品種選育及推廣等工作均具有重要的指導(dǎo)意義。

為了了解河南省主栽花生高產(chǎn)品種的遺傳特性，采用相關(guān)分析、主成分分析、多元回歸分析、通徑分析、偏相關(guān)分析等方法對28份不同類型花生種質(zhì)資源的10個農(nóng)藝性狀和4個品質(zhì)性狀指標進行分析，以期揭示產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性，明確提高產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，可為今后河南省花生品種選育提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為河南省主栽花生品種，共計28個，其中珍珠豆型7個、中間型4個、普通型17個（表1），占參試品種總數(shù)的比例分別為25.0%、14.3%和60.7%。

表1 參試花生品種類型及單位來源Table 1 Types and sources of peanut varieties tested

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 試驗于2019～2020年在新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院延津縣塔鋪街道萬全莊村試驗基地進行。試驗地土壤屬二合土，地力均勻，地勢平坦，排灌方便，肥力中等偏下。2個試驗?zāi)甓染捎闷贩N小區(qū)，小區(qū)面積37.35 m2（長6.67 m、寬5.60 m），3次重復(fù)。2019年5月15日、2020年5月20日麥套足墑播種花生，密度16.5萬穴/hm2（株距35 cm，行距17 cm），2粒/穴，深度5 cm左右。

基肥施腐熟雞糞22.5 t/hm2和復(fù)合肥750 kg/hm2；追肥2次，分別在開花期和莢果膨大期進行，各撒施尿素225 kg/hm2。整個生育期共澆水5次；苗前噴施除草劑封閉除草1次，苗后噴施除草劑除草1次。2019年9月25日收獲，2020年9月30日收獲。

1.2.2 測定項目與方法 成熟收獲前，每個品種均選取具有品種典型特征的代表性植株10株，調(diào)查10個主要農(nóng)藝性狀和4個品質(zhì)性狀，指標包括主莖高度（X1，cm）、側(cè)枝長度（X2，cm）、總分枝數(shù)（X3，條）、結(jié)果枝數(shù)（X4，條）、飽果數(shù)（X5，個）、秕果數(shù)（X6，個）、百果重（X7，g）、百仁重（X8，g）、出米率（X9，%）、單株生產(chǎn)力（X10，g）、粗蛋白含量（X11，%）、粗脂肪含量（X12，%）、油酸含量（X13，%）和亞油酸含量（X14，%）。用米尺測量主莖高度（主莖上第1對側(cè)枝分生處至頂葉節(jié)間的長度）和側(cè)枝長度（主莖連接處至第1對側(cè)枝中最長的1條側(cè)枝長度）；人工統(tǒng)計總分枝數(shù)（長度大于5 cm的分枝數(shù)總和）和結(jié)果枝數(shù)；用天平（精度0.01 g）測定百果重、百仁重和單株生產(chǎn)力。莢果晾干后脫殼，選取飽滿的花生子仁，采用FOSS Infratec TM1241近紅外谷物分析儀測定粗蛋白、粗脂肪、油酸和亞油酸含量。所有指標值均為2 a數(shù)據(jù)的平均值。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理與分析 利用Excel 2019軟件和DPS 9.50數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生品種主要性狀的變異分析

變異分析結(jié)果（表2）顯示，10個主要農(nóng)藝性狀的CV為3.62%～46.65%，差異較大，其中，秕果數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力的CV較大，為26.13%～46.65%，表明這4個農(nóng)藝性狀在品種間存在豐富的變異類型，育種選擇范圍較大，合理運用這些優(yōu)良性狀可以進一步進行花生產(chǎn)量性狀的遺傳改良；其他農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)為3.62%～17.83%，遺傳特性相對穩(wěn)定，其中出米率的CV最小。

表2 參試花生品種主要性狀的變異分析Table 2 Variation analysis of main characters of peanut varieties tested

4個品質(zhì)性狀的CV為5.19%～9.30%，均＜10%，變異幅度較小，遺傳特性相對穩(wěn)定。

2.2 花生品種主要性狀的相關(guān)分析

對主要性狀與單株生產(chǎn)力的相關(guān)分析結(jié)果（表3）顯示，側(cè)枝長度和結(jié)果枝數(shù)與單株生產(chǎn)力呈極顯著正相關(guān)，主莖高度和飽果數(shù)與單株生產(chǎn)力呈顯著正相關(guān)。說明側(cè)枝長度、結(jié)果枝數(shù)、主莖高度和飽果數(shù)是影響單株生產(chǎn)力的主要農(nóng)藝性狀。

表3 參試花生品種主要性狀的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis of of main characters of peanut varieties tested

進一步對其他主要性狀之間的相關(guān)性進行分析發(fā)現(xiàn)，主莖高度與側(cè)枝長度，百果重與百仁重呈極顯著正相關(guān)；結(jié)果枝數(shù)與秕果數(shù)，飽果數(shù)與油酸含量，總分枝數(shù)與飽果數(shù)和出米率呈顯著正相關(guān)；主莖高度與總分枝數(shù)和出米率，粗脂肪含量與粗蛋白含量，油酸含量與亞油酸含量呈極著負相關(guān)；側(cè)枝長度與總分枝數(shù)和出米率呈顯著負相關(guān)。

2.3 花生品種主要性狀的主成分分析

主成分分析結(jié)果（表4）顯示，前6個主成分的特征值均＞1，且累計方差貢獻率達88.138 0%。表明這6個主成分可以反映考察性狀的88.138 0%信息。其中，第1個主成分貢獻率為22.264 5%，以主莖高度（0.495 8）和側(cè)枝長度（0.464 0）的載荷較大，二者代表花生植株的長勢情況，總分枝數(shù)和出米率與第1主成分呈負相關(guān)；第2主成分貢獻率為17.970 9%，以亞油酸含量（0.546 6）的載荷最大，其次是結(jié)果枝數(shù)（0.347 0）和單株生產(chǎn)力（0.271 1）；第3主成分貢獻率為15.815 8%，以飽果數(shù)（0.442 6）和單株生產(chǎn)力（0.425 7）的載荷較高；第4主成分貢獻率為12.352 1%，以百果重（0.508 0）和百仁重（0.437 2）的載荷較高；第5主成分貢獻率為11.090 9%，以粗脂肪含量（0.616 7）的載荷最高，粗蛋白含量（-0.638 4）與其呈負相關(guān)；第6主成分貢獻率為8.643 8%，以秕果數(shù)（-0.643 4）的載荷絕對值最高。

表4 參試花生品種主要性狀的主成分分析Table 4 Principal component analysis of main characters of peanut varieties tested

2.4 單株生產(chǎn)力與主要農(nóng)藝性狀的多元回歸分析、偏相關(guān)分析和通徑分析

以X1～X9為自變量、單株生產(chǎn)力（Y）為因變量，通過逐步回歸分析，剔除所有回歸系數(shù)不顯著的變量，得到最佳的回歸方程為Y=13.067 8-1.838 1X3+1.165 3X4+1.241 0X5。方差分析（表5）結(jié)果顯示，相關(guān)系數(shù)r=0.910 6，P＜0.000 1，達到極顯著水平，說明回歸方程有效，參試花生品種之間性狀差異顯著。回歸方程結(jié)果顯示，當本試驗中的其他因素維持在平均水平時，花生總分枝數(shù)每增加1條，單株生產(chǎn)力將降低1.838 1 g；結(jié)果枝數(shù)每增加1條，單株生產(chǎn)力將提高1.165 3 g；飽果數(shù)每增加1個，單株生產(chǎn)力將提高1.241 0 g。可以看出，總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)與單株生產(chǎn)力具有明顯的線性效應(yīng)，其中結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)為正效應(yīng)因子，而總分枝數(shù)為負效應(yīng)因子。

表5 花生單株生產(chǎn)力與主要農(nóng)藝性狀多元回歸方程的方差分析Table 5 Variance analysis of multivariate regression equation between productivity per plant and main agronomic characters of peanut

偏相關(guān)分析結(jié)果（表6）顯示，花生單株生產(chǎn)力與總分枝數(shù)之間的偏相關(guān)系數(shù)為-0.726 6，呈極顯著負偏相關(guān)；單株生產(chǎn)力與結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)之間的偏相關(guān)系數(shù)分別為0.888 5和0.814 2，均呈極顯著正偏相關(guān)?；貧w方程的相關(guān)系數(shù)為0.910 6，決定系數(shù)為0.829 2，調(diào)整后相關(guān)系數(shù)為0.898 8，剩余標準差為1.905 0，說明總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)對單株生產(chǎn)力影響程度較大。

表6 花生單株生產(chǎn)力與主要農(nóng)藝性狀的偏相關(guān)分析Table 6 Partial correlation analysis of productivity per plant and main agronomic characters of peanut

通徑分析結(jié)果（表7）顯示，結(jié)果枝數(shù)對單株生產(chǎn)力的直接正向作用最大，通徑系數(shù)為0.863 9，說明結(jié)果枝數(shù)是影響單株生產(chǎn)力的最重要因素，增加結(jié)果枝數(shù)，產(chǎn)量有望提高；飽果數(shù)對單株生產(chǎn)力的直接正向作用較大，通徑系數(shù)為0.814 2，說明增加飽果數(shù)有利于提高產(chǎn)量；總分枝數(shù)對單株生產(chǎn)力呈直接負向作用，通徑系數(shù)為-0.726 6，且與單株生產(chǎn)力之間存在極顯著的負偏相關(guān)，說明總分枝數(shù)是抑制單株生產(chǎn)力提高的關(guān)鍵因素。

表7 花生單株生產(chǎn)力與主要農(nóng)藝性狀的通徑分析Table 7 Path analysis of productivity per plant and main agronomic characters of peanut

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，28個河南省主栽花生品種的10個農(nóng)藝性狀和4個品質(zhì)性狀中，秕果數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、飽果數(shù)和單株生產(chǎn)力的CV（26.13%～46.65%）較大，出米率的CV（3.62%）最小，與馮亞平等[12]和王曉軍等[13]的研究結(jié)果較為一致。該結(jié)果可為今后花生育種目標的選擇拓寬基礎(chǔ)，對品種創(chuàng)新及推廣等工作具有重要的指導(dǎo)意義。4個品質(zhì)性狀的CV均較小，說明供試材料在這4個性狀上具有遺傳穩(wěn)定性，通過育種手段改變目標性狀的難度較大，這與范小玉等[14]的研究結(jié)果不一致，可能與供試材料、地理環(huán)境和氣候條件的不同有關(guān)。

提高花生產(chǎn)量需要協(xié)調(diào)改良和綜合提高產(chǎn)量構(gòu)成因素，但產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的關(guān)系十分復(fù)雜，前人對此進行過大量研究，但結(jié)論不盡一致。馮亞平等[12]認為影響花生單株生產(chǎn)力的農(nóng)藝性狀主要是百仁重、百果重、出米率和總分枝數(shù)。陳紅等[15]的研究結(jié)果表明，影響花生單株產(chǎn)量的農(nóng)藝性狀主要是結(jié)果枝數(shù)和單株飽果數(shù)。黃楊等[2]認為適當增加總分枝數(shù)，有利于提高花生單株產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，側(cè)枝長度和結(jié)果枝數(shù)與單株生產(chǎn)力呈極顯著正相關(guān)，主莖高度和飽果數(shù)與單株生產(chǎn)力呈顯著正相關(guān)；總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)與單株生產(chǎn)力具有明顯的線性效應(yīng)。單株生產(chǎn)力與總分枝數(shù)呈極顯著負偏相關(guān)，總分枝數(shù)對單株生產(chǎn)力表現(xiàn)為直接負向作用；單株生產(chǎn)力與結(jié)果枝數(shù)和飽果數(shù)呈極顯著正偏相關(guān)，二者均對單株生產(chǎn)力表現(xiàn)為直接正向作用。

本研究結(jié)果表明，主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀可聚為6個主成分，累計貢獻率達88.138 0%，說明這6個主成分包含了考察性狀的大部分信息，能夠反映所控制的各性狀之間的相互關(guān)系。在影響花生產(chǎn)量的第1主成分因子中，主莖高度和側(cè)枝長度可以同時向好的育種方向發(fā)展。因此，在花生育種中，首先要側(cè)重于植株性狀的改良，其次可通過提高結(jié)果枝數(shù)、單株生產(chǎn)力、油酸含量等，實現(xiàn)花生產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的整體改良。

綜上所述，栽培環(huán)境、栽培模式、品種來源、遺傳背景不同，花生的產(chǎn)量與各性狀之間關(guān)系的研究結(jié)果就會出現(xiàn)較大差異。因此，在今后的花生多功能育種中，應(yīng)綜合考慮多性狀因子，不能出現(xiàn)“短板”，同時重視不同性狀間的相互協(xié)調(diào)，平衡各關(guān)聯(lián)點，并根據(jù)生產(chǎn)與市場需求及時調(diào)整育種目標，加強常規(guī)育種技術(shù)與現(xiàn)代育種技術(shù)的結(jié)合，培育早熟、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)專用、抗逆等適應(yīng)性廣、穩(wěn)產(chǎn)性好的花生新品種，為花生生產(chǎn)的發(fā)展提供物質(zhì)保證。