黃曉莉,戴寶生,李蔚,閆振華,張華崇,趙樹琪
(黃岡市農(nóng)業(yè)科學院,湖北 黃岡 438000)
棉花是主要的經(jīng)濟作物。通過利用雜種優(yōu)勢,雜交棉一般具有較強的抗逆性、穩(wěn)產(chǎn)性。雜交棉在棉花生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用[1]。雜交棉的產(chǎn)量受基因型和環(huán)境的影響,在特定的生態(tài)區(qū)有相應(yīng)的產(chǎn)量結(jié)果及農(nóng)藝性狀組合。多數(shù)棉花主要農(nóng)藝性狀為數(shù)量性狀,通過分析棉花數(shù)量性狀對皮棉產(chǎn)量的影響,在棉花育種和栽培上有側(cè)重點的選擇主攻方向,對于促進棉花高產(chǎn)高效生產(chǎn)具有重要意義。
灰色關(guān)聯(lián)度分析是鄧聚龍教授提出的一種重要的灰色系統(tǒng)分析方法,與常規(guī)的數(shù)理統(tǒng)計學的相關(guān)分析是不同的,灰色關(guān)聯(lián)度分析通過利用一定的數(shù)學手段能夠?qū)⒁恍┗疑畔⑥D(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的信息,使人們在整體上對群體有一個準確的認識,其主要研究動態(tài)過程[2]。因灰色關(guān)聯(lián)度分析具有樣本量小、信息量大等優(yōu)點。灰色關(guān)聯(lián)度分析在水稻[2]、玉米[3]和小麥[4]等作物的遺傳育種分析方面得到較廣泛的探索和應(yīng)用。
戴寶生,等[5]對2013年湖北省棉花品種區(qū)域試驗19個棉花品種的產(chǎn)量及13個主要性狀進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。結(jié)果表明在常規(guī)棉的選育和高產(chǎn)栽培時,要選擇籽指較高、抗病性強的品種,同時注重結(jié)鈴性和早熟性。
朱協(xié)飛,等[6]對棉花核雄性不育系配制的10個組合進行主要農(nóng)藝性狀與皮棉產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明:對皮棉產(chǎn)量影響最大的性狀是單株鈴數(shù)。
本研究通過對雜交棉皮棉產(chǎn)量與11個主要農(nóng)藝性狀進行灰色關(guān)聯(lián)度分析,找出影響雜交棉產(chǎn)量的主導因素,為雜交棉新品種的選育提供科學依據(jù)。
試驗材料來源于2016年湖北省棉花品種區(qū)域試驗的11個雜交棉品種(系)。試驗品種為鄂雜棉10號、岡0996、華雜棉H922、中雜棉108、三雜棉九號、華雜棉H329、華惠13、ZY6、晶華棉114、方新棉1號、中棉1279,分別以代號品1~品11表示。
隨機區(qū)組排列,3次重復,小區(qū)面積20.0 m2,種植密度27000株/hm2。試驗分析的性狀包括:生育期、始果枝著生節(jié)位、霜前花率、黃萎病指數(shù)、枯萎病指數(shù)、纖維長度、比強度、馬克隆值、單株鈴數(shù)、鈴重、衣分、皮棉產(chǎn)量。
將 11個棉花品種皮棉產(chǎn)量和11個主要農(nóng)藝性狀因素看作一個灰色系統(tǒng)。設(shè)皮棉產(chǎn)量為參考數(shù)列,記為X0;其他主要農(nóng)藝性狀因素作為比較數(shù)列,生育期記為X1、始果枝著生節(jié)位記為X2、霜前花率記為X3、黃萎病指數(shù)記為X4、枯萎病指數(shù)記為X5、纖維長度記為X6、比強度記為X7、馬克隆值記為X8、單株鈴數(shù)記為X9、單鈴重記為X10、衣分記為X11。關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的計算方法參考呂銳鈴,等[2]的分析方法。
由于系統(tǒng)中各數(shù)量性狀物理意義不同,數(shù)據(jù)大小相差較大,因此對原始數(shù)據(jù)進行無量綱處理,轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列。無量綱化處理方式為標準化變換,標準化變換所得數(shù)據(jù)見表1。
表1 原始數(shù)據(jù)無量綱化處理
表2 產(chǎn)量與主要性狀的絕對差值
表3 產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)
根據(jù)表1數(shù)據(jù)得出皮棉產(chǎn)量X0與比較數(shù)列Xi各對應(yīng)點的絕對差值Δoi(k),結(jié)果見表2。
利用表2數(shù)據(jù)計算關(guān)聯(lián)系數(shù),分辨系數(shù)取0.1,分析結(jié)果見表3。
利用表3中比較數(shù)列的關(guān)聯(lián)系數(shù)計算棉花主要性狀與皮棉產(chǎn)量性狀X0 的關(guān)聯(lián)度,并按關(guān)聯(lián)度大小排列出關(guān)聯(lián)序,結(jié)果見表4。
表 4 皮棉產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀素的關(guān)聯(lián)度(ri)及排序(R)
影響雜交棉皮棉產(chǎn)量的因素是相當復雜的,通常采用常規(guī)的數(shù)理統(tǒng)計方法需要大量原始數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)要滿足特定的統(tǒng)計學假設(shè),應(yīng)用起來比較困難[7-10]。利用灰色關(guān)聯(lián)分析研究各性狀對產(chǎn)量影響的優(yōu)先次序已在海島棉、水稻、玉米和大麥等作物中得到了廣泛的應(yīng)用[8-10]。本研究表明雜交棉產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度大小依次為: 衣分(ri=0.52)>單株鈴數(shù)(ri=0.49)>單鈴重(ri=0.44)>黃萎病抗性指數(shù)(ri=0.41)>始果枝著生節(jié)位=霜前花率=比強度(ri=0.36)>生育期(ri=0.32)>枯萎病抗性指數(shù)(ri=0.31)>馬克隆值(ri=0.27)>纖維長度(ri=0.26),說明對雜交棉皮棉產(chǎn)量影響最大因素為衣分,之后依次為單株鈴數(shù)、鈴重,影響較小的因素為纖維長度和馬克隆值。研究結(jié)果進一步說明,在雜交棉組合的選育和高產(chǎn)栽培實踐時,要注重高衣分和結(jié)鈴性強的特性選擇,同時注重黃萎病抗性選擇,才能獲得較好的適合生產(chǎn)上應(yīng)用雜交棉新組合。