基于應用全息生育適度系數法對黃芪新品種評價研究△

宋振華，王富勝，劉效瑞，尚虎山，王興政

(1.甘肅省定西市農業技術推廣站，甘肅 定西 743000；2.甘肅省定西市農業科學研究院，甘肅 定西 743000)

·中藥農業·

基于應用全息生育適度系數法對黃芪新品種評價研究△

宋振華1，王富勝2*，劉效瑞2，尚虎山2，王興政2

(1.甘肅省定西市農業技術推廣站，甘肅 定西 743000；2.甘肅省定西市農業科學研究院，甘肅 定西 743000)

目的：應用全息生育適度系數法原理對黃芪新材料進行全面合理科學評價，為優良品種推廣提供技術支撐。方法：對10個黃芪新品種(系)的產量、品質、抗病性及主要農藝性狀等14個因子連續3年進行系統觀測及綜合分析與評價。結果：HQZX04-07-02屬優良品種，隴芪2號、HQZX04-09-01、HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、隴芪3號、NJZX01屬一般品種；CK(隴芪1號)、HQZQ04-07-10、JLHQ12-01屬于較差品種。結論：篩選出綜合性狀優良的黃芪新品種(系)，為推廣黃芪新品種提供了科學依據。

黃芪新品種；全息生育系數法；綜合評價

長期以來，育種工作者在對農作物新品種(系)進行評價時，多采用方差分析和產量平均數間單一比較檢驗的方法，對參試材料的平均產量只進行簡單的比較，而對一個新品種(系)的其它指標和產量構成性狀、內在質量、商品性狀、抗病性、抗逆性等因子只進行直觀比較分析，其分析結果相互獨立，無關聯性，不能綜合準確評價品種(系)的優劣。應用全息生育適度系數分析法[1]，綜合評價作物新品種(系)，可以更加全面、客觀、準確的判別品種(系)的綜合性狀，并在小麥、水稻、玉米、大豆、谷子、藥材當歸等作物育種工作中得到應用，并取得了較好的效果。

黃芪Astragalusmembranaceus是重要的常用藥材之一，隨著黃芪醫療保健作用和產業開發的不斷深化，2014年僅甘肅省定西市黃芪種植面積就達2萬hm2，總產干品6.5萬t以上，規模占全國的40%左右，黃芪業已成為定西市的優勢中藥材之一。鑒于與此，我們于2000年立項開展了“黃芪優質高產抗病新品種選育研究”課題。該項研究我們采用全生育期適度系數法對當前應用及正在選育的10個黃芪品種(系)進行了綜合評價[2-3]，旨在探討該方法在黃芪新品種(系)綜合評價中的應用價值，為黃芪新品種選育和推廣提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料及來源

參試10個品種(系)：CK(隴芪1號)、隴芪2號、隴芪3號、JLHQ12-01、HQZX04-07-02、HQZX04-04-01、NJZX01、HQZQ04-07-10、HQZX04-09-01、HQZX04-03-03。其中隴芪1號、隴芪2號和隴芪3號經甘肅省農作物品種審定委員會認定定名，其余均為甘肅省定西市農業科學研究院自主選育的黃芪高代新品系。

1.2 試驗方法

試驗設在定西市農業科學研究院隴西首陽鎮中藥材規范化種植園區和定西市農業科學研究院安定區西川農業試驗場等兩地。試驗區海拔1760～1890 m，年均降水量485～515 mm，年均氣溫6.5～7.4 ℃。土壤為耕種黃綿土和黑麻土，質地均為中壤，肥力均勻，前作均為春小麥。0～20 cm土層土壤含有機質10.052～11.200 g/kg、全氮0.673～0.795 g·kg-1、全磷0.981～1.193 g·kg-1、水解氮0.057～0.059 g·kg-1、速效磷0.062～0.065 g·kg-1、速效鉀0.325～0.331 g·kg-1，pH值8.2～8.3。試驗地四周無圍墻、樹木及高桿作物和其它障礙物影響。

參試材料共10個品種(系)，3次重復，隨機區組排列。小區面積15 m2，長寬比=5/3，四周筑寬50 cm，高20 cm地埂，便于觀測記載及管理。栽植前均勻畝施磷酸二銨10 kg，配施尿素5 kg，硫酸鉀3 kg，肥料全部用作基肥一次性施入土壤。采用行植平擺苗栽植方式，行距30 cm，株距15 cm，每小區植10行，保苗率90.3%。各小區生產條件和管理水平相同。收獲時，各小區去掉兩邊行、兩端各去掉50 cm，以實際收獲面積計產。

觀測記載：全生育期進行觀測記載，記載返青期、出苗率、于9月25日測定植株地上部冠高、冠幅、葉片數、葉面積及葉病率；于采挖期10月25日在田間分小區測定地下部根系主根長、蘆頭徑粗、側根數、鮮根重、級別、小區產量、根腐病發病情況等，同時各品種(系)分別現場取根系樣品1000 g，待自然風干后測定內在質量。

1.3 評價方法

1.3.1 目標標準的確立 依據當地生產生態條件和黃芪育種目標，所考察的多數因子以對照品種的相應因子為目標標準(正向)。黃芪栽培經驗表明，株高愈矮其根系產量愈高，株高目標標準閾值確定為56.5 cm較切合生產實際，冠幅和側枝數以對照表現值為目標標準閾值，凡高于閾值表現者，均按方法要求進行倒數處理。3個質量性狀的目標標準為：總灰分愈低愈好，以2.6%為標準，進行倒數計算；浸出物和黃芪甲苷愈高愈好，以對照品種隴芪1號含量為目標標準閾值進行計算。

1.3.2 計算全息生育適度系數 根據張俊儒等介紹的方法，對所有參試品種(系)的14個考察因子按對應目標標準為1，求解生育適度系數為：

GSMCij=Growstate(i)/Goalstandard(j)

i=1，2，3，…，n為生育結構狀態因子記錄值；j=1，2，3，…，m為該生育結構狀態因子目標標準值。

1.3.3 品種屬性分類 計算各參試品種的全息值和全息總評系數，其公式表達為：

CIC=Bread(i)(S多)/Goalstandard(S多))，或CIC=Bread(i)(S多∥n)/Goal.standard(S多/n)

式中，i=1，2，3，…，n為所有參試品種。根據一組品種總評系數的極差[4]，將參試品種分為3類：優良類、一般類和較差類。

1.3.4 評價指標 根據黃芪高產優質抗逆等性狀與農藝表現的相關程度，以參試品種(系)的株高、冠幅、小葉面積、分枝數、主根長、單根鮮重、側根數、蘆頭徑粗、根腐病率、特等品出成率、總灰分、浸出物、黃芪甲苷、平均產量等14項作為參考指標。根據黃芪新品種選育實踐，株高、冠幅、分枝數、側根數、根腐病率、總灰分以參試品種的最低表現值為目標標準閾值，其余參考指標均以對照品種的相應指標為目標標準，對株高、冠幅、分枝數、側根數、根腐病率、總灰分等項進行倒數計算。得出不同品種(系)各評價指標的全息生育適度系數集，然后按照優良、一般、較差3個屬性級別對參試品種(系)考察性狀進行分屬歸類。

2 結果與分析

2.1 參試品種(系)間的直觀比較

所有參試品種(系)間的直觀比較列于表1。由表1看出，不同品種(系)的各項考察因子間均存在差異，并具有不同的優缺點。在所有參試品種(系)中，單產水平居首位的是HQZX04-04-01，但其內在質量表現一般；HQZX04-07-02的產量較高(居第二位)，但內在質量、特等品出成率、蘆頭粗度均居首位，表現出較好的優勢，但是其主根長度和葉面積均較小，對總體結構的負面影響較大；隴芪3號的產量雖然較低(居第六位)，但其內在質量最優、根腐病發病率較低，是較好的優質、抗病品種；產量居第三位的是NJZX01，其根腐病發病率最高，主根長度最小，其余考察因子也優于對照種；所有參試品種(系)中表現較差的是HQZX04-03-03、HQZX04-09-01和HQZQ04-07-10單產水平均低于對照。

2.2 參試品種(系)性狀的全息生育適度系數(GSMC)

不同參試品種(系)性狀的全息生育適度系數(GSMC)列于表2。由表2可見，不同品種(系)同一性狀表象差異也比較顯著。10個品種(系)14個性狀表現的集中趨勢(平均數)顯示除株高、分枝數、根腐病率和總灰分表現較差外，其余10個考察因子均表現顯著(全息系數≧1.0000)，表現最顯著的是單株鮮根重，全息系數為1.3717。對不同品種(系)各性狀表現的離散程度(s)分析表明，14個性狀表現中，離散度表現較高的有產量、單株鮮根重、根腐病率、特級品出成率、葉面積、主根長、分枝數、蘆頭徑粗和黃芪甲苷等，其中產量的離散度最大(S=0.3171)。

表1 不同參試品種(系)黃芪綜合性狀比較

表2 黃芪不同參試品種(系)性狀的全息生育適度系數

從各性狀的變異系數可以看出，變異幅度最大的是根腐病率，為51.493 5%，表明參試品種(系)的抗病性差異較大，為選育抗病品種可提供技術依據，其次為產量、側根數和主根長，可為選育豐產性、商品形好的品種提供材料，其余參數的變異幅度均小于20%。

2.3 各參試品種(系)的綜合表現評價

表3反應了各品種(系)14個性狀的綜合表現結果。從表3可見，HQZX04-07-02、隴芪2號、HQZX04-09-01的綜合表現依次居前三位，其余依次為HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、隴芪3號和NJZX01。HQZX04-07-01和HQZX04-07-02的產量最高，各性狀表現均優于對照，是比較優良的新品種(系)。從表4可見，10個黃芪新品種(系)全息綜評系數最大值與最小值構成了全部參試品種綜合表現的區間(△總=0.2451)，將參試品種分為3個類別(△分=0.0817)，即優良、一般和較差。從表4可以看出，HQZX04-07-02屬優良品種；隴芪2號、HQZX04-09-01、HQZX04-04-01、HQZX04-03-03、隴芪3號、NJZX01屬一般品種；CK(隴芪1號)、HQZQ04-07-10、JLHQ12-01屬于較差品種。

表3 黃芪參試品種(系)的全系生育值及綜評系數

表4 參試品種組內品種(系)屬性分類

3 結論與討論

全息生育適度系數評價法認為，在一組品種內，不同品種各表現結構狀態因子，在相對于目標標準為1進行比較后，構成了各品種綜合表現的一個無量綱系數集，所考察的全部因子系數之和為該品種的綜合表現結構，綜合結構數值的大小反應了品種的綜合表現能力。

本文通過全息生育適度系數法對10個黃芪新品種(系)綜合評價表明，與對照隴芪1號相比較，所有參試材料的綜合表現總體都達到了相近和以上水平，HQZX04-07-02的各性狀及綜評系數均優于對照，居所有參試材料首位，可以作為今后大面積推廣的黃芪新品種。隴芪3號在參試品種中根腐病發病率最輕，對該品種的進一步研究有助于選育出抗黃芪根腐病的新品種。HQZX04-07-02的特等品出成率和內在質量最好，亦可作為今后推廣的優質黃芪新品種。

在新品種選育過程中以對照作為比較目標標準是育種工作者常用的方法，但對照各個性狀的獨立與綜合表現并非都最佳；采用一組品種不同性狀表現的最佳值作為目標標準，既兼顧了一組品系中各個品系的優良性狀，又使各自的全部(考察)性狀表現得到充分表現，從另一個側面也反映了一組參試品種對生產生態環境條件的適應能力，將其作為目標標準，應用結果比單一的采用對照作為目標標準更能反映一個品種的綜合表現能力。

[1] 張俊儒，周寬基，王世紅，等.作物品種評價新方法——全息生育適度系數法[J].安徽農業科學，2007，35(21)：6345-6347；6356.

[2] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[S].北京：中國醫藥科技出版社，20010：212-213

[3] 魏永紅，胡建萍，楊清.甘肅省縣域特色農業發展探求——岷縣黃芪生產經營現狀、前景及對策[J].甘肅農業，2004，21(12)：41-42.

[4] 張磊，楊天育，何繼紅，等.全息生育適度系數法在谷子新品種綜合評價中的應用[J].甘肅農業科技，2011，(1)：10-13.

Evaluation of the New Varieties of Astragalus by Using the Appropriate Coefficient Method of Holographic Growth

SONG Zhenhua1，WANG Fusheng2，LIU Xiaorui2，SHANG Hushan2，WANG Xingzheng2

(1.Dingxi Agricultural Technology Promotion Station，Dingxi，Gansu 743000，2.Dingxi Academy of Agricultural Sciences，Dingxi，Gansu 743000，China)

Objective：To evaluate reasonably and scientifically the new materials of astragalus by using the principle of the appropriate coefficient method of holographic growth，providing technical support for popularization of good astragalus varieties.Methods：14 factors of production，quality，disease resistance and main agronomic traits of 10 new varieties(lines) of astragalus were observed and analyzed in 3 consecutive years.Results：HQZX04-07-02 is excellent variety，Longqi 2，HQZX04-09-01，HQZX04-04-01，HQZX04-03-03，Longqi 3，NJZX01 belong to general varieties；CK (Longqi 1)，HQZQ04-07-10，JLHQ12-01 belong to poor varieties.Conclusion：the selection of new variety (line) of astragalus，which is excellent in comprehensive characteristic，has provided the scientific basis for the popularization of new astragalus varieties.

New Astragalus variety；coefficient method of holographic growth；comprehensive evaluation

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.8.015

2015-01-26)

甘肅省中藥材產業科技攻關項目(GYC13-05)

*

王富勝，副研究員，研究方向：中藥材黃芪新品種選育及推廣；Tel：18993208091，Email：281984956@qq.com