甜玉米自交系性狀的相關(guān)分析和主成分分析

李圓

通過利用SAS軟件對40個甜玉米自交系的5個性狀進行了相關(guān)分析和主成分分析。結(jié)果表明前4個主成分的累積方差貢獻率已達(dá)到86.85%，可以用來表示全部性狀的信息，因此只需研究前4個主成分即可達(dá)到分析目的。40個甜玉米自交系可以分成4類，根據(jù)各類的特點可以對自交系品系進行相關(guān)選擇，減少優(yōu)良自交系決選的工作量。通過對相關(guān)系數(shù)矩陣的分析，說明甜玉米自交系性狀中的任何幾個都無法決定整個植株的品質(zhì)優(yōu)劣，甜玉米的品質(zhì)好壞是由株高、穗位高、葉片數(shù)、莖粗等共同決定的，因此在選育品種時不能只依據(jù)某一性狀來進行選擇，而是要靠所要生產(chǎn)和選育的目標(biāo)性狀進行整體甄選。

一、材料與方法

1、試驗時間、地點

本研究的田間試驗于2018年在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)后山農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院的試驗農(nóng)場進行，室內(nèi)試驗在育種系實驗室進行。

2、試驗材料

（1）材料。40個甜玉米自交系

（2）試驗進度計劃。試驗材料甜玉米的40個自交系的準(zhǔn)備和試驗地的田間規(guī)劃、設(shè)計。5月28日播種，然后按情況及時進行間苗、定苗、追肥、除草、灌水、培土、授粉及套袋等。在成熟期收獲時連同紙牌一起取下，進行考種，考種主要記錄及測定的項目包括：株高、穗位高、葉片數(shù)、莖粗。對試驗數(shù)據(jù)進行整理、分析。

3、試驗方法

采用SAS統(tǒng)計軟件進行簡單相關(guān)分析和主成分分析。采用相關(guān)系數(shù)矩陣進行主成分分析，根據(jù)累計貢獻率大于85%時確定保留的主成分，計算主成分得分和品種綜合評價得分。主成分得分由SAS軟件計算，公式為y=al x1+a2 x2+…+am xm，式中y為主成分得分，am為特征向量，xm為標(biāo)準(zhǔn)化變量。

二、結(jié)果與分析

分別用x1， x2， x3， x4， x5表示株高、穗位高、葉片數(shù)、莖粗、果穗重，用這些指標(biāo)進行分析。

1、主成分分析

我們可以從表1中得出結(jié)論：第一主成分分量的方差為4.620706，單獨說明總變異的（整個原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)變異）46.21%;第二主成分分量方差為2.181111，單獨說明總變異的21.81%;第三主成分分量方差為1.301099，單獨說明總變異的13.01%;第四主成分分量方差為0.581856，單獨說明總變異的5.82%。前4個主成分的累積方差貢獻率已達(dá)到86.85%，（46.21%+21.81%+13.01%+5.82%）>85%，即前4個主分量所構(gòu)成的信息量為總信息量的86.85%，幾乎反映了全部信息，表明原來5個變量反映的信息可由4個主成分反映總信息量，因此只需分析討論第一、第二、第三及第四主成分即可。

2、相關(guān)分析

對40個自交系5個性狀的數(shù)據(jù)進行計算得到表2的相關(guān)矩陣。

通過利用相關(guān)系數(shù)的分析方法和表2相結(jié)合后可以知道5個變量之間的相關(guān)性。株高與穗位高達(dá)到極顯著相關(guān)，說明穗位高與株高密切相關(guān)，株高越高穗位高越高。株高與果穗重呈顯著相關(guān)，說明株高越高，果穗越重。穗位高與葉片數(shù)、莖粗呈顯著相關(guān)。葉片數(shù)與莖粗呈顯著相關(guān)，表名葉片數(shù)越多，莖桿越粗。通過顯著性判斷說明這些甜玉米自交系性狀中的任何一個或幾個都無法決定整個植株及其產(chǎn)品的品質(zhì)優(yōu)劣，甜玉米的品質(zhì)好壞是由株高、穗位高、葉片數(shù)、莖粗等共同決定的，因此在選育品種時不能只依據(jù)某一性狀來進行選擇，而是要靠所要生產(chǎn)和選育的目標(biāo)性狀進行綜合性的甄選。

由以上得知，在本試驗中前4個主成分的累積方差貢獻率已達(dá)到86.85%，其所表達(dá)的綜合信息可以用來表示全部性狀的信息，因此把5性狀變量的分析轉(zhuǎn)換成了對4個主成分的分析，大大減少了分析的工作量，在確定了各成分間的相互關(guān)系的同時也證實了前人所親睞的主成分分析法確實是分析多個性狀的既簡潔方便又確實可靠的方法，同時也為其他各方面的研究提供了便利的基礎(chǔ)條件。結(jié)論為，親本的選配效果和育種水平的提高是依據(jù)綜合性狀因子來達(dá)到的，因此要注重的是對綜合性狀的整體優(yōu)化，而不是單一地針對某一性狀。

（作者單位：652500云南省玉溪市澄江市種子管理站）