灰關聯熵在長江中游雜交油菜新品種農藝性狀與產量關系分析中的應用

王軍威 鄒俊 甄才紅

摘要 ? ?本文對2017—2018年度長江中游區11個國家油菜新品種的農藝性狀與單株產量進行灰關聯熵分析。結果表明，各性狀與單株產量的熵關聯度為硫苷0.979 3、菌核病發病率0.980 8、菌核病發病指數0.980 6、株高0.986 3、有效分枝數0.973 4、單株產量0.989 4、千粒重0.980 7、角粒數0.984 8、單株有效角數0.987 6;熵關聯順序為單株產量、單株有效角數、株高、角粒數、菌核病發病率、千粒重、菌核病發病指數、硫苷、有效分枝數，本結果可為長江中游區雜交油菜品種選育指明方向。

關鍵詞 ? ?雜交油菜;品種;灰關聯熵分析;農藝性狀;產量;長江中游區

中圖分類號 ? ?S565.4 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）15-0001-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?Grey relation entropy analysis was carried out on the yields and correlated characters of 11 new national rape varieties in the middle reaches of Yangtze River from 2017 to 2018. The results showed that the entropy relation grade between each character and yield was as follows： the thioglycoside was 0.979 3， the incidence of sclerotinia was 0.980 8， the index of sclerotinia was 0.980 6， the plant height was 0.986 3， the effective branch number was 0.973 4， the yield per plant was 0.989 4， the 1 000-grain weight was 0.980 7， the seed number per pod was 0.984 8， and the effective pod number per plant was 0.987 6. The entropy relation order was yield per plant， effective pod number per plant， plant height， seed number per pod， incidence of sclerotinia， 1 000-grain weight， index of sclerotinia， thioglycoside， effective branch number. Accordingly， the breeding direction of hybrid rapeseed varieties in the middle reaches of the Yangtze River can be determined.

Key words ? ?hybrid rape; variety; grey relation entropy analysis; agronomic character; yield; middle reaches of Yangtze River

我國是油菜生產大國，種植面積和油菜籽產量約占全球的1/3。雙低雜交油菜是我國長江流域重要的越冬作物，近年來，由于農戶種植油菜品種習慣多年不變，品種退化混雜嚴重，降低了油菜的品質和抗性。因此，選育多抗、優質、高產雜交油菜新品種成為了育種工作的主要目標。本文運用灰色系統理論，把灰關聯分析和熵有機結合起來，建立了基于灰關聯熵理論的產量與相關性狀影響因素的分析模型[1]，以明確性狀對油菜產量的影響程度。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

試驗在信陽市農業科學院試驗基地進行，供試地塊土質為白散土，土壤含有機質24.6 g/kg、水解氮68.5 mg/kg、速效磷18.5 mg/kg、速效鉀87.3 mg/kg。

1.2 ? ?供試材料

試驗品種為2017—2018年度長江中游區國家油菜新品種區域試驗參試品種，共11個，分別是創油雜16號、中油769、川油66、灃油827、華油雜82、利油雜178、黔油雜1718、贛油雜702、灃油729、華油雜12、陽光165，分別以K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11表示。

1.3 ? ?試驗設計

試驗共設11個處理，即每個品種為一個處理，其中以華油雜12作對照（CK）。3次重復，采用隨機區組設計，小區面積20 m2，四周設有保護行。試驗于2017年10月4日播種，人工條播，株行距8 cm×33 cm，栽植密度37.5萬株/hm2， 2018年5月15日收獲。

1.4 ? ?調查內容與方法

收獲期每小區隨機選取10株進行考種，主要考察項目為硫苷含量、菌核病發病率、菌核病發病指數、株高、有效分枝數、單株有效角數、角粒數、千粒重、單株產量;統計各品種的小區平均產量。以各性狀的平均值作為原始數據（表1）。

1.5 ? ?灰關聯熵分析方法

灰關聯分析是信息系統分析的有效手段，是灰色系統體系中的一類重要方法[2]。通過灰關聯熵分析方法，可以從中分析出主要影響因素和影響順序。

1.5.1 ? ?灰關聯系數的計算。以油菜小區產量作為參考數列X0，其他9個性狀為比較數列Xi，數據標準化處理[3]，即：

由熵關聯度準則可知，比較列的熵關聯度越大，則比較列與參考列的關聯性越強。

2 ? ?結果與分析

以2017—2018年度國家長江中游油菜新品種區域試驗參試品種產量X0為參考數列，以選取的9個對產量影響較大的性狀為比較數列，數據標準化處理后，按上述公式（1）求得灰關聯系數及關聯度（表2）。

由灰關聯系數分布映射公式（2）計算出分布密度值Ph（表3）。

由灰熵公式（3）和灰關聯熵公式（4）計算出比較列的灰關聯熵H（ξi），再由公式（5）計算得出熵關聯度Ei（Xi），計算結果見表4。

從表4可以看出，單株產量、單株有效角數、株高、角粒數和菌核病發病率對油菜產量的影響較大，千粒重、菌核病發病指數、硫苷及有效分枝數的影響較小。因此，在選育適合長江中游地區種植的雜交油菜新品種過程中，應選擇單株產量高、單株有效角數多、株高偏高、角粒數多和抗菌核病的親本材料，兼顧千粒重大、硫苷含量較低、有效分枝數量適宜、株型緊湊等相關性狀。

3 ? ?結論與討論

分析結果表明，影響油菜產量的性狀依次為單株產量、單株有效角數、株高、角粒數、菌核病發病率、千粒重、菌核病發病指數、硫苷、有效分枝數。這與其他學者用相關、回歸、通徑分析方法的研究結果基本吻合[4-5]。在選擇和利用一些農藝性狀好、優質、早熟及高抗[6]的親本材料測配雜交組合時，采用灰關聯熵分析方法，可以找出測配雜交組合的產量與相應農藝性狀之間的關系，保證高產的同時兼顧品種的品質和抗性，及時淘汰不合格的雜交組合，選育出高產、優質、高抗等具有強雜種優勢的新組合，且其分析結果與育種實踐基本一致。角粒數對產量影響較大[7]，一般來說，角粒數增加1粒，產量增加15%。成熟期，長江流域雨水較多，通風透光性不好，菌核病發生嚴重，導致整株油菜死亡，對油菜產量影響嚴重[7]。有效分枝數對產量影響較小，現在要求密植，密度增加，分枝減少，油菜產量更多地靠群體數量而降低了分枝數量對產量的影響，這也為今后在區域內制定育種目標和方向提供了科學依據。

4 ? ?參考文獻

[1] 張岐山，郭喜江，鄧聚龍，等.灰關聯熵分析方法[J].系統工程理論與實踐，1996，16（8）：7-11.

[2] 鄧聚龍.農業灰色系統理論與方法[M].濟南：山東科學技術出版社，1998.

[3] 李學全，李松仁，韓旭里，等.灰色系統理論研究（1）：灰色關聯度[J].系統工程理論與實踐，1996，16（11）：92-95.

[4] 劉天城，黃楊桂，郭署玲，等.油菜產量構成因素的相關和通徑分析研究[J].中國油料，1984（1）：21-23.

[5] 程輝，王友華，何道君，等.用灰色局勢決策法多因素綜合評估甘藍型油菜早代自交系的一般配合力[J].中國油料作物學報，2007，29（3）：342-346.

[6] 趙合旬，張春雷，李光明，等.油菜高出規律研究與應用[J].湖北農業科學，2002（6）：45-48.

[7] 李玉芳，官春云.油菜菌核病菌侵染的組織病理學、致病及抗病機制的研究[J].作物研究，2005（增刊1）：327-331.