玉米雜交種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

孟靜嬌 張樹明 劉婷婷 陳國斌

（1.保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 云南保山678000；2.龍陵縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 云南龍陵678300）

玉米是世界上重要的糧、經(jīng)、飼兼用作物，現(xiàn)在玉米育種雖以高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、廣適為目標(biāo)，但仍以高產(chǎn)為核心。玉米產(chǎn)量是一個復(fù)雜的數(shù)量性狀，受多個性狀因素共同作用，弄清各性狀因素對產(chǎn)量的影響程度，對育種選擇具有重要意義。灰色關(guān)聯(lián)度分析是一種定量地描述事物或因素之間相互變化的情況，即變化的大小、方向與速度等相對性的方法[1]，近年來常被用于研究玉米主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)系[2-6]。由于不同研究者所用材料不同，結(jié)果也不盡相同。本文作者利用2020 年紅河州農(nóng)科院玉米聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)（中海拔）一組保山試點(diǎn)12 個參試品種（組合）的11 個性狀為研究材料，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對玉米雜交種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)系進(jìn)行分析，旨在探明各主要農(nóng)藝性狀對玉米產(chǎn)量的影響程度，為本地區(qū)玉米高產(chǎn)育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料來源

研究材料來源于2020 年紅河州農(nóng)科院玉米聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)（中海拔）一組保山試點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果。12 個參試品種：紅單24 號、紅單25 號、紅農(nóng)7 號、紅農(nóng)8 號、茂單199、中墾玉197、鵬白玉58、景玉8 號、農(nóng)華718、農(nóng)華721、先農(nóng)518、海禾2 號（CK）。采用的11 個性狀：生育期、株高、穗位高、穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、出籽率、產(chǎn)量。各性狀原始值列于表1。

試驗(yàn)在保山市隆陽區(qū)板橋鎮(zhèn)小永村進(jìn)行，海拔1 680 m，地塊平整，地力較均勻，肥力中等，前茬為大麥。采用隨機(jī)區(qū)組排列，3 次重復(fù)，小區(qū)面積20 m2，5 行區(qū)，長5 m、寬4 m，每行24 株，雙株留苗，密度4 000 株/畝，四周留保護(hù)行，實(shí)收中間3 行計(jì)產(chǎn)。認(rèn)真精細(xì)進(jìn)行田間栽培管理，嚴(yán)格按試驗(yàn)方案要求進(jìn)行調(diào)查記載和數(shù)據(jù)處理。

1.2 分析方法

分析原理：按照灰色系統(tǒng)理論，將12 個參試品種視為一個灰色系統(tǒng)，11 個性狀各為該系統(tǒng)中的1 個因素。以產(chǎn)量作為母序列，其余10 個性狀為子序列，計(jì)算各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度大，說明該性狀與產(chǎn)量的關(guān)系緊密，則對產(chǎn)量影響較大；關(guān)聯(lián)度小，說明該性狀與產(chǎn)量的關(guān)系疏遠(yuǎn)，對產(chǎn)量的影響較小。由此便可比較各性狀間的相對重要性。

計(jì)算方法：①數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。用各個性狀原始值減去同一性狀平均值后再除以同一性狀標(biāo)準(zhǔn)差即得到均值為0、方差為1 的無量綱標(biāo)準(zhǔn)化新序列。②計(jì)算絕對差值。計(jì)算母序列（產(chǎn)量）與各子序列（各性狀） 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的絕對差，找出最大與最小絕對差。③計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)。關(guān)聯(lián)系數(shù)=（最小絕對差+最大絕對差）/（各絕對差+0.5×最大絕對差），0.5 為分辨系數(shù)。④求關(guān)聯(lián)度。各個子序列所有關(guān)聯(lián)系數(shù)的平均值即為該序列（性狀）與母序列（產(chǎn)量）的關(guān)聯(lián)度。具體的計(jì)算和輸出結(jié)果采用DPS 7.05 軟件。

表1 參試品種各性狀原始值

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分析

由表2 可知，各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度大小順序：穗長＞株高＞百粒重＞生育期＞行粒數(shù)＞穗粗＞穗位高＞穗行數(shù)＞出籽率＞禿尖長。根據(jù)關(guān)聯(lián)分析原理，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)較緊密的性狀是穗長、株高和百粒重，其次是生育期和行粒數(shù)，再次是穗粗、穗位高、穗行數(shù)，出籽率和禿尖長與產(chǎn)量關(guān)系較為疏遠(yuǎn)。

2.2 各主要農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)度分析

分別將各農(nóng)藝性狀作為母序列，其余性狀作為子序列求得各性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣。由表3 可知，各農(nóng)藝性狀間是有關(guān)系的，植株性狀間、穗部性狀間、植株性狀與穗部性狀間都有著不同程度的關(guān)聯(lián)，相互影響。其中，生育期與百粒重和株高、株高與穗長和穗位高、穗長與行粒數(shù)、穗粗與穗行數(shù)和百粒重間關(guān)系較為密切，這種關(guān)聯(lián)與實(shí)際是相符的。對于所有性狀而言，生育期和株高與其他性狀的關(guān)聯(lián)度都比較大，而禿尖長和出籽率與其他性狀的關(guān)聯(lián)度都較小，說明生育期和株高是與多個性狀相互影響的重要農(nóng)藝性狀，禿尖長和出籽率相對不敏感。

表2 各性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，對玉米雜交種產(chǎn)量影響較大的主要農(nóng)藝性狀為穗長、株高和百粒重，出籽率和禿尖長的影響較小，因此，在保山選育玉米雜交種時，要注重選育果穗偏長、株高適中偏上、粒大粒重的飽滿長穗型品種，并且不能忽略對生育期、行粒數(shù)、穗粗和穗行數(shù)的選擇。同時，玉米是一個有機(jī)的生物體，各性狀間相互影響，只有將所有性狀結(jié)合起來考慮，才能選育出優(yōu)良品種。總之，在實(shí)際育種中，既要考慮產(chǎn)量的主導(dǎo)因素，也要兼顧各性狀協(xié)調(diào)發(fā)展，最大限度地發(fā)揮玉米品種自身各因素的增產(chǎn)潛力。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法在研究多元性狀的相關(guān)關(guān)系上，與傳統(tǒng)回歸分析、相關(guān)分析、通徑分析等方法相比，克服了所需樣本量大、處理繁瑣等缺點(diǎn)，因其簡單便捷又不失科學(xué)合理，被廣泛用于農(nóng)作物區(qū)域試驗(yàn)的品種綜合評價和性狀相關(guān)分析上。同時，該方法也受試驗(yàn)材料、生態(tài)區(qū)域、當(dāng)年氣象條件及生產(chǎn)水平等因素的制約。因此，在應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法時，需針對具體的材料、環(huán)境等因素進(jìn)行研究，并根據(jù)分析結(jié)果對育種材料采取相應(yīng)的技術(shù)措施，以選育出適宜當(dāng)?shù)氐挠衩赘弋a(chǎn)新品種。

表3 各性狀間的關(guān)聯(lián)矩陣