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国家第九轮甘蔗区试品种瑞丽点的同异分析

2016-11-19俞华先周清明孙有芳安汝东桃联安董立华杨李和郎荣斌冯蔚边芯经艳芬

现代农业科技 2016年4期
关键词:甘蔗品种

俞华先 周清明 孙有芳 安汝东 桃联安 董立华 杨李和 郎荣斌 冯蔚 边芯 经艳芬

摘要 采用同异分析法对国家第九轮区试瑞丽点的12个甘蔗品系(其中包括2个对照)进行综合评价,结果表明,同异分析为优秀的是柳城05-136、福农1110、云蔗05-49、云瑞06-189、云蔗06-80等5个品系材料表现优秀,均优于对照粤糖93-159和ROC22;其次是德蔗03-83、闽糖01-77表现良好,德蔗03-83的同一度和联系度约低于对照粤糖93-159而高于ROC22,闽糖01-77的同一度和联系度接近对照ROC22。以上7个品系材料可考虑进一步重点扩繁观察,结合同异分析综合评价结果,以期为区试材料在云南湿润气候生态区及其相似蔗区推广应用提供参考依据。其余材料综合性状皆次于双对照,仍需作进一步试验观察或给予淘汰。

关键词 甘蔗;品种;区试;同异分析;云南瑞丽

中图分类号 S566.103.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)04-0084-03

Similarity-difference Analysis of Sugarcane Varieties on Sixth National Sugarcane Regional Trial In Ruili Breeding Station

YU Hua-xian ZHOU Qing-ming SUN You-fang AN Ru-dong TAO Lian-an DONG Li-hua YANG Li-he

LANG Rong-bin FENG Wei BIAN Xin JING Yan-fen *

(Sugarcane Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan Yunnan 678600)

Abstract The similarity-difference analysis was adopted to make a comprehensive evaluation of the 12 sugarcane varieties of the nine round of national sugarcane regional trial at Ruili Breeding Station.The results showed that five varieties,Liucheng 05-136,Funong 1110,Yunzhe 05-49,Yunrui 06-189,Yunzhe 06-80 were excellent,the integrated performances were better than that of Yuetang 93-159and ROC22;two varieties,Dezhe 03-83,Mintang 01-77 were good,integrated and connection degree of Dezhe 03-83 was less than that of Yuetang 93-159 and higher than that of ROC22,integrated and connection degree of Mintang 01-77 were closed to ROC22. The seven strains may account for the focus of further propagation observations,combined with comprehensive evaluation results of different analysis,in order to provide for promotion application of test material in humid climate in Yunnan ecological zones and similar sugarcane area. The remaining material comprehensive characters were all inferior to double control,still need to further test for observing or giving out.

Key words sugarcane;varieties;regional trials;similarity-difference analysis;Ruili Yunnan

甘蔗是我国重要的糖料作物,选育高产高糖高抗的甘蔗新品种,是广大甘蔗育种工作者的主要目标。科学客观地评价参试品种特性与生产利用价值,是促进甘蔗品种更新换代的重要手段,也为甘蔗品种的鉴定和推广提供科学依据。同异分析法是郭瑞林等[1]提出的比较简单科学的分析方法,该方法可综合考虑多个性状、简便、区分度好[2]等优点,目前广泛用于小麦、马铃薯、大豆、水稻、 甘蔗、谷类等作物品种的综合评价中[3-8],为优良品种(系)的选择和培育起到了重要的作用。本文通过分析国家第九轮甘蔗品种区域试验2年新植1年宿根的试驗数据,采用同异分析法客观地评价各省甘科所及大学提供甘蔗品系材料的丰产性、稳定性、抗逆性、适应 性及综合表现,为区试甘蔗品系材料进行品种鉴定和在相似蔗区推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

2012年国家第九轮甘蔗品系宿根试验布置在云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站的试验基地上,云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站,位于北纬24°01′,东经97°51′,海拔780 m的水浇地,全年分旱雨两季,基本无霜,年平均气温21 ℃,属于南亚热带季风性湿润蔗区;第2年的新植试验于2013年在瑞丽站所辖的陇川基地进行,该试验基地位于北纬24°11′25″,东经97°45′,海拔923 m的水田,肥力均匀、排灌方便,前作为甘蔗。参试材料为福农1110、福农0335、粤甘40、粤甘42号、云蔗05-49、云蔗06-80、云瑞06-189、闽糖01-77、柳城05-136、、德蔗03-83、新台糖22、粤糖93-159,共计12个品种(系)。

1.2 试验设计

试验共设12个处理,即每个品种(系)为一个处理,其中以新台糖22(CK1)、粤糖93-159(CK2)作对照。3次重复,采用随机区组设计,5行区,行长6 m,行距1.1 m,小区面积32.7 m2。按区试方案下种,四周设保护行,田间管理和大田生产一样。

1.3 调查项目及方法

1.3.1 农艺性状。3月中旬完成播种,下种至分蘖结束的4—6月中,每15 d调查1次苗情,7月下旬至11月中旬调查生长速度,收获前完成调查株高、茎径、有效茎等农艺性状的调查,并实测蔗茎单产。

1.3.2 工艺性状。11月下旬至翌年3月,每月下旬调查锤度并且采样,在室内采用2次旋光法进行全面分析样品的出汁率、甘蔗蔗糖分、纤维分、重力纯度、还原糖分、蔗糖产量等指标。

1.4 评价指标

根据实施方案的要求,用新植、宿根作物季调查得到的甘蔗出苗率、分蘖率、宿根萌苗率、株高、茎径、单茎重、公顷有效茎数、蔗糖分、重力纯度、纤维分、蔗茎产量和含糖量等13个性状,2年新植1年宿根的平均值作为综合评价指标。

1.5 分析方法

参照参考文献[3]中的方法,设试验有n个参试品种,构成评价对象集V=(v1,v2,…,vn);有m个目标性状,构成评判性状集合X=(X1,X2,…,Xm)。各品种与性状的二元组合构成评价对象集A=V×X=(VhXk)(h=1,2,3,…,n;k=1,2,3,…,m)。其中,各性状在评价对象中有一个理想值,构成理想集B=(X01,X02,…,X0m)。在甘蔗品种区域试验背景下(设为W),品种与性状够成的集合A和理想对象集B,构成集对H(A,B)。定义A,B 两个集合的联系度为:μ(W)h=Ah+iBh,Bh=1-Ah(式中取i值为-1,Ah表示第h个品种各性状的同一度;Bh表示各性状在各品种中的理想集)。一般来说,联系度越大,品种表现越好,反之亦然。这种通过评价对象与理想对象的同异比较的分析方法称为同异分析法。

1.5.1 理想集。根据糖料甘蔗育种目标,株高、纤维分的理想值选中间值,还原糖采用性状最小值,其余性状的理想值取各性状的最大值,以Xok理想值取各性状的最大值,以Xok表示,构成理想集B=(X01,X02,…,X0m)。

1.5.2 构建评价品系各性状与理想性状的同一度矩阵P。据公式ahk=Xok/Xhk(当Xhk≥Xok时)及ahk=Xhk /Xok(当Xhk

1.5.3 性状的权重。采用灰色关联度法来确定,计算灰色关联度时,以含糖量为母因素进行分析,权重为各性状联系度占所有联系度之和的比重。

1.5.4 综合同一度的计算。依据公式U=P×WT,计算各品系与理想性状集的加权同一度矩阵U计算。计算各品系与理想对象集的加权同一度,公式为Ah=Σmk=1ahk·wk(h=1,2,3,…,n;k=1,2,3,…,m)。各品系的综合同一度,是相同品系各性状的加权同一度之和,公式为An=Σmk=1Ak。

1.5.5 联系度。在甘蔗品种区域试验背景下(设为W),品种与性状构成的集合A和理想对象集B构成集对H(A,B)。定义A、B 2个集合的联系度为:μ(W)h=Ah+iBh;Bh=1-Ah。式中,取i值为-1,Ah表示第h个品种各性状的同一度;Bh表示各性状在各品种中的理想集。一般来说,联系度越大,品种表现越好,反之亦然。

1.5.6 优劣评价。根据各品系联系度的范围大小,规定μ(W)≥0.800 0為优秀品系;0.700 0≤μ(W)<0.800 00为良好品种;μ(W)<0.700 00为一般品种。

2 结果与分析

2.1 参试品系的同一度及联系度比较

表1为各参试品种(系)的农艺性状及工艺性状,表2为10个性状与含糖量的关联度及各性状的权重。图1为各参试品种(系)各性状与理想性的同一度矩阵P,图2为各参试品种(系)与理想性状集的加权同一度矩阵U。由表3可知,参试的11个品系中,柳城05-136的同一度和联系度最大,分别为0.928 1、0.856 1,均超过双对照粤糖93-159(CK2)和ROC22(CK1);福农1110、云蔗05-49、云瑞06-189、云蔗06-80这4个品系的同一度和联系度均超过双对照粤糖93-159(CK2)和新台糖22(CK1),排列次序为前5位;德蔗03-83的同一度和联系度约低于粤糖93-159(CK2)而高于新台糖22(CK1),这6个品系可以考虑在当地大规模的推广用;闽糖01-77、粤甘40、福农0335、粤甘42这4个品系的同一度和联系度均低于双对照粤糖93-159(CK2)和新台糖22(CK1),优劣次序为9~12位;闽糖01-77的同一度和联系度接近新台糖22(CK1),粤甘40、福农0335、粤甘42这3个品系的同一度和联系度均低于双对照,同异分析为一般品系,可在其他蔗区作进一步的试验观察。

2.2 同异分析评价

根据参试10个甘蔗品系的评语对应的各品系联系度值域,柳城05-136、福农1110、云蔗05-49、云瑞06-189、云蔗06-80这5个甘蔗品系的联系度在0.856 1~0.801 6之间,都大于0.8,评价为优秀,并以柳城05-136最优;德蔗03-83、闽糖01-77的联系度分别是0.750 0和0.722 2,介于0.700 0~0.800 0之间,评价为良好品种。被评价为优秀和良好的7个品系中,除闽糖01-77的联系度接近新台糖22(CK1)外,其余几个甘蔗品系的联系度排位均优于当地大面积栽培品种新台糖22(CK1),可考虑生产示范和推广应用。粤甘40、福农0335、粤甘42联系度均小于0.700 0,评价为一般品系,需作进一步观察。

3 结论与讨论

本轮参加国家甘蔗区试试验的10个品系中,除粤甘40、福农0335、粤甘42等3个甘蔗品系的联系度低于双对照,同异分析评语为一般,可作进一步观察或淘汰外,其余7个甘蔗品系的同异分析评语为优良,可考虑在云南瑞丽及其相似气候蔗区推广应用。双对照粤糖 93-159(CK2)和新台糖22(CK1)的同异分析评语分别是均为良好,这与2个品种在云南瑞丽蔗区生产应用情况一致。

在评价过程中,权重系数的确定是比较关键的,必须严谨、周密地考虑育种目标、生态环境与实际生产等因素,同时还要据各性状的相对重要性并征求专家意见及查阅参考有关科技文献资料,权重系数的确定方法也很多,如德尔菲法、功效函数法、判断矩阵法等[7],本文采用灰色关联度法来确定权重系数。理想品种各性状值是评价参试品种的标尺,其性状的选择决定着分析结果的准确、可靠性。因此,理想品种的构建也是同异分析方法的关键环节。本文参加区式的甘蔗品系同异分析中理想品种的构建是以育种目标为基础,并结合实际表现,反应的是一批育种材料想要得到的理想值,因此各材料与理想品种的同异关联度不高。

目前,我国劳动力资源有限,人工工资上涨,为了减少甘蔗种植成本,提高甘蔗机械化程度将成为未来甘蔗选育种的重要方向,因此应注重抗倒伏性的选择;另外甘蔗在不同蔗区实行连片、区域化种植,更应该注重抗性的选择,因此在甘蔗品系评价标准中,加入更多的生理指标及抗性,如黑水病、梢腐病等,侧能跟能全面地评价甘蔗品系[9]。

4 参考文献

[1] 郭瑞林,杨春玲,关立,等.小麦品种区域试验的同异分析方法研究[J].麥类作物学报,2001,21(3):60-63.

[2] 郭瑞林,刘亚飞,吴秋芳,等.小麦品种区域试验四种分析方法的比较研究[J].麦类作物学报,2011,31(4):776-779.

[3] 郭瑞林,刘亚飞,王景顺,等.同异理论及其在小麦育种中的应用[J].麦类作物学报,2010,30(5):970-975.

[4] 张绍荣,龙国.应用同异分析法对马铃薯品种(系)综合评估[J].贵州农业科学,2005,33(3):34-35.

[5] 雷全奎,杨小兰,郭建秋,等.同异分析法对大豆新品系的综合评价[J].中国农村小康科技,2006(5):34-35.

[6] 扶定,王青林,马汉云,等.同异分析法在水稻品种区域试验中的应用[J].信阳农业高等专科学校学报,2002,12(4):10-11.

[7] 刘家勇,陈学宽,吴才文,等.同异分析法及其联系势测验在甘蔗品种区域化试验中的应用[J].西南农业学报,2008,21(3):613-617.

[8] 赵术伟.同异分析方法在谷子品种区域试验中的应用研究[J].辽宁农业科学,2006(1):38-40.

[9] 马文清,郭强,邱文武,等.利用灰色关联分析法评价甘蔗自育新品系[J].广东农业科学,2014(5):71-78.

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