吉林省不同生育期组大豆品种间农艺性状的比较分析

，，，，，，，，，，

(1.蛟河市农业局，吉林 蛟河 132500；2.吉林省农业科学院/大豆国家工程研究中心，吉林 长春 130033)

0 引 言

大豆育种的关键除了亲本选配以外，对性状的选择也非常重要[1]。大豆产量的高低受诸多因素的影响，包括栽培措施及大豆植株主要农艺性状的表现等，各农艺性状之间同时存在着不同程度的相关性。在育种实践中，对一个性状的选择势必会影响到另一性状的遗传效果，充分利用各性状间的相关性，可为有效的间接选择育种提供依据[2]。

大豆生育期是大豆重要的适应性生态性状和生物学特性。生育期对品种布局、指导大豆生产起着重要作用，同时生育期的长短对农艺性状也有较大影响。国内外已报道了不少的相关研究，但是由于试验环境、试验材料的不同其结论不尽相同。刘念析等对大豆主要农艺性状进行相关性分析认为，营养生长期与一些主要农艺性状如株高、节数、分枝数等呈极显著正相关关系，而与百粒重呈极显著负相关关系[3]。许海涛等在对夏大豆产量与主要农艺性状相关性分析中指出，影响产量的主要因素有单株粒重、单株粒数、每荚粒数和抗倒伏性[4]。在大豆生育期与农艺性状及产量的相关性研究中发现，生育后期、全生育期与百粒重、产量呈显著正相关关系，且与单株粒重呈极显著正相关关系[5]。

灰色关联分析是基于灰色系统的灰色过程，它描述了某一时刻二个因素间的紧密(靠近)程度，适用于分析数据不完全的动态过程，分析的适应性广，近几年被广泛用于农业研究[6]。目前的研究多是分析各农艺性状之间的相关性，而按照不同生育期组分类，采用灰色理论综合单株粒重与农艺性状来分析它们间相互影响的报道很少。本研究利用吉林省新近选育的94份大豆品种为材料，于2013年和2014年通过对生育期及农艺性状之间的相关性及灰色关联度分析，明确不同生育期组大豆品种各农艺性状的相对重要性及品种间农艺性状的相关性，为吉林省不同区域高产大豆品种的选育和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点位于吉林省公主岭市范家屯镇吉林省农业科学院范家屯试验基地(43°72′N,125°09′E)。

1.2 试验材料

参试材料为吉林省近年审定的大豆品种94份，由吉林省农业科学院大豆研究所提供。其中，MG0组材料16份，MGⅠ组材料24份，MGⅡ组材料36份，MGⅢ组材料18份。

1.3 试验设计和方法

试验设3个区组(3次重复)。同一区组内每品种播种1行，行长1.5 m，株距0.05 m，行距0.6 m。调查生育期进程，分别记载播种期(V0)、出苗期(VE)、始花期(R1)、生理成熟期(R7)和完熟期(R8)。成熟收获后，每行随机选取5株进行考种，测定株高、主茎节数、分枝数、有效荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重。

1.4 数据分析

利用Microsoft Office Excel 2003进行大豆农艺性状变异的标准差及变异系数等统计分析，利用DPS7.05进行大豆主要农艺性状间的相关分析。按照灰色关联理论[7-8]，将大豆供试材料各农艺性状因素视为一个灰色系统，数据经标准化后，设定分辨系数为0.5计算关联度[7]。

2 结果与分析

2.1 不同生育期组大豆品种的主要农艺性状表现

参试的94份大豆品种分为4个不同生育期组，各组品种在营养生长期、生殖生长期、全生育期及株高、主茎节数、分枝数、有效荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重上均表现出较大的差异，见表1。各生育期结构的变异系数表现为营养生长期>生殖生长期>全生育期。此结果表明，不同生育期组的营养生长期变异系数较大，受多种遗传因素控制。

2.2 不同生育期组品种各生育时期及农艺性状相关性分析

由表2可知， MG0组品种全生长期与生殖生长期呈极显著正相关关系，与单株粒数、单株粒重呈显著正相关关系；MGⅠ组品种生殖生长期与营养生长期呈极显著负相关关系而与全生育期呈极显著正相关关系，全生育期与主茎节数呈极显著正相关关系；MGⅡ组品种生殖生长期与营养生长期呈极显著负相关关系而与全生育期呈极显著正相关关系；MGⅢ组品种营养生长期与百粒重呈极显著正相关关系，生殖生长期与分枝数呈显著负相关关系，全生长期与主茎节数呈极显著正相关关系，与单株荚数、单株粒数呈显著正相关关系。这表明不同生育期组中生殖生长期在大豆生长过程中起的作用较大。

表1 不同生育期组品种各农艺性状间的差异分析Table 1 Difference of agronomic traits in cultivars from different maturity groups

综上可知，从生育期的角度进行选种时，不同生育期组品种均可以适当地选择生殖生长期较长品种。同时可通过协调生育期结构，达到高产育种的目标[9-10]。MGⅠ组品种中主茎节数与全生育期的关系更为密切，在实际育种工作当中，在以主茎节数为目标性状时，可以适当延长全生育期，以更好地达到育种目标。在MGⅢ组品种选育过程中，育种目标意在选择大粒型品种时，可适当考虑延长营养生长期，同时，可通过控制全生育期时间用以增加主茎节数、单株荚数和单株粒数。

表2 不同生育期组品种各生育时期与农艺性状相关性分析Table 2 Correlations between growth stages and agronomic traits in cultivars from different maturity groups

续表

注：**表示在0.01水平上显著相关(P<0.01)；*表示在0.05水平上显著相关(P<0.05)，下同。

Note:** Means significant correlation at 0.01 level; * Means significant correlation at 0.05 level.The same is as below.

由表2可知，MG0组品种株高与主茎节数、百粒重呈极显著正相关关系，而与单株荚数、分枝数和单株粒数呈极显著或显著负相关关系；主茎节数与单株荚数、分枝数和单株粒数呈极显著负相关关系，但与百粒重呈极显著正相关关系；单株荚数与分枝数、单株粒数呈极显著或显著正相关关系，而与百粒重呈极显著负相关关系；分枝数与单株粒数呈显著正相关关系，但与百粒重呈极显著负相关关系；单株粒数与单株粒重呈显著正相关关系，而与百粒重呈显著负相关关系。这表明MG0组品种在选育过程中，可适当降低株高和节数，同时增加分枝数来提高产量，但提高的同时往往会使百粒重下降。MGⅠ组品种株高与主茎节数呈极显著正相关关系；分枝数与单株荚数呈极显著正相关关系；单株粒重与单株粒数呈显著正相关关系，因而对于MGⅠ组品种，通过增加株高、主茎节数和分枝数来改善产量构成因子提高大豆产量还有一定空间的。MGⅡ组品种株高与主茎节数呈极显著正相关关系；单株荚数与分枝数和单株粒数呈极显著或显著正相关关系；单株粒重与单株粒数呈显著正相关关系，说明分枝数可作为该生育期组品种选育的一个考量对象。MGⅢ组品种株高与单株粒数、单株荚数、单株粒重、主茎节数呈极显著或显著正相关关系，但与分枝数呈极显著负相关关系；主茎节数与单株荚数和单株粒重呈显著正相关关系；单株荚数与单株粒数呈极显著正相关关系，与分枝数呈显著负相关关系；分枝数与单株粒数呈显著负相关关系；单株粒数与单株粒重呈显著正相关关系，表明增加株高和主茎节数是提高产量潜力的较重要因素，同时应尽量选取分枝数较少的材料以确保产量。

2.3 不同生育期组品种各农艺性状与单株粒重的灰色关联度分析

大豆单位面积产量可由单位面积株数乘以平均单株有效粒重计算获得，因此，单株粒重是产量构成至关重要的因素之一，通过分析其与其他农艺性状间的相互关系可更好地指导育种实践工作。对于研究大豆农艺性状间的内在关系，灰色关联分析是一个较好的分析手段[11]，可直观展现出各性状间的相关程度。分析结果表明(表3)，MG0组品种与单株粒重关联度顺序为：单株粒数>生殖生长期>全生长期>营养生长期>单株荚数>百粒重>主茎节数>株高>分枝数；MGⅠ组品种与单株粒重关联度顺序为：单株粒数>全生长期>生殖生长期>百粒重>营养生长期>主茎节数>株高>单株荚数>分枝数；MGⅡ组品种与单株粒重关联度顺序为：单株粒数>单株荚数>全生长期>生殖生长期>主茎节数>营养生长期>百粒重>株高>分枝数；MGⅢ组品种与单株粒重关联度顺序为：单株荚数>单株粒数>营养生长期>株高>百粒重>节数>全生长期>生殖生长期>分枝数。从结果可以看出，MG0、MGⅠ和MGⅡ组品种单株粒重均与单株粒数关系密切，MGⅢ组品种单株粒重与单株荚数关系密切，此结果与各组农艺性状相关性结果一致。

表3 不同生育期组品种各农艺性状与单株粒重的灰色关联度分析Table 3 Gray correlation analysis on agronomic traits with seed weight per plant in cultivars from different maturity groups

3 结论与讨论

以往研究多为品种农艺性状的相关性分析，而对不同生育期组品种分别分析的试验较少，本研究通过对不同生育期组各农艺性状的相关性和灰色关联分析，将各农艺性状间的相关性进行细化，为大豆育种工作中农艺性状的选择提供了更细致的理论依据。

从生育期与农艺性状的变异系数来看，生育期对农艺性状的影响为营养生长期最大，其次为生殖生长期，全生育期最小。变异系数受群体遗传组成和环境条件的影响而变化，除去环境影响，可以认为不同生育期组的营养生长期变异系数较大，受到多种遗传因素控制[12]。从生育期与农艺性状的相关系数来看，各生育期组品种生殖生长期均与全生育期呈极显著或显著正相关关系，而与营养生长期呈极显著或显著负相关关系，这说明生殖生长期对大豆生育期长短所起的作用较大。此结果与刘念析等[3]有关大豆主要农艺性状间的相关性分析中所得结果不尽一致，他们的研究在广东地区完成，属短日照地区，本研究在吉林省完成，属长日照地区。因此，从生育期的角度进行选种时，可以在吉林省地区适当选择生育期结构较合理且生殖生长期较长的品种。

不同生育期组各农艺性状间相关性不尽相同，在育种过程中，需对不同熟期组品种根据育种目标灵活应用各性状间相关性，有针对性地对目标性状进行调节，以期获得理想的目标性状，选择标准不能一概相同。此外，在考虑目标性状的同时，要兼顾其他农艺性状，同时考虑到各性状间的相关性，以便选育出更优良的品种。大豆各农艺性状间是相互制约、相互影响的。在以往进行各性状间相关性分析的研究中，大多采用的方法是相关分析或回归分析等统计分析方法。这类分析方法通常需要较大的样本容量，有典型的理论概率分布特点等局限性[13]。灰色关联分析方法具有不需满足某种理论分布，分析方法简单和结果准确等优点，因此，在目前进行数据相关分析时应用非常方便。本研究采用灰色关联分析和相关性分析相互印证，以便提高数据分析的科学准确性，正确反映各农艺性状间的相互关系。