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河南省夏播花生主要品质性状及农艺性状的综合评价

2019-07-02范小玉贺群领陈雷吴继华李可刘卫星张枫叶

山东农业科学 2019年5期
关键词:相关分析农艺性状聚类分析

范小玉 贺群领 陈雷 吴继华 李可 刘卫星 张枫叶

摘要:以2017年河南省花生联合体夏播试验32个供试品种为材料,对其主要农艺性状及品质性状进行变异性、相关性及聚类分析。结果表明:油酸含量和单株结果数变异系数较大,分别为34.62%和22.24%;粗脂肪含量、出仁率的变异系数较小,分别为4.39%和3.93%。荚果产量与百果重、百仁重呈显著正相关,与单株结果数呈显著负相关;粗脂肪含量与总分枝数、结果枝数和出仁率呈显著正相关;油酸含量与其它性状无明显相关。在D2=10.41水平下,将供试品种分为三大类群:第一大类群总体属于植株较矮、出仁率较高、粗脂肪含量较高类型,该类群中粗脂肪含量≥55%的品种占60%;第二大类群总体属于果型较小、籽仁小、油酸含量高和产量较低的类型,该类群中油酸含量≥75%的品种占56%;第三大类群总体属于植株较高、果型较大、籽仁大、脂肪含量低及产量较高的类型。综合分析,河南省花生优质育种整体水平有所提升,优质与高产兼顾仍是今后育种主要方向。

关键词:花生;农艺性状;品质性状;相关分析;聚类分析

中图分类号:S565.201文献标识号:A文章编号:1001-4942(2019)05-0024-05

河南是花生生产大省,近年来种植面积和产量一直居全国第一位。由于夏播花生比麦套花生更适宜机械化操作,且能显著降低农民的劳动强度,增加其经济收入,种植面积逐年扩大。

随着人们生活水平的不断提高,花生育种目标由以高产为主转向产量与品质并重,即选育优质、高产花生品种已经成为我国花生育种的主攻目标,而鉴定、评价和利用现有品种资源是品质遗传改良和开展品质育种的基础性工作[1]。薛云云等[2]对24份山西花生资源农艺性状进行了相关性和主成分分析,得出与产量性状呈极显著相关的农艺性状为饱果数,饱果数越多,产量越高。郭贵敏[3]对21个花生地方品种进行了数量性状分析和聚类分析,得出每个供试材料都具有各自的有利基因,在选择杂交组合亲本时可以有选择取舍。黄金堂等[4]对福建省花生品种产量与品质特征进行了比较分析和聚类分析,客观分析了福建省花生育种目标及方向。陈雷等[5]对花生17个品系主要农艺性状进行相关性和聚类分析,对花生高代品系进行了合理全面的选择评价。殷冬梅等[6]对18个花生品系的主要农艺性状进行了主成分分析和综合评价。刘立峰等[7]对河北省花生地方品种农艺性状和品质性状的遗传分化进行了分析研究。另外有关麦套和夏播花生主要农艺性状对产量影响的研究也较多[8-13],但目前为止,对河南省夏播花生产量和品质性状综合评价的研究却较少。

本研究通过对参加2017年河南省花生联合体夏播试验32个供试品种的主要农艺性状和品质性状进行变异性、相关性及聚类分析,探讨各个品种性状间的遗传差异及内在关联,客观评价各个供试品种的农艺特性和生产利用价值,以期为河南省夏播花生育种提供科学理论依据。

1材料与方法

1.1材料

本研究数据采自2017年河南省花生联合体区试汇总报告。参试品种共计32个(表1),8个试点,7个试点参加了汇总。

1.2试验方法

同一试点内,采用随机区组排列,重复3次。小区长6.67m,宽2m。每小区6行,行距33.3cm,穴距16.7cm。每公顷播种密度18万穴,每穴2粒种子。收获时每小区随机取10株进行考种,成熟期考察主茎高(X1)、侧枝长(X2)、总分枝数(X3)、结果枝数(X4)、单株结果数(X10)。收获晾晒后,调查荚果产量(X12)、百果重(X5)、百仁重(X6)、出仁率(X7)、单株生产力(X11),测定粗脂肪含量(X8)和油酸含量(X9)。

1.3数据分析

采用MicrosoftExcel统计供试品种性状的最大值、最小值、平均值、标准差和变异系数。采用DPS軟件进行相关性和聚类分析。

2结果与分析

2.1主要农艺性状和品质性状的变异分析

由表2可以看出,供试花生品种的油酸含量和单株结果数变异系数大,分别为34.62%和22.24%,变异明显;总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、主茎高、侧枝长、单株生产力和荚果产量变异系数较大,在6.85%~15.90%之间,说明供试材料这些性状变异较明显;粗脂肪含量变异小,变异系数为4.39%;出仁率变异最小,变异系数为3.93%。由此可见,这批供试花生品种具有丰富的遗传变异。

2.2主要农艺、品质性状间的相关性分析

由表3可以看出,荚果产量与百果重、百仁重呈极显著正相关,与单株结果数呈显著负相关;单株生产力与总分枝数呈显著正相关,与单株结果数呈极显著正相关;单株结果数与总分枝数和出仁率呈极显著正相关,与结果枝数呈显著正相关,与百果重和百仁重呈极显著负相关;粗脂肪含量与总分枝数、结果枝数和出仁率呈显著正相关;出仁率与主茎高、百果重呈极显著负相关,与侧枝长、百仁重呈显著负相关;百仁重与百果重呈极显著正相关;结果枝数与总分枝数呈极显著正相关;侧枝长与主茎高呈极显著正相关。

2.3聚类分析

2.3.1不同性状聚类分析将供试品种按主茎高和侧枝长、总分枝数和结果枝数、百果重百仁重和出仁率、粗脂肪含量和油酸含量、单株结果数单株生产力和荚果产量五大性状组合进行聚类分析。结果(表4)表明,花生植株性状方面,品种7、11、15、28属于植株较高、总分枝和结果枝数较少的一类;品种1和19属于植株较矮、侧枝较短及总分枝、结果枝数较多的一类。荚果及籽仁方面,品种1、2、5、9、12属于果型较大、籽仁较大的一类,品种30和31属于果型较小、籽仁较小及出仁率高的一类。品质方面,6、10、22、28、15、21、20、32属于油酸含量≥75%的品种,1、27、16、29、17、30、25属粗脂肪含量≥55%的品种。产量方面,品种1、2、5、10、11、12属于果型较大和产量较高的一类,品种26、29均属于果型较小、产量较高的一类,品种30、31不仅果型较小而且产量较低。

2.3.2综合性状聚类分析根据同一类群内花生品种类间距接近且综合性状值差异较小的原则,将供试品种共分成三大类群(图1、表5)。一些大类中还可以划分若干亚类。

第一大类群包含10个品种,总体属于植株较矮、总分枝和结果枝数较多、出仁率较高、粗脂肪含量高的类型。可以细分为两个亚类,第一亚类包含品种1、9、25、26、29,第二亚类包含品种16、27、19、24、17。两个亚类在产量上有较大差别,第一亚类品种的产量较高,第二亚类的为中等。

第二大类群包含9个品种,总体属于果型较小、籽仁较小、油酸含量较高、单株结果数多、产量较低的类型。可以细分为两个亚类,第一亚类包含品种18、23、30、31、22、28和32,第二亚类包含品种20、21。两个亚类在主茎高、侧枝长、总分枝和结果枝数上差别较大,第一亚类相对于第二亚类,植株偏低、侧枝较短、总分枝和结果枝数较多。其中品种22、28、32、20和21油酸含量较高。

第三大类群包含13个品种,总体属于植株较高、总分枝和结果枝数少、果型较大、籽仁较大、脂肪含量低、单株结果少及产量较高的一类。可以细分为两个亚类,第一亚类包含品种2、3、5、4、12、8、7、11、13、14,第二亚类包含品种6、10、15,两个亚类在油酸含量上差别较大,第二亚类属于产量和油酸含量均较高的类群。

3讨论与结论

3.1遗传差异性分析

不同种类的花生在遗传过程中会产生差异性,但也会具有相似性,这种现象的产生主要是因为天然的种类限制和后期的人工选择等方面的因素所造成。由变异性分析可以看出,32个供试花生品种在油酸含量和单株结果数方面变异较大、变异明显,说明此批供试品种遗传基础丰富且类型多样,而粗脂肪含量变异程度较低,出仁率变异最小,这是由品种遗传稳定性决定的。育种实践表明,在一定范围内,选择遗传差异较大的品种作亲本,更容易获得好的后代和强优组合。

3.2相关性分析

由相关性分析可以看出,荚果产量的高低与百果重、百仁重呈极显著正相关,说明果型较大、籽仁较大的花生增产潜力大。单株生产力与单株结果数呈极显著正相关,这与范小玉[14]、李少华等[15]的研究结果一致,但荚果产量与单株结果数却呈显著负相关,这与林栩松[16]的研究结果一致。杨友林[17]研究指出,荚果产量与单株饱果数呈正相关。其原因,夏播花生生育期较短,虽然单株结果数多,但秕果较多,从而导致荚果产量较低。所以在生产中应合理调节好夏播花生种植密度和生育期,增加饱果数,提高百果重和百仁重,从而达到高产。

本研究表明,花生籽仁的粗脂肪含量与总分枝数、结果枝数和出仁率呈显著正相关,这与李一聪等[18]的研究结果一致;苏秋芹[19]研究表明匍匐型花生的粗脂肪含量与出仁率呈不显著正相关。这种相关性可以作为我们以后定向选择高油品种的指标。

3.3供试品种的聚类分析

聚类分析法运用在花生主要农艺性状的相关性研究上,能够提高研究数据的准确性和科学性。不同性状的聚类分析,可以有针对性地将个别优质性状进行选择,综合性状的聚类分析,更能客观地反映出每个品种综合性状的优缺点。由综合性状聚类分析可以看出,第一大类群总体属于植株较矮、出仁率较高、粗脂肪含量较高及产量中等类型。此类群中粗脂肪含量≥55%的品种占60%,其中漯花11号、商花32号、豫花110号及安花3号这4个品种不仅粗脂肪含量较高,而且荚果产量也较高,在生产中值得推广。第二大类群总体属于果小、籽仁小、油酸含量高和产量较低的类型。该类群中油酸含量≥75%的品种占56%,开农306、豫花99号这2个品种油酸含量和产量均较高;濮花58油酸含量虽然较高,达80.3%,但其产量稍差。第三大类群总体属于植株较高、果大、籽仁大、脂肪含量低及产量较高的类型。此类群包含的豫花100、商花30号和开农309这3个品种油酸含量和产量均高,值得推广。由聚类结果可以看出,河南省夏播花生育种方向逐渐转向高品质育种,也选育出较多高油或高油酸品种,但同时兼具高产和优质的品种却较少。

综上所述,目前适合夏播种植且符合优质育种目标的品种大多属于果型较小的品种。但这类品种百果重和百仁重较低,增产潜力较小,而果型较大品种虽然产量高,但油酸含量相对较低,从而导致符合河南省夏播种植的高产优质花生品种少之又少。所以在育种研究中,应对杂交亲本的农艺性状进行综合考量、取长补短,从而尽快选育出适合河南省夏播种植的优质高产的花生品种。

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