黄淮地区部分大豆品种主要性状分析
2022-08-23罗家传何晓燕祁丽敏
罗家传 刘 健 何晓燕 祁丽敏
(1.河南省黄泛区实业集团公司 河南西华 466632;2.河南黄泛区地神种业农业科学研究院 河南西华 466632)
大豆起源于中国, 是我国重要的粮食作物之一,大豆事关粮食安全和社会稳定[1]。 我国是世界上最大的大豆消费国,但由于耕地面积基本饱和,大豆供需矛盾短期内难以解决,如何提高国产大豆产量,降低大豆对外依存度,是当前阶段的重要课题[2]。 大豆作为重要农产品,国内供给率仅15%左右[3]。 我国大豆产业高度依赖进口,且进口来源高度集中,大豆进口主要来源国面临的自然灾害和经济贸易摩擦等都会影响国内大豆产业[4]。 我国黄淮海地区是大豆的主产区之一[5]。 大豆产量相关性状都是数量性状,遗传与环境因素共同作用使得其农艺性状间存在信息的相互关联、重叠,增加了育种难度[6]。 综合分析2021 年黄淮海夏大豆品种(系) 的农艺性状,有利于了解该地区近期大豆新种质的遗传信息, 对下一步制定育种目标、杂交组合选配具有重要意义[7-8]。 笔者利用2021 年大豆品种展示结果, 对黄淮地区部分主栽大豆品种性状进行分析, 为大豆综合评价和品种选择提供依据。
1 材料与方法
参展品种为近年来审定并推广的品种(大青豆除 外), 参 展 品 种 共30 个, 分 别 为 周11019、 郑16377、中黑豆42、濮豆561、郑1307、郑1311、泛豆9 号、 周豆34、 泛10C8、 永鹏豆6 号、 郑16436、郑196、 邯 豆17、 圣 豆101、 兆 丰3 号、 科 豆17、 南农1606、 泛豆13、 漯豆101、 大青豆、 圣豆30、中黄13、安豆109、泛豆21、徐豆22、周豆25、周豆23、菏豆19、圣豆5 号、郑1440。
试验设在河南黄泛区地神种业农业科学研究院试验地,地势平坦。 土壤质地为沙质壤土,肥力中上等,前茬作物为小麦。 随机区组排列设计,不设重复,每小区6 行,行长5 m,行距40 cm,密度1.25 万株/亩,小区计产面积12 m2。2021 年6 月4 日灭茬。6 月15 日机车开沟,人工3 粒穴播,常规大田管理。 调查记载生育期、病虫害发生情况和植株性状,成熟取样室内考种,实收计产。 数据用Excel 2019 和SPSS 26 进行分析。
2 结果与分析
2.1 相关分析
通过对30 个品种12 个性状的相关分析表明,产量与株高、主茎节数、株荚数、株粒数、株粒重达极显著相关,与底荚高度、生育期、完好粒率达显著相关。 株高与底荚高度、主茎节数、株荚数、株粒数、株粒重、生育期、亩产量达显著或极显著相关。 底荚高度与主茎节数和亩产量达显著相关。 分枝数与株荚数、株粒数、株粒重、生育期达显著或极显著关系。 株荚数与株粒数、株粒重、百粒重、生育期、亩产量、株高、主茎节数、分枝数达显著或极显著相关。 株粒数与株粒重、百粒重、生育期、亩产量、株高、主茎节数、分枝数、株荚数达显著或极显著相关。 株粒重与亩产量、株高、主茎节数、分枝数、株荚数、株粒数达显著或极显著相关。 百粒重与生育期、主茎节数、株荚数、株粒数达显著或极显著负相关。 生育期与亩产量、株高、主茎节数、分枝数、株荚数、株粒数、百粒重达显著或极显著相关。 紫斑率与完好粒率呈极显著负相关。 完好粒率与产量、 紫斑率达显著或极显著相关(表1)。
表1 大豆主要性状相关系数
2.2 主要性状因子分析
通过相关分析,相关性比较明显的性状有株高、底荚高度、主茎节数、株荚数、株粒数、株粒重、百粒重、生育期、紫斑率、结荚习性、株型、完好粒率、产量13 个性状,对这些性状进行因子分析,KMO 取样适切性量数为0.58,达极显著水平,可以进行因子分析。按特征值大于1 进行提取,提取4 个主要成分,累计方差达到81.49%,代表了主要性状。 第1 成分包括株高、主茎节数、株荚数、株粒数、株粒重、百粒重、生育期、 产量, 代表了产量和植株性状, 占累计方差的38.03%,特征值4.944。第2 成分包括紫斑率与完好粒率, 代表籽粒性状, 特征值2.552, 累计方差占19.631%。 第3 成分包括底荚高度、株型,代表株型性状,特征值1.815,累计方差占13.958%。 第4 成分包括结荚习性,特征值为1.283,累计方差为9.87%(表2)。
表2 总方差解释
对主成分进一步计算因子得分和综合得分系数,按综合系数进行排序,60 分以上的品种从高到低依次为郑1311、郑16436、郑1440、周豆25、泛10C8、周11019、周豆23、泛豆9 号、兆丰3 号、郑196、泛豆21、圣豆5 号、安豆109、圣豆30、荷豆19、永鹏豆6 号、 郑1307。 这些品种产量都在200 kg/亩以上,综合性状较好。 60 分以下的品种从高到低依次为科豆17、 周豆34、 南农1606、 圣豆101、 郑16377、濮豆561、泛 豆13、 徐 豆22、 中 黑 豆42、 漯 豆101、 中黄13、邯豆17、大青豆。 这些品种,有些产量也很高,但在某些性状上存在明显差异,所以得分偏低,如南农1606、 圣豆101、 泛豆13、 漯豆101 产量都在200 kg/亩以上,但株高偏低,得分偏低,因子得分仅作参考,需与产量、抗性等性状综合考虑(表3)。
表3 因子综合得分
2.3 聚类分析
按系统法进行聚类, 分为两大类: 一类为大青豆,另29 个品种为一类。 其中又分为6 小类,第1 小类包括安豆109、圣豆5 号、永鹏豆6 号、圣豆101、面农1606、泛豆13、菏豆19、泛豆9 号、漯豆101、兆丰3 号、圣豆30、科豆17 共12 个品种;第2 小类包括泛豆21、泛10C8、周豆25;第3 小类包括郑1307、周豆23、郑196、周11019;第4 小类包括中黄13、徐豆22、中黑豆42、周豆34;第5 小类包括濮豆561、邯豆17、郑16377;第6 小类包括郑16436、郑1440、郑1311(附图)。
附图 聚类分析
续表3
3 结论与讨论
(1)试验30 个大豆品种,除大青豆产量明显偏低外,其他29 个品种产量在141.1~305.0 kg/亩之间,影响产量的因子排序为株高>株粒重>株粒数>主茎节>株荚数>底荚>生育期>完好粒率。 说明在本年度气象条件下,生育期适中(110 d 左右)、株株偏高、主茎节数多、株粒重高,株粒数多、紫斑率低的品种产量高,百粒重对产量影响不大。
(2)聚类分析表明,29 个品种遗传距离比较接近,说明目前主栽品种的主要性状比较接近, 遗传基础比较狭窄,品种的遗传基因需进一步丰富,以进一步提高产量和品质,增强抗性,同时满足不同用途对品种多样性的需求。
(3)丰产性及综合性状较好的品种有郑1311、郑16436、郑1440、周豆25、泛10C8、周11019、周豆23、泛豆9 号、兆丰3 号、郑196、泛豆21、圣豆5 号、安豆109、圣豆30、荷豆19、永鹏豆6 号、郑1307。 另有4 个株高较低、但丰产性较好的品种:对豆101、南农1606、泛豆13、漯豆101,可以根据不同气象条件及栽培条件选用。
(4)本年度气象条件特殊,不能完全反映各品种的综合性能,有待进一步试验。