杨贵军　陆国政　赵晋铭　于海洋　赵晓庆，3　张晓燕

（1北京农业信息技术研究中心，北京 100097；2国家农业信息化工程技术研究中心，北京 100097；3农业部农业信息技术重点实验室，北京 100097；4河南理工大学测绘与国土信息工程学院，焦作 454000；5南京农业大学国家大豆改良中心，南京 210095）

不同结荚习性大豆的农艺性状与产量研究

杨贵军1，2，3陆国政1，4赵晋铭5于海洋2赵晓庆2，3张晓燕5

（1北京农业信息技术研究中心，北京 100097；2国家农业信息化工程技术研究中心，北京 100097；3农业部农业信息技术重点实验室，北京 100097；4河南理工大学测绘与国土信息工程学院，焦作 454000；5南京农业大学国家大豆改良中心，南京 210095）

对2种不同结荚习性的大豆品种分别进行产量与主要农艺性状的相关分析、灰色关联分析和主成分分析，结果表明，在亚有限型中，节粒重与产量的相关系数最大，其次是倒伏性；在有限型中，粒茎比与产量呈极显著正相关，其次是节粒重。在培育高产优质的大豆品种时，亚有限结荚习性品种需要优先考虑节粒重，而有限结荚习性品种需要优先考虑粒茎比。

大豆；结荚习性；农艺性状；相关分析

大豆作为我国重要的粮油兼用作物，随着国内需求的不断增加和种植面积的日益萎缩，供需矛盾日益突出［1］。因此，大豆产出率的提高和大豆总产量的增加对调节大豆供需矛盾具有重大作用。在大豆育种中，研究产量与主要农艺性状之间的相关关系，找出对产量影响最大的农艺性状，可为培育出优良大豆品种提供选择依据。结荚习性是大豆进化的主要性状之一，与植株的高度、分枝数、荚粒分布有重要的关系。大豆结荚习性是大豆品种的重要特征性状，也一直是大豆科研工作者的研究对象［2］。结荚习性的不同会通过农艺性状对产量有一定的影响，由于目前夏大豆育成的品种以有限和亚有限结荚习性为主［3］，所以本文主要研究亚有限和有限这2种结荚习性的大豆品种。通过对产量与相关农艺性状之间的相关、灰色关联和主成分分析，比较了2个不同结荚习性的大豆产量构成的差异，分析了主要农艺性状对大豆产量的影响，以期为今后大豆育种提供一些理论依据。

1　材料与方法

1.1试验材料供试材料来源于国家大豆改良中心山东圣丰试验站大豆育种基地，分成亚有限和有限2个结荚习性类型，共161份材料（77份有限材料和84份亚有限材料）。

1.2试验方法试验于2015年在山东圣丰大豆育种

圃进行。育种圃地块依随机区组设计规划，3次重复，每个小区行长5m，行距0.4m，株距0.11m。

1.3测定项目及方法在大豆开花-鼓粒期间鉴别大豆结荚习性，在R4期以前及R4 期，主茎顶端有明显花序的为有限结荚；在R4 期以后至R6 期，主茎顶端有明显花序的为亚有限结荚。生长期间田间主要考察结荚习性、倒伏性和株型等性状。材料成熟后每个小区随机收获10株植株进行考种，测定株高、主茎节数、底荚高度、分枝数、单株荚数、单株重、单株粒数、株粒重、株茎重、百粒重、节粒重、粒茎比和产量等性状。

1.4统计方法采用SPSS19.0和Excel2010软件对不同结荚习性大豆的农艺性状与产量进行相关性分析、灰色关联分析和主成分分析。

2　结果与分析

2.1不同结荚习性大豆种质产量与主要农艺性状间的相关性分析表1结果表明，在亚有限结荚习性大豆品种中，产量与分枝数、单株荚数、单株重、单株粒数、株粒重、百粒重、节粒重和粒茎比呈极显著正相关性，与株高呈显著正相关性。分枝数与单株荚数、单株重、单株粒数、株粒重、株茎重和节粒重呈极显著正相关性，与百粒重和倒伏性呈负相关关系。在各农艺性状间也存在负相关关系，表明这些性状间会存在抑制作用。在分析农艺性状与产量的相关性中，如图1所示，相关系数的绝对值从大到小依次为节粒重、株粒重、单株粒数、粒茎比、单株荚数、分枝数、单株重、株高、百粒重、倒伏性、主茎节数、株茎重和底荚高度。

表2结果表明，在有限结荚习性大豆品种中，产量与单株荚数、单株重、单株粒数、株粒重、节粒重和粒茎比呈极显著正相关性，与主茎节数、底荚高度、分枝数和株茎重呈正相关性但不显著，与株高、百粒重和倒伏性呈负相关性但不显著。单株荚数与单株重、单株粒数、株粒重、株茎重、节粒重和粒茎比呈极显著正相关性，与百粒重呈极显著负相关性，与倒伏性呈负相关性但不显著。在各农艺性状间也存在负相关关系，表明这些性状间会存在抑制作用。在分析农艺性状与产量的相关性中，如图2所示，相关系数的绝对值从大到小依次为粒茎比、节粒重、单株粒数、单株荚数、株粒重、单株重、底荚高度、株茎重、分枝数、百粒重、主茎节数、倒伏性和株高。

表1　亚有限结荚习性大豆农艺性状与产量的相关性

图1　亚有限结荚习性大豆农艺性状与产量的相关性

2.2不同结荚习性大豆种质产量与主要农艺性状间的灰色关联度分析灰色关联度分析法是对系统发展动态的量化比较，其基本思想是根据曲线几何形状的相似程度来判断关联程度，关联度越大，说明因素间变化的态势越接近，相互关系越密切。

表2　有限结荚习性大豆农艺性状与产量的相关性

图2　有限结荚习性大豆农艺性状与产量的相关性

对161份材料（77份有限材料和84份亚有限材料）进行灰色关联度分析。将所有性状看作一个灰色系统，每个性状看作一个因素，以产量在各个材料品种上的观测值为参考数列，其他各农艺性状的观测值为比较数列，以此来构成原始数据，数据经标准化后，设定分辨系数为0.5计算关联度，根据关联度排序位次确定各农艺性状对产量影响的主次关系。采用Excel2010软件进行灰色关联度分析。

由表3可以看出，亚有限和有限结荚习性品种各性状与单株产量的关联度排序是不相同的，这说明各性状对单株产量的影响在不同结荚类型的品种中其主次是不相同的。在亚有限结荚习性的大豆品种中，各农艺性状与产量的关联度从大到小的排序是：倒伏性、节粒重、粒茎比、分枝数、株粒重、主茎节数、株茎重、百粒重、底荚高度、单株荚数、单株重、株粒重和株高。倒伏性、节粒重、粒茎比、分枝数和株粒重对产量的关联度较高。

表3　不同结荚习性大豆农艺性状与产量的灰色关联度

在有限结荚习性的大豆品种中，各农艺性状与产量的关联度从大到小的排序是：节粒重、倒伏性、分枝数、粒茎比、主茎节数、株粒重、百粒重、底荚高度、株茎重、单株荚数、单株重、株粒重和株高。节粒重、倒伏性、分枝数、粒茎比和主茎节数对产量的关联度较高。

2.3不同结荚习性大豆种质产量与主要农艺性状间的主成分分析对不同结荚习性大豆农艺性状进行主成分分析，亚有限结荚习性的大豆品种各农艺性状得到每个主成分值如表4 所示，特征值大于1的有4个主成分，累积贡献率可解释84个亚有限结荚习性的大豆品种间的80.874%变异。有限结荚习性的大豆品种各农艺性状得到每个主成分值如表5所示，特征值大于1的有4个主成分，累积贡献率可解释77个有限结荚习性的大豆品种间的80.469%变异。若解析出的特征值贡献率可达到80%以上，则研究对象的属性即可用这些主成分来概括，这样基本能够涵盖决定研究对象性质的主导因子，所以，本试验中不同结荚习性大豆农艺性状的绝大部分信息解析可以用这4个主成分来概括。

在亚有限结荚习性大豆品种中，单株荚数、单株粒数、单株重和株粒重是主成分1中向量值较大的性状，向量值依次为0.964、0.943、0.935和0.930；粒茎比、百粒重、节粒重和产量是主成分2中向量值较大的性状，向量值依次为0.761，0.571，0.560和0.509，主茎节数在这一成分中向量值较大，但为负值；倒伏性、底荚高度、株高和粒茎比是主成分3中向量值较大的性状，向量值依次为0.699、0.418、0.403和0.335；百粒重、底荚高度、株茎重和单株重是主成分4中向量值较大的性状，向量值依次为0.666、0.547、0.224和0.172。

在有限结荚习性大豆品种中，株粒重、单株粒数、单株重和单株荚数是主成分1中向量值较大的性状，向量值依次为0.962、0.953、0.950和0.896；株高、主茎节数、倒伏性和底荚高度是主成分2中向量值较大的性状，向量值依次为0.828、0.692、0.601和0.420，节粒重和粒茎比在这一成分中向量值较大，但为负值；百粒重、底荚高度和节粒重是主成分3中向量值较大的性状，向量值依次为0.875、0.369和0.249，分枝数在这一成分中向量值较大，但为负值；底荚高度和产量是主成分4中向量值较大的性状，向量值依次为0.649 和0.613，百粒重在这一成分中向量值较大，但为负值。

表5　有限结荚习性大豆农艺性状的主成分值及主成分载荷

3　讨论

通过大豆的主要农艺性状与产量的相关分析、灰色关联度分析和主成分分析明确了各农艺性状间对产量的影响密切程度和主次关系。在亚有限结荚习性大豆品种中，想要培育高产优质的大豆品种需要优先考虑节粒重，其次是倒伏性，最后是单株荚数、单株粒数、单株重和株粒重等农艺性状；在有限结荚习性大豆品种中，想要培育高产优质的大豆品种需要优先考虑粒茎比，其次是节粒重，最后是株粒重、单株粒数、单株重和单株荚数等农艺性状。通过这次试验，为以后不同结荚习性大豆育种提供了一定的理论基础。

［1］雍太文，杨文钰，任万军，等.发展套作大豆，促进四川大豆产业发展.作物杂志，2007（6）：5-8

［2］高凤菊，张书良，赵同凯.大豆结荚习性的研究进展及育种展望.大豆科技，2010（4）：12-16

［3］胡国玉，李杰坤，黄志平，等.不同结荚习性夏大豆种质的农艺表现及其与产量的相关分析.植物遗传资源学报，2014，15（2）：417-422

北京市自然科学基金项目（4141001）；北京市农林科学院科技创新能力建设项目（KJCX20140417）

陆国政

2016-05-09）