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灰关联熵在长江中游杂交油菜新品种农艺性状与产量关系分析中的应用

2020-08-16王军威邹俊甄才红

现代农业科技 2020年15期
关键词:农艺性状品种产量

王军威 邹俊 甄才红

摘要    本文对2017—2018年度長江中游区11个国家油菜新品种的农艺性状与单株产量进行灰关联熵分析。结果表明,各性状与单株产量的熵关联度为硫苷0.979 3、菌核病发病率0.980 8、菌核病发病指数0.980 6、株高0.986 3、有效分枝数0.973 4、单株产量0.989 4、千粒重0.980 7、角粒数0.984 8、单株有效角数0.987 6;熵关联顺序为单株产量、单株有效角数、株高、角粒数、菌核病发病率、千粒重、菌核病发病指数、硫苷、有效分枝数,本结果可为长江中游区杂交油菜品种选育指明方向。

关键词    杂交油菜;品种;灰关联熵分析;农艺性状;产量;长江中游区

中图分类号    S565.4        文献标识码    A

文章编号   1007-5739(2020)15-0001-02                                                                                     开放科学(资源服务)标识码(OSID)

Abstract    Grey relation entropy analysis was carried out on the yields and correlated characters of 11 new national rape varieties in the middle reaches of Yangtze River from 2017 to 2018. The results showed that the entropy relation grade between each character and yield was as follows: the thioglycoside was 0.979 3, the incidence of sclerotinia was 0.980 8, the index of sclerotinia was 0.980 6, the plant height was 0.986 3, the effective branch number was 0.973 4, the yield per plant was 0.989 4, the 1 000-grain weight was 0.980 7, the seed number per pod was 0.984 8, and the effective pod number per plant was 0.987 6. The entropy relation order was yield per plant, effective pod number per plant, plant height, seed number per pod, incidence of sclerotinia, 1 000-grain weight, index of sclerotinia, thioglycoside, effective branch number. Accordingly, the breeding direction of hybrid rapeseed varieties in the middle reaches of the Yangtze River can be determined.

Key words    hybrid rape; variety; grey relation entropy analysis; agronomic character; yield; middle reaches of Yangtze River

我国是油菜生产大国,种植面积和油菜籽产量约占全球的1/3。双低杂交油菜是我国长江流域重要的越冬作物,近年来,由于农户种植油菜品种习惯多年不变,品种退化混杂严重,降低了油菜的品质和抗性。因此,选育多抗、优质、高产杂交油菜新品种成为了育种工作的主要目标。本文运用灰色系统理论,把灰关联分析和熵有机结合起来,建立了基于灰关联熵理论的产量与相关性状影响因素的分析模型[1],以明确性状对油菜产量的影响程度。

1    材料与方法

1.1    试验地概况

试验在信阳市农业科学院试验基地进行,供试地块土质为白散土,土壤含有机质24.6 g/kg、水解氮68.5 mg/kg、速效磷18.5 mg/kg、速效钾87.3 mg/kg。

1.2    供试材料

试验品种为2017—2018年度长江中游区国家油菜新品种区域试验参试品种,共11个,分别是创油杂16号、中油769、川油66、沣油827、华油杂82、利油杂178、黔油杂1718、赣油杂702、沣油729、华油杂12、阳光165,分别以K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10、K11表示。

1.3    试验设计

试验共设11个处理,即每个品种为一个处理,其中以华油杂12作对照(CK)。3次重复,采用随机区组设计,小区面积20 m2,四周设有保护行。试验于2017年10月4日播种,人工条播,株行距8 cm×33 cm,栽植密度37.5万株/hm2, 2018年5月15日收获。

1.4    调查内容与方法

收获期每小区随机选取10株进行考种,主要考察项目为硫苷含量、菌核病发病率、菌核病发病指数、株高、有效分枝数、单株有效角数、角粒数、千粒重、单株产量;统计各品种的小区平均产量。以各性状的平均值作为原始数据(表1)。

1.5    灰关联熵分析方法

灰關联分析是信息系统分析的有效手段,是灰色系统体系中的一类重要方法[2]。通过灰关联熵分析方法,可以从中分析出主要影响因素和影响顺序。

1.5.1    灰关联系数的计算。以油菜小区产量作为参考数列X0,其他9个性状为比较数列Xi,数据标准化处理[3],即:

由熵关联度准则可知,比较列的熵关联度越大,则比较列与参考列的关联性越强。

2    结果与分析

以2017—2018年度国家长江中游油菜新品种区域试验参试品种产量X0为参考数列,以选取的9个对产量影响较大的性状为比较数列,数据标准化处理后,按上述公式(1)求得灰关联系数及关联度(表2)。

由灰关联系数分布映射公式(2)计算出分布密度值Ph(表3)。

由灰熵公式(3)和灰关联熵公式(4)计算出比较列的灰关联熵H(ξi),再由公式(5)计算得出熵关联度Ei(Xi),计算结果见表4。

从表4可以看出,单株产量、单株有效角数、株高、角粒数和菌核病发病率对油菜产量的影响较大,千粒重、菌核病发病指数、硫苷及有效分枝数的影响较小。因此,在选育适合长江中游地区种植的杂交油菜新品种过程中,应选择单株产量高、单株有效角数多、株高偏高、角粒数多和抗菌核病的亲本材料,兼顾千粒重大、硫苷含量较低、有效分枝数量适宜、株型紧凑等相关性状。

3    结论与讨论

分析结果表明,影响油菜产量的性状依次为单株产量、单株有效角数、株高、角粒数、菌核病发病率、千粒重、菌核病发病指数、硫苷、有效分枝数。这与其他学者用相关、回归、通径分析方法的研究结果基本吻合[4-5]。在选择和利用一些农艺性状好、优质、早熟及高抗[6]的亲本材料测配杂交组合时,采用灰关联熵分析方法,可以找出测配杂交组合的产量与相应农艺性状之间的关系,保证高产的同时兼顾品种的品质和抗性,及时淘汰不合格的杂交组合,选育出高产、优质、高抗等具有强杂种优势的新组合,且其分析结果与育种实践基本一致。角粒数对产量影响较大[7],一般来说,角粒数增加1粒,产量增加15%。成熟期,长江流域雨水较多,通风透光性不好,菌核病发生严重,导致整株油菜死亡,对油菜产量影响严重[7]。有效分枝数对产量影响较小,现在要求密植,密度增加,分枝减少,油菜产量更多地靠群体数量而降低了分枝数量对产量的影响,这也为今后在区域内制定育种目标和方向提供了科学依据。

4    参考文献

[1] 张岐山,郭喜江,邓聚龙,等.灰关联熵分析方法[J].系统工程理论与实践,1996,16(8):7-11.

[2] 邓聚龙.农业灰色系统理论与方法[M].济南:山东科学技术出版社,1998.

[3] 李学全,李松仁,韩旭里,等.灰色系统理论研究(1):灰色关联度[J].系统工程理论与实践,1996,16(11):92-95.

[4] 刘天城,黄杨桂,郭署玲,等.油菜产量构成因素的相关和通径分析研究[J].中国油料,1984(1):21-23.

[5] 程辉,王友华,何道君,等.用灰色局势决策法多因素综合评估甘蓝型油菜早代自交系的一般配合力[J].中国油料作物学报,2007,29(3):342-346.

[6] 赵合旬,张春雷,李光明,等.油菜高出规律研究与应用[J].湖北农业科学,2002(6):45-48.

[7] 李玉芳,官春云.油菜菌核病菌侵染的组织病理学、致病及抗病机制的研究[J].作物研究,2005(增刊1):327-331.

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