河南濃香型煙區(qū)烤煙品種（系）適應(yīng)性研究

孫計平，陳廷貴，李雪君，吳照輝，張雪冉，孫 煥，丁燕芳

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究中心，河南省煙草公司煙草研究所，河南 許昌 461000；2.禹州煙草公司，河南 禹州 461670）

河南省是中國最早種植烤煙的省份之一，所產(chǎn)煙葉色澤鮮亮、油分充足、香味濃郁、配伍性強(qiáng)，具有典型的濃香型風(fēng)格特色[1]。近年來，河南省種植烤煙品種十分單一且不能充分彰顯煙葉濃香型的風(fēng)格特征，適宜品種篩選顯得尤為重要[2]。為了篩選能彰顯濃香型風(fēng)格的烤煙新品種，適應(yīng)工商業(yè)煙葉發(fā)展的需求，在進(jìn)行外引品種的同時，2010年對河南省自育的6個烤煙新品種（系）展開區(qū)域適應(yīng)性研究。

目前煙葉質(zhì)量的評價主要以感官評吸為主，經(jīng)濟(jì)性狀取決于產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比率等主要參數(shù)，提高產(chǎn)量必須在保證質(zhì)量的前提下，產(chǎn)量在適宜范圍內(nèi)，均價和上等煙比率對產(chǎn)值起決定作用。均價和上等煙比率高的煙葉，品質(zhì)也相對較好，既符合卷煙工業(yè)對煙葉質(zhì)量的需求，又能滿足煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

烤煙品種的性狀表現(xiàn)不僅受自身基因的調(diào)控，而且受環(huán)境的影響很大[4-5]。AMMI模型是分析基因型與環(huán)境互作的有效方法，在作物區(qū)試的多點資料分析中應(yīng)用相當(dāng)廣泛[5-15]。本研究利用AMMI模型以及顯示 AMMI分析結(jié)果非常有效的雙標(biāo)圖（biplot）對各試點的均價和上等煙比例進(jìn)行分析，并結(jié)合產(chǎn)量、產(chǎn)值和感官質(zhì)量進(jìn)行了綜合評價，以期更合理評價各個烤煙新品種（系）的適應(yīng)性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2010年河南省烤煙良種區(qū)域試驗的6個烤煙新品種（系）分別是Y106、Y102、H8190、8122、8182和優(yōu)選一號，以NC89為對照品種，共計7個材料。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 大田試驗選擇河南省生態(tài)條件代表性強(qiáng)、試驗條件好的淮陽（豫東）、內(nèi)鄉(xiāng)（豫西南）、陜縣（豫西）和禹州（豫中）4個地區(qū)進(jìn)行。各試驗點采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次，小區(qū)面積60 m2。行距1.2 m，株距0.50 m，試驗地周圍設(shè)保護(hù)行。田間栽培管理措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)要求進(jìn)行。

1.2.2 性狀調(diào)查和測定方法 每個小區(qū)單獨計產(chǎn)計值，折算得出產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比率；各材料取9～13葉位留樣分析。感官質(zhì)量由河南省煙草研究所評吸委員會進(jìn)行評吸，評吸項目包括香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、刺激性、余味、燃燒性和灰分，評吸質(zhì)量總分是對9個指標(biāo)分別賦以25%、15%、10%、12%、10%、13%、10%、2.5%和2.5%的權(quán)重而計算出的感官質(zhì)量總分（換算成百分制后的結(jié)果）。

1.2.3 統(tǒng)計分析 應(yīng)用 DPS進(jìn)行統(tǒng)計分析，用AMMI模型分析法對參試品種的均價和上等煙比率進(jìn)行穩(wěn)定性和適應(yīng)性分析，其中AMMI模型是將方差分析和主成分分析綜合在一起的，且在一個模型中同時具有加性和倍性參數(shù)的數(shù)學(xué)模型。

2 結(jié) 果

2.1 產(chǎn)量和產(chǎn)值

由表1看出，所有參試材料產(chǎn)量基本在適宜范圍內(nèi)，除優(yōu)選一號外各品種（系）產(chǎn)量顯著高于對照，其中Y102、Y106、H8190和8182與對照差異達(dá)極顯著水平；除 8122外，各品種（系）產(chǎn)值均高于對照，其中 Y102、Y106、H8190和優(yōu)選一號產(chǎn)值與對照差異達(dá)到極顯著水平。

表1 烤煙不同品種（系）產(chǎn)量和產(chǎn)值Table 1 Yield and output value of each varieties (lines)

2.2 均價和上等煙比率

2.2.1 方差分析 各烤煙品種均價和上等煙比率的AMMI模型分析結(jié)果列于表2，基因型（G）、環(huán)境（E）、基因型與環(huán)境（G×E）互作方差都達(dá)到顯著水平，說明這兩個性狀變異既受品種遺傳特性的影響，又受環(huán)境因素的影響，且不同品種對環(huán)境變化的敏感性也不同，故有必要分析G、E以及G×E互作對均價和上等煙比率的影響。

對均價平方和進(jìn)行分解，環(huán)境即試點間變異平方和（SS）占總平方和的 45.82%，基因型平方和占12.70%，而G×E互作的平方和占29.46%。從三者的比例中可見，環(huán)境占了主要部分，對均價的影響最大，其次為品種和試點的交互作用，基因型的作用最小。用AMMI模型分析對交互作用進(jìn)行分解，IPCA1和IPCA2均表現(xiàn)為極顯著，其平方和分別占交互作用總平方和的65.03%和32.58%，二者之和達(dá)97.61%，說明基因型與環(huán)境互作絕大部分變異集中在這兩個 IPCA軸上。聯(lián)合回歸只解釋了4.45%的交互作用，由此可見AMMI分析方法比較透徹的分析了互作信息[11]。

表2 烤煙品種均價和上等煙比率的AMMI模型分析Table 2 Analysis of AMMI for the average price and the rate of grade A cured leaves of tobacco varieties

對上等煙比率平方和進(jìn)行分解，環(huán)境平方和占總平方和的35.44%，基因型平方和占13.64%，而G×E互作的平方和占 46.75%。可見，G×E交互作用占了主要部分，對上等煙比率的影響最大，其次為環(huán)境，基因型的作用最小。用AMMI模型分析對交互作用進(jìn)行分解，IPCA1和IPCA2表現(xiàn)為極顯著，其平方和分別占交互作用總平方和的58.21%和38.59%，二者之和達(dá)96.80%，說明G×E互作絕大部分變異集中在這兩個IPCA軸上。聯(lián)合回歸只解釋了11.5%的交互作用，由此可見AMMI分析方法在利用信息方面優(yōu)于傳統(tǒng)的回歸模型。

2.2.2 多重比較 由表3看出，各品種間均價存在顯著差異，具體表現(xiàn)為：7個品種（系）均價在11.21～13.16元/kg，Y106、Y102、優(yōu)選一號高于對照，Y102最高且與對照差異極顯著，H8190低于對照但差異不顯著，8122和8182顯著低于對照。各品種間上等煙比率存在顯著差異，具體表現(xiàn)為：7個品種（系）上等煙比率在21.89%～30.34%，Y102和優(yōu)選一號高于對照NC89，Y102最高且與其他品種間差異達(dá)極顯著水平，Y106低于對照但差異未達(dá)極顯著水平，H8190、8122和 8182極顯著低于對照，以8122最低。

綜合均價和上等煙比率，Y102表現(xiàn)最好，顯著高于對照；8122和8182表現(xiàn)較差。

2.2.3 雙標(biāo)圖 AMMI穩(wěn)定性分析 根據(jù)各基因型（或地點）在IPCA1（橫軸）和IPCA2（縱軸）上的得分作基因型（或地點）AMMI雙標(biāo)圖（圖1～2），每一個基因型偏離原點的距離 Di，Di值在雙標(biāo)圖上越接近坐標(biāo)原點的基因型就越穩(wěn)定；每一個地點偏離原點越遠(yuǎn)，說明試驗點與品種基因型的互作效應(yīng)越大，從而對品種判別能力也就越強(qiáng)[13-16]。

不同基因型（或地點）均價AMMI模型互作雙標(biāo)圖見圖1，從圖1中可以看出，7個品種的穩(wěn)定性表現(xiàn)順序為：8182、H8190、Y102、Y106、8122、NC89、優(yōu)選一號（Di：0.85＜0.89＜0.90＜0.93＜0.99＜1.15＜1.58）；環(huán)境從大到小順序是內(nèi)鄉(xiāng)、禹州、淮陽、陜縣（Di：1.86＞1.50＞1.28＞0.81），說明內(nèi)鄉(xiāng)環(huán)境對品種鑒別力較強(qiáng)，要求在內(nèi)鄉(xiāng)環(huán)境種植的品種需要具有特殊適應(yīng)性，陜縣的鑒別力較低，大多數(shù)參試品種對陜縣有較好的適應(yīng)性。

表3 烤煙不同品種均價和上等煙比率的多重比較Table 3 Mutiple comparisons of average price and the rate of grade A cured leaves of flue-cured tobacco among different varieties

圖1 品種（系）均價AMMI模型雙標(biāo)圖Fig.1 The double-axes diagram of AMMI model analysis for the average price of tobacco varieties（lines）

圖2 品種（系）上等煙比率AMMI模型雙標(biāo)圖Fig.2 The double-axes diagram of AMMI model analysis for the rate of grade A of cured leaves of tobacco varieties（lines）

不同基因型（或地點）上等煙比率AMMI模型互作雙標(biāo)圖見圖2，從圖2中能夠比較直觀的看出，7個品種的穩(wěn)定性表現(xiàn)順序為：Y106、H8190、8122、8182、Y102、優(yōu)選一號、NC89（Di：0.96＜1.16＜1.30＜1.39＜1.50＜1.90＜2.85）；說明 Y106、H8190、8122等品種在各試點的表現(xiàn)基本一致，對環(huán)境的適應(yīng)性較好。環(huán)境 Di值由大到小的順序是禹州、內(nèi)鄉(xiāng)、淮陽、陜縣（Di：3.11＞2.41＞1.52＞1.44），說明禹州環(huán)境對品種鑒別力較強(qiáng)，陜縣和淮陽的鑒別力較低。

2.3 原煙評吸結(jié)果

各品種（系）感官質(zhì)量評價見表4，由表4可見，所有品種（系）評吸總分均高于對照 NC89，品種評吸分值的正向效應(yīng)越大說明該品種感官質(zhì)量評價越好，負(fù)向效應(yīng)越大則感官質(zhì)量越差；方差和變異度越小說明該品種穩(wěn)定性越好，適應(yīng)性越強(qiáng)。Y106評吸分值最高，主效應(yīng)最大，但方差和變異度較大，穩(wěn)定性和適應(yīng)性中等，綜合評價很好；Y102評吸分值高，方差和變異度小，穩(wěn)定性和適應(yīng)性好，綜合評價好；H8190評吸分值中等，方差和變異度較小，穩(wěn)定性和適應(yīng)性好，綜合評價一般；8182評吸分值較高，方差和變異度較大，穩(wěn)定性較差，綜合評價較好；8122分值較低，穩(wěn)定性較差，綜合評價一般；優(yōu)選一號分值與對照相當(dāng)，穩(wěn)定性好于對照。

3 討 論

基因型與環(huán)境互作對烤煙性狀的準(zhǔn)確評價有較大影響，與傳統(tǒng)的回歸模型相比較，AMMI模型將方差分析和主成分分析綜合應(yīng)用，具有兩種方法的優(yōu)點。AMMI是分析基因型與環(huán)境互作的有效方法，不僅能夠判斷品種性狀的穩(wěn)定性，還能夠利用雙標(biāo)圖直觀地展示出品種對環(huán)境的適應(yīng)性，這在育

種或生產(chǎn)上都具有非常重要的實際指導(dǎo)意義。

已有的關(guān)于烤煙品種穩(wěn)定性方面的研究主要集中在產(chǎn)量和產(chǎn)值，關(guān)于均價和上等煙比率及感官質(zhì)量的研究較少，不同地區(qū)因土壤類型和局部小氣候的差異，煙葉的質(zhì)量特色也會有所差異，品種對外部環(huán)境的適應(yīng)性不僅表現(xiàn)在產(chǎn)量的變化，質(zhì)量的波動也應(yīng)成為品種適應(yīng)性的一個評價因素。本研究以河南省 2010年烤煙品種區(qū)域試驗為基礎(chǔ)，對 7個品種（系）的感官質(zhì)量進(jìn)行了穩(wěn)定性和適應(yīng)性分析，探討了以均價和上等煙比率為主，兼顧產(chǎn)量和質(zhì)量的烤煙經(jīng)濟(jì)性狀綜合評價方式，研究結(jié)果顯示，有些品種各性狀表現(xiàn)好且具有較廣泛的適應(yīng)性，可以被多個試點利用，如Y106感官質(zhì)量評價很好，經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)較好，穩(wěn)定性較好；有些品種各性狀表現(xiàn)好，但具有特殊適應(yīng)性，如 Y102，不同地點差異較大；還有些品種某個性狀表現(xiàn)好，如；H8190產(chǎn)量較高，8182感官質(zhì)量較好，優(yōu)選一號均價較高，穩(wěn)定性較好，但其他性狀表現(xiàn)一般。研究發(fā)現(xiàn)，烤煙主要經(jīng)濟(jì)性狀和評吸品質(zhì)表現(xiàn)及其穩(wěn)定性關(guān)系并不一致，表明二者可能受控于不同的遺傳體系。

表4 烤煙不同品種（系）感官評吸質(zhì)量評價Table 4 Smoking test of cured leaves of flue-cured tobacco among different varieties

在分析基因型與環(huán)境互作時，除了考察品種的穩(wěn)定性外，地點鑒別力也是育種工作者比較關(guān)心的問題，AMMI模型為比較參試地點的鑒別力提供了很好的方法，可以對試驗點做出評判[9,16]，在本試驗中，內(nèi)鄉(xiāng)、禹州試點對品種鑒別力較強(qiáng)，淮陽和陜縣的鑒別力較低。

4 結(jié) 論

綜合產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價、上等煙比率、感官評吸和穩(wěn)定性，評價認(rèn)為Y102、Y106表現(xiàn)較好，其次為H8190、8182和優(yōu)選一號，建議繼續(xù)試驗或示范；8122表現(xiàn)相對較差，可進(jìn)一步研究或作為資源應(yīng)用。對照NC89曾經(jīng)是河南濃香型煙區(qū)主栽品種，但近幾年隨著其抗病能力降低和種性退化，產(chǎn)量和質(zhì)量有明顯下降，參試的Y102、Y106經(jīng)濟(jì)性狀和評吸質(zhì)量明顯優(yōu)于NC89，可作為重點篩選品種。

本研究只對一年的區(qū)域試驗結(jié)果進(jìn)行分析，個別試驗點煙葉采收前降雨量過多，可能影響參試材料煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量性狀的充分表現(xiàn)，仍需進(jìn)一步研究。

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