高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析

姚雪雁　關(guān)周博　田建華等

摘要應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)6個(gè)高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種的10個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行比較分析，探討高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關(guān)系。結(jié)果表明，高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)順序大小依次為單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、分枝部位、1次有效分支數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重、株高、結(jié)角密度。

關(guān)鍵詞高含油量；甘藍(lán)型油菜；農(nóng)藝性狀；灰色關(guān)聯(lián)度

中圖分類號(hào)S565.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）16-006-02

Grey Correlation Degree Analysis on Yield and Agronomic Traits of High Oil Content Brassica napus L.

YAO Xueyan， GUAN Zhoubo， TIAN Jianhua* et al

（Hybrid Rapeseed Research Center of Shaanxi Province， Yangling， Shaanxi 712100）

Abstract A method of grey correlation degree analysis was applied to compare and analyze 10 agronomic traits of 6 high oil content hybrid rapeseed， the relationship between yield and agronomic traits of high oil content hybrid rapeseed was discussed. The results showed that the correlation order of yield and agronomic traits of high oil content rapeseed was effective pod number per plant>effective pod number of main inflorescence>effective length of main inflorescence>branch height > the first effective branch number>per pod grain number>1 000 grain weight>plant height>pod layer density.

Key words High oil content； Brassica napus L.； Agronomic traits； Grey correlation degree

油菜是我國(guó)重要的食用油料作物，其播種面積約占世界播種面積的28%。我國(guó)是世界上最大的油菜生產(chǎn)國(guó)，而且近年來(lái)菜籽油對(duì)我國(guó)食用植物油的貢獻(xiàn)率逐年提高，因此，發(fā)展油菜生產(chǎn)對(duì)我國(guó)植物油的安全保障尤為重要[1-2]。油菜籽單位面積產(chǎn)油量為油菜籽產(chǎn)量與油菜籽含油量的乘積，經(jīng)過(guò)多年的育種實(shí)踐，油菜產(chǎn)量水平已經(jīng)得到大幅度提高，因此提高油菜籽的含油量成為提高油菜生產(chǎn)效益的關(guān)鍵所在，也是提高產(chǎn)油量的最有效方式[3]。育種實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，如果僅關(guān)注油菜含油量指標(biāo)的提高會(huì)導(dǎo)致部分農(nóng)藝性狀表現(xiàn)較差，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此，與產(chǎn)量相關(guān)的雜交種經(jīng)濟(jì)指標(biāo)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展是保證單位面積產(chǎn)油量提高的關(guān)鍵所在。

灰色關(guān)聯(lián)分析法可用來(lái)了解自變數(shù)的相對(duì)重要性，且能夠?qū)a(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有效結(jié)合。張建國(guó)等認(rèn)為，了解各性狀對(duì)產(chǎn)量影響的重要性和主次關(guān)系對(duì)于指導(dǎo)油菜育種工作及選育優(yōu)良雜交種具有重要意義，其研究結(jié)果表明，油菜雜交育種中產(chǎn)量與各性狀的關(guān)聯(lián)順序大小依次為株高、主序長(zhǎng)度、角粒數(shù)、角果長(zhǎng)度、角果密度、1次分枝數(shù)、主序角果數(shù)、千粒重、分枝部位[4]。鐘麗研究認(rèn)為在油菜育種中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)千粒重及第1次有效分枝數(shù)的選育力度[5]。閆志利等研究認(rèn)為油菜植株主花序長(zhǎng)度及單株2次分枝數(shù)與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較大，莖粗及角果長(zhǎng)次之，株高及單株1次分枝數(shù)較低[6]。胥嵐等在對(duì)甘藍(lán)型油菜含油量與幾個(gè)主要產(chǎn)量性狀間的關(guān)系分析中發(fā)現(xiàn)，含油量與各性狀間的關(guān)聯(lián)度大小順序依次為角粒數(shù)、倒伏率、千粒重、產(chǎn)量、主花序不實(shí)率、角果數(shù)，以角粒數(shù)、成熟期倒伏度、千粒重與含油量關(guān)系較為密切，在油菜育種中應(yīng)予以足夠重視[7]。這些研究結(jié)論的側(cè)重點(diǎn)不同，而且有關(guān)高含油量雜交油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性方面的研究報(bào)道也不多，因此，筆者進(jìn)行高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析，旨在找出與高含油量甘藍(lán)型油菜產(chǎn)量因素關(guān)系最密切的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為高油高產(chǎn)的油菜品種選育提供理論參考。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

供試油菜材料為陜西省雜交油菜研究中心所選育的高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種，品種名稱分別為秦優(yōu)33、秦雜油4號(hào)、秦雜油5號(hào)、秦雜油19、秦榮2號(hào)、秦油88。土壤為黃綿土。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011年9月～2014年7月在陜西省油菜研究中心試驗(yàn)圃內(nèi)進(jìn)行，每個(gè)品種種10行，行長(zhǎng)6 m，行距40 cm，密度 22.5萬(wàn)株/hm2，設(shè)置3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。成熟期調(diào)查相關(guān)性狀：?jiǎn)沃戤a(chǎn)量、千粒重、每角粒數(shù)、結(jié)角密度、單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、1次有效分支數(shù)、分枝部位、株高。

1.3關(guān)聯(lián)度計(jì)算

由于各性狀的量綱不同，因此需根據(jù)灰色系統(tǒng)理論對(duì)各性狀先進(jìn)行無(wú)量綱化處理[8]。參考尹利等[9]的方法計(jì)算。將單株產(chǎn)量與上述9個(gè)性狀看作是1個(gè)灰色系統(tǒng)，各性狀看作是該系統(tǒng)的1個(gè)灰因素，其中單株產(chǎn)量設(shè)為參考數(shù)列，9個(gè)性狀設(shè)為比較數(shù)列；計(jì)算得出各性狀和單株產(chǎn)量間的灰色關(guān)聯(lián)度。

設(shè)單株產(chǎn)量數(shù)列x0為參考數(shù)列，比較數(shù)列為x1，x2，x3，…，xn，將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：x1（k）/x1（0），x2（k）/x2（0），x3（k）/x3（0），…，xn（k）/xn（0）；初值化數(shù)據(jù)列：x0（i），i=1，2，3，…，n0；x1（i），i=1，2，3，…，n1；xn（i），i=1，2，3，…，nn。

求關(guān)聯(lián)系數(shù)xi 與x0在第k個(gè)性狀上的關(guān)聯(lián)系數(shù)δi（k），計(jì)算公式：

δi（k）=

minimink|x0（k）-xi（k）|+ρminimink|x0（k）-xi（k）||x0（k）-xi（k）|+ρmaximaxk|x0（k）-xi（k）|

式中，minimink|x0（k）-xi（k）|為兩級(jí)最小差，maximaxk|x0（k）-xi（k）|為兩級(jí)最大差，ρ為分辨系數(shù)，取0和1之間的數(shù)，一般ρ取值0.5。

求關(guān)聯(lián)度：γi（k）=1N∑Nk=1δi（k）。

2 結(jié)果與分析

2.1數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理

由于各性狀因素量綱不一，需對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，用x0（單株產(chǎn)量）參考數(shù)列分別去除xi（各農(nóng)藝性狀）比較數(shù)列，得到該研究數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果（表1）。

2.2關(guān)聯(lián)系數(shù)

利用關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式得出5個(gè)油菜品種單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)系數(shù)（表2）。

表1原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

品種名稱單株產(chǎn)量（x0）千粒重（x1）每角粒數(shù)（x2）結(jié)角密度（x3）單株有效角果數(shù)（x4）主花序有效長(zhǎng)度（x5）主花序有效角果數(shù)（x6）1次有效分支數(shù)（x7）分枝部位（x8）株高（x9）

秦優(yōu)331.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 0

秦雜油4號(hào)0.573 40.914 30.893 71.123 50.793 50.875 20.936 20.802 71.364 81.102 2

秦雜油5號(hào)0.764 51.201 40.765 31.114 20.896 30.924 10.953 11.293 11.204 91.112 4

秦雜油190.812 30.893 11.198 51.253 10.802 40.735 20.931 20.903 51.412 30.913 6

秦榮2號(hào)0.751 70.965 21.214 20.835 20.795 80.875 10.802 80.893 61.236 91.086 1

秦油88 0.832 51.124 10.902 51.124 71.124 60.894 71.124 50.986 31.245 80.946 5

注：以品種秦優(yōu)33為基準(zhǔn)點(diǎn)。

表2油菜單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)系數(shù)

品種名稱千粒重（x1）每角粒數(shù)（x2）結(jié)角密度（x3）單株有效角果數(shù)（x4）主花序有效長(zhǎng)度（x5）主花序有效角果數(shù)（x6）1次有效分支數(shù)（x7）分枝部位（x8）株高（x9）

秦優(yōu)331.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 01.000 0

秦雜油4號(hào)0.612 30.553 10.512 40.818 60.698 20.612 50.912 50.394 20.563 4

秦雜油5號(hào)0.601 20.812 90.698 80.803 10.813 60.743 60.543 20.603 20.702 1

秦雜油190.942 50.603 20.536 40.758 10.603 50.856 90.986 40.502 10.931 2

秦榮2號(hào)0.801 20.593 10.802 10.836 20.965 20.912 50.872 10.475 20.724 1

秦油88 0.812 40.875 40.653 10.903 70.802 50.903 30.972 50.593 10.983 4

2.3油菜主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度

由表3 可知，各農(nóng)藝性狀與高含油量甘藍(lán)型雜交品種單株產(chǎn)量因素相關(guān)的關(guān)聯(lián)度大小依次為單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、分枝部位、1次有效分支數(shù)、每角粒數(shù)、千粒重、株高、結(jié)角密度。在這9個(gè)性狀因素中，單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、分枝部位、1次有效分支數(shù)與單株產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度較高，每角粒數(shù)、千粒重、株高、結(jié)角密度與單株產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度次之。說(shuō)明在該試驗(yàn)條件下，單株有效角果數(shù)、主花序有效角果數(shù)、主花序有效長(zhǎng)度、分枝部位、1次有效分支數(shù)對(duì)高含油量甘藍(lán)型油菜的產(chǎn)量影響較大，株型性狀影響著大田油菜群體結(jié)構(gòu)和大田小氣候。而每角粒數(shù)，千粒重受到遺傳因素影響較大，所以在關(guān)聯(lián)度中排在所對(duì)比的幾個(gè)性狀之后。因此在對(duì)高產(chǎn)品種優(yōu)良性狀進(jìn)行選擇的時(shí)候首先要考慮那些容易受到環(huán)境條件影響的性狀。

表3單株產(chǎn)量與各農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)度及排序

性狀關(guān)聯(lián)度位次

單株有效角果數(shù)（x4）0.872 31

主花序有效角果數(shù)（x6）0.851 42

主花序有效長(zhǎng)度（x5）0.821 03

分枝部位（x8）0.786 44

1次有效分支數(shù)（x7）0.773 15

每角粒數(shù)（x2）0.721 46

千粒重（x1）0.703 67

株高（x9）0.657 28

結(jié)角密度（x3）0.598 39

3 討論

油菜不同農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量特征的關(guān)聯(lián)度不同，而且不同地區(qū)同一農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度也不同[10]。關(guān)聯(lián)度越大，表明該參考性狀在其生長(zhǎng)區(qū)域與其目標(biāo)性狀關(guān)系越大，在生長(zhǎng)過(guò)程中表現(xiàn)愈加重要，其將成為影響目標(biāo)性狀的主要因素。與目標(biāo)性狀關(guān)聯(lián)度較低的參考指標(biāo)說(shuō)明其在該區(qū)域氣候條件下對(duì)目標(biāo)性狀的影響較小。由于產(chǎn)量是受多個(gè)因素影響的結(jié)果，因此在育種過(guò)程中較難把握其尺度，尤其是在油菜的高產(chǎn)育種中，當(dāng)許多性狀聚集在一起，在進(jìn)行單株的選擇時(shí)，育種家們常常會(huì)感到很為難，很難把握主次[11]。張錦芳等研究認(rèn)為，在高產(chǎn)雙低組合中單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)對(duì)單株產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大于千粒重對(duì)單株產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，差異達(dá)0.01顯著水平[12]。廖淑梅等在研究中發(fā)現(xiàn)，甘藍(lán)型油菜主要性狀與產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的首先是單株角果總數(shù)，其次是千粒重、每果粒數(shù)、主花絮有效角果數(shù)、株高、分枝部位[13]。Leach等對(duì)甘藍(lán)型冬油菜的研究表明，在高密度種植下，有效分枝數(shù)減少，單株角果數(shù)下降且千粒重增加[14]。單株產(chǎn)量由單株有效角果數(shù)、每角粒數(shù)和千粒重來(lái)決定，而每角粒數(shù)往往受遺傳控制，相對(duì)比較穩(wěn)定，而單株有效角果數(shù)由分枝數(shù)、株高、分枝部位、主花序長(zhǎng)度和主花序有效角果數(shù)決定，它們受到環(huán)境的影響較大，屬于可變因子。當(dāng)有1個(gè)合理株型時(shí)，提高千粒重和每角粒數(shù)對(duì)于提高單株產(chǎn)量就變得有意

義[15]。在該研究中也體現(xiàn)出高含油量甘藍(lán)型油菜雜交種在

3.2不同品種頭花蓼葉片的結(jié)構(gòu)差異

在頭花蓼4個(gè)材料中，多倍體與所研究的其他3個(gè)材料間差異較大。其表皮細(xì)胞較大，細(xì)胞密度小；上表皮氣孔較大，上、下表皮的氣孔密度均較低；上、下表皮的表皮毛長(zhǎng)度較長(zhǎng)；葉片、上表皮和下表皮的厚度均較大；柵欄組織和海綿組織的厚度較大；其組織緊密度、柵/海比較高。這些形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)特征表明，多倍體品種具有一定的優(yōu)越性，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。一般認(rèn)為，氣孔密度越小，角質(zhì)層越厚，葉肉的柵欄組織越發(fā)達(dá)，植物抗寒能力就越強(qiáng)[8-10]。多倍體品種氣孔密度最小，葉片最厚，CTR最大，SR最小。在抗寒性方面，與普通二倍體相比，多倍體具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 貴州植物志編委會(huì).貴州植物志（第一卷）[M].貴陽(yáng)：貴州人民出版社，1982：197.

[2] 閆吉美，劉世會(huì)，龍鳳榮，等.頭花蓼組培快繁體系的建立[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2012，31（6）：477-480.

[3] 孫長(zhǎng)生，梁斌，李孟林，等.頭花蓼規(guī)范化種植技術(shù)[J].中國(guó)現(xiàn)代中藥，2007，9（1）：36-39.

[4] 賽明蘭，張賽群.四季紅形態(tài)與組織鑒定[J].貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，20（3）：201-203.

[5] 晏升祿，崔麗，徐爽，等.商陸與垂序商陸營(yíng)養(yǎng)器官的解剖學(xué)研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2012，31（2）：124-128.

[6] 李祖任，胡楠，楊吉?jiǎng)偅?繁縷和鵝腸菜的花維管束系統(tǒng)比較解剖學(xué)研究及其系統(tǒng)學(xué)意義[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào)，2013，31（6）：525-532.

[7] 王舒穎，徐爽，廖海民.何首烏幼苗的解剖學(xué)及過(guò)渡區(qū)的初生維管系統(tǒng)[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2011，30（1）：20-26.

[8] 胡正海.植物解剖學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2010.

[9] 李芳蘭，包維楷.植物葉片形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)與適應(yīng)[J].植物學(xué)通報(bào)，2005，22（S1）：118-127.

[10] 謝庭味，歐陽(yáng)美珊.13種木蘭科樹種葉片解剖與其抗寒性[J].武漢植物學(xué)研究，1989，7（3）：234-238.