不同胡麻品種（系）農藝性狀與產量性狀的差異分析

楊治偉 錢愛萍 張 煒 欒 勇 曹秀霞

（寧夏農林科學院固原分院 固原756000）

胡麻作為我國特色油料作物之一，在甘肅、內蒙古、寧夏等地區都有種植。 研究發現，由于含有α-亞麻酸、木酚素等多種具有生物活性的物質,使得亞麻籽具有保健功效[1-2]。 近年來，亞麻籽的生產逐漸向亞洲和歐洲傾斜，2016 年俄羅斯的亞麻籽產量首次超過加拿大， 位居世界第一；2017－2019 年我國的亞麻籽產量也從30.1 萬t 增加到34 萬t[3-4]。 有關研究統計表明，我國在2014 年亞麻籽和亞麻籽油的進口量分別為25 萬t 和 1.7 萬t；2019 年我國進口的亞麻籽總量達到 42.7 萬 t、亞麻籽油達 5.1 萬 t[5]。 以上研究表明， 我國亞麻籽及其油脂的市場發展前景相當可觀。 然而由于胡麻種子生產技術相對滯后，選育工作沒有突破性進展等，使其種子產量較低。 基于農藝性狀和產量性狀評價作物品種特性的研究多集中于燕麥[6]、小麥[7]、谷子[8]、大豆[9]、高粱[10]、青花菜[11]等。 本研究通過對8 個胡麻品種（系）的主要農藝性狀及產量性狀指標進行差異顯著性分析、相關性分析、主成分分析和聚類分析，來探究不同胡麻品種（系）主要農藝性狀及產量性狀的關系， 從而選育出適宜在寧南山區氣候條件下栽培的胡麻品種， 對胡麻種質資源評價和進一步利用及胡麻高效栽培提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為寧夏農林科學院固原分院提供的8 份品種（系）材料，品種（系）資源編號及來源地見表1。

表1 品種（系）資源編號及來源地

1.2 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，3 次重復， 小區面積12.6 m2（1.8 m×7.0 m），行距 15 cm，區距 30 cm，排距50 cm，寧亞17 號為對照品種，試驗地周圍設保護行。

1.3 測定指標及方法

在青果期每個處理取胡麻20 株， 測定莖鮮重、冠鮮重、地上部鮮重、冠莖比、冠長、根長、根粗；在成熟期取樣考種，分別測定株高、工藝長度、有效分莖數、有效分枝數、有效結果數、每果粒數、單株產量、千粒重、一級分枝長度。

1.4 數據處理

采用Excel 2010 和SPSS 18.0 軟件對田間測試數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同胡麻品種（系）的農藝性狀及產量性狀的變異分析

由表2 可知，有效分莖數、有效結果數、單株產量、千粒重、冠長、冠鮮重、地上部鮮重、冠莖比的變異系數大于10%，說明參試8 個品種（系）的這8 個性狀之間存在較大的差異。 16 個性狀多數的偏度和峰度的絕對值較小，可見這些性狀符合正態分布，可以進一步作遺傳分析。

表2 不同胡麻品種（系）的農藝性狀及產量性狀的變異分析

2.2 不同胡麻品種（系）的農藝性狀和產量性狀的相關性分析和主成分分析

由表3 可知，冠長與單株產量及一級分枝長度，莖鮮重與千粒重，冠莖比與單株產量、冠長、冠鮮重、地上部鮮重都呈極顯著正相關；每果粒數與千粒重、莖鮮重呈極顯著負相關。 一級分枝長度與工藝長度、地上部鮮重與每果粒數呈顯著負相關。

從相關性分析結果可以看出， 不同性狀之間存在不同程度的相關性， 且各性狀的變化幅度層次不齊從而影響對品種（系）的評價，為消除這類影響，因此采用主成分分析方法對試驗材料進行綜合評價（表4），將16 個性狀指標轉化為4 個主成分，累積貢獻率為90.87%， 表明可以用前4 個主成分來說明這8 個品種（系）的主要相關性狀。第1 主成分的貢獻率最大， 為45.33%， 說明主成分1 在評價中起主要作用， 特征向量中冠徑比的特征值大于其他的性狀指標，表明第1 主成分是地上部生物產量因子；第2 主成分中每果粒數和有效結果數的特征值大于其他的性狀指標，其中有效結果數的特征值最大，為0.84，表明第2 主成分是產量構成因子； 第3 主成分中的株高的特征值大于其他的性狀指標， 表明第3 主成分是株高因子； 第4 主成分中的根長的特征值大于其他的性狀指標，表明第4 主成分是根系因子。

表4 不同胡麻品種（系）各主成分的特征向量、累計貢獻率

2.3 不同胡麻品種（系）基于農藝性狀及產量性狀的聚類分析

通過聚類分析 （附圖）， 參試材料可聚為3 類，第 1 類共包含 6 份材料， 分別為 17QS9、 固亞 8 號、0905-2、0822-23、0914-1、寧亞 17 號（CK），其余 2 份材料各成一類。 綜合農藝性狀和產量性狀可知，第2 類的千粒重最大，冠莖比、一級分枝長和冠長最小，其余性狀居于第1 類、第3 類之間。

附圖 不同胡麻品種（系）基于農藝性狀及產量性狀的聚類分析

3 結論與討論

本研究通過對8 份胡麻品種（系）10 個農藝性狀和6 個產量性狀的變異分析，16 個性狀的變異系數范圍為4.35%～57.57%，表明參試品種（系）的遺傳多樣性豐富，品種（系）間差異較大。 產量性狀中有效結果數、每果粒數和千粒重的變異系數較大，這與郭棟良等[12]的結果一致，這些產量相關性狀在胡麻育種中有較大的選擇空間。 相關性分析表明，株高與工藝長度呈正相關，單株產量與有效結果數呈正相關，這與焦振飛等[13]的研究結果一致，構成種子產量的因素主要包括有效分莖數、有效結果數、每果粒數等，這些因素的變化都會影響種子產量的高低， 而不同品種產量性狀差異很大，其適應性也就明顯不同。 千粒重與每果粒數呈極顯著（P<0.01）負相關，相關系數為-0.925。 千粒重與莖鮮重呈極顯著（P<0.01）正相關，相關系數為0.842， 與冠鮮重和地上部鮮重呈顯著（P<0.05）正相關，相關系數分別為 0.714、0.821。 從數據上初步判斷影響千粒重的正向因子為莖鮮重、冠鮮重和地上部鮮重，負向因子為每果粒數。 主成分分析結果中，第1 主成分的貢獻率最大，在種質資源評價中起主導作用， 特征值依次為冠莖比＞冠長＞冠鮮重＞一級分枝長度， 說明第1 主成分是生物產量因子。 研究表明，亞麻的抗倒伏能力與一級分枝長度、單莖鮮重、冠層鮮重等性狀呈負相關，倒伏率與株高呈正相關[14-15]，說明要防止或減輕亞麻的倒伏,選育分枝較短、株型較緊湊、分莖數較少、株高適中的品種是有效措施。 而聚類分析中，第1 類的冠莖比和一級分枝長度最大，千粒重適中，如品種（系）0905-2；第3 類的冠莖比和千粒適中，株高最高；第2 類的冠莖比和一級分枝長度最小，千粒重最大，其他性狀適中。

供試的 8 個胡麻品種 （系） 在寧夏固原均能成熟，其主要農藝性狀和產量性狀在各品種（系）間均存在顯著性差異。 通過主成分分析和聚類綜合分析認為，以產量較高和抗倒伏能力強為目的時，應選擇植株高度適中、冠莖比較小、千粒重最大的寧亞21 號作為寧南山區推廣種植的品種。