早熟棉主要农艺性状与产量的灰色关联分析

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　　摘要：采用灰色关联度分析法，对不同来源的18个早熟棉花品种（系）的主要农艺性状与产量的关系进行了分析。结果表明：单株结铃、株高、节位与产量的关联度较高，其次是衣分、单铃重和单株果枝数，霜前花率与产量的关联度不高，病株率和病情指数与产量的关联度最低。
　　关键词：早熟棉；灰色关联分析；农艺性状；产量
　　中图分类号：S562.032文献标识号：A文章编号：1001-4942（2015）04-0018-04
　　棉花是世界上重要的经济作物之一，是纺织工业原料的重要来源[1]。棉花产量是由多个因素共同作用的结果[2]，分析各因素对产量贡献的主次关系对棉花新品种选育具有非常重要的意义，灰色关联度分析法是1982年邓聚龙教授创立的一种重要的统计分析方法[3]，可以比较真实和全面地反映人们对客观系统的实际认知程度，不但可以给出定性解释，同时也可以给出定量的确切描述[4]。生物系统可以作为一种灰色系统来看待，因而可以采用灰色系统提供的灰色关联度分析方法对生物体的各种性状进行分析。关联度分析是根据各个因素曲线几何的形状相似程度来判断关联度，其关联度愈大，说明因素间变化态势愈接近，相互关系愈密切[5]。灰色关联度分析已被人们广泛地应用于各种农作物的育种工作中，而在早熟棉花种质资源研究上应用却较少，笔者运用灰色关联度分析法，对早熟棉籽棉、皮棉产量和几个主要产量性状进行关联度分析，以明确各性状对早熟棉产量的影响，试图找出选育高产早熟棉的有效途径，为早熟棉育种提供理论依据。
　　1材料与方法
　　1.1试验材料
　　供试材料为18个早熟棉品种（系）：BC6305、BC6507、百棉19、赣早1号、赣早2号、邯232、邯359、辽14569、辽4493、山农SF10、陕1302、石早2号、夏早4号、运早N339、运早N455、中425、中50和中农K30。
　　收稿日期：2015-01-12
　　基金项目：农业部转基因生物新品种培育重大专项“抗病及转基因早熟棉花新品种培育”（20147X08005002-007）
　　1.2试验设计
　　试验于2014年在邯郸市农业科学院试验地进行，随机区组没计，重复3次。行长9.0m，平均行距0.6m，3行区，小区面积16.2m2，四周设保护区[2]。前茬冬闲，砂质壤土，肥力中等，地力均匀，水利条件好。5月26日直播，666.7m2密度5500株，田间管理及时一致。
　　1.3调查项目和方法
　　调查各棉花品种（系）的主要农艺性状，包括株高、单株果枝数、节位、单株结铃数、单铃重、衣分、病情指数（简称病指）、病株率、霜前花率、生育期、籽棉产量、皮棉产量。其中株高、单株果枝数、节位、单株结铃数为中期调查结果，病情指数和病株率在棉花发病高峰期调查。进入收获期后，每小区取50铃进行考种，测定单铃重；全部收获后记载生育期，计算霜前花率、按照小区分别收获籽棉，根据小区面积折算出666.7m2的籽棉产量；每小区取1000g籽棉轧花后得出皮棉重量，计算出衣分；籽棉产量乘以衣分得出皮棉产量。
　　2结果与分析
　　2.1分析方法
　　根据灰色系统理论[3]，将18个品种（系）的10个农艺性状看作一个系统，每个性状为系统的一个因素，对产量的相关因素进行灰色关联分析。以籽棉产量、皮棉产量为母序列，分别编号为Y1和Y2；其它性状为子序列，分别编号为X1、X2、X3、…、X10[4]，如表1所示。
　　在10个性状中病情指数、病株率、霜前花率为百分率，而且它们多在30%～70%之外，因此在进入统计分析时进行平方根反正弦转换，使其接近正态分布（表2），由于各性状因素量纲不统一，需将原始数据标准化。
　　采用DPS2000数据处理系统[6]和MicrosoftExcel2007对数据进行统计分析。
　　2.2结果分析
　　对数据进行标准化处理，见表3，分辨系数取0.5。分别以籽棉产量、皮棉产量为参考数列Y1、Y2，其它性状为子序列X1～X10，计算出的关联度列于表4，可以看出，皮棉产量与主要农艺性状的关联顺序为：单株结铃数>株高>节位>生育期>衣分>单铃重>单株果枝数>霜前花率>病株率>病情指数；籽棉产量与主要农艺性状的关联顺序为：株高>单株结铃数>节位>生育期>衣分>单铃重>单株果枝数>霜前花率>病株率>病情指数。早熟棉产量形成过程中，各个性状对产量的作用有主次之分。育种工作者可通过寻找其中的主导因素，进而提高育种质量。该试验表明，单株结铃数与皮棉产量的关联度最大，为0.7576，其次为株高和节位；而株高与籽棉产量的关联度最大，为0.7602，单株结铃数居第2位，节位居第3位。单株结铃数、株高、节位与产量的关联度较高，说明这三个性状对产量的影响较大，因此，在早熟棉新品种选育中，在兼顾其它性状的同时，应着重考虑这三个性状，提高选种效率。
　　3讨论与结论
　　在早熟棉育种中，人们经常面临多个性状之问的选择，总是试图找出哪些是主要的，哪些是次要的，通常利用多元回归和传统的统计方法如相关分析[7]，虽然这些方法是有效的，但需要大量的原始数据，而且需要的数据有一定的统计规律[8，12]。早熟棉生长过程中，有外部环境和一些未知的因素，如干扰抽样调查误差的影响[9]，使一些统计结果，很难令人满意。本研究通过灰色关联分析方法以品种产量为参考序列，各产量性状为比较序列，找到性状与产量的关联度大小，可以更准确地反映各性状与产量的关系。本试验结果表明：单株结铃、株高、节位与产量的关联度较高，其次是衣分、单铃重和单株果枝数，霜前花率与产量的关联度不高，病株率和病情指数与产量的关联度最低。由此看出，在选育高产早熟棉品种时，应尽量选择结铃性强、株高稍高的品种。株高和节位适当高些有利于协调库源关系[10]，增加干物质积累，提高产量。同时还应考虑对棉花衣分、铃重和生育期的选择等[11]。早熟棉育种中不仅要考虑各性状对产量的作用，还要注意各性状的协调一致，才能取得较高的产量。
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