利用灰色关联度分析绿豆农艺性状对其产量的影响

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1、利用灰色关联度分析绿豆农艺性状对其产量的影响朱慧珺，赵雪英，闫虎斌，张耀文（山西省农业科学院作物科学研究所，太原030031）摘要：为达到绿豆高产、优质、高效育种目的，采用灰色关联度分析法对10个绿豆品种的9个主要农艺性状和产量进行了分析。结果表明绿豆不同农艺性状与产量的关联度由高到低依次为：单株荚数＞百粒重＞主茎节数＞株高＞荚粒数＞生育期＞开花期＞主茎分枝＞荚长。单株荚数对绿豆产量影响最大，其次为百粒重，荚长对产量的影响最小。在高产绿豆新品种的选育中，应首先注重单株荚数和百粒重，然后再考虑其他性状

2、。.jyqkail：[email protected]。通讯：张耀文，男，1964年出生，山西襄汾人，研究员，学士，研究方向：食用豆育种及栽培。通信030031山西省太原市小店区龙城大街81号山西省农科院作物科学研究所，Tel：0351-7639372，E-mail：[email protected]。收稿日期：2015-01-19，修回日期：2015-02-25。0引言绿豆(VignaradiataL.)，属豆科菜豆族豇豆属植物中一个栽培种，又名录豆、文豆、植豆[1]。其营养价

3、值高，富含蛋白质、淀粉、脂肪、微量元素、维生素等营养物质，且具有较高的药用价值，在中国食用豆类作物中发挥重要的作用[2]。中国作为绿豆的起源地之一，栽培历史悠久且资源类型繁多，产量和出口量均居世界首位。山西更以其独特的地理及气候条件成为小杂粮王国，绿豆年产量达7万t左右，位居中国绿豆产量的前列[3]。近年来，随着产业结构的调整及人们生活水平的提高，对绿豆育种的要求也不断提高，因此培育出高产、优质、多抗、高效的绿豆品种成了育种家的首要任务[4]。目前，在育种工作中，通过杂交试验和栽培试验盲目的选育品种

4、，无形中增大了工作量，如果能够根据品种间不同优势性状的互补来进行组合选育，将会大大减少工作量，同时也为科学育种提供了依据。灰色系统理论是邓聚龙教授于20世纪80年代提出的，该方法能够在多个性状的综合性定量分析基础上，克服单项比较分析和模糊综合评判的弊端，有较强的可比性、可靠性，在品种鉴定中能找出主要因素，从而全面、公正、客观的揭示事物的本质，克服了以往育种试验中仅由产量方差分析结果选择品种的不足[5-7]。该方法已在玉米[8-10]、棉花[11]、大豆[12-14]、芸豆[15]、菜豆[16]等作物

5、的综合评估方面发挥了重要作用。本研究结合10个绿豆品种的品比试验调查资料，采用灰色关联分析法，分析产量与各主要农艺性状间的主次关系，从而为明确育种目标、筛选适合品种提供科学的理论依据。1材料与方法1.1供试材料供试材料的名称及见表1。1.2试验设计试验于2014年在山西省农业科学院高寒作物研究所毛皂试验基地进行，地处东经113°10acute;，北纬39°92acute;，海拔1042m，无霜期150天，均温7.3℃，平均日照7.67h/d。试验地土壤为沙壤土，pH7.7，肥力状况为：有机质含量1.

6、11%，全氮含量0.76%，有效磷含量5.6mg/kg，速效钾含量147mg/kg。试验采取随机区组排列，3次重复，小区面积20m2，8行区，行距50cm，株距11~12cm，小区留苗350株。全生育期仔细观察，记载各生育期时间，成熟时每小区随机定点连续取10株，风干后考种，考察株高、主茎节数、主茎分枝、单株荚数、荚粒数、荚长、百粒重、产量8项主要指标。1.3分析方法采用灰色系统理论中的关联度分析法。根据灰色系统理论的要求，将10个绿豆品种的10个性状作为一个灰色系统，每一个供试材料视为该系统的一个

7、变量，设定产量为母序列{X0}，其余性状指标为比较序列{X}i，i=1,2,…,9。其中，X0=[X0(1),X0(2),X0(3),...,X0(k)]，Xi=[X]i(1),Xi(2),Xi(3)...Xi(n)，k为参试品种个数，n为性状个数。各参试材料农艺性状的平均值列于表1。原始数据转换，由于系统中各因数的量纲不一致，需对原始数据进行消除量纲的标准化转换。采用式(1)进行转换。式中Xacute;ij为标准化结果，Xi为原始数据，Xj为同一农艺性状平均值，Sj为同一农艺性状标准差。关联系数及

8、关联度的计算，得到标准化后的母序列{X0}与比较序列{X}i，则由式(2)可以计算出在时刻k点的关联系数。式中，Δi(k)=

9、X

10、o(k)-Xi(k)为母序列与子序列在k点的绝对差值，Δmin和Δmax为所有比较序列在各个时刻的最小绝对差值和最大绝对差值。ρ为分辨系数，其目的是为了消弱最大绝对差值太大引起的失真，提高关联系数之间的差异显著性，取值范围[0，1]，此处取ρ＝0.5。由于关联系数Li(k)数目过多不便于比较，因此根据式(3)计算各性状的加权关联度ri。2结