譚家剛 向德柱 劉興萍 馬秀云 易陳紅 熊聞霞 李 偉 張興端

摘要采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,對(duì)參加2008年國家西南一組區(qū)域試驗(yàn)萬州點(diǎn)的10個(gè)玉米新組合13個(gè)性狀資料進(jìn)行分析。評(píng)價(jià)結(jié)果表明:W24綜合性狀最好(r=0.909 8)、GD4632次之(r=0.809 5)、DL05綜合性狀最差(r=0.560 3)。

關(guān)鍵詞玉米新組合;灰色關(guān)聯(lián)度分析;綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)S513文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)14-0033-03

農(nóng)作物區(qū)域試驗(yàn)是種子工作的基礎(chǔ),是新品種走向生產(chǎn)的橋梁,是連接科研、生產(chǎn)、市場的紐帶。試驗(yàn)結(jié)果分析是區(qū)域試驗(yàn)工作中的重要環(huán)節(jié),品種評(píng)價(jià)得當(dāng)與否,直接關(guān)系到品種是否通過審定。傳統(tǒng)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果資料中產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和回歸分析,對(duì)其他性狀如植株性狀和果穗性狀常只采用直觀評(píng)價(jià)或平均數(shù)統(tǒng)計(jì)分析,各個(gè)性狀結(jié)果分析相互獨(dú)立,對(duì)參試品種評(píng)價(jià)不夠全面。而大面積生產(chǎn)上,除了對(duì)新品種有高產(chǎn)要求外,還對(duì)新品種的其他性狀如株高、果穗結(jié)實(shí)、抗逆性等諸多方面有要求。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,對(duì)參加區(qū)域試驗(yàn)的玉米新組合各個(gè)性狀進(jìn)行綜合評(píng)判,按照各性狀的相對(duì)重要性進(jìn)行合理評(píng)定,有利于指導(dǎo)玉米新品種選育和審定。筆者以2008年國家西南玉米新品種區(qū)域試驗(yàn)一組的10個(gè)組合試驗(yàn)結(jié)果資料為基礎(chǔ),運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)玉米新組合進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)案例分析。

1材料與方法

1.1資料來源

以2008年度參加國家西南玉米區(qū)域試驗(yàn)一組的10個(gè)組合萬州試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果數(shù)據(jù)為分析資料。由于試驗(yàn)采用密碼編號(hào),組合名稱和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)應(yīng)來源于2009年3月由全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編著、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社出版的“中國玉米新品種動(dòng)態(tài)—2008年國家級(jí)玉米品種區(qū)試報(bào)告”一書。參試組合為HK8102(代號(hào)為X1)、JG168(代號(hào)為X2)、DL05(代號(hào)為X3)、CN601(代號(hào)為X4)、HZ06-1(代號(hào)為X5)、W24(代號(hào)為X6)、118139(代號(hào)為X7)、GD4632(代號(hào)為X8)、GM4105(代號(hào)為X9)、渝單8號(hào)(對(duì)照品種,代號(hào)為X10)。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)管理嚴(yán)格按照2008年國家普通玉米區(qū)域試驗(yàn)方案進(jìn)行田間操作,以《國家玉米品種區(qū)域試驗(yàn)?zāi)杲K報(bào)告》所附調(diào)查項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行田間調(diào)查和室內(nèi)考種。選取生育期(k1)、株高(k2)、穗高(k3)、抗倒伏率(k4)、抗倒折率(k5)、穗長(k6)、穗粗(k7)、禿尖(k8)、穗行數(shù)(k9)、行粒數(shù)(k10)、出籽率(k11)、百粒重(k12)、 籽粒產(chǎn)量(k13)共13個(gè)性狀資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3分析方法

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,將所有參試組合視為1個(gè)灰色系統(tǒng),各考察性狀為系統(tǒng)中的1個(gè)因素。把玉米新品種選育目標(biāo)與優(yōu)良品種的上限結(jié)合起來,構(gòu)建1個(gè)理想品種。以理想品種的各性狀指標(biāo)構(gòu)成參考數(shù)列,記作X0,參試品種(組合)各性狀值比較數(shù)列,記作Xi(i=1,2,…,m),其中m為參試品種數(shù),各性狀用k表示(k=1,2,…,n),其中n為考察性狀數(shù)。

參試品種(組合)與參考品種之間關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算公式如下:

ξi(k)=■………(1),式中,ξi(k)為Xi對(duì)X0在K性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù),ρ為分辨系數(shù),取值范圍在(0,1)之間,一般取0.5?！鰘X0(k)-Xi(k)|和■|X0(k)-Xi(k)|分別為第1層次最小差和第1層次最大差,即在絕對(duì)差|X0(k)-Xi(k)|中按不同的k值分別挑選其中最小者和最大者;■■|X0(k)-Xi(k)|和■■|X0(k)-Xi(k)|分別為第2層次最小差和第2層次最大差,即在絕對(duì)差■■|X0(k)-Xi(k)|中挑選最小值和最大值。

按各性狀賦予相同的權(quán)重計(jì)算平均關(guān)聯(lián)度:ri=■………(2),按各性狀賦予不同的權(quán)重計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度:ri=■(3),式中,wk為權(quán)重系數(shù)。由于反應(yīng)品種優(yōu)劣的各項(xiàng)性狀指標(biāo)的重要性不同而賦予各性狀不同的權(quán)重系數(shù),權(quán)重系數(shù)的給出依據(jù)某性狀對(duì)品種表現(xiàn)的相對(duì)重要性。

2結(jié)果與分析

2.1參考品種構(gòu)建

生育期、株高、穗高以所有參試組合的平均值作為參考品種值,其他性狀以參試組合的最大值為參考品種值。對(duì)倒伏和倒折指標(biāo)用公式x1=100-x轉(zhuǎn)換為抗倒伏和抗倒折值,禿尖指標(biāo)用公式x=100×(穗長-禿尖長)/穗長轉(zhuǎn)換為結(jié)實(shí)率。各性狀的原始數(shù)據(jù)和參考品種數(shù)據(jù)列于表1。

2.2數(shù)據(jù)初始化處理

由于原始數(shù)據(jù)中各性狀的量綱不同,為便于分析,先將表1數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。本研究采用上限性測度、適中性測度進(jìn)行無量綱標(biāo)準(zhǔn)化處理。對(duì)產(chǎn)量、穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率、千粒重采用上限性測度,對(duì)生育期、株高、穗位高采用適中性測度。由ri(k)=■ ………(4),ri(k)=■………(5)分別計(jì)算出上限性測度、適中性測度,得到數(shù)值在(0,1)內(nèi)的新數(shù)列,結(jié)果見表2。

2.3灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

首先,求得參考數(shù)列X0與10個(gè)參試品種相應(yīng)性狀的絕對(duì)差值,計(jì)算公式為:△i(k)=|X0(k)-Xi(k)|(i=1,2,……,9,k=1,2,……,13),計(jì)算結(jié)果列于表3。

由表3可知,■ ■|X0(k)-Xi(k)|=0, ■■|X0(k)-Xi(k)|=0.270 0,將二級(jí)差值代入公式(1),并取ρ=0.5,則得:ξi(k)= ■ ………(6),把表3中的相應(yīng)數(shù)值代入公式(5),即可得到X0對(duì)Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù),計(jì)算結(jié)果列于表4。

將求得的關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式(3)計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度,求得每個(gè)品種(組合)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度,結(jié)果見表5。

2.4關(guān)聯(lián)度分析

首先,按照公式(2)將13個(gè)性狀看成具有同等重要性,即平均權(quán)重系數(shù)計(jì)算平均關(guān)聯(lián)度。然后按照公式(3)將不同性狀賦予不同的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)關(guān)聯(lián)分析,以產(chǎn)量為最重要性狀,占0.450 0的權(quán)重;以植株性狀包括(生育期、株高、穗高、抗倒性)占權(quán)重0.200 0;以果穗和籽粒性狀(包括穗長、穗粗、禿尖、行數(shù)、行粒數(shù)、出籽率、百粒重)占權(quán)重0.350 0。詳見表4中的Wk值。

由表5可知,按照產(chǎn)量結(jié)果排序,W24第1位、GD4632第2位、JG168第3位、HK8102第4位、GM4105第9位、DL05第10位;按照平均關(guān)聯(lián)度結(jié)果排序,W24第1位、HK8102第2位、 JG168第3位、GD4632第4位、118139第9位、DL05第10位;按照加權(quán)關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果排序,W24第1位、GD4632第2位、HK8102第3位、JG168第4位,GM4105第9位、DL05第10位。

3討論

(1)按照區(qū)域試驗(yàn)常規(guī)評(píng)價(jià)品種優(yōu)劣主要考察產(chǎn)量性狀方法,10個(gè)參試品種(組合)的前4位分別是:W24第1、GD4632第2、JG168第3、HK8102第4,后2位分別是:GM4105第9、DL05第10;根據(jù)平均關(guān)聯(lián)度分析方法,前4位分別是W24(0.841 9)、HK8102(0.799 7)、JG168(0.778 5)、GD4632(0.775 4),后2位分別是118139(0.658 7)、DL05(0.646 0);根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)分析方法,前4位分別是W24(0.909 8)、GD4632(0.809 5)、HK8102(0.746 0)、JG168(0.742 8),后2位分別是GM4105(0.575 4)、DL05(0.560 3)。上述結(jié)果表明,W24不論是采用產(chǎn)量結(jié)果比較,還是用平均關(guān)聯(lián)度分析或加權(quán)關(guān)聯(lián)分析,都表現(xiàn)為第1位,說明該組合綜合性狀很好,是1個(gè)突出組合;GD4632產(chǎn)量和加權(quán)關(guān)聯(lián)分析居第2位,也是1個(gè)綜合性狀比較好的組合;而JG168產(chǎn)量第3位、加權(quán)關(guān)聯(lián)分析第4位;HK8102產(chǎn)量第4位、加權(quán)關(guān)聯(lián)分析第3位。

筆者認(rèn)為,區(qū)域試驗(yàn)常規(guī)評(píng)價(jià)方法只對(duì)產(chǎn)量有明確定量評(píng)價(jià),而其他性狀有的雖然有量的數(shù)值,但沒有量化比較標(biāo)準(zhǔn);有的性狀只有定性說明,缺乏綜合評(píng)判指標(biāo),不切合實(shí)際,不科學(xué)。平均關(guān)聯(lián)分析把所有考察性狀置于同等重要位置,應(yīng)用加權(quán)關(guān)聯(lián)度方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)參加試驗(yàn)組合的優(yōu)劣,既能把所有性狀進(jìn)行量化,又能根據(jù)性狀的相對(duì)重要性進(jìn)行權(quán)重分配,分析結(jié)果全面、可靠。

(2)采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵,在于構(gòu)建參考品種、分析性狀的選取和各性狀權(quán)重大小的分配。因此,應(yīng)根據(jù)各地玉米育種目標(biāo)、生產(chǎn)實(shí)際和生態(tài)條件進(jìn)行綜合考慮,得到的分析結(jié)果才具有指導(dǎo)意義,以期為品種審定提供較為可靠的依據(jù)。

4參考文獻(xiàn)

[1] 鄧聚龍.農(nóng)業(yè)灰色系統(tǒng)理論與方法[M].濟(jì)南:山東科技出版社,1988.

[2] 張興端,徐茜,涂文志,等.灰色關(guān)聯(lián)度分析在馬鈴薯新品種(系)綜合評(píng)價(jià)上的應(yīng)用[J].馬鈴薯雜志,1994,8(1):26-29.

[3] 曹雯梅,劉松濤,路紅衛(wèi).灰色系統(tǒng)理論在小麥新品種綜合評(píng)判中的應(yīng)用[J].中國種業(yè),2005(11):47-49.