辛秀，于鳳瑤，張代軍，周順啟

（黑龍江省農(nóng)墾總局紅興隆農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 友誼 155811）

大豆蛋白質(zhì)是谷類食物的4～5倍，其氨基酸組成與牛奶蛋白質(zhì)相近，在營養(yǎng)價值上，可與動物蛋白等同，在基因結(jié)構(gòu)上也最接近人體氨基酸，所以是最具營養(yǎng)的植物蛋白質(zhì)。而且大豆所含的蛋白質(zhì)中人體“必需氨基酸”含量充足、組分齊全，屬于“優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)”。大豆是人類攝取植物蛋白的主要來源，具有強(qiáng)健身體、延緩衰老的保健作用[1]。隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，人們對大豆蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量要求也越來越高，大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的提高都依賴于品種的改良，而農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量和品質(zhì)又存在密切的關(guān)系[2]。如何選育出更多高品質(zhì)的大豆，是育種家面臨的問題。

在此之前，國內(nèi)外學(xué)者對不同大豆農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量相關(guān)做過許多研究，謝冬微等[3]對不同地理?xiàng)l件下大豆脂肪酸含量與主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了相關(guān)性及通徑分析，汪寶卿等[4]對黃淮地區(qū)73份夏大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相互關(guān)系進(jìn)行了分析。王立華[5]等對高蛋白大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)度分析。而專門針對黑龍江高蛋白大豆農(nóng)藝性狀與蛋白、產(chǎn)量之間相互關(guān)系的研究相對較少。選用黑龍江審定的10個高蛋白大豆品種，通過2年種植，對高蛋白大豆品種主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性和通徑分析，進(jìn)一步了解它們之間的關(guān)系，旨在育種過程中，可充分利用各性狀間的相互關(guān)系，為選育高蛋白大豆提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試大豆品種10份（黑農(nóng)54、北豐14、黑農(nóng)48、黑農(nóng)34、墾鑒豆36、東農(nóng)42、黑農(nóng)35、黑農(nóng)43、東農(nóng)48、東農(nóng)55），于2010、2011年2年在紅興隆科研所試驗(yàn)地種植。每個品種為1個小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，4行區(qū)，行長2m，行距70c m，株距5c m。田間管理同大田。生育期間調(diào)查了出苗期、開花期、成熟期。生育期（X3）以開花期為界限分成生育前期（X1）和生育后期（X2)。成熟時在中間連續(xù)取5株考種，考察了株高（X4）、莖粗（X5）、底莢高（X6）、主莖節(jié)數(shù)（X7）、單株莢數(shù)（X8）、單株粒數(shù)（X9）、單株粒重（X10）。收獲后測百粒重（X11）、蛋白質(zhì)含量（X12）、脂肪含量（X13）、小區(qū)產(chǎn)量（Y）。蛋白質(zhì)、脂肪含量用Foss 1241近紅外分析儀測定。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù)分析采用D PS7.02軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)分析

2.1.1 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析 通過表1相關(guān)分析，可以看到主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，莖粗與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，底莢高與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)。生育期、生育后期、株高與產(chǎn)量呈不顯著正相關(guān)，蛋白、脂肪含量與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)，百粒重與產(chǎn)量呈不顯著正相關(guān)。

表1 主要農(nóng)藝性狀與蛋白、產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)

2.1.2 主要農(nóng)藝性狀與蛋白含量的相關(guān)分析 蛋白質(zhì)含量與生育前期呈顯著正相關(guān)，與生育后期呈顯著負(fù)相關(guān)，與生育期、株高、莖粗呈不顯著正相關(guān)，與底莢高、百粒重呈顯著正相關(guān)，與脂肪含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.2 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的偏相關(guān)分析和通徑分析

2.2.1 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的偏相關(guān)分析 為了進(jìn)一步了解眾多農(nóng)藝性狀相互影響下，各個性狀和產(chǎn)量的關(guān)系，采用逐步回歸分析得出各個性狀與產(chǎn)量的偏相關(guān)系數(shù)，見表2。

表2 各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的偏相關(guān)系數(shù)

從表2看到，高蛋白品種生育后期、生育期與產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與表1相反。那么在選育高蛋白品種時，就要選擇開花不太早、生育期中熟偏晚、但不能太晚的單株。從表2還看到，產(chǎn)量與底莢高度、單株粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，百粒重與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)。株高、主莖節(jié)數(shù)和單株粒重與產(chǎn)量正相關(guān)，與表1兩兩性狀之間相關(guān)分析一致，這表明單株粒重和主莖節(jié)數(shù)對產(chǎn)量的間接作用最大。

2.2.2 主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析 從表3看到，主莖節(jié)數(shù)（X7）、單株粒重（X10）對產(chǎn)量的通徑系數(shù)最大，分別為1.5490、2.1285，表明在高蛋白大豆品種中這兩個性狀對產(chǎn)量的影響力最高，其次是株高（X4），對產(chǎn)量也有一定影響。生育期（X3）、單株粒數(shù)（X9）對產(chǎn)量的通徑系數(shù)為負(fù)數(shù)，且絕對值較大，說明它們的值太大時對產(chǎn)量的負(fù)影響力較大。從表3還看到，主莖節(jié)數(shù)（X7）、單株粒數(shù)（X9）通過單株粒重（X10）的影響對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)各是1.7218、1.8132，說明籽粒數(shù)本身的增加不利于產(chǎn)量增加，通過提高單株粒重更能有效提高產(chǎn)量。而單株粒重又是由單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重構(gòu)成的，而百粒重和蛋白含量呈顯著正相關(guān)，那么在選擇高蛋白品種時，就要兼顧到生育期適中、單株粒數(shù)不能太多、百粒重又不能太小而單株整體粒重大的單株。

表3 各農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析

3 討論

通過高蛋白大豆主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，而偏相關(guān)和通徑分析顯示，主莖節(jié)數(shù)和單株粒重的間接作用最大，影響力最高。說明單株生產(chǎn)力是影響高蛋白大豆產(chǎn)量的最重要因素，這點(diǎn)與王立華等[5]研究認(rèn)為對高蛋白大豆產(chǎn)量影響最大的性狀為單株粒重相同。通過相關(guān)分析看到，蛋白含量與百粒重呈顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量較小負(fù)相關(guān)。成雪峰等[6]研究認(rèn)為，百粒重的增加將顯著提高蛋白質(zhì)含量，而生育期和株高相互也有促進(jìn)作用。那么在選育高蛋白品種時，就要選擇單株粒重大且百粒重相對較大的品種。從偏相關(guān)分析看到，單株粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，說明高蛋白品種的單株粒數(shù)不能太多。而單株粒重是由每莢粒數(shù)、單株莢數(shù)和百粒重構(gòu)成的，從表2、表3看到百粒重、蛋白質(zhì)與產(chǎn)量呈不顯著負(fù)相關(guān)，那就要求選育的單株百粒重稍大但不能太大來增加單株粒重，才能得到既蛋白含量高、產(chǎn)量也相對高的高蛋白大豆品種。

大豆株高是大豆育種中選擇的重要性狀之一。本文研究發(fā)現(xiàn)，株高與產(chǎn)量呈不顯著正相關(guān)，但偏相關(guān)系數(shù)大，說明高蛋白大豆的株高對產(chǎn)量的間接作用較大。靜廣利[7]發(fā)現(xiàn)，株高對產(chǎn)量的影響是通過生育期、分枝數(shù)等其他農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的間接效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，張海泉[8]利用相關(guān)分析等方法對10個大豆品種的23個性狀統(tǒng)計(jì)分析表明，株高與產(chǎn)量密切相關(guān)。從表1看到株高和蛋白質(zhì)含量呈不顯著正相關(guān)，但過高的株高可能會減弱大豆的抗倒伏性，從表1還看到莖粗與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，但在偏相關(guān)和通徑分析中未列入影響產(chǎn)量的因素，說明其對產(chǎn)量的間接作用并不明顯，可能莖稈的粗細(xì)與倒伏有關(guān)，倒伏勢必影響到大豆的產(chǎn)量，那么莖粗可作為選育單株的參考之一，因此應(yīng)在強(qiáng)莖壯稈的基礎(chǔ)上處理好增加株高與抗倒伏的關(guān)系，在選擇高蛋白品種時，可選擇那些中等偏高而莖稈不能過細(xì)的植株。

從表1看到生育前期與蛋白含量呈顯著正相關(guān)，偏相關(guān)和通徑分析顯示生育后期和生育期與產(chǎn)量呈較大負(fù)相關(guān)，生育期通過主莖節(jié)數(shù)（X7）、單株粒重（X10）對產(chǎn)量的影響通徑系數(shù)較大，為1.0051、0.8186。說明生育期是通過這兩個因素對產(chǎn)量起作用的。王淑榮[9]、郝瑞蓮[10]認(rèn)為，生育期對產(chǎn)量影響較大，在選擇高蛋白品種時，應(yīng)考慮選擇開花不太早而生育期又不能太晚的單株，這點(diǎn)與黃文[11]等研究結(jié)果相同。從表2、表3看到底莢高度與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，而與蛋白呈正相關(guān)，在選擇高蛋白植株時，應(yīng)選擇底莢高度適中，不能太高或太低，既要蛋白含量較高同時又要有較好的產(chǎn)量。

從表1相關(guān)分析看，高產(chǎn)和高蛋白育種的主攻方向有著相同點(diǎn)，選擇單株粒重大的品種，可同時提高產(chǎn)量和蛋白含量。而大豆蛋白的含量因年份、氣候條件和地理位置的變化而發(fā)生改變，因此，高蛋白大豆的產(chǎn)量是由多因素相互作用決定的。從表3看到通徑分析的決定系數(shù)為0.99974，剩余通徑系數(shù)為0.01620，說明此通徑分析結(jié)果有一定的代表性。

本文通過相關(guān)、通徑分析探討了高蛋白大豆各農(nóng)藝性狀間的關(guān)系及對產(chǎn)量影響的主次關(guān)系，因試驗(yàn)的高蛋白品種較少（10個品種），故所得分析結(jié)果不一定全面，僅為高蛋白育種提供一些參考。

根據(jù)本文的分析，在選育高蛋白品種時，可選擇開花略晚、生育期為中晚熟、百粒重較大、株高偏高、底莢高度中等、主莖節(jié)數(shù)多、單株粒重大的單株。

［1］辛大偉,陳慶山,單繼勛,等.不同大豆品種品質(zhì)性狀的動態(tài)積累[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006(5):592-595.

［2］徐冉,張禮鳳,王彩潔,等.山東省審定大豆品種的產(chǎn)量、品質(zhì)及株型演變[J].中國油料作物學(xué)報,2007,29(3):242-247.

［3］謝冬微,韓英鵬,李文濱.不同環(huán)境條件下大豆脂肪酸含量與主要農(nóng)藝性狀相關(guān)性及通徑分析[J].大豆科學(xué),2010,29(3):403-407

［4］汪寶卿,張禮鳳,慈敦偉,等.黃渤海地區(qū)夏大豆農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的多元回歸和通徑分析[J].大豆科學(xué),2010,29(2):255-259.

［5］王立華,趙心忠,欒建輝.高蛋白大豆農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量效應(yīng)的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].種子科技,2005(3):162-164.

［6］成雪峰.黃渤海大豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].大豆科學(xué),2010,29(5):751-755.

［7］靜廣利.株高與小區(qū)產(chǎn)量及其它農(nóng)藝性狀的相關(guān)及通徑分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2006,26(23):67-68.

［8］張海泉.大豆不同品種（系）性狀與產(chǎn)量關(guān)系的研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,31(2):162-165.

［9］王淑榮.灰色關(guān)聯(lián)分析在大豆育種數(shù)量性狀選擇上的應(yīng)用[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2000(3):15-17.

［10］郝瑞蓮.夏大豆主要農(nóng)藝性狀的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].大豆通報,2002(2):11-12.

［11］黃文,李光發(fā),馬云波.高蛋白大豆品種產(chǎn)量及子粒主要品質(zhì)性狀穩(wěn)定性的研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),1995(4):38-42.