趙 俊 ,吳才文 ,劉家勇 ,李 俊 ,趙培方 ,夏紅明 ,楊 昆
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所,開遠(yuǎn) 661600;2.云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)試驗(yàn)室,開遠(yuǎn) 661600)
蔗糖產(chǎn)業(yè)是我省邊疆少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)。“十五”以來隨著新一代良種及配套栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用,甘蔗優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)區(qū)域規(guī)劃的實(shí)施,我省甘蔗產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步。目前,我省已發(fā)展成為全國第二大糖料生產(chǎn)基地,蔗糖產(chǎn)業(yè)已成為我省僅次于“兩煙”的第二大生物資源產(chǎn)業(yè)。然而全省甘蔗平均單產(chǎn)僅60t/hm2左右,與廣東、廣西相比還有一定差距(廣東:75t/hm2,廣西:67.5t/hm2)[1],遠(yuǎn)低于巴西、澳大利亞等先進(jìn)發(fā)達(dá)國家(87~90t/hm2)生產(chǎn)水平[2]。甘蔗單產(chǎn)低,甘蔗含糖分不高,抵御自然災(zāi)害能力低,嚴(yán)重制約了我省甘蔗產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
選育和推廣甘蔗優(yōu)良品種是提高甘蔗產(chǎn)量、保障蔗糖企業(yè)原料供應(yīng),降低蔗糖生產(chǎn)成本,增強(qiáng)蔗糖產(chǎn)業(yè)競爭力的主要手段。甘蔗引種不僅能加強(qiáng)交流,充分利用各地最新育種成果,擴(kuò)大品種資源,通過雜交利用能有效拓寬我國自育甘蔗血緣基礎(chǔ),提高優(yōu)良品種、突破性品種選育機(jī)率,對(duì)甘蔗品種改良、提高產(chǎn)量和糖分有重要作用[3],而且其用工少、見效快、效果好,在甘蔗育種、蔗區(qū)品種改良、蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占有極其重要的地位。
甘蔗新品種的優(yōu)劣是多個(gè)性狀共同作用的結(jié)果,為克服傳統(tǒng)方差分析和回歸分析方法考慮性狀少,信息量少,綜合評(píng)價(jià)能力低的缺點(diǎn),本文采用同異分析法對(duì)前期優(yōu)選出的9個(gè)引進(jìn)品種蔗莖產(chǎn)量、含糖量、蔗糖分、株高、莖徑、有效莖數(shù)、出苗率、分蘗率8個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析,旨在為甘蔗新良種的篩選、利用提供參考。
供試材料為云南省農(nóng)科院甘蔗研究所從法國、菲律賓、澳大利亞引進(jìn)材料,經(jīng)過兩個(gè)生長周期病蟲害隔離檢疫檢測(cè)、隔離繁殖觀察,2008—2009對(duì)優(yōu)選出的9個(gè)引進(jìn)材料安排品種比較試驗(yàn)(2新1宿),9個(gè)供試材料及育成國家分別為:Q117、Q151(澳大利亞),F(xiàn)R97-137、FR98-194(法國),SP80-0185、SP80-1836(巴西),VMC71-39(菲律賓),C266-70(古巴),P44(不詳),設(shè) 2 個(gè)對(duì)照 ROC10(CK1)、桂糖 11 號(hào)(CK2)。
田間試驗(yàn)布置于云南省農(nóng)科院甘蔗研究所開遠(yuǎn)基地(旱地),采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每個(gè)小區(qū)4行,行長7.1m,行距1.0m,小區(qū)面積28.4m2,公頃下芽量75000雙芽,全膜覆蓋,田間管理等同于當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。
采用同異分析方法對(duì)11個(gè)參試材料(含2個(gè)對(duì)照)蔗莖產(chǎn)量、含糖量、蔗糖分、株高、莖徑、有效莖數(shù)、出苗率、分蘗率8個(gè)性狀進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。具體方法如下:
設(shè)有n個(gè)參試品種,構(gòu)成評(píng)價(jià)對(duì)象集合 V=(v1,v2,v3,…vn);有 m 個(gè)考察性狀, 構(gòu)成評(píng)判性狀集合 R=(r1,r2,r3,…rm)。每個(gè)性狀均有 1 個(gè)調(diào)查值,記為 Xgk(g=1,2,3…,n;k=1,2,3,…,m),表示第 g 個(gè)品種第 k 個(gè)性狀的值。確定理想品種,即確定各性狀的理想值,以X0k表示(詳見表1)。本文根據(jù)實(shí)際情況,除株高取適中值280cm外(株高太高容易造成倒伏,影響品質(zhì)和增加收獲難度,各材料性狀以最大值作為性狀理想值。
某品種性狀值與其理想值構(gòu)成兩個(gè)集合,組成集對(duì)H=(A,B),共得到K個(gè)性狀。其中,有S個(gè)性狀A(yù)和B均相同,有F=K-S個(gè)性狀A(yù)和B均相異,但不相互對(duì)立,有P=K-S-F個(gè)性狀A(yù)和B均相對(duì)立。則稱a=S/K為2個(gè)集合比較下的同一度,b=F/K為2個(gè)集合比較下的差異度,c=P/K為2個(gè)集合比較下的對(duì)立度,并用μ(w)來表示A、B兩個(gè)集合的聯(lián)系度,μ(w)=a+bi+cj。一般來說.聯(lián)系度越大,說明某品種各性狀與理想性狀接近的程度越高,綜合表現(xiàn)越好。
根據(jù)公式 agk=X0k/Xgk(當(dāng) Xgk≥X0k時(shí));agk=Xgk/X0k(當(dāng) Xgk 本試驗(yàn)中各性狀值與理想值之間不存在對(duì)立關(guān)系,因此用公式 μ (w)=a+bi=a+(1-a)i計(jì)算各品種聯(lián)系度(見表 3),i的取值范圍為區(qū)間(1,-1),通常取值為-1。 根據(jù)各品種聯(lián)系度所提供的信息,規(guī)定μ(w)≥0.80為表現(xiàn)優(yōu)秀品種;0.75≤μ(w)<0.80為表現(xiàn)優(yōu)良品種;0.70≤μ(w)<0.75 為表現(xiàn)一般品種;0.65≤μ(w)<0.70 為表現(xiàn)較差品種,μ(w)<0.65 為表現(xiàn)差品種。 由同異綜合評(píng)價(jià)結(jié)果 (表3)可以看出,9個(gè)參試品種與理想品種聯(lián)系度均不同程度高于雙對(duì)照品種ROC10和G11,其中P44、C266-70與理想品種的聯(lián)系度在參試品種中分別排第一、二位,聯(lián)系度分別為0.7676、0.7625。說明這兩個(gè)品種性狀表現(xiàn)與理想品種最為接近,田間表現(xiàn)出萌苗分蘗皆好,有效莖多,株形好,生勢(shì)強(qiáng)等特性,產(chǎn)量、糖分得到較好兼顧,綜合表現(xiàn)優(yōu)良;SP80-0185、VMC71-39、SP80-1836、Q151四個(gè)品種聯(lián)系度分別為 0.7481、0.7223、0.7194、0.7065,綜合表現(xiàn)一般,其中 VMC71-39、SP80-1836、Q151 三個(gè)品種早熟高糖性狀突出,甘蔗糖分與理想品種最為接近,其與理想品種性狀同一度分別為 0.9935、0.9816、0.9695;Q117、FR97-137、FR98-194 三個(gè)品種與理想品種的聯(lián)系度分別為 0.6265、0.6159、0.6130, 多數(shù)性狀田間表現(xiàn)一般或較差,少數(shù)性狀表現(xiàn)優(yōu)良,綜合表現(xiàn)差,建議根據(jù)某一優(yōu)異性狀,作為雜交親本進(jìn)行應(yīng)用。 由表3還可以看出,同異分析排序結(jié)果與方差分析排序結(jié)果存在一定差異。這是因?yàn)榉讲罘治鰞H考慮蔗莖產(chǎn)量或含糖量某一個(gè)性狀,而未考慮品種的出苗、分蘗、株高、莖徑、有效莖、蔗糖分等性狀,從而導(dǎo)致過高或過低評(píng)價(jià)。如:FR98-194其蔗莖產(chǎn)量排名第四,說明該品種生勢(shì)強(qiáng),豐產(chǎn)性好,但其蔗糖分較低、蔗莖偏細(xì),蔗株高大倒伏,因此同異綜合分析排名第9;FR97-137公頃含糖量排名第六,公頃蔗產(chǎn)量排名第九,由于其分蘗較弱、有效莖少,綜合評(píng)價(jià)排名第八,評(píng)價(jià)結(jié)果與田間試驗(yàn)一致。由此可見,采用同異分析法對(duì)參試材料進(jìn)行綜合分析比方差分析更加合理,分析結(jié)果更加可信。 3.1 應(yīng)用同異分析法對(duì)參試材料從整體性狀上進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),能有效克服方差分析、回歸分析等傳統(tǒng)分析方法考慮性狀少,綜合評(píng)價(jià)功能低的缺點(diǎn),科學(xué)合理地反映參試材料的綜合性狀。一定程度上可以克服田間選擇過程中,因某一性狀較差或較優(yōu)而導(dǎo)致人為過低或過高的主觀評(píng)價(jià)。 3.2 采用同異分析法對(duì)參試材料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)結(jié)果與性狀的選擇、理想值及各性狀權(quán)重系數(shù)的確定有關(guān)。在進(jìn)行綜合評(píng)估時(shí),應(yīng)依據(jù)育種目標(biāo)、育種專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來選擇和確定相應(yīng)分析性狀、參考品種理想值及各性狀的權(quán)重。 [1]陳躍.云南甘蔗產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況[A].云南省第十二次甘蔗學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C].2006:1-8. [2]陳如凱,等.現(xiàn)代甘蔗育種的理論與實(shí)踐[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003. [3]李奇?zhèn)ィ愖釉?,梁?現(xiàn)代甘蔗改良技術(shù)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2000:65. [4]郭瑞林,楊春玲,關(guān)立,等.小麥品種區(qū)域試驗(yàn)的同異分析方法研究[J].麥類作物學(xué)報(bào),2001,21(3):60-63.2.2 參試品種的綜合同一度
2.3 參試品種與理想品種聯(lián)系度
2.4 參試品種優(yōu)劣評(píng)價(jià)
3 討論