陳堅劍，呂桂華，盧華兵，郭國錦

(浙江省東陽玉米研究所,浙江東陽 322100)

糯玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀典型相關分析

陳堅劍，呂桂華，盧華兵，郭國錦*

(浙江省東陽玉米研究所,浙江東陽 322100)

以88個糯玉米雜交組合為研究對象,探討糯玉米產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀之間的相互關系。結果表明,產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀各個變量之間簡單相關程度較弱,最大相關系數(shù)為0.495 5;產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀存在4級顯著的典型相關,其前3級相關系數(shù)都高于簡單相關系數(shù)最大值,遠遠大于簡單相關系數(shù)絕對值平均值。說明典型相關分析的效果好于簡單分析,能提供更多的信息來指導育種或栽培措施的選擇。

糯玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量性狀;簡單相關;典型相關

文獻著錄格式:陳堅劍,呂桂華,盧華兵,等.糯玉米農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀典型相關分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2015,56(5):713-715.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150551

玉米產(chǎn)量性狀一般是指穗粒性狀,包括穗重、穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)、百粒重、籽粒密度等性狀,而農(nóng)藝性狀是指玉米的株高、穗位高、莖粗、雄穗分枝數(shù)、葉片數(shù)等非產(chǎn)量性狀[1-2]。不同條件下,農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀相關程度不一,通過簡單相關分析,可以反映相應2個性狀之間的關系,但不能反映多個性狀之間的關系[3-4]。典型相關分析(canonical correlation analysis)是研究2組變量之間相關關系的多元統(tǒng)計方法,可彌補簡單相關分析的不足[5],在玉米育種、栽培方面有一定的指導意義。

1 材料與方法

1.1 材料

以88個糯玉米雜交組合為研究對象,每個組合3行區(qū)種植,隨機區(qū)組排列,重復3次。成熟期測定株高、穗位高、基部第2節(jié)間莖粗、葉片數(shù)、及雄穗1級分枝數(shù)。果穗成熟后收獲考種,測定鮮穗帶苞重、鮮穗去苞重、穗長、禿尖長、穗粗、穗行數(shù),干籽粒收獲后考查單穗千粒重、百粒重、籽粒體積。

1.2 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS 13.0軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果與分析

2.1 簡單相關分析

對產(chǎn)量性狀的各個指標進行簡單相關分析,有助于了解各產(chǎn)量性狀之間的相關程度。從表1可以看出,各指標間相關系數(shù)有些值較大,表明這兩個指標可能反映相似或相同性狀。比如帶苞重和去苞重之間的相關系數(shù)是0.885 2,反映的是單穗產(chǎn)量性狀;百粒重和子粒體積之間的相關系數(shù)是0.941 6,反映是的籽粒大小性狀。但是大部分指標間相關系數(shù)較小,表明多數(shù)指標反映的性狀與其他指標反映的性狀不相關。

表1 88個糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀間簡單相關系數(shù)

對農(nóng)藝性狀的各個指標進行簡單相關分析,有助于了解各農(nóng)藝性狀之間的相關程度。從表2可以看出,株高與穗位高簡單相關系數(shù)為0.645 2,表明存在較大的正相關,即株高增高,穗位高也隨之提高。而株高、穗位太高容易引起倒伏,所以育種上要求目標組合株高保持在合適的范圍內(nèi)。其他各農(nóng)藝性狀指標間相關系數(shù)值較小,表明各指標獨立性較強,相互影響較弱。

表2 88個糯玉米雜交組合農(nóng)藝性狀間簡單相關系數(shù)

2組變量之間簡單相關分析,是把一組變量中某個變量,分別與另一組變量當中的某個變量進行單獨計算,不考慮組內(nèi)其他變量的影響。這可能導致:一是大部分性狀之間不存在相關或弱相關,使相關分析變得毫無意義;二是局部關系不能反映全局關系,使相關分析信息量減少,意義降低。對88個糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀和農(nóng)藝性狀2組變量之間簡單相關分析結果如表3。表3表明,去苞重與株高之間關聯(lián)程度最大,其簡單相關系數(shù)0.495 5,其他產(chǎn)量性狀指標和農(nóng)藝指標間的相關系數(shù)較小。由于變量間的交互作用,簡單相關系數(shù)矩陣提供的信息量少,不能反映這2組變量間更多的聯(lián)系。

表3 88個糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀間簡單相關系數(shù)

2.2 典型相關分析

通過典型相關分析,得到5級典型相關系數(shù)如表4。

從表4可知,第1典型相關系數(shù)為0.764,第2典型相關系數(shù)為0.611,第3典型相關系數(shù)為0.529,都比產(chǎn)量性狀指標和農(nóng)藝性狀指標間最大的簡單相關系數(shù)0.495 5高,更遠高于表3中簡單相關系數(shù)絕對值平均數(shù)的0.163 0,即典型相關分析效果要顯著好于簡單相關分析。

表4 88個糯玉米雜交組合各相關層次的典型相關系數(shù)

由于此典型相關系數(shù)是從88個雜交組合數(shù)據(jù)計算而得,有必要進行總體系數(shù)是否為0的假設測驗。經(jīng)χ2檢驗,在α=0.05的情況下,第1,2, 3,4級典型相關是真實存在的。

從表5可知,來自產(chǎn)量性狀指標的第1典型變量的計算公式:

U1=0.128X1-0.802X2-0.096X3-0.509X4+ 0.366X5+0.215X6+0.013X7+0.714X8-0.972X9。

產(chǎn)量性狀指標的第2典型變量的計算公式:

U2=0.697X1-0.108X2+0.328X3-0.609X4-0.247X5+0.924X6-0.659X7+0.074X8+0.497X9。

產(chǎn)量性狀指標的第3典型變量的計算公式:

U3=-0.833X1+1.529X2-0.927X3+0.067X4-0.018X5+0.159X6+0.098X7-1.497X8+1.465X9。

表5 88個糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀標準化變量的典型相關換算系數(shù)

從表6可知,來自農(nóng)藝性狀指標的第1典型變量的計算公式:

V1=-1.058y1+0.488y2+0.363y3-0.106y4+ 0.196y5。

農(nóng)藝性狀指標的第2典型變量的計算公式:

V2=0.628y1-0.792y2+0.812y3-0.639y4+ 0.056y5。

農(nóng)藝性狀指標的第3典型變量的計算公式:

V3=0.407y1+0.428y2-0.185y3-0.008y4+ 0.612y5。

表6 88個糯玉米雜交組合農(nóng)藝性狀標準化變量的典型相關換算系數(shù)

分類變量用線性方程表示后,即可反映各個指標對分類變量的影響,以及分類變量內(nèi)各個指標的相互影響。在第1對典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U1=0.128X1-0.802X2-0.096X3-0.509X4+0.366X5+ 0.215X6+0.013X7+0.714X8-0.972X9,農(nóng)藝綜合性狀V1=-1.058y1+0.488y2+0.363y3-0.106y4+ 0.196y5,其之間的典型相關系數(shù)為0.764。通過標準化的系數(shù)大小可以看出,去苞重、禿尖長、百粒重、體積對產(chǎn)量性狀影響較大,而農(nóng)藝性狀受株高影響最大。所以,第1對典型相關可以解釋為:株高的高度決定農(nóng)藝性狀表現(xiàn),并且,株高與去苞重、禿尖長、子粒體積呈正相關,與百粒重呈負相關。田間表現(xiàn)出來的是,不同的雜交組合,其株高越高,產(chǎn)量也越高。

在第2對典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U2= 0.697X1-0.108X2+0.328X3-0.609X4-0.247X5+ 0.924X6-0.659X7+0.074X8+0.497X9,農(nóng)藝綜合性狀V2=0.628y1-0.792y2+0.812y3-0.639y4+ 0.056y5,其之間的典型相關系數(shù)為0.611。通過標準化的系數(shù)大小可以看出,產(chǎn)量性狀的多個變量指數(shù)大小較平均,綜合影響產(chǎn)量性狀表現(xiàn)。農(nóng)藝性狀多個變量指數(shù)的大小也較平均,綜合影響農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。第2對典型相關可以解釋為,單個產(chǎn)量性狀改良或單個農(nóng)藝性狀改良對綜合的產(chǎn)量性狀或綜合的農(nóng)藝性狀提高效果不顯著,需要對所有性狀進行綜合改良。

在第3對典型變量中,產(chǎn)量綜合性狀U3=-0.833X1+1.529X2-0.927X3+0.067X4-0.018X5+ 0.159X6+0.098X7-1.497X8+1.465X9,農(nóng)藝綜合性狀V3=0.407y1+0.428y2-0.185y3-0.008y4+ 0.612y5,其之間的典型相關系數(shù)為0.529。通過標準化的系數(shù)大小可以看出,產(chǎn)量性狀中去苞重、穗長、百粒重、子粒體積變量指數(shù)較大,而禿尖長、穗粗、穗行數(shù)、穗粒重變量指數(shù)較小。農(nóng)藝性狀多個變量指數(shù)較平均,綜合影響農(nóng)藝性狀表現(xiàn)。因此,第3對典型相關可以理解為綜合農(nóng)藝性狀影響部分產(chǎn)量性狀表現(xiàn),育種上某些優(yōu)良產(chǎn)量性狀獲得需以直接選擇為主。如禿尖性狀,需直接選擇禿尖少的選系,而通過間接選擇的效果較差。

3 小結與討論

分析結果表明,88個糯玉米雜交組合產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀各個變量之間簡單相關程度較弱,最大相關系數(shù)為0.495 5;產(chǎn)量性狀與農(nóng)藝性狀存在4級顯著的典型相關,其前3級相關系數(shù)都高于簡單相關系數(shù)最大值,遠遠大于簡單相關系數(shù)絕對值平均值。說明典型相關分析的效果好于簡單分析,能提供更多的信息來指導育種或栽培措施的選擇。

典型相關是簡單相關的延伸,簡單相關為典型相關提供計算依據(jù)。如合并相關系數(shù)較大的變量,會對計算結果產(chǎn)生影響。分析中產(chǎn)量性狀間鮮苞重與去苞重的簡單相關系數(shù)為0.885 2,去苞重與穗長的簡單相關系數(shù)為0.739 6,百粒重與籽粒體積的簡單相關系數(shù)為0.941 6,在鮮苞重、去苞重、穗長變量中只留去苞重變量參與典型相關分析;農(nóng)藝性狀中株高與穗位高的簡單相關系數(shù)為0.645 2,在株高、穗位高變量中只留株高性狀參與典型相關分析,合并變量后,計算典型相關分析結果:第1相關層級的相關系數(shù)為0.764;第2相關層級的相關系數(shù)為0.611;第3相關層級的相關系數(shù)為0.529;第4相關層級為相關系數(shù)為0.444。合并變量后典型相關的層級相比未合并變量前減少1級,只有4級典型相關。并且4級典型相關中只有第1級、第2級典型相關達到顯著水平。所以,合并變量將導致本次研究反應的信息量減少,降低實驗效果。但其他情況下合并變量是否同有類似表現(xiàn),有待于進一步探討。

[1] 盧華兵,呂桂華,徐秀紅,等.鮮食糯玉米去苞產(chǎn)量與優(yōu)化農(nóng)藝性狀的相關分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2011(3): 569-571.

[2] 李永洪,楊躍華,曾正明,等.糯玉米雜交種產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀相關分析[J].玉米科學,2006,14(4):56-60.

[3] 王昌華,張燕之,王輝,等.北方雜交粳稻產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀典型相關分析[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2012(3):781-785.

[4] 朱保俠,王小麗,裴玉賀,等.玉米抗寒性與主要農(nóng)藝性狀的典型相關分析[J].玉米科學,2009(3):87-90.

[5] 朱軍.數(shù)量性狀遺傳分析的新方法及其應用[J].云南大學學報,1999,13(1):40-41.

(責任編輯：張才德)

S 513

A

0528-9017(2015)05-0713-03

2015-03-15

浙江省公益性技術應用研究計劃(2014C32028);浙江省重大科技專項農(nóng)業(yè)項目玉米新品種選育(2012C12902-4);浙江省農(nóng)業(yè)科學院重點實驗室開放課題

陳堅劍(1983-),男,江西人,助理研究員,碩士,主要從事鮮食玉米遺傳與育種工作。E-mail:50566092@qq.com。

郭國錦。