羅雅蘭，戴紅燕，丁 鑫，郭長春，馬 瑞，李吉進(jìn)，毛庭德，華勁松

（西昌學(xué)院，四川 西昌 615013）

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)不同地區(qū)粳稻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀分析評(píng)價(jià)*

羅雅蘭，戴紅燕**，丁 鑫，郭長春，馬 瑞，李吉進(jìn)，毛庭德，華勁松

（西昌學(xué)院，四川 西昌 615013）

為了解不同地區(qū)粳稻資源的性狀差異，并為新品種選育提供親本材料，將來自中國云南、四川涼山州和日本的部分粳稻種質(zhì)資源進(jìn)行同田比較。通過對(duì)多個(gè)性狀數(shù)據(jù)的測定比較，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法分析，綜合評(píng)價(jià)各品種資源性狀。研究結(jié)果表明：不同地區(qū)間的品種資源性狀各有差異，各品種性狀優(yōu)缺點(diǎn)共存，產(chǎn)量性狀好的關(guān)聯(lián)度排名較后，而關(guān)聯(lián)度排名靠前的產(chǎn)量又較低，其中Y5和B130可以通過栽培技術(shù)的改進(jìn)來提高產(chǎn)量，也可作為育種的親本材料。

粳稻資源；農(nóng)藝性狀；灰色關(guān)聯(lián)度分析法

隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展，選育的水稻新品種在產(chǎn)量上越來越高，但品種間的遺傳基礎(chǔ)卻越來越窄，其新品種的抗性可能無法應(yīng)對(duì)突如其來的災(zāi)害而導(dǎo)致嚴(yán)重的減產(chǎn)，因此，拓寬水稻新品種的遺傳基礎(chǔ)，培育遺傳背景多樣的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，對(duì)水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展有重要作用。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)，描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序[1]。近年來，灰色系統(tǒng)理論已越來越多地應(yīng)用于作物新品種綜合評(píng)價(jià)[2],但在粳稻資源評(píng)價(jià)方面卻報(bào)道甚少。因此，我們收集了日本、中國四川涼山州和云南省的部分粳稻品種資源，開展了品種觀察試驗(yàn)，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)品種的農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，選出綜合性狀良好的資源進(jìn)行改良，為新品種選育提供親本材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

涼山州地方品種B130、B132、X32等3個(gè)品種，云南引進(jìn)粳稻品種B112、B111、B114、B118、B121、B113、B119、B124、B126、B127、B116等11個(gè)品種，日本粳稻品種Y8、Y48、Y26、Y27、Y25、Y5、B41、B31、B40、B27、B37、B35、X6、X5、X24、X26、X22、X25等18個(gè)品種（我們將代號(hào)統(tǒng)一為H，即涼山品種為H1～H3，云南品種為H4～H14，日本品種為H15～H32，H0為理想品種）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)田設(shè)在西昌學(xué)院試驗(yàn)農(nóng)場，四周無蔭蔽，排灌條件良好，土質(zhì)為壤土，肥力適中。2014年3月 29日播種，秧盤育秧，5月9日移栽，每品種種植20穴，每穴3苗，移栽規(guī)格為20 cm×13.5 cm。試驗(yàn)期間每項(xiàng)管理措施在同一天內(nèi)完成且均勻一致，治蟲治草不治病，成熟一個(gè)品種收割一個(gè)。

移栽成活后開始調(diào)查測定性狀數(shù)據(jù)，每品種固定10穴，每隔10 d測定一次。成熟后，收割前每品種取4穴進(jìn)行室內(nèi)考種。

1.3 測定性狀

包括全生育期、株高、株型、葉色、葉型、分蘗苗數(shù)、劍葉和倒二葉性狀、莖稈長度、莖稈粗細(xì)、有效穗、穗長、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率、抗病性、抗倒性、產(chǎn)量、稻谷顏色、芒色等。然后選取數(shù)量性狀數(shù)據(jù)和部分質(zhì)量數(shù)據(jù)，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)各品種進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。其中，病害抗性分為抗病、輕感、中感、重感四個(gè)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。

1.4 分析步驟

參照華勁松[3]的分析步驟，首先確定參考序列，然后確定比較序列，再計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)，最后計(jì)算關(guān)聯(lián)度。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 理想品種的確定

首先根據(jù)育種目標(biāo)和經(jīng)驗(yàn)給出理想品種農(nóng)藝性狀的最佳值，構(gòu)成一個(gè)參考序列X0(k),k=1，2，3，...，13。各參試品種的主要性狀表1所示，其中抗病性分為抗病、輕感、中感、重感四個(gè)等級(jí)并分別賦值4、3、2、1，株型分為緊湊、半緊湊、披散三個(gè)等級(jí)并分別賦值3、2、1，糙米顏色分為有色和無色2個(gè)等級(jí)并分別賦值2、1，稻谷的芒分為無芒和有芒2個(gè)等級(jí)并分別賦值2、1。

表1 參試品種與理想品種的主要性狀值

2.2 數(shù)據(jù)的無量綱化處理

將Xi(k)所有除以相應(yīng)的X0（k），i=0，1，2，...，32，k=1,2,3，...，13，使原始數(shù)據(jù)無量綱化得表2。

表2 原始數(shù)據(jù)無量化處理后的表

X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18 X19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X28 X29 X30 X31 X32 0.8035 1.1440 0.9855 0.8965 0.7070 1.1560 0.7725 0.7455 0.8940 0.6550 0.9415 0.9180 0.8965 0.7468 1.0015 0.8170 0.8250 0.9400 0.8400 0.8125 0.9855 0.0742 1.0165 0.8580 1.1375 0.8900 0.9920 0.9600 1.0240 1.0000 0.8400 0.8480 0.8960 0.8560 0.8240 0.8000 0.9000 0.9000 0.9000 0.9920 1.0000 0.9920 1.0000 0.8240 1.0160 1.0080 0.8160 0.9600 1.0240 0.9440 0.9120 0.9200 0.9938 0.9563 1.0313 1.0250 1.0625 1.1111 1.0563 1.0438 0.8625 0.9375 0.9675 0.9200 0.9300 0.8125 0.7613 0.7870 0.8499 0.8634 0.7084 0.6178 0.7390 0.7518 0.8563 0.9654 0.7666 0.9516 1.1259 1.2741 0.9719 1.3296 0.7830 1.0778 0.7141 0.7778 0.9696 1.1185 0.8867 0.7296 1.1378 1.1607 1.0904 0.9844 0.8311 1.0459 0.8533 0.9459 0.8659 0.5663 0.8978 0.8385 0.9081 0.8148 0.8110 1.4000 0.8580 0.9540 0.8090 1.3305 0.7750 0.9490 0.8180 0.7550 1.2930 0.8900 0.9550 0.9520 0.7675 0.5975 1.0300 1.0975 0.7300 0.7050 0.9870 0.6750 1.0000 0.9775 0.9330 1.0600 0.8267 0.6400 0.7067 0.7200 0.8933 1.1733 0.7200 0.7467 0.8000 0.9067 0.6933 0.7467 1.0400 1.1467 0.8400 101867 0.7467 0.8933 0.8667 0.9600 0.9200 1.4400 1.0800 0.9333 0.9867 1.2533 1.0195 0.8317 0.8058 1.0903 0.6936 1.3239 0.5406 0.5765 0.6125 0.8451 0.5948 0.5012 1.1005 1.1920 0.7747 1.0134 0.5860 0.7386 0.5914 0.6283 0.5338 0.6539 0.9446 0.7925 0.6961 0.9934 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 1.0000 0.7500 0.7500 1.0000 0.7500 0.7500 1.0000 0.7500 0.7500 0.7500 1.0000 0.5000 0.7500 1.0000 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.7500 0.3333 1.0000 0.3333 0.6667 0.6667 1.0000 1.0000 1.0000 0.6667 0.6667 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.6667 1.0000 0.6667 1.0000 1.0000 1.0000 0.3333 0.5000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5000 0.5000 0.5000 1.0000 0.5000 0.5000 0.5000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5000 1.0000 1.0338 1.0541 1.0946 1.0676 1.0743 1.0676 1.0868 1.0868 1.0473 1.0676 1.0676 1.0608 1.0608 1.0608 1.0676 1.0608 1.0541 1.0811 1.0811 1.0811 1.0811 1.0676 1.0676 1.0676 1.0676 1.0608 0.6667 1.0000 0.6667 0.6667 0.3333 1.0000 1.0000 0.6667 0.6667 0.6667 0.6667 1.0000 1.0000 1.0000 0.3333 1.0000 1.0000 0.6667 0.3333 0.3333 0.6667 0.3333 0.6667 1.0000 1.0000 0.6667

.3求兩個(gè)層次差

即計(jì)算Δi(k)的值，公式為Δi=|X0(k)-Xi(k)|，i=0，1，2，...32，k=1,2,3，...，13。結(jié)果列于表3。

表3 各參試品系與理想品種性狀的絕對(duì)差值

△18△19△20△21△22△23△24△25△26△27△28△29△30△31△32 0.0820 0.1035 0.2535 0.0015 0.1830 0.1750 0.0600 0.1600 0.1875 0.0145 0.9259 0.0165 0.1420 0.1375 0.1100 0.1000 0.1000 0.0080 0.0000 0.0080 0.0000 0.1760 0.0160 0.0080 0.1840 0.0400 0.0240 0.0560 0.0880 0.0800 0.0800 0.0700 0.1875 0.2388 0.2130 0.1501 0.1366 0.2916 0.3823 0.2610 0.2483 0.1438 0.0346 0.2334 0.0484 0.2704 0.1378 0.1607 0.0904 0.0156 0.1689 0.0459 0.1467 0.0541 0.1341 0.4337 0.1022 0.1615 0.0919 0.1852 0.1100 0.0450 0.0480 0.2325 0.4025 0.0300 0.0975 0.2700 0.2950 0.0130 0.3250 0.0000 0.0225 0.0670 0.0600 0.2533 0.0400 0.1467 0.1600 0.1867 0.2533 0.1067 0.1333 0.0400 0.0800 0.4400 0.0800 0.0667 0.0133 0.2533 0.4988 0.1005 0.1920 0.2253 0.0134 0.4140 0.2614 0.4086 0.3717 0.4662 0.3461 0.0554 0.2075 0.3039 0.0066 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.2500 0.2500 0.0000 0.2500 0.2500 0.2500 0.0000 0.5000 0.2500 0.0000 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.2500 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.3333 0.0000 0.3333 0.0000 0.0000 0.0000 0.6667 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 0.5000 0.5000 0.0000 0.5000 0.5000 0.5000 0.0000 0.0000 0.0000 0.5000 0.0000 0.0608 0.0608 0.0608 0.0676 0.0608 0.0541 0.0811 0.0811 0.0811 0.0811 0.0676 0.0676 0.0676 0.0608 0.0608 0.0000 0.0000 0.0000 0.6667 0.0000 0.0000 0.3333 0.6667 0.6667 0.3333 0.6667 0.3333 0.0000 0.0000 0.3333

2.4 求比較品種與理想品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)

最小二級(jí)差min|X0(k)-Xi(k)|為0.0000，最大二級(jí)差max|X0(k)-Xi(k)|為0.9744，分辨系數(shù)取0.5，把然后帶入公式帶入公式：

式中：￡(k)為X0與Xi在第k個(gè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)：|X0(k)-Xi(k)|表示數(shù)列與數(shù)列在第點(diǎn)的絕對(duì)值差，min|X0(k)-Xi(k)|為二級(jí)最小差，max|X0(k)-Xi(k)|為二級(jí)最大差。p為分辨率。結(jié)果列于表4。

表4 各參試品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)

￡21￡22￡23￡24￡25￡26￡27￡28￡29￡30￡31￡32 0.9969 0.7270 0.7357 0.8904 0.7528 0.7221 0.9711 0.3448 0.9672 0.7743 0.7799 0.8158 1.0000 0.9838 1.0000 0.7346 0.9682 0.9838 0.7259 0.9241 0.9531 0.8969 0.8470 0.8590 0.6711 0.6958 0.7645 0.7810 0.6256 0.5604 0.6512 0.6625 0.7722 0.9336 0.6761 0.9097 0.8435 0.9691 0.7426 0.9139 0.7686 0.9001 0.7842 0.5291 0.8266 0.7511 0.8414 0.7246 0.6770 0.5476 0.9420 0.8333 0.6434 0.6229 0.9740 05999 1.0000 0.9559 0.8791 0.8904 0.7528 0.7230 0.6579 0.8204 0.7851 0.9241 0.8590 0.5255 0.8590 0.8796 0.9734 0.6579 0.6838 0.9733 0.5406 0.6508 0.5439 0.5672 0.5110 0.5847 0.8979 0.7013 0.6158 0.9867 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.4935 0.4935 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.6609 0.6609 0.6609 1.0000 0.4935 0.6609 1.0000 0.6609 0.6609 0.6609 0.6609 0.6609 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.5938 1.0000 0.5938 1.0000 1.0000 1.0000 0.4222 0.4935 0.4935 0.4935 1.0000 0.4935 0.4935 0.4935 1.0000 1.0000 1.0000 0.4935 1.0000 0.8782 0.8890 0.9001 0.8573 0.8573 0.8573 0.8573 0.8782 0.8782 0.8782 0.8890 0.8890 0.2276 0.3304 0.3304 0.2695 0.2276 0.2276 0.2695 0.2276 0.2695 0.3304 0.3304 0.2695

2.5 求關(guān)聯(lián)度及關(guān)聯(lián)度排序結(jié)果

式中：ri為比較數(shù)列Hi對(duì)參考數(shù)列H0的關(guān)聯(lián)度，是總體反應(yīng)H0與Hi數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)性。

然后計(jì)算出各參試品種的一般關(guān)聯(lián)度和地方品種平均關(guān)聯(lián)度，并排出關(guān)聯(lián)序，見表5。

表5 不同品系的關(guān)聯(lián)度及排序

H30 H31 H32 521.94 437.87 384.62 9 3 13 17 0.8279 0.7682 0.7758 17 11

3 結(jié)論與討論

理想品種是我們認(rèn)為最好的品種，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與理想品種數(shù)列最為接近[2]。通過以上分析可知，不同地區(qū)間的品種資源性狀各有差異，各品種性狀優(yōu)缺點(diǎn)共存，產(chǎn)量性狀好的關(guān)聯(lián)度排名落后，而關(guān)聯(lián)度排名靠前的產(chǎn)量又較低。其中日本品種H20（Y5）在一般關(guān)聯(lián)度排序中居第6位產(chǎn)量位列3位，涼山品種H1（B130）關(guān)聯(lián)度第8產(chǎn)量排第4，且綜合各田間情況及穗部性狀來看，其有效穗、穗實(shí)粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率等主要經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良，抗病性強(qiáng)，說明其能較好地適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境種植，可以通過栽培技術(shù)的改進(jìn)來提高產(chǎn)量，也可作為育種的親本材料。

在本次試驗(yàn)中所試驗(yàn)的不同地區(qū)品種在地區(qū)品種平均關(guān)聯(lián)度中，涼山品種最接近理想品種，云南的品種與理想品種差距較大，涼山品種與日本品種較接近。從表1中結(jié)實(shí)率和千粒重這兩方面分析來看，可知云南品種的結(jié)實(shí)率較高，雖然H12（B126）在所有品種中產(chǎn)量排在第一，但是其它云南品種的有效穗比日本和涼山品種都低，最終影響它的地區(qū)品種平均關(guān)聯(lián)度，但是可充分利用結(jié)實(shí)率高和千粒重大的優(yōu)勢(shì)用作育種材料。

注釋及參考文獻(xiàn)：

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Analysis and Evaluation for Different Regions Agronomic Traits of Japonica Rice Germplasm Resources by Grey Correlation Degree Analysis Method

LUO Ya-lan，DAI Hong-yan，DING Xin，GUO Chang-chun，MA Rui，LI Ji-jin，MAO Ting-de，HUA Jin-song
(Xichang College,Xichang,Sichuan 615013)

In order to understand the difference character of Japonica Rice resources in different regions,and provide the parent materials for the breeding of new varieties,from Yunnan,Sichuan Liangshan Prefecture and Japan some Japonica Rice germplasm resources were compared in the same field.By means of grey correlation analysis, with determination and comparison of multiple trait data,the resource characteristics of each species were comprehensively evaluated.The results show that there were differences in the characteristics of the varieties among different regions,the coexistence of advantages and disadvantages of each variety traits,yield traits were well correlated after ranking,and the correlation degree of the top of the output was low,which Y5 and B130 can increase production through improvement of cultivation technology,but also can be used as parents in breeding materials.

Japonica rice germplasm;agronomic traits;grey relational analysis

S511.2+202.4

A

1673-1891（2015）04-0005-04

2015-08-31

四川省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目（15ZA0237）；西昌學(xué)院自立項(xiàng)目（15BZ01）：西昌學(xué)院大學(xué)生課外科研項(xiàng)目“不同地區(qū)粳稻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀差異研究”。

羅雅蘭（1993-），四川蒲江人，西昌學(xué)院2012級(jí)農(nóng)學(xué)專業(yè)本科學(xué)生，研究方向：稻作資源。**為通訊作者。