白玉超，黃敏升，李林林，劉楠楠，李雪玲，楊瑞芳，佘瑋，崔國(guó)賢*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長(zhǎng)沙410128；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長(zhǎng)沙410205）

遺傳育種·種質(zhì)資源

94份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析與綜合評(píng)價(jià)

白玉超1，2，黃敏升1＃，李林林1，劉楠楠1，李雪玲1，楊瑞芳1，佘瑋1，崔國(guó)賢1，2*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長(zhǎng)沙410128；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長(zhǎng)沙410205）

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)94份苧麻種質(zhì)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了關(guān)聯(lián)性分析和綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.66、0.71、0.60和0.28。苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)和有效株率的關(guān)聯(lián)度分別為0.7913、0.7933、0.8034、0.7158和0.7399，表現(xiàn)為鮮皮厚＞莖粗＞株高＞有效株率＞分株數(shù)。通過(guò)最優(yōu)關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)，篩選出10份與標(biāo)準(zhǔn)品種關(guān)聯(lián)度較大的苧麻種質(zhì)。

苧麻種質(zhì)；農(nóng)藝性狀；灰色關(guān)聯(lián)分析；評(píng)價(jià)

苧麻（Boehmeria nivea L.）屬蕁麻科（Urticaceae）苧麻屬（Boehmeria），是一種多年生宿根性草本纖維植物［1］。我國(guó)是世界上種植苧麻最早的國(guó)家，其栽培歷史在4000年以上。最初東傳朝鮮和日本，日本稱之為“南京草”，18世紀(jì)傳入歐美各國(guó)，被譽(yù)為“中國(guó)草”［2］。苧麻適應(yīng)性廣，目前世界上自S25°～N38°都有苧麻栽培，以亞熱帶和熱帶地區(qū)為多。目前，我國(guó)苧麻種植面積和原料產(chǎn)量占世界的95%以上，在國(guó)際市場(chǎng)上占支配地位［3］，而巴西、菲律賓、印度、老撾等國(guó)有小規(guī)模的種植。苧麻纖維具有透氣、粗獷、涼爽等特點(diǎn)，是一種優(yōu)良的天然紡織工業(yè)原料，一直受到世界各國(guó)人民的青睞。

作物種質(zhì)資源品質(zhì)性狀鑒定評(píng)價(jià)是作物種質(zhì)資源研究的重要組成部分，也是優(yōu)異資源挖掘和利用的基礎(chǔ)［4－5］。迄今為止，國(guó)家苧麻種質(zhì)資源圃保存了2000多份苧麻資源，是收集和保存苧麻種質(zhì)數(shù)量最多、種類最豐富的國(guó)家［6－7］?？萍脊ぷ髡邔?duì)部分苧麻種質(zhì)進(jìn)行了植物學(xué)特性、農(nóng)藝性狀、纖維品質(zhì)及抗性等方面的鑒定評(píng)價(jià)，篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和特異的種質(zhì)。秦占軍等［8］對(duì)213份苧麻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià)，篩選出了高產(chǎn)種質(zhì)56份，優(yōu)質(zhì)種質(zhì)38份，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)5份。許英等［9］對(duì)57份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀及纖維品質(zhì)鑒定評(píng)價(jià)，篩選出高產(chǎn)苧麻種質(zhì)10份，纖維品質(zhì)優(yōu)良的種質(zhì)7份。陳平等［6］對(duì)33個(gè)苧麻資源的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià)，篩選出營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)異苧麻品種5個(gè)，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)中等苧麻品種25個(gè)，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較差的苧麻品種3個(gè)?？等f(wàn)利等［10］對(duì)10個(gè)苧麻種質(zhì)資源的耐瘠性進(jìn)行了鑒定評(píng)價(jià)，篩選出耐瘠性較強(qiáng)的苧麻種質(zhì)2個(gè)。在我國(guó)擁有豐富的苧麻種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，加大對(duì)苧麻種質(zhì)資源鑒定和評(píng)價(jià)的力度，對(duì)優(yōu)質(zhì)苧麻種質(zhì)篩選和高產(chǎn)創(chuàng)建具有重要的意義。本研究對(duì)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻種質(zhì)資源圃的94份苧麻種質(zhì)進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀的評(píng)價(jià)鑒定工作，旨在為苧麻高產(chǎn)品種選育和多功能利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的94份苧麻種質(zhì)（表1）均來(lái)自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻種質(zhì)資源圃，采用嫩梢扦插的方式無(wú)性繁殖。

表1 供試的94份苧麻種質(zhì)Tab.1 94 ramie germplasms tested in the study

續(xù)表1

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于湖南長(zhǎng)沙縣江背鎮(zhèn)梅花社區(qū)。于2014年5月采用嫩梢扦插方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，同年7月移栽，每份種質(zhì)占用小區(qū)面積為10 m2，每小區(qū)種植20蔸苧麻，同年10月破桿。2015年連續(xù)3季對(duì)苧麻種質(zhì)進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，方法參照《苧麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［11］。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

分別在2015年頭麻收獲期、二麻收獲期和三麻收獲期測(cè)定苧麻株高（X1）、莖粗（X2）、鮮皮厚度（X3）、分株數(shù)（X4）、有效株率（X5）和生物量（X0）。測(cè)量時(shí)，每個(gè)小區(qū)選取4蔸測(cè)量株高和莖粗，并取平均值；每個(gè)小區(qū)選取10株測(cè)量鮮皮厚度，并取平均值；每個(gè)小區(qū)測(cè)量全部20蔸的有效株數(shù)、分株數(shù)和生物量，計(jì)算有效株率（有效株率＝有效株數(shù)×100%／分株數(shù)）。3季麻全部測(cè)量結(jié)束后，每個(gè)苧麻種質(zhì)的株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率取3季麻平均值，分株數(shù)和生物量計(jì)算單蔸3季麻總和。指標(biāo)測(cè)定方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)范苧麻》（NY／T1321－2007）［12］。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2007和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（v7.05專業(yè)版）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析。

1.5 灰色關(guān)聯(lián)分析

將供試的94份苧麻種質(zhì)看成一個(gè)灰色系統(tǒng)，將地上部生物量設(shè)定為參考數(shù)列（X0），苧麻株高、莖粗、鮮皮厚、分株數(shù)和有效株率設(shè)為比較數(shù)列X1，X2，X3，X4和X5，計(jì)算出比較數(shù)列（Xi）與參考數(shù)列（X0）之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度［13］。關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式為：

式中：

ψi（k）—x0和xi的關(guān)聯(lián)系數(shù)；

︱x0（k）－xi（k）︱—x0數(shù)列與xi數(shù)列在k點(diǎn)的絕對(duì)差；

minimink︱x0（k）－xi（k）︱—代表二級(jí)最小差值；

maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱—代表二級(jí)最大差值；

ρ—分辨系數(shù)，取值范圍在0～1，試驗(yàn)中取0．5，認(rèn)為同等重要；

Ri—比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，反映了x0和xi數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 94份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀及相關(guān)性分析

試驗(yàn)所測(cè)各苧麻種質(zhì)農(nóng)藝性狀如表2所示。苧麻株高較大的種質(zhì)有金沙枸皮麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、耒濱苧麻和沅江黑殼早；莖粗較大的種質(zhì)有新增1號(hào)、桐梓空桿麻、朱總1號(hào)、金沙枸皮麻和耒濱苧麻；鮮皮厚度較大的種質(zhì)有桐梓空桿麻、長(zhǎng)沙雞骨白、隆回青麻、新增1號(hào)和耒濱苧麻；分株力較強(qiáng)的種質(zhì)有玉山麻、平塘大刀麻、園青6號(hào)、沅江黑殼早和鄰水－桐皮麻；有效株率較高的種質(zhì)有桐梓青桿麻、長(zhǎng)沙雞骨白、青苧麻、金沙枸皮麻和四川84號(hào)；地上部生物量較高的苧麻種質(zhì)有桐梓空桿麻、新增1號(hào)、金沙枸皮麻、河南野麻和思矛紅苧麻。供試苧麻種質(zhì)在各性狀間均存在一定的差異，差異最大的是地上部生物量，變異系數(shù)為24.22%；差異最小的是有效株率，變異系數(shù)為6.19%。6個(gè)農(nóng)藝性狀在94個(gè)苧麻種質(zhì)之間變異大小排名順序?yàn)榈厣喜可锪浚痉种陻?shù)＞鮮皮厚度＞莖粗＞株高＞有效株率。

表2 供試苧麻種質(zhì)各農(nóng)藝性狀的測(cè)定值Tab.2 Observation values of themain agronomic traits of tested ramie variety

續(xù)表2

94份苧麻種質(zhì)農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性如表3所示。從表3可以看出，苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.66、0.71、0.60和0.28。株高、莖粗和有效株率呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.56和0.46。分株數(shù)和有效株率呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為－0.30。株高、莖粗和分株數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為－0.30和－0.42。株高、莖粗和鮮皮厚度呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.35和0.52。株高和莖粗呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.79。

表3 農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析Tab.3 The correlation analysis between agronomic traits

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理

采用初值化處理方法，用各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值除以94份苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)的平均值，得到各項(xiàng)指標(biāo)的新數(shù)列。

2.2.2 絕對(duì)差值

計(jì)算x0與xi各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的絕對(duì)差值△i（k）。二級(jí)最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0006，二級(jí)最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．9303。

2．2．3 關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式：

將各絕對(duì)差值帶入，即得到相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，如表4所示。各苧麻種質(zhì)的性狀與生物產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)均在0.3338～1.0000之間。將關(guān)聯(lián)系數(shù)i帶入關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式，計(jì)算出苧麻株高、莖粗、鮮皮厚、分株數(shù)和有效株率與地上部生物量的關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度的大小反映了各因子重要性的差異，關(guān)聯(lián)度越大，則表示該因子的作用越大，即對(duì)苧麻生物產(chǎn)量的影響越大［14］。在本研究中，苧麻地上部生物量與各產(chǎn)量性狀關(guān)聯(lián)度的大小排序?yàn)轷r皮厚＞莖粗＞株高＞有效株率＞分株數(shù)，即對(duì)苧麻地上部生物量影響最大的是鮮皮厚，其次是莖粗和株高，分株數(shù)對(duì)其影響最小。

表4 各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.4 The relation coefficients of themain traits

續(xù)表4

2.2.4 苧麻種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)

對(duì)94份苧麻種質(zhì)的多個(gè)性狀進(jìn)行觀測(cè)分析，綜合評(píng)價(jià)各種質(zhì)的生產(chǎn)性能。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列最接近［15］。設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)品種的各性狀高于參試品種中最大值的5%，則標(biāo)準(zhǔn)品種各性狀參數(shù)分別為：株高1.88 m，莖粗11.92 mm，鮮皮厚1.01 mm，分株數(shù)33.1株／蔸，有效株率101.1%，地上部生物量4.52 kg／蔸。

采用初值化處理方法，用各苧麻種質(zhì)的農(nóng)藝性狀測(cè)定值除以標(biāo)準(zhǔn)品種相應(yīng)的期望指標(biāo)，得到各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。以標(biāo)準(zhǔn)品種的各項(xiàng)指標(biāo)為參考數(shù)列（X0），參試各苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)為比較數(shù)列（X1……Xi）。用標(biāo)準(zhǔn)品種各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值分別減去各苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，得到相應(yīng)的絕對(duì)差值，其中二級(jí)最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0476，二級(jí)最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．7327。根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式：

將各絕對(duì)差值代入，即得到相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，計(jì)算關(guān)聯(lián)度并排序（如表5所示）。

根據(jù)參試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的關(guān)聯(lián)度大小可知，綜合農(nóng)藝性狀較好的苧麻種質(zhì)有桐梓空桿麻、金沙枸皮麻、新增1號(hào)、沅江黑殼早、來(lái)濱苧麻、思矛紅苧麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、川南青皮大麻和朱總1號(hào)等；而武崗白皮種、漢壽肉麻、家麻、桐樹(shù)白、新寧黃麻、白頭6－1（不育系）、紫葉大葉炮、達(dá)縣－黃麻、沅江肉麻和新寧柴麻等綜合農(nóng)藝性狀相對(duì)較差。

表5 參試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣和關(guān)聯(lián)度及其序位Tab.5 Grey correlation coefficientmatrix and value and sequence of tested varietieswith standard variety

續(xù)表5

續(xù)表5

3 討論與結(jié)論

苧麻是我國(guó)傳統(tǒng)的栽培作物，也是我國(guó)寶貴的天然纖維資源。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)苧麻產(chǎn)業(yè)正處于瓶頸期，原麻價(jià)格處于低位，苧麻種植面積極度萎縮［16］。因此，開(kāi)發(fā)苧麻多用途利用，對(duì)發(fā)展我國(guó)苧麻產(chǎn)業(yè)具有重要意義。我國(guó)具有豐富的苧麻種質(zhì)資源，加強(qiáng)對(duì)苧麻種質(zhì)資源的鑒定和評(píng)價(jià)，對(duì)苧麻多功能利用具有重要的意義。本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)94份苧麻種質(zhì)資源的株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)、有效株率、地上部生物量進(jìn)行了分析和綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，對(duì)苧麻地上部生物量影響最大的是鮮皮厚，其次是莖粗和株高，分株數(shù)對(duì)其影響最小，并初步篩選出了桐梓空桿麻、金沙枸皮麻、新增1號(hào)、沅江黑殼早、耒濱苧麻、思矛紅苧麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、川南青皮大麻和朱總1號(hào)10份綜合性狀較好的種質(zhì)。通過(guò)相關(guān)分析，結(jié)果表明苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。胡立勇等［17］研究指出苧麻單蔸纖維產(chǎn)量與株高、莖粗、皮厚、有效株率、鮮皮出麻率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。苧麻農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀各指標(biāo)間存在著錯(cuò)綜復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，本文未涉及對(duì)苧麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的研究，而高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的苧麻品種應(yīng)同時(shí)兼顧產(chǎn)量與纖維品質(zhì)，這也是未來(lái)纖用苧麻品種選育工作的重點(diǎn)。

目前對(duì)苧麻多功能利用主要包括纖用、飼用、水土保持、重金屬污染修復(fù)等。根據(jù)多功能利用目的不同，對(duì)苧麻種質(zhì)性狀的要求也不盡相同。在纖用方面，應(yīng)重視抗病性、抗倒伏性、纖維產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)性狀等；在飼用方面，應(yīng)重視生物產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)特性和耐刈割程度等性狀；在水土保持方面，應(yīng)重視根系發(fā)達(dá)程度、耐瘠性和抗旱性等；在重金屬污染修復(fù)方面，應(yīng)重視根系發(fā)達(dá)程度、耐脅迫性、對(duì)重金屬的富集能力和生物產(chǎn)量等。本試驗(yàn)僅對(duì)94份苧麻種質(zhì)株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)、有效株率和地上部生物量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行了評(píng)價(jià)，這對(duì)苧麻多功能利用具有一定的參考意義，而對(duì)苧麻種質(zhì)其他方面特性的評(píng)價(jià)有待深入研究。

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Correlation Analysis and Evaluation of the Main Agronomic Traits of 94 Ramie Varieties

BAIYuchao1，2，HUANG Minsheng1＃，LILinlin1，LIU Nannan1，LIXueling1，YANG Ruifang1，SHEWei1，CUIGuoxian1，2*
（1.Ramie Research Institute of Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China；2.Institute of Bast Fiber Crops，CAAS，Changsha 410205，China）

Relationships between themajor agronomic traits of 94 ramie varieties have been studied using grey correlation degree analysis.The results showed that ramie biomasseswere significantly correlated with plant height，stem diameter，fresh bast thickness and harvest ratio.The correlation coefficients were 0.66，0.71，0.60 and 0.28 respectively.The grey correlation coefficientwith ramie biomasseswas fresh bast thickness＞stem diameter＞plant height＞harvest ratio＞ramet number，and it was 0.8034，0.7933，0.7913，0.7399 and 0.7158 respectively.10 ramie varietieswere superior to the other varieties using themethod of optimal correlation degree.

ramie germplasm；agronomic traits；grey correlation analysis；evaluation

S563.1

A

1671－3532（2017）04－0161－11

2016－11－09

國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系土壤肥料崗位（CARS－19－E20）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31471543）；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程“麻類作物栽培與收獲技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（ASTIP－IBFC07）；湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目（CX2015B232）

白玉超（1989－），男，博士，從事苧麻高效栽培與生理生態(tài)研究。E－mail：453441449＠qq.com

＃共同第一作者：黃敏升（1991－），男，碩士，從事苧麻種質(zhì)資源篩選研究。E－mail：422372685＠qq.com

*通訊作者：崔國(guó)賢（1963－），男，教授，從事麻類栽培育種、生理生態(tài)及植物營(yíng)養(yǎng)生理研究。E－mail：gx－cui＠163.com