魏常敏 宋萬友 周文偉 許衛(wèi)猛 邢永鋒 張傳量 陳國立 李桂芝

(河南省周口市農業(yè)科學院 河南周口 466000)

糯玉米是普通玉米傳入我國后，在栽培過程中出現(xiàn)的一種自然變異類型，其籽粒中支鏈淀粉含量較高，并且富含多種維生素［1］，蒸煮后，口感軟糯清香，受到廣大消費者喜愛。近年來，我國糯玉米產業(yè)發(fā)展迅速，種植面積逐步攀升，目前已達80 萬hm2左右，居世界第一，已成為全球糯玉米種植面積最大的國家［2］。品種的多點鑒定試驗是評價新育成品種豐產穩(wěn)產性和適應性的重要途徑，可以為品種的推廣應用提供參考［3-4］。

品種的產量是多基因控制的數量性狀，其穩(wěn)定性受到基因型和環(huán)境及基因環(huán)境互作等多重因素的影響，與多個農藝性狀相關［5-8］。近年來，AMMI （Additive main effects and multiplica‐tive interaction）模型被廣泛應用于品種穩(wěn)定性和適應性分析［9-10］，該模型將方差分析和主成分分析有機地結合在一起，其分析結果可以用直觀簡潔的圖形表達和解釋。AMMI 分析可以對品種進行更可靠的穩(wěn)定性分析，而且可以鑒別一些具有特殊品種基因型和環(huán)境互作效應的基因型，為針對某一特殊環(huán)境的特殊適應性的品種的育種提供有價值的信息［11］。本研究利用AMMI模型，對2019年河南省8 個地點種植的13 個鮮食糯玉米新品種進行分析，評價參試品種的穩(wěn)定性和試點的鑒別力，以期為河南糯玉米新品種的篩選和推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2019 年河南省糧作鮮食玉米聯(lián)合體試驗參試品種共13 個（含對照），分別為‘周糯8 號’（G1）、‘周糯9號’（G2）、‘新白糯018’（G3）、‘博糯116’（G4）、‘鄭白甜糯5 號’（G5）、‘周糯6 號’（G6）、‘鄭白甜糯6 號’（G7）、‘周糯7 號’（G8）、‘博糯118’（G9）、‘鄭白甜糯2 號’（G10）、‘鄭白糯9 號’（G11）、‘鄭白糯9 號’（G12）和‘蘇玉糯2號’（G13），‘蘇玉糯2號’（G13）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

以‘蘇玉糯2 號’（G13）為對照，試驗試點8個，分別為焦作（E1）、新鄉(xiāng)（E2）、漯河（E3）、洛陽（E4）、鄭州（E5）、周口（E6）、商丘（E7）和南陽（E8），比較試驗采用間比法設計，小區(qū)面積均為24 m2，6 行區(qū)，收獲中間4 行計產，計產面積為16 m2，行長6.7 m，行距0.6 m，種植密度為5.25萬株/hm2。

1.2.2 數據分析

利用Excel 2007 對數據進行整理，采用DPS 9.5 對數據進行 AMMI 模型分析［11］；根據張澤等［12］方法計算穩(wěn)定性參數Di。

2 結果與分析

2.1 線性回歸分析和AMMI模型分析

線性回歸分析和AMMI模型分析結果見表1。從表1 可以看出，試點間平方和占總平方和的79.73%，而品種和交互作用分別占總平和的7.21%和13.06%，說明試點是影響鮮穗產量變化的主要因素，3者對產量的影響都達到極顯著水平。對交互作用進一步做線性回歸分析和AMMI 模型分析，線性回歸中的聯(lián)合回歸、基因回歸和環(huán)境回歸，共解釋交互作用的21.66%，說明線性回歸對該數據擬合效果不好。AMMI 模型的PCA1、PCA2 和PCA3，共解釋了81.55%，3 個乘積項的互作信息達到了極顯著水平，所以該模型可以更好地解釋品種和試點的互作效應。

2.2 AMMI雙標圖分析品種的穩(wěn)定性和試點鑒別力

以參試品種的平均產量為橫坐標，第一項乘積（IPCA1）為縱坐標得到雙標圖，見圖1。橫坐標軸上反應產量高低，縱坐標軸反應互作效應的大小，品種與試點在同一側表示該試點對品種有正向促進作用，相反在表示有負向作用。品種距離橫坐標軸越近，表示品種的穩(wěn)定性越好，所以從圖 1 中可以看出，G6、G9 、G1、G5 和 G3 的穩(wěn)定性最好，其次是G12、G13、G8 和G7；對照G13 的穩(wěn)定性居中，穩(wěn)定性超過對照的品種有G1、G5、G6、G9和G3。結合產量表現(xiàn)，可以看出，G1、G6、G9、G5 和G7 豐產穩(wěn)產性好。試點鑒別中，E5、E2的鑒別力強，E4和E1鑒別力較弱。

AMMI1 雙標圖只占互作效應的45.28%，由此推斷的品種穩(wěn)定性和試點鑒別不夠全面，因此，以品種IPCA1 和試點IPCA2 做AMMI2 雙標圖，可以解釋交互作用的64.75%，其結果更加可靠。在AMMI2雙標圖中，品種距離原點越近，其穩(wěn)定性好；反之其鑒別力越大。從圖2可以看出，G9品種的穩(wěn)定性最好，E2、E5、E7、E8試點的鑒別力強。

表1 參試品種產量線性回歸分析和AMMI模型分析

2.3 穩(wěn)定性參數分析品種的穩(wěn)定性和試點鑒別力

AMMI2交互作用的雙標圖解釋了64.75%的交互信息，但忽略了IPCA3，IPCA3 解釋交互作用16.80%，且達到了極顯著水平。為了更精切的評價品種的穩(wěn)定性和試點鑒別力，計算品種和試點的穩(wěn)定性參數，詳見表2和表3。

品種的穩(wěn)定性參數Di越小，表示品種的穩(wěn)定性越好，而試點的穩(wěn)定性參數Di越大，表示試點的鑒別力越大。從表2 可知，對照G13 的穩(wěn)定性居第9位，有8 個品種的穩(wěn)定性超過對照，分別是G6、G3、G9、G7、G8、G12、G4 和G5，其余品種穩(wěn)定性均低于對照，結合產量位次，高產穩(wěn)產的品種有G6、G7、G4、G9、G12、G5。從表 3 可知，試點鑒別力從大到小順序為E2＞E3＞E8＞E5＞E7＞E4＞E1＞E6，結合產量位次，E2、E3 和E8 試點豐產穩(wěn)產性好。

表2 品種平均產量、主成分值、穩(wěn)定性參數及排序

表3 試點平均產量、主成分值、穩(wěn)定性參數及排序

3 討論與結論

作物產量是一個復雜的多基因控制的數量性狀，受環(huán)境影響較大，高產穩(wěn)產是育種追求的最重要的目標。傳統(tǒng)分析品種的豐產穩(wěn)產性時，主要用方差分析法，變異系數法和回歸系數法，這些方法分析時，這些參數只能反映某一方面的指標。AMMI 模型，把方差分析和主成分分析結合起來，兼顧這2種方法的優(yōu)點，還可以為作物建立非線性生物學模型，對作物的合理布局、試點的正確選擇具有較高的參考價值。

本文研究的對產量影響的3因素：環(huán)境、基因型、基因型與環(huán)境互作效應，三者對產量的影響都達到了極顯著水平，三者從大到小排序為環(huán)境＞基因與環(huán)境互作＞基因型。因此在篩選玉米品種進行大面積推廣時，首先要注意環(huán)境因素，然后選擇適合的品種，還要重視基因型與環(huán)境的互作作用，合理選擇與當地環(huán)境良好藕合的玉米新品種。

本研究通過AMMI 模型分析了河南省糯玉米區(qū)域試驗新品種的豐產性和穩(wěn)產性，探討了試點辨別力，并對新品種與試點的適應性進行了分析，結合AMMI 雙標圖和穩(wěn)定性參數Di分析結果發(fā)現(xiàn)：‘周糯6 號’（G6）、‘博糯118’（G9）、‘鄭白甜糯5號’（G5）和‘鄭白甜糯6號’（G7）屬于高產穩(wěn)產的品種，試點鑒別力中，新鄉(xiāng)（E2）試點的鑒別力強、鄭州（E5）和焦作（E1）鑒別力弱，試點新鄉(xiāng)（E2）、漯河（E3）和南陽（E8）試點豐產穩(wěn)產性好。