不同大豆品系农艺与品质性状的灰色关联度分析

王 鹏，李贵全

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

大豆籽粒中含有丰富的蛋白质和脂肪，具有较高的营养价值和经济价值，是衡量大豆品质的主要性状。大豆蛋白中含有8种人体必需的氨基酸[1-3]，豆油中含有较多的不饱和脂肪酸。目前，各国在加强大豆高产育种的同时，也都开始加强品质育种方面的研究[4]，主要是为了提高蛋白质和脂肪的含量，其次是改善蛋白质和脂肪的内在质量，关键是全面认识和掌握大豆品质性状形成的特点和规律及其相关性。关于农艺性状与品质性状的相关性研究，前人已经做了不少的研究和报道。陈学珍等[5]对北京地区20个大豆栽培品种农艺性状与品质性状进行了相关分析，王茹芳等[6]对沧州市14个夏大豆育成品种农艺性状与品质性状进行了灰色关联度分析。

本试验主要应用灰色关联度分析方法，对农艺性状与大豆籽粒中蛋白和脂肪含量进行关联度分析以及研究了不同生育时期大豆籽粒中蛋白、脂肪含量积累规律，探讨和研究各农艺性状对品质性状形成的影响，为今后品质育种中性状的选择和品种的改良提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验概况

试验材料为晋大62×诱处4号杂交组合的亲本及其40个较稳定的后代品系。田间试验于2008年在山西农业大学试验农场进行。试验采用随机区组设计，3次重复，每小区3行，行距0.5 m，行长5 m，于4月28日播种，生长期间田间管理同常规管理。收获时每个小区随机取样10个单株，室内考种，进行统计分析。

1.2 数据分析

利用SPSS v13.0，Excel软件对数据进行相关分析和灰色关联度分析。运用谷物品质分析仪测定大豆籽粒蛋白质、脂肪含量；叶面积＝叶长×叶宽×校正系数（K）（卵圆形叶K＝0.689 9，披针形叶K＝0.701 3）。

2 结果与分析

2.1 亲本及杂交后代叶面积与蛋白、脂肪含量的相关性分析

取大豆始花期前的叶片计算大豆的叶面积，并与蛋白、脂肪含量进行相关分析和灰色关联度分析。从表1可以看出，叶面积与蛋白、脂肪含量的关联度都比较大，分别为0.728和0.735。说明叶面积对蛋白、脂肪含量的影响较大。而叶面积与蛋白含量为显著的正相关，相关系数为0.536**；与脂肪含量为显著的负相关，相关系数为-0.622**。结果表明，叶面积对蛋白、脂肪含量具有截然相反的作用，并且影响都比较大。这也从一方面解释了蛋白、脂肪含量呈负相关的原因。可能是由于叶片的增大，对蛋白、脂肪含量的积累产生了相反的作用，致使蛋白、脂肪积累的速度发生变化，最终导致大豆籽粒中蛋白、脂肪含量相互限制，呈现出负相关关系。

2.2 亲本及杂交后代农艺性状与蛋白含量的灰色关联度分析

从表2可以看出，单株粒质量、出苗至始花日数、生育日数等与大豆蛋白含量的关联度较大，分别为 0.756，0.743，0.719，表明这些性状对蛋白含量积累的影响较大，增加单株粒质量和延长生育期均可提高大豆籽粒中的蛋白含量。关于出苗至始花日数对蛋白含量积累的影响，之前报道较少并且结果不一致。但由本试验叶面积与蛋白含量的相关性研究可知，叶面积增大对于蛋白积累具有积极的作用。在出苗至始花期阶段，叶面积稳定增长，直至结荚期达到最大值，这段时间可能正是大豆籽粒中蛋白积累的高峰期，所以在高蛋白大豆品种的选育中，要尽量选择产量高、开花晚、生育期长的品种。

表2 各农艺性状与蛋白含量的关联系数和关联度

续表2

2.3 亲本及杂交后代农艺性状与脂肪含量的灰色关联度分析

从各农艺性状与脂肪含量的灰色关联度分析结果（表3）可以看出，始花至成熟日数、生育日数、单株粒质量、主茎节数、株高这5个性状与脂肪含量的关联度最大，分别为0.984，0.782，0.767，0.765，0.734，表明这 5 个性状是决定大豆籽粒中脂肪含量的优势性状。其中以始花至成熟日数与脂肪含量的关联度最大，说明这个时期脂肪积累的速度最快，这与张恒善[7]、王茹芳[6]等的研究结果相一致。至于生育日数、单株粒质量、主茎节数、株高与脂肪含量的关系，尚未有明确的报道。但从本试验来看，脂肪含量大于20%的21个高油品系中，生育日数大都在140 d以上，只有22，30，37这3个品系的生育日数少于140 d，分别为139，138，139 d，但都基本接近于140 d。说明脂肪含量的积累与生育日数的长短是有一定关系的，生育日数越长，脂肪含量的积累也相对越大。

表3 各农艺性状与脂肪含量的关联系数和关联度

续表3

3 讨论与结论

影响大豆籽粒中蛋白与脂肪含量积累的因素很多，植株生育期、叶面积等农艺性状都是决定大豆品质表现的重要因子。无论农艺性状还是品质性状都不是孤立的，某性状的变化必然源于另一项或几项性状的变化，同时也会导致其他性状的变化[8]。本试验结果表明，在大豆始花期前，叶面积稳定增长，蛋白的积累速度较快，出苗至始花日数成为决定大豆籽粒中蛋白含量的重要因子。而到了生育后期，叶面积指数逐渐下降，会加快脂肪的积累速度，特别是始花至成熟期，脂肪含量的积累达到最高峰。以上研究结果部分解释了大豆籽粒中蛋白含量和脂肪含量为负相关的原因，至于其他的原因，则有待于进一步研究探讨。鉴于大豆的品质是由遗传特性和环境条件共同决定的，因此要首先选用优质品种，再通过相应的栽培农艺措施，才能生产出优质大豆[9]。

本研究结果表明，延长生育期可以同时增加大豆籽粒中蛋白和脂肪的积累，调整生育前期和生育后期的相对长短，人为改变各时期的叶面积指数可以改变大豆品种蛋白、脂肪含量的比例。在品质育种中，要根据具体的目的进行选择，向专用和特用2个方向发展，不能盲目寻求既高蛋白又高脂肪含量的双高品种。

[1]李富山，常汝镇.栽培、野生、半野生大豆蛋白质含量及氨基酸组成的初步分析[J].大豆科学，1986，5（1）：65-72.

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[3]毛宇，谢蕴琳，张岩，等.高产大豆中黄39产量及配套栽培技术[J].天津农业科学，2010，16（4）：104-106.

[4]杨春燕，姚利波，刘兵强，等.国内外大豆品质育种研究方法与最新进展[J].华北农学报，2009，24（增刊）：75-78.

[5]陈学珍，谢皓，贾浩荣.大豆品种（系）农艺性状和品质性状的相关性研究[J].北京农学院学报，2004，19（2）：21-23.

[6]王茹芳，卢思慧.大豆育成品种品质性状和农艺性状的相关性研究[J].华北农学报，2007，22（增刊）：131-134.

[7]张恒善，付艳华，孙太石.大豆种子脂肪和蛋白质积累规律的研究[J].大豆科学，1993，12（4）：296-300.

[8]周以飞.春播菜用大豆生育期、农艺性状与品质性状的典范相关分析[J].福建农林大学学报，2005，34（1）：11-17.

[9]许海涛，许波，王友华.不同播期和优化施肥对高油大豆产量及品质的影响[J].山西农业科学，2007，35（5）：51-53.