草果果实主要农艺性状的灰色关联度分析

张 薇，魏 翔，龙云惠，洪 亮，刘艳红，田学军

（1.红河学院生命学院/云南省高校农作物优质高效栽培与安全控制重点实验室，云南蒙自 661100；2.红河学院后勤处，云南蒙自 661100；3红河学院理学院，云南蒙自 661100；4红河学院科技处，云南蒙自 661100）

草果（Amomum tsao-ko）为姜科豆蔻属多年生草本植物，云南是国内草果生产的主产地.全株有辛香味，其果实是传统的芳香性健胃药，可用于寒湿内阻、脘腹胀痛、痞满呕吐、疟疾寒热，瘟疫发热[1].

灰色系统理论是20世纪80年代邓聚龙[2]教授提出的，这种方法有效地克服了单项比较分析和模糊综合评判法的缺点，已经在玉米，大豆，花生，灯盏花等作物的综合评估方面发挥了重要作用[3-6].灰色关联度分析是对于一个系统发展变化态势的定量描述和比较,其目的在于理清系统中各因素间的主要关系.与其他方法相比,其优势在于需要数据样本不大,对数据理论分布要求不高,又可克服靠单一性状评价品种的弊端[7].本研究利用灰色关联分析探讨草果7个农艺性状对果实重量的关联程度，为草果育种提供理论依据.

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验材料于2011年1月采样于云南省元阳县小新街乡，随机选取40粒果实（样品少的可能低于40个）进行室内考种，3次重复.

1.2 调查项目

调查项目有果实重量、纵向直径、切向直径、棱线、每瓣粒数、种子团重量、果皮厚度、种子直径等.果实重量和种子团重量用电子分析天平测量，纵向直径、切向直径、果皮厚度和种子直径用游标卡尺进行测量，棱线、每瓣粒数用人工进行辨别统计.

1.3 统计分析

把所有参试样品的7个农艺性状看成一个灰色系统，设果实重量为参考序列X0，其它性状比较系列Xi.X1为径向直径，X2为切向直径，X3为棱线数目，X4为每果实种子数，X5为种子团重量，X6为果皮厚度，X7为种子直径.用DPS软件进行数据分析.

2 结果与分析

2.1 数据标准化处理

先求出各个序列的平均值和标准差，然后将各原始数据减去平均值再除以标准差，由此表得到标准化序列.处理公式为: Xi(k)=( Xi(k)’- Xi)/Si，式中:Xi(k) 表示数据标准处理结果，Xi(k)＇表示原始数据，Xi表示第i因素各数值的平均数; Si表示第i因素的标准差.

2.2 计算绝对差值序列

求参考序列X0与各比较序列Xi(k)间的绝对差值序列ΔXi(k)，即:ΔXi(k) =｜X0－ Xi(k)｜.

2.3 计算关联系数

从ΔXi(k)值中求二级最小值和最大值，二级最小值和最大值分别为0.00039和4.00562，关联系数计算公式如下:§i(k)=(minminΔXi(k)+QmaxmaxΔXi(k))/(ΔXi(k)+QmaxmaxΔXi(k)),Q为分辨系数，取值为0.5.

2.4 关联度分析

根据灰色系统理论和方法[8]计算各农艺性状与果实重量的关联系数和关联度，见表1.

表1 草果果实不同农艺性状和果实重量间的关联系数

根据关联大小，由表5可以看出对产量的重要依次为：种子团重量＞每果实种子数＞切向直径＞棱线数目＞径向直径＞种子直径＞果皮厚度.

3 小结与讨论

灰色系统理论在农业研究中广泛应用.该方法具有结论明确、信息直观、计算简便等优点，并且克服了其它统计方法需要大量样本的局限性.在另外一方面，灰色关联度分析是对一个发展变化系统进行发展动态量化比较的一种分析方法.不同试验地点、时间、环境和品种都可能造成产量主要性状的改变.因此，应用灰色关联度分析法时应对不同环境条件下和不同的育种材料分别做具体分析，并根据分析结果采取相应的技术措施，以选育出适宜当地的作物品种.研究云南草果果实各因素对产量影响的相互关系，对于有目标地选育和引进草果新品种、提高草果单产、增加农民收入具有重要的现实意义.

灰色关联度分析结果表明：在所研究的7个主要农艺性状中，种子团重量对果实重量影响最大，其次是每果实种子数和切向直径.对果实重量影响最小的是果皮厚度.云南草果栽培历史长，栽培的种质类型较多，依据果实形态，依据果实形态分为纺锤形果、椭圆形果、球形果和近球形果等4种类型，目前这些变异类型是草果在长期的进化过程中形成的，由于未进行专门的品种选育方面的研究，4种类型通常在栽培群体中随机分布[9]，从果形来看，外观区别最大的是径向直径，但在关联度分析中，径向直径对果实重量的影响排在第五位，也就是说果实的形状对果实重量的影响较小，因此从提高草果产量方面考虑，可以在4种类型中选择种子团重量较重、每果实种子数目较多以及切向直径较大的个体作为育种的优势个体.

[1]国家药典委员会.中国药典[M].北京:中国医药出版社,2010:222-223.

[2]邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1987:96～129.

[3]霍成斌,李岩华.玉米产量与株型性状的灰色关联度分析[J].黑龙江农业科学,2010(6):32-34.

[4]薛香,郜庆炉.菜用大豆主要农艺性状与单株产量的灰色关联度[J].贵州农业科学,2011,39(8):28-30.

[5]蓝新隆,唐兆秀,徐日荣.福建花生产量与主要农艺性状之间的灰色关联度分析[J].江西农业学报,2011,23(8):61-63.

[6]李绍平,王馨,刘有贵等.灯盏细辛相关性状与产量及有效成分的灰色关联度分析[J].西南农业学报,2009,33(3):764-766.

[7]唐启义,冯光明.实用统计分析及其DPS 数据处理系统[M].北京:科学出版社,2005:614-622.

[8]雷铁拴.灰色系统理论在农业上的应用[M].郑州:河南科学技术出版社,1996:31～61.

[9]张薇,杨生超,魏翔等.云南草果种植发展现状及对策[J].世界科学技术—中医药现代化,2011,13(5):1-5.