巴西蕉产量与果实形态特征的相关分析

刘永霞 鞠俊杰 何应对 周兆禧 曹红鑫 王必尊 李昌鹏

摘  要  2011～2013年采用“3414”完全试验设计方案，对巴西蕉（Musa AAA Cavendish cv.‘Baxi）成熟期果实主要农艺性状与产量之间的关系进行相关和通径分析。结果表明，第三梳果指外弧长、果指内弧长、果指周长、第三梳果指重4个经济性状与巴西蕉单株产量呈极显著正相关关系，果指数与巴西蕉单株产量呈极显著负相关关系，香蕉第三梳平均果指周长对产量的直接作用最大、果指内弧长次之，果指外弧长通过内弧长、果指粗、果指重及果指数对产量的间接作用最大。对巴西蕉果主要农艺性状与产量之间的相关性进行回归分析，得产量预测回归模型：FDW=-264.680LFOA+752.534FIA+1 274.990FF+375.053NF+2.098DWC-15 694.983，通径分析表明，自变量果指外弧长、内弧长、果指粗及果指重对单株产量的增加具有重要作用，因此，在强调高产育种的性状选择上，在果形选择方面，可将重点集中于这4个性状上，从而缩小育种过程中良性性状的选择范围，提高育种效率。

关键词  巴西蕉;果实;形态参数;产量

中图分类号  S668.1          文献标识码  A

Correlation Analysis of the Relationship Between Yield and

Fringer Morphological Characteristics of Banana

（Musa AAA Cavendish subgroup cv.‘Baxi）

LIU Yongxia1， JU Junjie2， HE Yingdui1， ZHOU Zhaoxi1，

CAO Hongxin3， WANG Bizun1 *， LI Changpeng1

1 Haikou Experimental Station， CATAS， Haikou， Hainan 570102， China

2 Nan Lin Electronics Co.Ltd.， Nanjing， Jiangsu 210037， China

3 Institute of Agricultural Economic and Information， Jiangsu Academy of Agricultural，Nanjing， Jiangsu 210014， China

Abstract  The relationship and path analysis between main fruit agronomic traits and yield at maturity in banana cv.‘Baxiwere studied using the“3414”completed experiment design during 2011 to 2013. Economical traits of the third hand including finger outer arc-length， finger the inner arc-length， finger the perimeter， hand weight were significantly positive related to the yield of single plant， the finger number of the third hand was significantly negative to it.  Regression analysis between main fruit agronomic traits and yield was carried out. A regressive model（FDW=-264.680LFOA+752.534FIA+1 274.990FF+375.053NF+2.098DWC-15 694.983）was obtained. The path coefficient analysis showed that the independent variables of the finger outer arc-length， the inner arc-length， finger the perimeter and hand weight of the third hand had important role in determining the yield of single plant. In high yield breeding， the above mention for agronomic traits must been considered to narrow down the selection range of good agronomic traits and improve the breeding efficiency of banana cv.‘Baxi.

Key word  Musa AAA Cavendish subgroup cv.‘Baxi; Fruit; Morphology; Yield

doi  10.3969/j.issn.1000-2561.2015.08.002

作物高产是农业中的首要目标，作物产量构成理论的提出为人们在实践中直观、准确地进行产量构成因子的生长发育过程和产量结果的分析提供了便利，通过作物产量构成因素的改良一直是作物育种的主要途径，同时，在遗传育种学中，明确产量构成因素的差异及其与产量的关系对品种选择、性状的间接选择具有重要的指导意义，对于分析性状的遗传及数量遗传学分析也是遗传学的基础工作之一。为此，农业科研工作者对作物的产量构成因素、株型、生理等进行了深入的研究，在此基础上发展了水稻[1-8]、小麦[9-10]、玉米[11-17]及大豆[18]的超高产理论和新品种选育。在香蕉方面，李国良等[19]的研究结果表明，在一定范围内，香蕉随留梳数的增加，单株产量也相应地提高。但果指逐渐变细、变短，单果指重减少，收获时间延长、产量质量偏低，商品果合格率和效益降低。果穗留7梳的蕉果果形好，收获期集中，产量与种植效益较好，为提高香蕉果实商品质量上档次，使果实上下大小匀称;余海强等[20]的研究结果表明，香蕉果梳数越少，果指外弧长及内弧长长度越大，果指越粗，但粗度一般不超过35 mm，果柄粗度范围在1.0～1.1 cm之间变化不大。但两位研究人员均没有提出行业香蕉果指形态参数或范围的定量标准，曹明等[21]研究了控释配方肥对香蕉产量主要构成因子的影响，但没有研究产量主要构成因子对产量的贡献，本研究采用“3414”实验设计，以巴西蕉品种为材料，对其成熟期果指性状与产量的关系进行研究，分析香蕉产量构成因素与产量的关系，以期为香蕉选育种和遗传学研究提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  材料

试验于2011年6月至2013年6月在海南省澄迈县福山镇文社村东边群图岭进行。供试香蕉品种为巴西蕉。试验蕉园的面积共6 hm2。供试土壤pH值为5.06，有机质含量8.7 g/kg，水解性氮62.7 mg/kg，有效磷16.69 mg/kg，速效钾41 mg/kg，肥力中等，钾含量偏低。

试验设N、P、K肥3个因素，4个水平（表1），共计14个处理，每个处理100株，采用随机区组排列，区组内土壤、地形等条件一致。在香蕉假植苗入田前，每株香蕉挖坑加2.5 kg香蕉茎干生物有机肥，其有机质含量≥30%，N、P2O5、K2O≥4%，化肥施用时间及比例参照匡石滋等[23]的研究方法。

1.2  主要测定指标

在香蕉生产实践中，留7梳果穗的蕉果果形好，收获期集中，产量与种植效益较好。一般头梳及第2梳果指数偏多，单梳较重，但果穗上下不均匀，畸形果指偏多，而第3梳果果形好，商品率高，故本研究均采用第3梳果的数据。收果期，每个处理选取代表性巴西蕉3株，测量第三梳果的所有果指外弧长（Length of fruit fingers outer arc， LFOA）、果指内弧长（Length of fruit fingers inter arc， FIA）、果指周长（Circle of the fruit finger， FF）、果指弦长（Length of fruit fingers， LF;指从果指顶端与果指末端的连线），求其平均值，并记录，单位：cm;第三梳果指数（Number of the third hand fingers，NF）;第三梳果鲜重（weight of the third hand， DWC），单位：g/梳;单株香蕉（去除果轴）鲜重（Fruit weight per plant， FDW）等，单位：g/株。

1.3  数据处理

用SPSS16.0及Sigmaplot10.0对单株香蕉鲜重和第三梳果指外弧长、果指内弧长、果指周长、第三梳果指重、果指数5个经济性状的数据进行相关及回归分析，在相关分析基础上，对巴西蕉果实形态参数与产量进行了多元线性回归分析和通径分析，筛选影响香蕉产量的最主要因子。采用逐步回归方式从果指外弧长、果指内弧长、果指周长、第三梳果指重、果指数5个经济性状的数据逐步地选择加入或剔除某个自变量，直到建立最优的回归方程为止，明确香蕉果实主要经济性状对香蕉产量的贡献大小，得出相应的回归模型，并对模型进行差异显著性分析。

1.3.1  巴西蕉果实形态参数与产量间的关系模型

采用2011年7月～2012年6月试验资料，所有观测资料用于分析香蕉果实形态参数与产量间的相关和回归分析，2012年7月～2013年6月年试验资料都用于模型测试和检验，具体参照刘永霞等[22]的建模方法。

1.3.2  模型检验   采用2012～2013年独立资料检验，具体参照刘永霞等[22]的模型检验方法。

2  结果与分析

2.1  不同施肥处理的巴西蕉果实形态与产量的相关分析

巴西蕉产量与果实经济性状的相关系数见表2。相关系数显著性检验结果表明：除香蕉指数与各性状间呈负相关关系外，其余各性状间均呈显著正相关关系。

2.2  巴西蕉产量与果实形态的回归模型

在相关分析的基础上，对巴西蕉产量与果实形态进行回归分析（见表3），在多元回归分析中，对回归系数进行分析，对每个系数方差检验，结果表明除果实外弧长LFOA系数外，其余形态参数系数均达显著水平，常数项和各系数均具有统计意义，得回归模型式（1）：

FDW=-264.680LFOA+752.534FIA+1 274.990FF+375.053NF+2.098DWC-15 694.983           （1）

对回归模型进行方差分析，模型相关系数R值为0.995，决定系数R2为0.989，标准误635.313，方差分析达显著水平，由通径系数可以看出香蕉第三梳平均果指周长、果指内弧长对产量的直接作用是0.648、0.376，虽然果指外弧长对产量的直接作用是负数，但通过表4分析各个间接通径系数发现，由于果指外弧长通过内弧长、果指粗及果指重对产量的间接作用较大，其间接通径系数为1.252，第三梳果指重通过果指内弧长及果指粗对香蕉产量影响系数分别为0.327和0.630，因此果指外弧长、内弧长、果指粗及第三梳果指重对香蕉单株产量的增加具有重要作用;在本试验条件下，果指数对产量的增加直接作用较小，间接作用为负值，增加果指数对香蕉单株产量的改变影响不大，甚至会起反作用，所以在肥水条件较差时通过增加果穗果指数增加产量可不必过多考虑。

2.3  模型检验

利用2012～2013年剩余资料对模型进行检验：分别输入相应的香蕉果指外弧长、内弧长、果指粗及第三梳果指重、果指数，可得到相应的产量模拟值。图1是对回归方程模型检验。实测值与模拟值的1 ∶ 1关系图表明，实测值与模拟值拟合效果均较好（图1）。

对香蕉单株产量的实测值与模拟值进行统计检验，检验结果表明，模拟值与实测值的平均绝对误差、差值标准误和相关系数均达极显著水平，差值标准误Sde=184.073，相关系数R=0.926，达极显著水平，平均绝对误差Χde=69.678，表明模拟值与实测值吻合度较高。

3  讨论与结论

通过对香蕉产量与第三梳果指5个性状的分析，知香蕉的果指外弧长、果指内弧长、果指周长及第三梳果指重与产量呈极显著正相关关系，果指数与产量呈负相关关系，在实验中不难发现，当第三梳果库容增大时，即果指外弧长、果指内弧长、果指周长都增大时，其余香蕉梳数的果指形态也相应增大，产量显著增加;反之，库容小，产量也低。

作物生长发育过程中，源库存关系在动态变化中相互协调取得平衡，是作物获得高产的基础，“源”的大小对“库”的建成及其潜力的发挥具有明显的作用，香蕉产量的增加也是源-库共同作用的结果，香蕉假茎、吸芽含有大量的营养物质，当花芽分化进入生殖生长阶段时，养分优先供应生殖生长，实践经验表明，当香蕉成熟时，还有7片左右的青叶，青叶及假茎还贮有大量养分，如果把这部分养分供应给库，增加产量，就需要扩大库容，在本研究中，扩大库容就是增加果指外弧长、内弧长、果指周长，当果指外弧长、内弧长、果指周长均达到中华人民共和国农业行业标准NY/T517-2002规定青香蕉的出口外观等级规格优等品和一等品的标准上限时，不仅增加了库容，也增加了商品果数量及质量，提高了蕉农收益，如果库容不增加，单增加第三梳果指重，只有数量的增加，也大大降低了商品果比重，最终会失去了生产及研究价值。

所以，单株产量与果指的形态相关性最大，本实验通过大量数据分析拟合，建立了香蕉果实农艺性状与产量的回归方程：

FDW=-264.680LFOA+752.534FIA+1 274.990FF+375.053NF+2.098DWC-15 694.983

此模型可作为巴西蕉产量估测的借鉴。用此模型指导生产，不仅可以提高产量，还可以减少残次果，提高香蕉商品率及出口量，极显著地提高经济效益。因此育种专家可以根据模型中产量最大化求得果指最适的果指外弧长、内弧长、果指周长、单果指重，适当控制果指数，同时在以形态性状为主的同时兼顾生理功能育成理想的香蕉品种，是未来实现香蕉超高产的有效途径。本研究只选取了巴西蕉作为试材，而不同品种间存在差异，留梳数也不同，本研究的模型能否适用于其他品种还有待进一步验证或完善。

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