夏大豆高产育种的农艺性状选择*

郭昌贤

（安徽省濉溪县铁佛镇农业综合服务站，安徽 濉溪 235157）

大豆高产一直是大豆育种的首要目标。大豆单株生产力是多基因控制的数量性状，各农艺性状对单株产量的作用大小不同，而且各农艺性状间又存在不同程度的相互影响。前人应用多元统计分别从生态区域、播种类型和结荚习性等多角度研究了大豆农艺性状和产量之间的关系，但由于试验环境、试验群体大小不同，其结论不完全一致。文中利用安徽省夏大豆品种联合鉴定56个品种（系）8个主要农艺性状与单株产量的表现型资料，进行逐步回归分析，旨在明确影响夏大豆产量农艺性状的主次关系，为杂交后代选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验数据来自2013年安徽省夏大豆品种联合鉴定总结。参试品系52份，其中有限结荚习性的47份，亚有限结荚习性的5份。育种单位为安徽省农科院作物所、阜阳市农科院、宿州市农科院和濉溪县科技开发中心、山东圣丰种业等22家，以安徽省的为主。以中黄13为对照，分4组进行，每组参试品种（系）14份。

1.2 试验方法

试验点设在阜阳、龙亢、合肥和濉溪，地力中等或偏上。随机区组排列，二次重复，行长6m，行距0.4m，6行区，小区面积14.4m2，每行定苗54株，种植密度22.5万株/hm2。

各试点试验地较平坦，前茬均为小麦；各试点旋耕后播种；合肥、阜阳试点没有施肥，其余各试点施肥1次；6月16日至6月26日播种，开沟条播或点播；间定苗1～2次，中耕除草2～4次，防治病虫2～4次，濉溪点全生育期没有排灌水，其余试点排灌水1～2次。

生育期间调查出苗期、开花期、成熟期。收获前每小区连续取10棵正常生长的植株进行考种，考查株高、底荚高、主茎节数、有效分枝、单株荚数、荚粒数、单株产量。全区收获计产，称取小区产量、百粒重。

1.3 数据处理与分析

数据采用各组参试品种（系）的平均值，运用Excel 2003和DPSv7.05软件进行数据处理，计算变异系数、相关系数和通径系数。分析时，以单株产量为应变量，记作Y，其他各性状为自变量，即生育日数（播种至成熟，X1）、株高（X2），底荚高（X3）、主茎节数（X4）、有效分枝（X5）、单株荚数（X6）、荚粒数（X7）、百粒重（X8）。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状及产量表现

遗传变异系数是衡量变异群体变异大小的数值，遗传变异系数大从群体中选优的机率较大[1]。研究表明，主要农艺性状变异系数由大到小依次为：有效分枝＞底荚高＞单株荚数＞株高＞百粒重＞主茎节数＞荚粒数＞生育日数（见表1）。其中，有效分枝、底荚高、单株荚数和株高变异系数＞15%，从表现型上选择效果较好。而百粒重、主茎节数和荚粒数变异系数小，遗传力相对较高，选择是有效的。

4组平均，中黄13（CK）产量2 628.5 kg/hm2。4组中有15个品系产量比对照增产5%以上，为高产品系15份；24个品系产量低于对照，为低产品系。高产品系（平均）较低产品系，产量提高16.7%，百粒重降低1.8 g，生育日数缩短1.3 d，其他农艺性状提高0.5%～14.9%。有效分枝和单株荚数与产量提高幅度相近，应作为高产育种重视的性状[2]。

2.2 农艺性状与产量的相关性

相关分析表明：单株产量与有效分枝、单株荚数显著、极显著正相关，与百粒重显著负相关[3]。农艺性状间的相关程度为：生育日数与株高极显著正相关，与底荚高、主茎节数显著正相关，与百粒重弱正相关，与荚粒数显著负相关，与有效分枝弱负相关；株高与底荚高、主茎节数极显著正相关，与有效分枝显著负相关；底荚高与主茎节数、荚粒数极显著正相关，与有效分枝极显著负相关；主茎节数与单株荚数显著正相关，与百粒重显著负相关，与荚粒数弱正相关；有效分枝与单株荚数极显著正相关，单株荚数、荚粒数与百粒重极显著负相关（见表2）。性状间的相互作用关系复杂，既有相辅相成的，也有相互制约的，某一性状的加强常伴随一些性状作用的加强和另一些性状作用的削弱。夏大豆高产育种，杂交后代选择要兼顾有效分枝、单株荚数、荚粒数与百粒重，生育日数、单株荚数与荚粒数和株高、底荚高与有效分枝互相制约的关系。

表1 夏大豆新品系主要性状的变异系数

表2 夏大豆新品系主要性状间的相关系数

2.3 多元回归方程的建立

以单株产量为应变量，进行逐步回归分析，建立多元线性回归方程如下：

Y=-13.77+0.045 96X1-0.047X3+0.210 4X6+5.240 2X7+0.281 2X8

相关系数R=0.782 1，F值为15.747 9，达极显著水平，说明建立的回归方程是可靠的。与相关分析比较显示，有效分枝被剔出多元相关序列，而生育日数、底荚高和荚粒数则被引入方程。偏相关系数依次为：单株荚数X6（r=0.752 1）＞百粒重X8（r=0.574 0）＞荚粒数X7（r=0.564 5）＞生育日数X1（r=0.163 8）＞底荚高X3（r=-0.220 9）。

2.4 主要农艺性状与产量的通径分析

通径分析将相关系数分解为直接作用和间接作用，揭示各个因素对因变量的相对重要性。夏大豆主要性状对单株产量的通径系数见表3。决定系数为0.611 6，剩余通径系数为0.623 2。

2.4.1 单株荚数的产量效应 单株荚数对单株产量的直接通径系数最大（P=1.199 6）。通过底荚高对产量的正向间接效应不足0.02，负向间接效应主要通过百粒重，总间接作用为-0.597 4，抵消直接作用的49.8%。单株荚数与单株产量极显著正相关，在很大程度上决定着产量表现，这与刘金刚（2004）等的研究结果一致[4]。选择高产新品系，应突出单株荚数的选择[5]。单株荚数对籽粒质量的正效应来自本身，直接选择效果较好。

表3 夏大豆新品系主要性状与单株产量的通径系数

表4 夏大豆新品系主要性状与单株荚数的通径系数

2.4.2 荚粒数的产量效应 荚粒数对单株产量的直接通径系数（P=0.621 1）较大。而通过百粒重、生育日数、底荚高和单株荚数对产量有不同程度的负向间接效应，总间接作用为-0.446，抵消直接作用的71.8%。以至于荚粒数与单株产量的相关系数较低，未达显著水平。在夏大豆高产育种中，不要刻意选择荚粒数高的杂交后代。

2.4.3 百粒重的产量效应 百粒重对单株产量的直接通径系数（P=0.803 6）较大。通过生育日数、底荚高的正向效应很小，而通过单株荚数、荚粒数的负向间接效应较大，总间接作用为-1.078 3，超过直接作用。以至于百粒重与单株产量显著负相关。百粒重与单株荚数、荚粒数极显著负相关，百粒重的提高就意味着单株荚数、荚粒数的减少，因此在实际操作时，要根据生产条件和商品需要选择适度大小粒型的品种，兼顾单株荚数和荚粒数，力争使产量构成达到最佳配置。这与王秋玲（2009）等的研究结果基本一致[6]。

2.4.4 底荚高的产量效应 底荚高对单株产量的直接作用最小（P=-0.176 5）。通过生育日数、荚粒数有不同程度的正向间接效应，通过单株荚数、百粒重有不同程度的负向间接效应，总间接作用为0.094 3。底荚高对单株产量有较小的负向直接作用，相关、通径分析结果一致，但影响不大，在选择杂交后代时，可以在适合机械化收割，又不影响其他性状的前提下，尽量降低底荚高度。这与王秋玲（2009）等的研究结果基本一致。

2.4.5 生育日数的产量效应 生育日数对单株产量的直接作用较小（P=0.128 1）。通过百粒重为正向间接效应，而通过底荚高、单株荚数、荚粒数有不同程度的负向间接效应，总间接作用为-0.231 1，超过直接作用。生育日数对单株产量有较小的负向作用，但影响不大，在杂交后代选择时，应尽量选择早熟材料。

2.5 主要农艺性状与单株荚数的通径分析

以单株荚数为应变量，进行逐步回归分析，建立多元线性回归方程如下：

X6=46.53-0.447 6X1+1.770 2X4+6.698 5X5

相关系数R=0.573 9，F值为8.512 2，达极显著水平。偏相关系数依次为：主茎节数X4（r=0.454）＞有效分枝 X5（r=0.399 8）＞生育日数 X1（r=-0.237 3，P=8.4%）。说明单株荚数与主茎节数、有效分枝多元直线相关。直接作用主茎节数＞有效分枝＞生育日数。

相关和通径分析表明：主茎节数、有效分枝与单株荚数显著、极显著正相关，且以正向直接作用为主，相关、通径分析结果一致（见表4）。主茎节数、有效分枝对单株产量的影响主要是通过单株荚数来间接实现的。选育主茎节数、分枝多的杂交后代，容易获得单株荚数多的品系[7]。

3 结果与讨论

（1）对2013年安徽省夏大豆联合鉴定56份参试品种（系）8个主要农艺性状与单株产量逐步回归分析表明：单株产量与有效分枝、单株荚数显著、极显著正相关，与百粒重显著负相关，直接通径系数依次为：单株荚数＞百粒重＞荚粒数＞生育日数＞底荚高；单株荚数与主茎节数、有效分枝显著、极显著正相关，直接作用主茎节数＞有效分枝＞生育日数。

（2）大豆产量是受多基因控制的数量性状，由多因素相互作用而决定，且遗传力较低，直接选择效果较差；通过遗传力高且与产量关系密切的其他农艺性状进行间接选择则容易见效。夏大豆高产育种，应突出单株荚数的选择。选择荚粒数多、百粒重高、生育期适中的杂交后代[8]。

（3）汪宝卿（2010）等对28份有限型大豆研究发现，单株粒数、生育日数、茎粗和株高对产量的通径系数较大[9]。郭长霞（2013）等对12个品系研究表明：生育日数与产量极显著正相关，且直接通径系数最大（正向）[10]。此研究与汪宝卿、郭长霞等的结果有差异。这是因为试验环境、试验群体不同所致。

[1]张小虎,曹雄,张振晓.夏大豆高产育种主要数量遗传性状的选择研究[J].陕西农业科学,2011(2):18-20.

[2]卢广远,郝瑞莲,韩英,等.夏大豆高产品种产量与有关性状的通径分析[J].大豆通报,1999(6):9-10.

[3]姜水平,张辉明,刘水东,等.不同类型大豆主要农艺性状与小区产量的多元回归与通径分析[J].中国农学通报,2008,24(12):211-214.

[4]刘金刚,曹永强,孙恩玉,等.大豆品种产量与有关性状的相关和通径分析[J].杂粮作物,2004,25(1):27-29.

[5]辛秀珺,于凤瑶,张代军,等.高蛋白大豆农艺性状与产量的相关及通径分析[J].大豆科技,2012(3):8-11.

[6]王秋玲,谷传彦,郭凌云,等.黄淮夏大豆主要农艺性状与单株产量关系分析[J].山东农业科学,2009(3):26-28.

[7]张志民,徐淑霞,郭海芳.河南省夏播大豆主要数量性状与产量的相关和通径分析[J].现代农业科技,2011(3):91-92.

[8]雷金奎,杨小兰,郭建秋,等.夏大豆主要经济性状与产量的相关及通径分析[J].现代农业科技,2006(4):57-58,62.

[9]汪宝卿,张礼凤,慈敦伟,等.黄淮海地区夏大豆农艺性状与产量的多元回归和通径分析[J].大豆科学,2010,29(2):255-259.

[10]郭长霞,李俊献,李建华,等.河南大豆主要数量性状与产量的相关和通径分析[J].大豆科技,2013(1):26-28,35.