高含油量甘蓝型油菜产量与农艺性状的灰色关联度分析

姚雪雁，关周博，田建华，董育红，王学芳，韦世豪，孔 建 (陕西省杂交油菜研究中心，陕西杨凌 712100)

油菜是我国重要的食用油料作物，其播种面积约占世界播种面积的28%。我国是世界上最大的油菜生产国，而且近年来菜籽油对我国食用植物油的贡献率逐年提高，因此，发展油菜生产对我国植物油的安全保障尤为重要［1－2］。油菜籽单位面积产油量为油菜籽产量与油菜籽含油量的乘积，经过多年的育种实践，油菜产量水平已经得到大幅度提高，因此提高油菜籽的含油量成为提高油菜生产效益的关键所在，也是提高产油量的最有效方式［3］。育种实践中发现，如果仅关注油菜含油量指标的提高会导致部分农艺性状表现较差，进而影响产量。因此，与产量相关的杂交种经济指标能够协调发展是保证单位面积产油量提高的关键所在。

灰色关联分析法可用来了解自变数的相对重要性，且能够将产量与经济指标有效结合。张建国等认为，了解各性状对产量影响的重要性和主次关系对于指导油菜育种工作及选育优良杂交种具有重要意义，其研究结果表明，油菜杂交育种中产量与各性状的关联顺序大小依次为株高、主序长度、角粒数、角果长度、角果密度、1次分枝数、主序角果数、千粒重、分枝部位［4］。钟丽研究认为在油菜育种中，应加强对千粒重及第1次有效分枝数的选育力度［5］。闫志利等研究认为油菜植株主花序长度及单株2次分枝数与产量的关联度较大，茎粗及角果长次之，株高及单株1次分枝数较低［6］。胥岚等在对甘蓝型油菜含油量与几个主要产量性状间的关系分析中发现，含油量与各性状间的关联度大小顺序依次为角粒数、倒伏率、千粒重、产量、主花序不实率、角果数，以角粒数、成熟期倒伏度、千粒重与含油量关系较为密切，在油菜育种中应予以足够重视［7］。这些研究结论的侧重点不同，而且有关高含油量杂交油菜产量与农艺性状的相关性方面的研究报道也不多，因此，笔者进行高含油量甘蓝型油菜产量与农艺性状的灰色关联度分析，旨在找出与高含油量甘蓝型油菜产量因素关系最密切的经济指标，为高油高产的油菜品种选育提供理论参考。

1 材料和方法

1．1 试验材料 供试油菜材料为陕西省杂交油菜研究中心所选育的高含油量甘蓝型油菜杂交种，品种名称分别为秦优33、秦杂油4号、秦杂油5号、秦杂油19、秦荣2号、秦油88。土壤为黄绵土。

1．2 试验方法 试验于2011年9月～2014年7月在陕西省油菜研究中心试验圃内进行，每个品种种10行，行长6 m，行距40 cm，密度22．5万株/hm2，设置3个重复，试验采用随机区组设计。成熟期调查相关性状:单株产量、千粒重、每角粒数、结角密度、单株有效角果数、主花序有效角果数、主花序有效长度、1次有效分支数、分枝部位、株高。

1．3 关联度计算 由于各性状的量纲不同，因此需根据灰色系统理论对各性状先进行无量纲化处理［8］。参考尹利等［9］的方法计算。将单株产量与上述9个性状看作是1个灰色系统，各性状看作是该系统的1个灰因素，其中单株产量设为参考数列，9个性状设为比较数列;计算得出各性状和单株产量间的灰色关联度。

设单株产量数列x0为参考数列，比较数列为x1，x2，x3，…，xn，将原始数据标准化:x1(k)/x1(0)，x2(k)/x2(0)，x3(k)/x3(0)，…，xn(k)/xn(0);初值化数据列:x0(i)，i=1，2，3，…，n0;x1(i)，i=1，2，3，…，n1;xn(i)，i=1，2，3，…，nn。

求关联系数xi与x0在第k个性状上的关联系数δi(k)，计算公式:

式中，minimink|x0(k)－xi(k)|为两级最小差，maximaxk|x0(k)－xi(k)|为两级最大差，ρ为分辨系数，取0和1之间的数，一般 ρ取值0．5。

2 结果与分析

2．1 数据无量纲化处理 由于各性状因素量纲不一，需对原始数据进行无量纲化处理，用x0(单株产量)参考数列分别去除xi(各农艺性状)比较数列，得到该研究数据的标准化处理结果(表1)。

2．2 关联系数 利用关联系数计算公式得出5个油菜品种单株产量与各农艺性状关联系数(表2)。

表1 原始数据标准化

表2 油菜单株产量与各农艺性状间的关联系数

2．3 油菜主要农艺性状与产量的关联度 由表3可知，各农艺性状与高含油量甘蓝型杂交品种单株产量因素相关的关联度大小依次为单株有效角果数、主花序有效角果数、主花序有效长度、分枝部位、1次有效分支数、每角粒数、千粒重、株高、结角密度。在这9个性状因素中，单株有效角果数、主花序有效角果数、主花序有效长度、分枝部位、1次有效分支数与单株产量的关联度较高，每角粒数、千粒重、株高、结角密度与单株产量关联度次之。说明在该试验条件下，单株有效角果数、主花序有效角果数、主花序有效长度、分枝部位、1次有效分支数对高含油量甘蓝型油菜的产量影响较大，株型性状影响着大田油菜群体结构和大田小气候。而每角粒数，千粒重受到遗传因素影响较大，所以在关联度中排在所对比的几个性状之后。因此在对高产品种优良性状进行选择的时候首先要考虑那些容易受到环境条件影响的性状。

表3 单株产量与各农艺性状的关联度及排序

3 讨论

油菜不同农艺性状与产量特征的关联度不同，而且不同地区同一农艺性状与产量的关联度也不同［10］。关联度越大，表明该参考性状在其生长区域与其目标性状关系越大，在生长过程中表现愈加重要，其将成为影响目标性状的主要因素。与目标性状关联度较低的参考指标说明其在该区域气候条件下对目标性状的影响较小。由于产量是受多个因素影响的结果，因此在育种过程中较难把握其尺度，尤其是在油菜的高产育种中，当许多性状聚集在一起，在进行单株的选择时，育种家们常常会感到很为难，很难把握主次［11］。张锦芳等研究认为，在高产双低组合中单株有效角果数、每角粒数对单株产量的贡献大于千粒重对单株产量的贡献，差异达0．01显著水平［12］。廖淑梅等在研究中发现，甘蓝型油菜主要性状与产量的关联性最强的首先是单株角果总数，其次是千粒重、每果粒数、主花絮有效角果数、株高、分枝部位［13］。Leach等对甘蓝型冬油菜的研究表明，在高密度种植下，有效分枝数减少，单株角果数下降且千粒重增加［14］。单株产量由单株有效角果数、每角粒数和千粒重来决定，而每角粒数往往受遗传控制，相对比较稳定，而单株有效角果数由分枝数、株高、分枝部位、主花序长度和主花序有效角果数决定，它们受到环境的影响较大，属于可变因子。当有1个合理株型时，提高千粒重和每角粒数对于提高单株产量就变得有意义［15］。在该研究中也体现出高含油量甘蓝型油菜杂交种在选育和栽培中合理株型性状的重要性，说明良好的株型性状是群体高产的基础。

［1］周留昌，张永新．油菜主要性状间的灰色关联度分析［J］．上海农业科技，1995(1):26－27．

［2］俞琦英，刘凤兰，张冬青．2000－2009年中国冬油菜区试品种品质及产量性状的演变［J］．中国农学通报，2010，26(16):119 －123．

［3］傅寿仲，张洁夫，戚存扣，等．甘蓝型油菜高含油量种质选育研究［J］．中国油料作物学报，2008，30(3):279 －283．

［4］张建国，袁本威，刘冬梅，等．油菜杂交种单株产量与相关因素灰色关联分析［J］．陕西农业科学，2001(1):9－11．

［5］钟丽．油菜产量与主要性状的灰色关联度分析［J］．南方农业学报，2012，43(4):421 －424．

［6］闫志利，张东昱，牛小霞，等．西北沿山区油菜主要农艺性状与产量的灰色关联分析［J］．土壤与作物，2012，1(1):15 －20．

［7］胥岚，李芝凡．灰色关联分析在杂交油菜育种上的应用［J］．绵阳经济技术高等专科学校学报，2001，18(3):5－7．

［8］王耘，穆勇，刘庆红．基于灰关联分析的模糊聚类最优划分判定模型［J］．山东大学学报:工学版，2006，36(2):86 －89．

［9］尹利，逯晓萍，傅晓峰，等．高丹草杂交种灰色关联分析与评判［J］．中国草地学报，2006，28(3):21 －25．

［10］杨晓容，黄泽素，王通强，等．运用灰色关联度综合分析甘蓝型杂交油菜新组合［J］．贵州农业科学，2004，32(4):40 －42．

［11］关周博，郑磊，李殿荣，等．干旱半干旱地区甘蓝型油菜产量与相关经济性状的灰色关联度分析［J］．陕西农业科学，2012(6):19－21．

［12］张锦芳，周贤琼，蒲晓斌，等．高产、双低杂交油菜产量构成因素与产量的相关分析［J］．西南农业学报，2008，21(4):939 －942．

［13］廖淑梅，徐洪志，张大琼，等．甘蓝型油菜主要性状间的灰色关联度分析［J］．西南农业学报，2004，17(2):152 －155．

［14］LEACH J E，STEVENSON H J，RAINBOW A J，et al．Effects of high plant populations on the growth and yield of winter oilseed rape(Brassica napus)［J］．Journal of Agricultural Science，1999，132(2):173 －180．

［15］关周博，田建华，郑磊等．适宜机械化栽培的甘蓝型油菜农艺性状与单株产量的相关性分析及耐密油菜育种探讨［J］．中国农学通报，2013，29(18):79 －83．