94份苎麻种质资源主要农艺性状关联分析与综合评价

白玉超，黄敏升，李林林，刘楠楠，李雪玲，杨瑞芳，佘玮，崔国贤*

（1.湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128；2.中国农业科学院麻类研究所，长沙410205）

遗传育种·种质资源

94份苎麻种质资源主要农艺性状关联分析与综合评价

白玉超1，2，黄敏升1＃，李林林1，刘楠楠1，李雪玲1，杨瑞芳1，佘玮1，崔国贤1，2*

（1.湖南农业大学苎麻研究所，长沙410128；2.中国农业科学院麻类研究所，长沙410205）

应用灰色关联度对94份苎麻种质的农艺性状进行了关联性分析和综合评价。结果表明：苎麻地上部生物量与株高、茎粗、鲜皮厚度和有效株率均呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.66、0.71、0.60和0.28。苎麻地上部生物量与株高、茎粗、鲜皮厚度、分株数和有效株率的关联度分别为0.7913、0.7933、0.8034、0.7158和0.7399，表现为鲜皮厚＞茎粗＞株高＞有效株率＞分株数。通过最优关联度综合评价，筛选出10份与标准品种关联度较大的苎麻种质。

苎麻种质；农艺性状；灰色关联分析；评价

苎麻（Boehmeria nivea L.）属荨麻科（Urticaceae）苎麻属（Boehmeria），是一种多年生宿根性草本纤维植物［1］。我国是世界上种植苎麻最早的国家，其栽培历史在4000年以上。最初东传朝鲜和日本，日本称之为“南京草”，18世纪传入欧美各国，被誉为“中国草”［2］。苎麻适应性广，目前世界上自S25°～N38°都有苎麻栽培，以亚热带和热带地区为多。目前，我国苎麻种植面积和原料产量占世界的95%以上，在国际市场上占支配地位［3］，而巴西、菲律宾、印度、老挝等国有小规模的种植。苎麻纤维具有透气、粗犷、凉爽等特点，是一种优良的天然纺织工业原料，一直受到世界各国人民的青睐。

作物种质资源品质性状鉴定评价是作物种质资源研究的重要组成部分，也是优异资源挖掘和利用的基础［4－5］。迄今为止，国家苎麻种质资源圃保存了2000多份苎麻资源，是收集和保存苎麻种质数量最多、种类最丰富的国家［6－7］。科技工作者对部分苎麻种质进行了植物学特性、农艺性状、纤维品质及抗性等方面的鉴定评价，筛选出一批高产、优质和特异的种质。秦占军等［8］对213份苎麻种质资源农艺性状及品质性状进行了鉴定评价，筛选出了高产种质56份，优质种质38份，高产优质种质5份。许英等［9］对57份苎麻种质资源主要农艺性状及纤维品质鉴定评价，筛选出高产苎麻种质10份，纤维品质优良的种质7份。陈平等［6］对33个苎麻资源的营养品质进行了鉴定评价，筛选出营养品质优异苎麻品种5个，营养品质中等苎麻品种25个，营养品质较差的苎麻品种3个。康万利等［10］对10个苎麻种质资源的耐瘠性进行了鉴定评价，筛选出耐瘠性较强的苎麻种质2个。在我国拥有丰富的苎麻种质资源的基础上，加大对苎麻种质资源鉴定和评价的力度，对优质苎麻种质筛选和高产创建具有重要的意义。本研究对湖南农业大学苎麻种质资源圃的94份苎麻种质进行主要农艺性状的评价鉴定工作，旨在为苎麻高产品种选育和多功能利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的94份苎麻种质（表1）均来自湖南农业大学苎麻种质资源圃，采用嫩梢扦插的方式无性繁殖。

表1 供试的94份苎麻种质Tab.1 94 ramie germplasms tested in the study

续表1

1.2 试验设计

试验地点位于湖南长沙县江背镇梅花社区。于2014年5月采用嫩梢扦插方式进行无性繁殖，同年7月移栽，每份种质占用小区面积为10 m2，每小区种植20蔸苎麻，同年10月破杆。2015年连续3季对苎麻种质进行农艺性状调查，方法参照《苎麻种质资源描述规范和数据标准》［11］。

1.3 测定指标

分别在2015年头麻收获期、二麻收获期和三麻收获期测定苎麻株高（X1）、茎粗（X2）、鲜皮厚度（X3）、分株数（X4）、有效株率（X5）和生物量（X0）。测量时，每个小区选取4蔸测量株高和茎粗，并取平均值；每个小区选取10株测量鲜皮厚度，并取平均值；每个小区测量全部20蔸的有效株数、分株数和生物量，计算有效株率（有效株率＝有效株数×100%／分株数）。3季麻全部测量结束后，每个苎麻种质的株高、茎粗、鲜皮厚度和有效株率取3季麻平均值，分株数和生物量计算单蔸3季麻总和。指标测定方法参照农业行业标准《农作物种质资源鉴定技术规范苎麻》（NY／T1321－2007）［12］。

1.4 试验数据与统计分析

利用Excel 2007和DPS数据处理系统（v7.05专业版）进行数据统计和相关性分析。

1.5 灰色关联分析

将供试的94份苎麻种质看成一个灰色系统，将地上部生物量设定为参考数列（X0），苎麻株高、茎粗、鲜皮厚、分株数和有效株率设为比较数列X1，X2，X3，X4和X5，计算出比较数列（Xi）与参考数列（X0）之间的关联系数和关联度［13］。关联系数和关联度的计算公式为：

式中：

ψi（k）—x0和xi的关联系数；

︱x0（k）－xi（k）︱—x0数列与xi数列在k点的绝对差；

minimink︱x0（k）－xi（k）︱—代表二级最小差值；

maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱—代表二级最大差值；

ρ—分辨系数，取值范围在0～1，试验中取0．5，认为同等重要；

Ri—比较数列与参考数列的关联度，反映了x0和xi数列之间的关联性。

2 结果与分析

2.1 94份苎麻种质资源主要农艺性状及相关性分析

试验所测各苎麻种质农艺性状如表2所示。苎麻株高较大的种质有金沙枸皮麻、双峰大叶麻、汉寿鸡骨白、耒滨苎麻和沅江黑壳早；茎粗较大的种质有新增1号、桐梓空杆麻、朱总1号、金沙枸皮麻和耒滨苎麻；鲜皮厚度较大的种质有桐梓空杆麻、长沙鸡骨白、隆回青麻、新增1号和耒滨苎麻；分株力较强的种质有玉山麻、平塘大刀麻、园青6号、沅江黑壳早和邻水－桐皮麻；有效株率较高的种质有桐梓青杆麻、长沙鸡骨白、青苎麻、金沙枸皮麻和四川84号；地上部生物量较高的苎麻种质有桐梓空杆麻、新增1号、金沙枸皮麻、河南野麻和思矛红苎麻。供试苎麻种质在各性状间均存在一定的差异，差异最大的是地上部生物量，变异系数为24.22%；差异最小的是有效株率，变异系数为6.19%。6个农艺性状在94个苎麻种质之间变异大小排名顺序为地上部生物量＞分株数＞鲜皮厚度＞茎粗＞株高＞有效株率。

表2 供试苎麻种质各农艺性状的测定值Tab.2 Observation values of themain agronomic traits of tested ramie variety

续表2

94份苎麻种质农艺性状间的相关性如表3所示。从表3可以看出，苎麻地上部生物量与株高、茎粗、鲜皮厚度和有效株率均呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.66、0.71、0.60和0.28。株高、茎粗和有效株率呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.56和0.46。分株数和有效株率呈极显著负相关（p＜0.01），相关系数为－0.30。株高、茎粗和分株数呈极显著负相关（p＜0.01），相关系数分别为－0.30和－0.42。株高、茎粗和鲜皮厚度呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.35和0.52。株高和茎粗呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数为0.79。

表3 农艺性状间的相关性分析Tab.3 The correlation analysis between agronomic traits

2.2 灰色关联度分析

2.2.1 数据无量纲化处理

采用初值化处理方法，用各项指标的测定值除以94份苎麻种质相应指标的平均值，得到各项指标的新数列。

2.2.2 绝对差值

计算x0与xi各对应点的绝对差值△i（k）。二级最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0006，二级最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．9303。

2．2．3 关联系数和关联度

根据关联系数公式：

将各绝对差值带入，即得到相应的关联系数，如表4所示。各苎麻种质的性状与生物产量的关联系数均在0.3338～1.0000之间。将关联系数i带入关联度计算公式，计算出苎麻株高、茎粗、鲜皮厚、分株数和有效株率与地上部生物量的关联度。关联度的大小反映了各因子重要性的差异，关联度越大，则表示该因子的作用越大，即对苎麻生物产量的影响越大［14］。在本研究中，苎麻地上部生物量与各产量性状关联度的大小排序为鲜皮厚＞茎粗＞株高＞有效株率＞分株数，即对苎麻地上部生物量影响最大的是鲜皮厚，其次是茎粗和株高，分株数对其影响最小。

表4 各性状的关联系数Tab.4 The relation coefficients of themain traits

续表4

2.2.4 苎麻种质资源综合评价

对94份苎麻种质的多个性状进行观测分析，综合评价各种质的生产性能。根据关联度分析原则，关联度大的数列与标准数列最接近［15］。设置标准品种的各性状高于参试品种中最大值的5%，则标准品种各性状参数分别为：株高1.88 m，茎粗11.92 mm，鲜皮厚1.01 mm，分株数33.1株／蔸，有效株率101.1%，地上部生物量4.52 kg／蔸。

采用初值化处理方法，用各苎麻种质的农艺性状测定值除以标准品种相应的期望指标，得到各项指标的标准化数值。以标准品种的各项指标为参考数列（X0），参试各苎麻种质相应指标为比较数列（X1……Xi）。用标准品种各项指标的标准化数值分别减去各苎麻种质相应指标的标准化数值，得到相应的绝对差值，其中二级最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0476，二级最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．7327。根据关联系数公式：

将各绝对差值代入，即得到相应的关联系数，计算关联度并排序（如表5所示）。

根据参试品种与标准品种的关联度大小可知，综合农艺性状较好的苎麻种质有桐梓空杆麻、金沙枸皮麻、新增1号、沅江黑壳早、来滨苎麻、思矛红苎麻、双峰大叶麻、汉寿鸡骨白、川南青皮大麻和朱总1号等；而武岗白皮种、汉寿肉麻、家麻、桐树白、新宁黄麻、白头6－1（不育系）、紫叶大叶炮、达县－黄麻、沅江肉麻和新宁柴麻等综合农艺性状相对较差。

表5 参试品种与标准品种的关联系数矩阵和关联度及其序位Tab.5 Grey correlation coefficientmatrix and value and sequence of tested varietieswith standard variety

续表5

续表5

3 讨论与结论

苎麻是我国传统的栽培作物，也是我国宝贵的天然纤维资源。近年来，国内苎麻产业正处于瓶颈期，原麻价格处于低位，苎麻种植面积极度萎缩［16］。因此，开发苎麻多用途利用，对发展我国苎麻产业具有重要意义。我国具有丰富的苎麻种质资源，加强对苎麻种质资源的鉴定和评价，对苎麻多功能利用具有重要的意义。本文运用灰色关联分析法对94份苎麻种质资源的株高、茎粗、鲜皮厚度、分株数、有效株率、地上部生物量进行了分析和综合评价，结果表明，对苎麻地上部生物量影响最大的是鲜皮厚，其次是茎粗和株高，分株数对其影响最小，并初步筛选出了桐梓空杆麻、金沙枸皮麻、新增1号、沅江黑壳早、耒滨苎麻、思矛红苎麻、双峰大叶麻、汉寿鸡骨白、川南青皮大麻和朱总1号10份综合性状较好的种质。通过相关分析，结果表明苎麻地上部生物量与株高、茎粗、鲜皮厚度和有效株率均呈极显著正相关（p＜0.01）。胡立勇等［17］研究指出苎麻单蔸纤维产量与株高、茎粗、皮厚、有效株率、鲜皮出麻率均呈极显著正相关（p＜0.01）。苎麻农艺性状、品质性状各指标间存在着错综复杂的相关关系，本文未涉及对苎麻纤维产量和品质性状的研究，而高产优质的苎麻品种应同时兼顾产量与纤维品质，这也是未来纤用苎麻品种选育工作的重点。

目前对苎麻多功能利用主要包括纤用、饲用、水土保持、重金属污染修复等。根据多功能利用目的不同，对苎麻种质性状的要求也不尽相同。在纤用方面，应重视抗病性、抗倒伏性、纤维产量性状和纤维品质性状等；在饲用方面，应重视生物产量、营养品质特性和耐刈割程度等性状；在水土保持方面，应重视根系发达程度、耐瘠性和抗旱性等；在重金属污染修复方面，应重视根系发达程度、耐胁迫性、对重金属的富集能力和生物产量等。本试验仅对94份苎麻种质株高、茎粗、鲜皮厚度、分株数、有效株率和地上部生物量等农艺性状进行了评价，这对苎麻多功能利用具有一定的参考意义，而对苎麻种质其他方面特性的评价有待深入研究。

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Correlation Analysis and Evaluation of the Main Agronomic Traits of 94 Ramie Varieties

BAIYuchao1，2，HUANG Minsheng1＃，LILinlin1，LIU Nannan1，LIXueling1，YANG Ruifang1，SHEWei1，CUIGuoxian1，2*
（1.Ramie Research Institute of Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China；2.Institute of Bast Fiber Crops，CAAS，Changsha 410205，China）

Relationships between themajor agronomic traits of 94 ramie varieties have been studied using grey correlation degree analysis.The results showed that ramie biomasseswere significantly correlated with plant height，stem diameter，fresh bast thickness and harvest ratio.The correlation coefficients were 0.66，0.71，0.60 and 0.28 respectively.The grey correlation coefficientwith ramie biomasseswas fresh bast thickness＞stem diameter＞plant height＞harvest ratio＞ramet number，and it was 0.8034，0.7933，0.7913，0.7399 and 0.7158 respectively.10 ramie varietieswere superior to the other varieties using themethod of optimal correlation degree.

ramie germplasm；agronomic traits；grey correlation analysis；evaluation

S563.1

A

1671－3532（2017）04－0161－11

2016－11－09

国家麻类产业技术体系土壤肥料岗位（CARS－19－E20）；国家自然科学基金项目（31471543）；中国农业科学院科技创新工程“麻类作物栽培与收获技术”创新团队（ASTIP－IBFC07）；湖南省研究生科研创新项目（CX2015B232）

白玉超（1989－），男，博士，从事苎麻高效栽培与生理生态研究。E－mail：453441449＠qq.com

＃共同第一作者：黄敏升（1991－），男，硕士，从事苎麻种质资源筛选研究。E－mail：422372685＠qq.com

*通讯作者：崔国贤（1963－），男，教授，从事麻类栽培育种、生理生态及植物营养生理研究。E－mail：gx－cui＠163.com