西藏日喀则青稞品种主要农艺性状相关性及主成分分析

田朋佳

(西藏自治区农牧科学院农业研究所，西藏 拉萨 850032)

青稞又称裸大麦，在西藏栽培历史悠久，种植面积大，是海拔4500 m以上唯一可以正常成熟的粮食作物[1]。青稞含有丰富的营养价值，一般是酿青稞酒和磨糌粑食用，是藏民族日常生活中不可缺少的食物。为了追求高产、优质的品种，为了研究藏民族文化，国内外专家学者对青稞展开了广泛而深入的研究，从农艺性状的观察到实验仪器的化验，从日常饮食到宗教祭祀。本论文通过对114份日喀则青稞品种农艺性状的分析，研究农艺性状之间的相关性及主成分的贡献率，以期为青稞育种筛选性状时提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验材料来源于西藏自治区农牧科学院农业研究所保存的114份种质资源材料，全部是从日喀则市各个村收集到的农家品种，供试材料名称和编号见表1[2]。

表1 114份青稞种质资源材料

续表1 Continued table 1

编号Serial number品种名称Breed name原产地Country of origin保存单位 Save the unit44上康布青西藏亚东西藏农科所45山巴青稞西藏南木林西藏农科所46门布直头西藏聂拉木西藏农科所47门布钩芒西藏聂拉木西藏农科所48门布紫西藏聂拉木西藏农科所49门布蓝西藏聂拉木西藏农科所50马甫青西藏白朗西藏农科所51扎西则青西藏定结西藏农科所52扎西宗黄西藏定结西藏农科所53扎西宗黄西藏定结西藏农科所54扎西宗黄西藏定日西藏农科所55扎西宗紫西藏定日西藏农科所56扎西宗紫西藏定日西藏农科所57扎西宗蓝西藏定日西藏农科所58扎松嘎姆西藏仁布西藏农科所59尤西西藏昂仁西藏农科所60尤帕黄西藏定日西藏农科所61尤帕黄西藏定日西藏农科所62尤帕紫西藏定日西藏农科所63尤帕矮西藏定日西藏农科所64互助白1号西藏江孜西藏农科所65互助白2号西藏江孜西藏农科所66互助白3号西藏江孜西藏农科所67少岗索珠西藏康马西藏农科所68少岗索珠西藏康马西藏农科所69日古爬顺西藏江孜西藏农科所70牛古茨玛西藏谢通门西藏农科所71长所紫西藏定日西藏农科所72长所蓝西藏定日西藏农科所73长所蓝西藏定日西藏农科所74什伯赤热西藏日喀则西藏农科所75仓木其紫西藏定日西藏农科所76乌郁黄西藏南木林西藏农科所77六十天青稞西藏白朗西藏农科所78六十天青稞西藏江孜西藏农科所79六棱曲芒西藏白朗西藏农科所80六棱红青稞西藏江孜西藏农科所81六棱青西藏白朗西藏农科所82六棱钩芒西藏康马西藏农科所83巴达摸布西藏康马西藏农科所84巴金白西藏白朗西藏农科所85孙措紫西藏聂拉木西藏农科所86孙措蓝西藏聂拉木西藏农科所87古堆紫西藏定日西藏农科所

续表1 Continued table 1

编号Serial number品种名称Breed name原产地Country of origin保存单位 Save the unit88古堆蓝西藏定日西藏农科所89龙日摸布西藏日喀则西藏农科所90龙日嘎母西藏日喀则西藏农科所91龙中黄西藏岗巴西藏农科所92龙中黄西藏岗巴西藏农科所93龙中紫西藏岗巴西藏农科所94龙中蓝西藏岗巴西藏农科所95龙中蓝西藏岗巴西藏农科所96龙中蓝西藏岗巴西藏农科所97切玛青西藏亚东西藏农科所98切松西藏日喀则西藏农科所99东风青西藏亚东西藏农科所100卡热白西藏南木林西藏农科所101卡热蓝西藏南木林西藏农科所102卡嘎青西藏昂仁西藏农科所103古热嘎姆西藏昂仁西藏农科所104旦嘎紫西藏萨嘎西藏农科所105旦嘎蓝西藏萨嘎西藏农科所106申克则青稞西藏萨迦西藏农科所107四棱青稞西藏江孜西藏农科所108仙白西藏江孜西藏农科所109白光头西藏康马西藏农科所110白光头西藏江孜西藏农科所111白掌青西藏白朗西藏农科所112尼日欧豆西藏日喀则西藏农科所113尼日嘎庆西藏日喀则西藏农科所114尼日嘎穷西藏日喀则西藏农科所

1.2 试验方法和性状调查

试验于2018年4月至8月在西藏自治区农牧科学院农业研究所试验地进行[3]。2 m行长， 0.25 m行距，随机区组设计，3次重复。试验田常规施肥，肥力中等，田间管理同大田。从4月10日青稞播种开始，根据《大麦种质资源数据质量控制规范》对大田数据进行记载，记载主要的生育期以及穗型、芒型，在收获前，各小区取样10株进行考种，考种性状为株高、分蘖数、有效分蘖、单株穗数、穗粒数、穗长、穗粒重。114份试验材料主要农艺性状的平均值作为原始数据进行分析。

表2 114份青稞品种农艺性状描述性统计

表3 青稞品种7个农艺性状间的相关性

注：“*”“**”分别表示在0.05、0.01水平(双侧)上显著相关。

Note: ‘*’ and ‘**’ respectively indicate significant correlation at the levels of 0.05 and 0.01 (bilateral).

1.3 数据处理

采用EXCEL对数据做初步的整理，再通过SPSS21.0软件对数据进行标准化处理和分析[4]。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状的变异分析

变异系数是衡量品种遗传多样性的主要指标，也是农艺性状改良潜力的判断标准。由表2看出，农艺性状变异系数从大到小排列为:有效分蘖>单株穗数>穗粒重>分蘖数>穗粒数>穗长>株高[5]，变异系数比较大的是有效分蘖(45.92)和单株穗数(45.63)，是遗传变异相对丰富的性状；穗粒重(33.5)、穗粒数(25.46)和分蘖数(28.81)变异系数中等，在育种筛选过程中，可以考虑从变异系数中等及较大中进行选择；变异系数比较小的是穗长(15.32)和株高(12.35)，表明这2个性状波动较小，遗传性较稳定。

2.2 主要农艺性状的相关性分析

通过对114个青稞品种的7个农艺性状的双因素相关性分析(表3)可知，除株高外，其余农艺性状至少与1个其它农艺性状呈显著或极显著相关[6]。其中，有效分蘖与分蘖数(0.876**)极显著正相关；单株穗数与分蘖数(0.877**)、有效分蘖(0.998**)极显著正相关；穗粒数与单株穗数(0.241**)极显著正相关，与有效分蘖(0.233*)显著相关；穗长与穗粒数(0.291**)极显著正相关；穗粒重与有效分蘖(0.282**)、单株穗数(0.288**)、穗粒数(0.665**)、穗长(0.323**)极显著正相关[7]。通过以上分析表明，分蘖数和有效分蘖密切相关，有效分蘖是影响单株穗数的主要因素，穗粒数是影响穗长的主要因素，穗粒数是影响穗粒重的最主要因素，说明单株要想获得较多的穗数，最重要的是有效分蘖要多；穗粒数增多，穗粒重会增大。

2.3 主要农艺性状的主成分分析

由表4可知，通过对114个青稞品种7个主要农艺性状的计算，提取特征根大于1的前3个主成分，累积方差贡献率达到82.805 %。第一个主成分特征根为3.083，代表携带的信息量相当于3.083个原始变量，代表了信息浓缩的结果，方差贡献率为44.037 %；第二个主成分特征根为1.700，代表携带的信息量相当于1.7个原始变量，方差贡献率为24.292 %；第三个主成分特征根为1.013，代表携带的信息量相当于1.013个原始变量，方差贡献率为14.476 %[8]。

表4 青稞品种7个农艺性状主成分分析

表5 青稞品种性状旋转主成分矩阵

进行方差最大旋转后，使每个公因子的差异尽量大，旋转后的因子载荷矩阵图如表5所示，表格按照系数大小进行排序，而且把小于0.3的绝对值的系数抑制输出，保证只显示大的系数。由表5可以看出，第一个公因子在X1、X2、X3有较大的载荷，主要从有效分蘖、单株穗数和分蘖数反应青稞产量情况，可以命名为分蘖因子；第二公因子在X4、X5、X6有较大的载荷，主要从穗重、穗粒数、穗长方面反应穗部性状情况，可以命名为穗部因子；第三公因子在X6、X7上有较大载荷，并且在株高方面占有较大的比重，因此命名为株高因子。

3 结论与讨论

通过对日喀则市114个青稞地方品种的7个农艺性状进行相关性和主成分分析，本论文结果表明：有效分蘖和单株穗数存在着丰富的遗传变异，性状的变异系数主要集中在15.32 %～33.50 %，有效分蘖变异系数最大(45.92 %)，株高变异系数最小(12.35 %)。有效分蘖和单株穗数呈现极显著正相关关系(0.998**)，二者之间的相关系数最大[9]。因而，有效分蘖和单株穗数相关性最强。其次是分蘖数和单株穗数(0.877**)、有效分蘖(0.876**)相关性较密切。有效分蘖、单株穗数和分蘖数是第一主成分的主要贡献率，穗重、穗粒数和穗长是第二主成分的主要贡献率，穗长和株高是第三主成分的主要贡献率[10]，在育种筛选过程中，首先考虑分蘖因子，其次是穗部因子，最后是株高因子。