长果种黄麻品种比较试验及性状分析

翁萍

文章编号： 1005-2690（2019）12-0003-04       中图分类号： S563       文献标志码： B

摘   要：了解长果种黄麻种质资源的产量性状及遗传多样性，为长果种黄麻育种和生产利用提供科学依据。对种植在莆田白沙的14份长果种黄麻品种（系）的10个产量性状进行相关性计算、差异性分析、多重比较分析，接着进行主成分估算，并以前2个主成分为基础，作二维排序图。结果表明：①通过多重比较分析得出，1号品种（福农1号）、2号品种（福农2号）和9号品种（福农9号）是高产优质品种;②参试材料产量相关性状的变异系数为5.59%～22.50%，其中，鲜皮厚、分枝高、单株鲜皮重、单株鲜茎重、单株干皮重、经济产量6个产量性状的变异系数超过10%，说明产量性状的变异潜力较高;③主成分分析表明，单株鲜茎重因子、出麻率因子这2个主因子提供了原始性状79.727% 的信息;④二维排序表明，1号（福农1号）、2号（福農2号）、7号（福农7号）、9号（福农9号）、10号（福农10号）、11号（18BS10），这6个高产品种（系）的2个主成分构成因子协调最好。将主成分分析和二维排序结合起来的分析方法，能较好地为黄麻品种改良以及亲本利用提供科学依据。

关键词：长果种黄麻;品种;比较试验;性状分析

黄麻又称绿麻，为椴树科黄麻属一年生草本韧皮纤维作物，是世界上最重要的长纤维作物之一，是麻纺工业的重要原料。其纤维品质比红麻优良，产量和种植面积仅次于棉花。由于黄麻纤维具有产量高、有光泽、吸湿性能好、散水快、易降解、质地柔软的特点，在商业上有“金色纤维”之称[1]。

选育高产优质的黄麻新品种，是全世界黄麻遗传育种的重要研究方向。通过黄麻新品种区域试验，鉴定黄麻新品种的丰产性、适应性、抗逆性、专用性及品质特性，客观评价参试品种特性与生产利用价值，既可以为黄麻育种提供科学依据，又可以为黄麻产业发展和麻农生产利用提供安全可靠的品种信息。

本试验研究将主成分分析和二维排序分析有机结合，得出黄麻各产量性状之间的关系，分析出哪一性状对黄麻干皮重影响最大。同时，通过对比分析，不同的黄麻性状具有各自的特点，可为培育具有优良形状的黄麻品种提供科学依据。

1   试验材料与方法

1.1   试验材料

本次试验采用的是由福建农林大学提供的14份黄麻长果品种（系），对其进行编号，分别为1～14号，具体情况见表1。

1.2   种植方法

2018年3月30日将14份黄麻品种播种于福建省莆田市的白沙镇试验基地。本次试验采用随机区组设计，每个品种设3次重复，每个小区面积为10 m2。本次试验黄麻种植密度为18万株/667 m2，畦宽带沟1.4 m，按常规方法进行田间管理。

1.3   考种与数据处理

样本材料取自本批次黄麻的工艺成熟期，样本选择方法为每小区随机取样20株，重点参考粟建光[2]的方法，对每一样本均测量株高、分枝高、茎粗、鲜皮厚、单株鲜茎重、单株鲜皮重、单株干皮重、鲜茎出麻率、鲜皮晒干率、经济产量10个产量性状，并计算其平均值、最大值、最小值、标准差、极差和变异系数。

将试验过程中得到的相关数据进行处理，分别利用Excel软件进行多重比较分析，用Correl函数进行相关性计算，用Stdevp函数进行差异性分析，应用SPSS软件进行主成分分析，在主成分分析的结果基础上，分别选择两个主成分作二维排序分析，评选出优良的品种（系）[3]。

2   结果与分析

2.1   品种间农艺性状的差异性分析

表2为长果种黄麻主要农艺性状的差异性表现及显著性测验结果。从表2可以看出，单株鲜皮重、单株干皮重、经济产量、分枝高、鲜皮厚、单株鲜茎重的变异系数较高，均超过10%，属于易变异性状。变异系数最小的是株高、茎粗、出麻率和鲜皮晒干率，这4个性状属于比较稳定的性状。14份黄麻品种性状差异明显，各具特点，类型广泛。

与对照品种相比，鲜皮重的品种间变异系数为22.50%，变异幅度为93～233 g，差值比为60%，11号（18BS10）的鲜皮重最大，为233 g，对照组最小，为93 g。除了3号、5号、6号品种的鲜皮重外，其余品种的鲜皮重均高于对照品种，表现为极显著。

株高的品种间变异系数为7.16%，变幅为333～437 cm，1号品种（福农1号）的株高最高，对照品种宽叶长果的株高最低，除5号、6号品种外，所有品种株高都与对照品种呈极显著或显著正相关关系。

经济产量的品种间变异系数为11.14%，变异幅度在4 140～9 720 kg/hm2，差值比达29%，13号品种（17F-25）的经济产量最高，为9 720 kg/hm2。所有品种的经济产量均高于对照品种，且与对照品种呈极显著正相关关系。

茎粗的品种间变异系数为8.23%，变幅为12.75～17.83 mm，1号品种（福农1号）的茎粗最高，6号品种（福农6号）的茎粗最低，其中除了6号品种外，其余品种的茎粗均高于对照组，且都与对照品种呈极显著或显著正相关关系。

鲜皮厚的品种间变异系数为11.09%，变幅为1.02～1.49 mm，1号品种（福农1号）的鲜皮厚最高，对照品种宽叶长果的鲜皮厚最低，所有品种鲜皮厚均与对照品种呈极显著正相关关系。

出麻率的品种间变异系数为8.23%，变幅7.80%～10.98%，6号品种（福农6号）的出麻率最高，5号品种（福农5号）的出麻率最低，其中只有2号品种（福农2号）、6号品种（福农6号）、7号品种（福农7号）、13号品种（17F-25）的出麻率高于对照组，且都与对照品种呈极显著正相关关系。

鲜茎重的变异系数为19.69%，变幅为286～589 g，1号（福农1号）鲜茎重最大，对照组品种鲜茎重最小，所有品种鲜茎重均大于对照组，且呈极显著或显著正相关关系。

干皮重的变异系数为20.52%，品种间差值比为57%，变幅为23.00～54.00 g，最大的是13号品种（17F-25）的54.00 g，其次为2号品种（福农2号）的52.00 g，1号品种（福农1号）51.67 g，最小的为对照组品种宽叶长果的23.00 g。所有品种干皮重都与对照品种呈极显著或显著正相关关系。

分枝高的变异系数为11.53%，变异幅度为230～404 cm，9号品种（福农9号）的分枝高最大，为404 cm，

晒干率的变异系数为5.59%，6号品种（福农6号）的晒干率最大，为26.90%，11号品种（18BS10）最小，为21.57%，其中6号品种（福农6号 ）、7号品种（福农7号）的晒干率高于对照品种，且呈极显著正相关关系。

2.2   产量多重比较分析

长果种黄麻的产量多重比较见表3。

在14份黄麻品种中，13号品种（17F-25）的经济产量最高，为9 720 kg/hm2，极显著高于其他品种;2号品种（福农2号）次之，为9 360 kg/hm2，1号（福农1号）、2号（福农2号）、4号（福农4号）、7号（福农7号）、9号（福农9号）、10号（福农10号）、11号（18BS10）、13号（17F-25）8个品种的经济产量都超过均值7 838.55 kg/hm2，表现出高产的特点，可着重作为高产育种的优异亲本材料。14号品种（宽叶长果）的经济产量最低，只有4 140 kg/hm2，与13号品种（17F-25）相差5 580 kg，差异幅度较大。

2.3   黄麻主要农艺性状的相关性比较

相关系数是反映两个随机变量间的线性关系，通过研究不同指标间的相关关系，选择某一指标时，可以预测它对其他指标的影响。黄麻品种株高等主要农艺性状的相关性分析数据见表4。

以长果种黄麻的经济产量为因变量，各个性状为自变量进行相关分析，从表4可以看出，各个性状与产量的相关系数大小排序可以为单株干皮重>单株鲜皮重>单株鲜茎重>株高>分枝高>茎粗>鲜皮厚>出麻率>晒干率。单株干皮重、单株鲜皮重、单株鲜茎重、株高、分枝高、茎粗、鲜皮厚与黄麻经济产量呈极显著正相关，相关系数分别为0.989、0.976、0.872、0.820、0.810、0.765、0.675。由此可见，在育种时要注意选择鲜皮重、鲜茎重较重，株高较高的黄麻品种。

2.4   主成分分析

主成分分析是一种把多个具有相关关系的指标转化为少数几个彼此之间不相关的综合指标的多元统计分析方法，缩小“空间维度”，并使原来数据所包含的信息损失较少。其找出几个综合因子（主成分）来代表原来众多的变量，使这些综合因子尽可能地反映原来变量的信息量，使评价结果更加客观[4]。

利用SPSS数据处理系统解出此次样本试验的数据，解出的特征向量和特征根，见表5。表5中前两个特征根对产量累积的贡献率达到了79.727%，其中第1主成分贡献率为59.393%，其主要特征向量是单株干皮重、单株鲜皮重和单株鲜茎重，这3个向量之间的关系表明单株鲜皮重、单株鲜茎重越重，则单株干皮越重。第2主成分贡献率为 19.789% ，其性状特征根中株高和分枝高的贡献值较大，说明在第2主成分的各因子中，主要是黄麻的干皮产量高低与株高、分枝高关系最为重要。

由此可见，在进行黄麻品种的选育时，一定要特别注意协调黄麻各性状之间的关系，尤其是要注意黄麻品种的单株干皮重、单株鲜皮重、单株鲜茎重、株高与分枝高这几个性状之间的向量关系。

2.5   二维分析及其评价

本研究以单株鲜皮重（第1主成分）作纵坐标，株高（第2主成分）为横坐标作二维散点图（图1），可以直观地揭示黄麻品种间基因型差异状况及各品种自然类型分类的特点。在图1单株鲜皮重与株高二维散点图中，横坐标值越大，品种的株高就越大;纵坐标的值越大，品种的单株鲜皮重就越大。由此可以得出，1号、2号、4号、7号、9号、10号、11号、13号的单株鲜皮重较其他品种大，是具有较高单株鲜皮重的优良品种。另一方面，1号、2号、7号、8号、9号、10号、11号、12号的株高较其他品种大，是具有较高株高的优良品种。综合来看，1号、2号、7号、9号、10号、11号的单株鲜皮重和株高均较高，是具有较重单株鲜皮重和较高株高的优良品种，是黄麻遗传改良上值得重视的品种，是可以直接或者间接利用的良种材料，同时也是可以大规模推广的材料。

3   讨论

本研究通过对长果种黄麻供試材料的10个产量性状进行变异性比较结果显示，变异幅度在5.59%～22.50%，其中变异系数最大的是鲜皮重（22.50%），鲜皮晒干率的变异系数（5.59%）最小，这就表明变异系数大的指标，蕴藏较丰富的基因多样性。通过对产量性状的多重比较分析得出，1号品种（福农1号）、2号品种（福农2号）、9号品种（福农9号）的株高、茎粗、单株鲜皮重均显著高于其他品种，是具有高产、优良性状的品种。

相关系数能说明各农艺性状的相关程度。在黄麻产量相关性状研究中，9个农艺性状都与黄麻经济产量呈极显著相关关系，暗示纤维产量与这些性状间可能存在一因多效或紧密连锁的QTL（quantitative trait loci）族，这方面的研究有待深入。在8个经济性状中，相关系数较大的有单株干皮重（0.989）、单株鲜皮重（0.976）、单株鲜茎重（0.872）、株高（0.820）、分枝高（0.810）、茎粗（0.765）、鲜皮厚（0.675）等。因此，在筛选黄麻高产种质时，着重把单株鲜皮重、单株鲜茎重和株高作为主要目标性状。

在表型性状对产量贡献大小的分析中，主成分分析法是最行之有效的方法，这种方法可以将作物的多个农艺性状转化成少数几个因子进行分析评价产量和选育品种。本试验结果表明，鲜皮重因子和株高因子分别为对经济产量贡献率最大的第1主成分和第2主成分，包括的性状有鲜皮重、鲜茎重、干皮重、株高、分枝高。中国农科院麻类研究所研究了干皮生产率与生育期、株高、分枝高、茎粗、皮厚都达极显著正相关关系[5]。张加强通过对26份黄麻品系的8个数量性状的主成分进行分析，从而确定了单株鲜皮重因子、鲜皮晒干率因子、分枝高因子这3个主成分的因子是累积贡献率最高的，从而得出这3个因子是代表了绝大部分的性状信息。郭安平等[6]认为单株干重对产量的贡献最大，其次为出麻率。而本次试验样本分析的分析结果与张加强、郭安平等的研究结果在一定程度上不同，可能是因为所选品种类型、土壤情况以及管理水平等原因不同所致。

在对14份材料进行主成分分析的基础上进行二维排序分析，可以看出同时兼具主成分优良性状的品种有：1号品种（福农1号）、2号品种（福农2号）、7号品种（福农7号）、9号品种（福农9號）、10号品种（福农10号）、11号品种（18BS10），这6个品种就是此次黄麻品种遗传改良上十分值得重视的品种，是可以直接或者间接利用的良种材料，同时也是可以在适宜地区进行大规模推广的材料，或者作为优良品种在杂交育种中进行充分的利用。

参考文献：

[ 1 ] 张高阳.黄麻再生遗传转化体系优化及UGPase、CesA1、CCoAOMT基因克隆与功能鉴定[D].福州：福建农林大学，2014.

[ 2 ] 粟建光，龚有才.黄麻种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2005.

[ 3 ] 胡延吉，赵檀方.小麦农艺性状主成分分析与种质资源评价的研究[J].作物研究，1994（2）：31-34.

[ 4 ] 汪斌，李炯光.基于SPSS和Excel的三峡库区经济主成分分析方法研究[J].数学的实践与认识，2009，39（13）：27-31.

[ 5 ] 祁建民，李维明，林荔辉，等.黄麻种质资源数量分类研究[J].作物学报，1996，22（5）：587-594.

[ 6 ] 郭安平，龚友才.长果种黄麻品种主要农艺性状与单株产量关系的分析[J].中国麻作，1988（4）：13-18.