基于通径系数和 ＧＧＥ双标图的大粒花生综合分析

邓丽　郭敏杰　苗建利　任丽

摘要：分析并验证大粒花生品种产量构成，为高产育种和品种评价提供有效指导。以2018—2019年河南省大粒花生区域试验为基础数据，对大粒花生进行可视化的相关和通径分析，同时利用GGE（Genotype+genotype-by-environment interaction）双标图进行丰产稳产性评价。结果表明，出米率的变异系数最小，侧枝长的变异系数最大;单株生产力、百仁质量、百果质量、单株结果数与荚果产量呈显著正相关;单株生产力的直接通径系数最大;参试品种的丰产稳产性综合排名为开农99>商花27号>商花34号>豫花120号>周花7号>豫花133号>豫花9326>安花8号，与单株生产力排序基本一致。综上所述，GGE双标图能有效评价花生区域试验中的参试品种，大粒花生在育种时需侧重对单株生产力和百仁质量的选择，同时适当控制旺长。

关键词：花生;产量;农艺性状;通径分析;GGE双标图

中图分类号：S565.203.7;S11+4 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2021）19-0129-05

花生（Arachis hypogaea L.）是我国主要的油料作物之一，近年来，我国花生年总产突破1 700万t^[1]，其中的50%以上用于榨油，但这仍然不能满足国内对食用油的消费需求，食用油供给处于短缺状态，食用油战略安全隐患与日俱增，增加油料供应成为我国重大战略需求^[2]，培育高产花生成为了我国花生育种的重要目标。

花生产量是复杂的数量性状，在实际育种工作中需要同时考虑多个性状对产量的影响，高产品种的形成与其农艺性状密不可分，通过相关分析和通径分析可有效剖析农作物品种的产量构成因素^[3-5]。GGE双标图能够综合基因型和基因环境互作，已广泛运用于油菜^[6]、花生^[7]、高粱^[8]、玉米^[9]、谷子^[10]等农作物中，利用GGE双标图可以有效评价农作物品种产量^[11-13]。

相关研究表明，不同类型花生品种的主要影响因素不尽相同，本研究以2018—2019年河南省大粒花生联合体麦套花生区试为基本数据，剖析大粒花生荚果产量构成因素，利用GGE双标图分析大粒花生的丰产稳产性，进一步验证产量构成的结论，为高产育种提供指导。

1材料与方法

1.1试验材料及设计

参试品种8个，分别为安花8号（G1）、开农99（G2）、商花27号（G3）、商花34号（G4）、豫花120号（G5）、豫花133号（G6）、豫花9326（G7）、周花7号（G8），单株生产力分別用S1～S8表示。试点7个，分别为开封市（E1）、漯花市（E2）、南阳市（E3）、濮阳市（E4）、商丘市（E5）、新乡市（E6）、周口市（E7）。

区域试验统一采用随机区组排列，重复3次。行距40 cm，穴距16.7 cm，播种密度15万穴/hm2，每穴2粒。5月16日左右播种，9月10日左右收获。收获后荚果称质量（Y），参照《花生新品种DUS测试原理与技术》[14]测量其他农艺性状，包括主茎高（X₁）、侧枝长（X₂）、总分枝数（X₃）、结果枝数（X₄）、单株结果数（X₅）、百果质量（X₆）、饱果率（X₇）、百仁质量（X₈）、出米率（X₉）和单株生产力（X₁₀）。

1.2数据分析

利用Microsoft Excel 2010进行数据的整理，利用R软件中的Performance Analytics包^[15]和agricolae包^[16]作相关分析和通径分析。通过Genstat软件分析2年区试中参试品种的丰产性、稳产性和适应性。

2结果与分析

2.1大粒花生品种的产量构成

2.1.1主要农艺、经济性状的变异性分析变异系数可以衡量各性状在不同环境中的相对变异程度，变异系数越大，该性状受环境影响越大，反之受外界条件影响越小。从表1可以看出，主茎高和侧枝长的变异系数较大，分别为27.77%、28.12%，说明它们在不同环境条件下表现差异明显。出米率的变异系数最小，为5.26%，受环境影响小。其他性状的变异系数在10.94%～24.69%。

2.1.2性状间的相关性分析相关性分析结（表2）果显示，单株生产力、百仁质量、百果质量、单株结果数与荚果产量呈显著正相关，相关系数分别为0471 8、0.257 3、0.197 0和0.174 0，它们是影响大粒花生产量的主要正向因素;总分枝数、饱果率和出米率与产量相关性不显著;主茎高、侧枝长与产量呈极显著负相关。

另外，各农艺性状间也存在不同程度的相关性。将各性状间的相关性进行了可视化展示（图1），图1中的数字越大代表性状相关性越大，反之相关性越小。主茎高与侧枝长呈极显著正相关，二者与百果质量、百仁质量、出米率呈极显著负相关;总分枝数与结果枝数呈极显著正相关，与百果质量、百仁质量呈极显著负相关;单株结果数与百果质量、饱果率、百仁质量呈极显著负相关，与单株生产力百果质量与饱果率、百仁质量、出米率呈显著正相关。

2.1.3花生品种的通径分析从表3可以看出，各农艺性状的直接通径系数排序为：单株生产力（0516 8）>主茎高（0.220 9）>百仁质量（0.186 4）>总分枝数（0.105 9）>单株结果数（0054 2）>饱果率（0.003 5）>出仁率（-0.077 5）>百果质量（-0.088 5）>结果枝数（-0.297 1）>侧枝长（-0.553 3）。单株生产力的直接通径系数最大，对产量的直接效应大，它通过主茎高、总分枝数、单株结果数和百仁质量起正向的间接效应，通过侧枝长、结果枝数、百果质量、饱果率和出仁率起负向的间接效应，正向的间接效应值大于负向效应的绝对值，且与荚果产量呈极显著正相关。

2.2大粒花生品种丰产稳产性分析

2.2.1产量评价图2-A、图2-B中的PC1和PC2分别表示第一主成分和第二主成分，分别解释基因型、基因环境互作变异的74.73%、70.78%。图2中带箭头的直线为平均环境轴，它所指的方向是品种在所有环境下的近似平均产量[17]，从图2可以看出，品种荚果产量排名为G3>G2>G4>G5>G1>G8>G6>G7，单株生产力排名为S2>S3>S6>S4>S5>S8>S7>S1，二者排序稍有区别但整体排序方向一致。

2.2.2丰产稳产性综合排名为了综合判断品种的丰产稳产性，以图3中箭头为圆心等距离画圆，离中心越近的品种其丰产稳产性越好。从图3可知，荚果的丰产稳产性的综合排名为G2>G3>G4>G5>G8>G6>G7>G1，单株生产力排名为S2>S3>S6>S4>S5>S8>S7>S1，即开农99的荚果产量（G2）和单株生产力（S2）均处于中心位置，表现最好。

3结论与讨论

大粒花生的主茎高和侧枝长的变异系数大，易受环境影响，出米率的变异系数最小，不易受环境影响。10个农艺性状与产量相关系数由高到低依次为：单株生产力>百仁质量>百果质量>单株结果数>出米率饱果率>总分枝数>结果枝数>主茎高>侧枝长，主茎高与百果质量、百仁质量、出米率呈极显著负相关。在大粒花生新品种选育时应提高单株生产力和荚果、籽仁质量，同时控制主茎高度。

农艺性状对产量的影响有直接因素和间接因素，通径分析可将之详细分解。直接通径系数由大到小为：单株生产力>主茎高>百仁质量>总分枝数>单株结果数>饱果率>出仁率>百果质量>结果枝数>侧枝长。单株生产力、株高、百仁质量、总分枝数是影响大粒花生品种产量高低的主要因素，各性状的相关系数和直接通径系数结果不完全一致，需要综合二者结果，才能揭示各性状对产量的实质影响^[18]。

区域试验是农作物育种工作中评价农作物品种的重要手段^[19-20]。禹山林认为，现代农业对作物品种的要求包含高产、稳产和优质，一个好的作物品种应具有高产、稳产和适应性广等特性，高产不稳产或者稳产但低产的品种都不适合大面积推广^[21]。由于单株生产力的相关系数和直接通径系数均最大，所以本研究利用GGE双标图同时对大粒花生的荚果产量和单株生产力进行了丰产稳产性分析。结果表明，荚果产量与单株生产力不论是丰产性还是综合排名，均具有较好的一致性，这间接验证了相关和通径分析的结果。8个参试品种中开农99的丰产稳产性综合排名第一，具有很高的生产及推广价值，且其籽仁含油量为55.36%，属于高脂肪品种^[22]，开农99等高脂肪花生品种的培育和推广可为我国食用油供给提供保障。

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基金项目：国家现代农业产业技术体系专项（编号：CARS-13）;河南省创新示范专项（编号：191110110900）;河南省重大科技专项（编号：201300111000）;开封市重大科技专项（编号：19ZD004）。

作者简介：邓丽（1981—），女，河南开封人，硕士，副研究员，主要从事花生遗传育种研究。E-mail：dengli_1225@sina.com。

通信作者：任丽，研究员，主要从事花生遗传育种研究及新品种示范推广。E-mail：renli120@sina.com。