菜心灰色关联度分析.doc

1 菜心杂交一代品种产量与相关性状的灰色关联度分析菜心杂交一代品种产量与相关性状的灰色关联度分析 邹琴 1 徐彦军 曹国璠 陈孟夏 贵州大学 农学院 农学系 贵州 贵阳 550025 摘要摘要 运用灰色系统理论中的关联度分析法 对 6 个菜心杂交一代品种的 8 个主要性状与单株产量的关联度进行了分析 结果表明 菜心杂交一代品种产量与主要性状的关联度为 株高 0 6776 叶柄及叶长 0 7251 最大叶宽 0 6069 茎粗 0 7162 根重 0 5725 叶柄及叶重 0 7200 茎薹重 0 4194 叶片数 0 6896 关联序为 叶柄及叶长 叶柄及叶重 茎粗 叶片数 株高 最大叶宽 根重 茎薹重 各性状的灰色权重为 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 0 132 0 141 0 118 0 140 0 112 0 140 0 082 0 134 关键词关键词 菜心 杂交一代品种 产量 相关性状 灰色关联度分析 The gray relational grade analysis between the yield of flowering Chinese cabbage hybrid and the characters ZOU Qin XU Yan jun CAO Guo fan Chen Meng xia Department of Horticulture Agricultural College GuiZhou University Guizhou GuiYang550025 China Abstract Based on the theory of gray relational system the analysis was made between the eight main characters and the six flowering Chinese cabbage The results showed that the relational grade between the yield and each character was as follows highness of plant 0 6776 petiole and leaves length 0 7251 width of the biggest leaves 0 6069 width of stem 0 7162 weight of root 0 5725 petiole and leaves weight 0 7200 weight of stem0 4194 the number of leaves 0 6896 the relational sequence is petiole and leaves length petiole and leaves weight width of stem the number of leaves highness of plant width of the biggest leaves weight of root weight of stem the gray weight of each character is w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8 0 132 0 141 0 118 0 140 0 112 0 140 0 082 0 134 Key words flowering Chinese cabbage hybrid combination yield relative character gray relational grade analysis 按照对系统内部信息认识和把握的程度 可将系统划分为白色系统 黑色系统和灰色系统三种类型 在现实生活中存在得更多的系统是灰色系统 即内部既包含有已知信息 又包含有未知信息 是介于白 色系统和黑色系统之间的系统 作物育种是农业大系统中的一个子系统 这个系统的内部信息 对于育 种工作者来说 部分已知 部分未知 即信息残缺不全 内部特征若明若暗 它是一个典型的灰色系统 同时一个品种的优劣是多个性状共同作用的结果 1 菜心的产量是由多个因素共同作用的 弄清各性状 对产量影响的重要性和主次关系 对于指导菜心育种工作 选育优良杂交种具有重要意义 2 近年来 灰色关联度分析法被用于农作物品种评价及农艺性状的相关研究 3 而且此方法简单易行 4 本文通过 对菜心与产量相关的性状灰色关联度分析 为菜心育种在数量性状的选择上提供参考 1 1 材料与方法材料与方法 1 11 1 试验材料试验材料 本试验在贵州大学农学院蔬菜园内进行 供试品种为适合贵阳栽培的 6 个菜心杂交一代品种 A1 特选四九 A2 抗热 30 号 A3 港种四九 A4 黄叶 49 19 AS 夏抗四九 A6 49 19 菜 心 于 2003 年 5 月 2 日播种于贵州大学农学院蔬菜园内 每个品种 3 次重复 共计 18 个小区 每 1 邹琴 女 贵州人 1973 贵州大学农学院作物栽培与耕作学硕士研究生 2 个小区长 6m 宽 0 8m 按完全随机设计方式排列 2003 年 5 月 5 日出苗 5 月 31 日出现抽薹开花 2003 年 6 月 8 日菜心达到商品成熟期时进行采收 随机从每个小区抽取 20 株调查其各农艺性状 其中包括有单株重 产量 株高 叶片数 叶柄及叶长 最大叶宽 茎粗 根重 叶柄及叶重 茎 薹重等 9 个性状的表现值 取平均值作分析材料 表 1 1 21 2 原理和方法原理和方法 5 按照灰色系统理论 把 6 个杂交一代品种的产量和 8 个性状作为一个灰色系统 6 设单株菜心 产量 单株重 为参考数列 X0 其他各性状分别为比较数列 Xi 株高 X1 叶柄及叶长 X2 最大叶宽 X3 茎粗 X4 根重 X5 叶柄及叶重 X6 茎薹重 X7 叶片数 X8 由公式 1 计算产量与各性状之间 的关联系数 maxmax minminkXikXokXikXo kiki i k maxmax kXikXokXikXo ki 1 式中 i k 为 Xi对 X0在 K 点的关联系数 为第 K 点 X0与 Xi的绝对差 kXikXo 为 X0数列与 Xi数列在 K 点的二级最小差数绝对值 minminkXikXo ki 为 X0数列与 Xi数列在 K 点二级最大差数绝对值 为灰色分辨系数 maxmaxkXikXo ki 取值 0 1 一般取 0 5 将各性状的关联系数代入公式 2 可求出 Xi与 X0的关联度 ri ri 2 n k ki n 1 1 1 31 3 各性状的表现值各性状的表现值 各性状的表现值见表 1 表表 1 主要性状的平均表现值主要性状的平均表现值 Tab 1 The mean observation values of main character X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 品种 单株重 株高 叶柄及叶长 最大叶宽 茎粗 根重 叶柄及叶重 茎薹重 叶片数 g cm mm cm mm g g g 片 3 1 7 75 18 6 14 4 4 3 4 9 0 50 5 23 2 02 5 2 2 6 60 15 0 13 7 4 1 4 0 0 32 4 82 1 46 4 9 3 5 31 16 2 12 6 3 8 4 1 0 44 3 63 1 24 4 5 4 6 34 16 4 12 6 3 7 4 3 0 56 4 30 1 48 4 8 5 7 01 17 3 15 6 4 7 4 6 0 52 5 64 0 85 4 4 6 5 29 15 9 11 8 3 6 4 1 0 42 3 22 1 65 4 5 平均值 6 38 16 57 13 45 4 03 4 33 0 46 4 43 1 23 4 7 从表 1 可见 各性状的单位不统一 如 单株产量的单位为 叶片数的单位为片 株高 最大 叶宽等 性状的单位为 不能直接进行分析 须先进行数据的预处理 2 2 关联度计算及分析关联度计算及分析 2 1 数据的无量纲化处理 由于各性状的单位不同 需对其原始数据进行无量纲化处理 数据无量纲化处理方法常用的有 均值化 初值化 区间值化 倒数化 零化等 本文采用均值化法 即所有性状值被相应平均值除 见 表 2 表表 2 数据无量纲化处理数据无量纲化处理 Tab 2 Data reduction with non dimensional change 性 状品种 代号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 1 1 2147 1 1225 1 0706 1 0670 1 1316 1 0870 1 1806 1 3836 1 1017 2 1 0345 0 9052 1 0186 0 0174 0 9238 0 6957 1 0880 1 1870 1 0381 3 0 8323 0 9777 0 9368 0 9429 0 9469 0 9565 0 8194 1 0081 0 9534 4 0 9937 0 9897 0 9368 0 9181 0 9931 1 2174 0 9091 1 2033 1 0169 5 1 0987 1 0441 1 1599 1 1663 1 0624 1 1304 1 2731 0 6911 0 9322 6 0 8292 0 9596 0 8773 0 8933 0 9469 0 9130 0 7269 1 3415 0 9534 2 2 关联系数关联系数 先计算参考数列 X0与比较数列 Xi相应性状的绝对差值 即 k i i 1 2 3 8 k 1 2 6 见表 3 kXikXo 表表 3 产量与各性状的绝对差值产量与各性状的绝对差值 Tab 3 The absolute differences between yield and each character 品种代号 X1X2X3X4X5X6X7X8 10 09220 14410 14770 08310 12770 03410 16890 113 20 12930 01591 01710 11070 33880 05350 15250 0036 30 14540 10450 11060 11460 12420 01290 17580 1211 40 0040 05690 07560 00060 22370 08460 20960 0232 50 05460 06120 06760 03630 03170 17440 40670 1665 60 13040 04810 01070 11770 08380 10230 51230 1242 4 比较表 3 中的值可知二级最小差值 0 0006 二级最大差值 minminkXikXo ki 0 3388 将这两个值代入公式 1 中 可计算出关联系数 i k 的值 maxmaxkXikXo ki 见表 4 表表 4 产量与各性状的关联系数产量与各性状的关联系数 Tab 4 The relational coefficients between yield and each character X1X2X3X4X5X6X7X8 0 64980 54230 53610 67330 57220 83540 50250 6020 0 56910 91740 14330 60700 33450 76270 52810 9827 0 54000 62070 60710 59860 57900 93250 49250 5852 0 98040 75120 69391 00000 43250 66930 44850 8827 0 75890 73720 71730 82650 84540 49450 29510 5061 0 56700 78160 94390 59210 67140 62570 24940 5790 2 3 灰色关联度及权重灰色关联度及权重 将表 3 已求得的关联度系数 i k 代入公式 2 中 得出各性状与产量的关联度 ri 将关联度 ri代入公式 Wi 进行规一化处理 即得出各性状的权重 wi 见表 5 8 0i i i r r 表表 5 产量与各性状的关联度与权重产量与各性状的关联度与权重 Tab 5 Relational grade and weight between yield and each character 性状 株高 叶柄及叶长 最大叶宽 茎粗 根重 叶柄及叶重 茎薹重 叶片数 ri 0 6776 0 7251 0 6069 0 7162 0 5725 0 7200 0 4194 0 6896 wi 0 132 0 141 0 118 0 140 0 112 0 140 0 082 0 134 2 2结果与分析结果与分析 按关联分析原则 5 关联度大的数列与参考数列的关系最密切 反之则疏远 从表 4 中关联序 可看出 菜心杂交种产量与各农艺性状的关联度为 株高 0 6776 叶柄及叶长 0 7251 最大叶宽 0 6069 茎粗 0 7162 根重 0 5725 叶柄及叶重 0 7200 茎薹重 0 4194 叶片数 0 6896 关联序 为 叶柄及叶长 叶柄及叶重 茎粗 叶片数 株高 最大叶宽 根重 茎薹重 说明叶柄及叶长 叶柄及叶重 茎粗 叶片数等与产量的关联度较高 对产量的影响较大 因此本区高产菜心育种要 在叶柄及叶长 叶柄及叶重 茎粗 叶片数的大小上下功夫 并兼顾其他性状 充分发挥各种性状 的增产潜力 各性状权重为 株高 W1 叶柄及叶长 W2 最大叶宽 W3 茎粗 W4 根重 W5 叶柄及叶重 W6 茎薹重 W7 叶片数 W8 0 132 0 141 0 118 0 140 0 112 0 140 0 082 0 134 3 3讨论讨论 灰色关联度分析法 在萝卜 7 花生 8 等评估上都已被证明是有效的 因此 利用灰色关联度 5 分析法探讨菜心各性状对产量影响关系 对于栽培和育种具有重要参考价值 品种的优劣是在一定栽培条件下的综合表现 优良品种本身具有 灰色性 灰色关联度在区域 试验中加以应用 就可以克服以往人为的主观因素 提高品种评估的准确性 在农作物高产栽培试 验研究中 同样可以用灰色关