摘要
倒伏是影响甘肃中部甜荞产量的重要因素。本研究以 76份国内外甜荞种质资源为试验材料,通过计算 23个与抗倒伏密切相关的性状的遗传多样性,应用相关性分析、主成分分析、回归分析、聚类分析及逐步判别分析等方法,对甜荞种质资源抗倒性进行综合评价。结果表明,76份甜荞种质材料的遗传多样性较高,不同性状的遗传多样性指数分布范围为2.349~4.331,其中,主茎第二节间长最大,主茎分枝数最小。相关性分析表明,23个性状之间存在着不同程度的相关性。主成分分析表明,前 5个主成分能够代表76份甜荞种质 23 个性状81.421% 的信息量。利用隶属函数法计算甜荞种质资源抗倒性综合得分值(D 值),D值平均为 0.469,云甜荞1号D值最低(0.200),TQ10-07 D值最高(0.819)。通过逐步回归分析,筛选出株高、茎秆重心高度、主茎第一节间长及壁厚、主茎第二节间长、主茎分枝数、弯曲度和茎秆抗折力等8 个性状可作为甜荞种质资源抗倒性的综合评价指标。聚类分析将76份供试材料分为4个类群,其中类群Ⅳ的10份材料 D 值最高,抗倒伏能力最强,可作为种质创新及抗倒育种的亲本材料。本研究表明采用多元化统计分析方法对甜荞种质资源抗倒性进行综合评价是可行的,为甘肃中部地区甜荞种质创新和抗倒伏育种提供依据和借鉴。
荞麦属于蓼科((Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum Miller),富含芦丁、槲皮素等黄酮类成分,具有降血糖、抗炎抗氧化及保肝防癌等医用功
甘肃省是我国荞麦主产区之
供试材料为76份甜荞种质资源(
序号 No. | 名称 Name | 来源 Source | 序号 No. | 名称 Name | 来源 Source | 序号 No. | 名称 Name | 来源 Source | 序号 No. | 名称 Name | 来源 Source |
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1 | 瑟梁诺奇卡 | 乌克兰 | 20 | 日本大粒荞 | 中国内蒙古 | 39 | 黑小荞 | 中国陕西 | 58 | 西农9978 | 中国陕西 |
2 | 维多利亚 | 乌克兰 | 21 | 2002-6 | 中国甘肃 | 40 | 宁D07-3 | 中国宁夏 | 59 | 大甜1号 | 中国贵州 |
3 | 尤维莱纳 | 乌克兰 | 22 | 固引1号 | 中国宁夏 | 41 | 蒙01-03-1 | 中国内蒙古 | 60 | 志丹红花荞 | 中国陕西 |
4 | 斯洛博然卡 | 乌克兰 | 23 | 定甜98-2 | 中国甘肃 | 42 | 荞杂-5 | 中国陕西 | 61 | 赤峰1号 | 中国内蒙古 |
5 | 克鲁佩斯卡 | 乌克兰 | 24 | 2002-9 | 中国甘肃 | 43 | 综甜荞1号 | 中国贵州 | 62 | 平选01-036 | 中国甘肃 |
6 | Cherermshanka | 俄罗斯 | 25 | 2002-5 | 中国甘肃 | 44 | 云甜荞1号 | 中国云南 | 63 | 吴起红花荞 | 中国陕西 |
7 | Batyr | 俄罗斯 | 26 | 榆荞2号 | 中国陕西 | 45 | 庆阳红花荞 | 中国甘肃 | 64 | 平01-034 | 中国甘肃 |
8 | Nicholas | 俄罗斯 | 27 | 2002-4 | 中国甘肃 | 46 | 吴起红花荞-2 | 中国陕西 | 65 | 牡丹荞 | 中国山西 |
9 | 石泉当地甜荞 | 中国甘肃 | 28 | 2002-3 | 中国甘肃 | 47 | 六荞1号 | 中国贵州 | 66 | TQ09-14 | 中国陕西 |
10 | 平荞7号 | 中国甘肃 | 29 | T4-04 | 中国甘肃 | 48 | 北早生 | 中国内蒙古 | 67 | 宁D07-1 | 中国宁夏 |
11 | 平荞5号 | 中国甘肃 | 30 | 西农9976 | 中国陕西 | 49 | 吉荞10号 | 中国吉林 | 68 | TQ08-08 | 中国陕西 |
12 | 延安富县甜荞 | 中国陕西 | 31 | 定甜荞2号 | 中国甘肃 | 50 | TQ10-3 | 中国陕西 | 69 | TQ09-07 | 中国陕西 |
13 | 延甜荞1号 | 中国陕西 | 32 | 美国甜荞 | 中国山西 | 51 | 定边甜荞 | 中国陕西 | 70 | 改良1号 | 中国未知 |
14 | 安塞甜荞 | 中国陕西 | 33 | 定98-1 | 中国甘肃 | 52 | 丰甜1号 | 中国贵州 | 71 | 西农9976-2 | 中国陕西 |
15 | 晋荞1号 | 中国山西 | 34 | 榆9002 | 中国陕西 | 53 | 右试甜荞1号 | 中国山西 | 72 | 甜0103-3 | 中国内蒙古 |
16 | 云岩甜荞 | 中国山西 | 35 | 2002-2 | 中国甘肃 | 54 | 威宁白花荞 | 中国贵州 | 73 | TQ10-07 | 中国陕西 |
17 | 晋荞3号 | 中国山西 | 36 | 9001平选 | 中国甘肃 | 55 | C5-3 | 中国甘肃 | 74 | 本地小粒 | 中国内蒙古 |
18 | T4-02 | 中国甘肃 | 37 | 通渭甜荞 | 中国甘肃 | 56 | 蒙固20 | 中国内蒙古 | 75 | 温莎 | 中国山西 |
19 | 延安宜川甜荞 | 中国陕西 | 38 | 小三棱 | 中国山西 | 57 | 平荞2号 | 中国甘肃 | 76 | 美国荞 | 中国山西 |
试验于2022-2023年在定西市农业科学研究院育种基地(E104°42′,N35°32′)进行。该地区为雨养农业区,海拔1920 m,年均温度7.3℃,无霜期104 d,年日照总时数2500 h,降水量350 mm,土壤为黄绵土。试验采用随机区组设计,小区面积4
成熟期在各小区随机取样10株,测定株高、重心高度、单株鲜重、主茎分枝数、主茎节
其中,重心高度:将植株剪去根部平放在三角台上,当其保持平衡时将该点标记为平衡支点,主茎(带侧枝、花序和叶等)基部与平衡支点间的距离;主茎第一节间、第二节间密度(g/c
按照乔春
倒伏面积的计算公式如下。
S = | (1) |
式中,S表示倒伏面积,n为小区总株数,m为倒伏种类,即m = 1、2、3,f i指发生某种倒伏的植株数。
倒伏程度的计算公式如下。
(2) |
式中,I表示倒伏程度,xi指0°~30°、31°~45°、46°~60°对应的3种不同程度的倒伏。
田间实际倒伏率以L表示,计算公式如下。
L = S×I | (3) |
分别于盛花期和成熟期,在各小区选取未倒伏的植株10株,在每株主茎花序基部系一质量为10 g的重物,花序基部与地面间的垂直距离为b,植株基部与垂直线接地点间的水平距离为a,弯曲度=a/
参照李源
参照郑云霄
U(Xj)=(Xj - Xjmin)/(Xjmax - Xjmin)×100% | (4) |
式中,U(Xj)为第j个主成分得分的模糊隶属函数值,Xj表示第j个主成分得分,Xjmax和Xjmin分别表示第i个主成分得分的最大值及最小值。
按照
(5) |
式中,Wj表示第j个主成分得分的权重系数;Pj代表第j个主成分的贡献率。
按照
(6) |
方差分析显示F值范围在0~11926.677,表明76份种质材料间的23个农艺性状差异均达到极显著水平。23个农艺性状中仅株高、茎秆重心高度、主茎第一节间的长、粗、鲜重及密度、主茎第二节间粗和茎秆抗折力等8个性状的变异符合正态性分布(P>0.05),其他性状均表现为非正态性分布(
性 状 Traits | Kolmogorov-Smirnov 正态分布性检验 K-S normal distribution test | P值 P value | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | F值 F-value |
---|---|---|---|---|---|
株高(cm)PH | 0.083 | 0.200 | 0.381 | -0.464 | 116.280** |
茎秆重心高度(cm)SHG | 0.088 | 0.200 | 0.325 | -0.706 | 19.672** |
单株鲜重(g)FWP | 0.165 | 0.000 | 2.423 | 8.624 | 255.193** |
主茎节数 NM | 0.110 | 0.024 | -0.615 | 1.772 | 1.546** |
主茎第一节间长(mm)FIL | 0.072 | 0.200 | 0.023 | -0.291 | 37.296** |
主茎第一节间粗(mm)FISD | 0.069 | 0.200 | 0.293 | 0.221 | 0.455** |
主茎第一节间壁厚(mm)FIWT | 0.140 | 0.001 | 1.273 | 1.558 | 0.217** |
主茎第一节间鲜重(g)FIFW | 0.082 | 0.200 | 0.448 | -0.189 | 0.043** |
主茎第一节间干重(g)FIDW | 0.149 | 0.000 | 0.997 | 1.215 | 0.004** |
主茎第一节间密度(g/c | 0.095 | 0.084 | -0.038 | 0.906 | 0.025** |
主茎第一节间充实度(g/cm)FIF | 0.146 | 0.000 | 1.893 | 5.002 | 0.000** |
主茎第二节间长(mm)FSL | 0.113 | 0.018 | 0.682 | 0.518 | 117.949** |
主茎第二节间粗(mm)FSSD | 0.054 | 0.200 | 0.133 | -0.005 | 0.731** |
主茎第二节间壁厚(mm)FSWT | 0.122 | 0.007 | 1.142 | 1.715 | 0.445** |
主茎第二节间鲜重(g)FSFW | 0.132 | 0.002 | 0.536 | -0.242 | 0.126** |
主茎第二节间干重(g)FSDW | 0.167 | 0.000 | 1.072 | 0.691 | 0.005** |
主茎第二节间密度(g/c | 0.133 | 0.002 | -0.184 | 5.049 | 0.068** |
主茎第二节间充实度(g/cm)FSF | 0.133 | 0.002 | 0.940 | 0.308 | 0.000** |
主茎分枝数 NB | 0.140 | 0.001 | 0.033 | 0.822 | 0.953** |
弯曲度BD | 0.149 | 0.000 | 1.631 | 3.435 | 0.063** |
茎秆抗折力(g)SR | 0.093 | 0.166 | 0.621 | 0.371 | 11926.677** |
倒伏指数LI | 1.111 | 0.021 | 1.115 | 1.846 | 5.666** |
实际倒伏率ALR | 0.112 | 0.020 | 1.854 | 5.714 | 0.179** |
**代表在0.01 水平上差异显著;下同
** indicates significant difference at the 0.01 probability level;PH:Plant height; SHG:Stem height of center gravity; FWP:Fresh weight per plant; NM:Node number of main stem; FIL:The first inter-node length; FISD:The first inter-node stem diameter; FIWT:The first inter-node wall thickness; FIFW:The first inter-node fresh weight; FIDW:The first inter-node dry weight; FID:The first inter-node density; FIF:The first inter-node fullness; FSL:The second inter-node length; FSSD:The second inter-node stem diameter; FSWT:The second inter-node wall thickness; FSFW:The second inter-node fresh weight; FSDW:The second inter-node dry weight; FSD:The second inter-node density; FSF:The second inter-node fullness; NB:Number of main stem branches; BD:Bending degree; SR:Stem resistance; LI:Lodging index; ALR:Actual lodging rate; The same as below


图 1 76份甜荞种质资源8个性状的正态性分布
Fig. 1 Distribution of 8 traits of 76 common buckwheat germplasm resources
76份甜荞种质的23个农艺性状的变异系数平均值为25.31%,分布范围为4.37%~44.13%(
性 状 Traits | 均值 Mean | 标准差 SD | 最大值 Max. | 最小值 Min. | 变异系数(%) CV | 遗传多样性指数 H´ |
---|---|---|---|---|---|---|
株高(cm)PH | 60.61 | 10.78 | 89.67 | 43.00 | 17.79 | 4.068 |
茎秆重心高度(cm)SHG | 27.41 | 4.44 | 37.00 | 18.67 | 16.20 | 3.839 |
单株鲜重(g)FWP | 36.19 | 15.97 | 116.47 | 14.37 | 44.13 | 4.276 |
主茎节数NM | 8.78 | 1.24 | 12.00 | 5.00 | 14.12 | 2.470 |
主茎第一节间长(mm)FIL | 30.36 | 6.11 | 46.22 | 16.90 | 20.13 | 4.330 |
主茎第一节间粗(mm)FISD | 5.55 | 0.67 | 7.33 | 3.86 | 12.07 | 4.141 |
主茎第一节间壁厚(mm)FIWT | 1.90 | 0.47 | 3.36 | 1.21 | 24.74 | 4.069 |
主茎第一节间鲜重(g)FIFW | 0.77 | 0.21 | 1.36 | 0.32 | 27.27 | 3.815 |
主茎第一节间干重(g)FIDW | 0.20 | 0.06 | 0.39 | 0.09 | 30.00 | 2.878 |
主茎第一节间密度(g/c | 1.20 | 0.16 | 1.57 | 0.70 | 13.33 | 3.522 |
主茎第一节间充实度(g/cm)FIF | 0.07 | 0.02 | 0.15 | 0.03 | 32.32 | 3.684 |
主茎第二节间长(mm)FSL | 35.86 | 10.86 | 65.27 | 15.56 | 30.28 | 4.331 |
主茎第二节间粗(mm)FSSD | 6.55 | 0.85 | 8.61 | 4.73 | 12.98 | 4.185 |
主茎第二节间壁厚(mm)FSWT | 1.99 | 0.67 | 4.06 | 0.89 | 33.67 | 4.062 |
主茎第二节间鲜重(g)FSFW | 1.08 | 0.36 | 2.05 | 0.41 | 33.33 | 3.872 |
主茎第二节间干重(g)FSDW | 0.20 | 0.07 | 0.43 | 0.08 | 35.00 | 3.077 |
主茎第二节间密度(g/c | 1.13 | 0.26 | 1.85 | 0.81 | 23.01 | 3.653 |
主茎第二节间充实度(g/cm)FSF | 0.06 | 0.02 | 0.11 | 0.03 | 31.50 | 3.588 |
主茎分枝数 NB | 6.16 | 0.98 | 8.67 | 3.33 | 15.91 | 2.349 |
弯曲度BD | 0.62 | 0.25 | 1.56 | 0.24 | 40.32 | 3.135 |
茎秆抗折力(g)SR | 421.67 | 109.21 | 730.00 | 206.67 | 25.90 | 3.927 |
倒伏指数LI | 2.42 | 1.06 | 7.06 | 0.87 | 43.80 | 4.167 |
实际倒伏率ALR | 0.97 | 4.27 | 2.84 | 0.36 | 4.37 | 3.891 |
76份甜荞种质的23个农艺性状的遗传多样性指数均较高,遗传多样性指数平均值为3.710,范围为2.349~4.331,其中主茎第二节间长最高,其次是主茎第一节间长,主茎分枝数最小,表明这76份甜荞种质的遗传基础较为广泛、遗传多样性丰富,在抗倒伏性状改良方面的应用潜力较大。
相关性分析(

图2 76份甜荞种质资源23个性状的相关性分析
Fig. 2 Correlation analysis of 23 agronomic traits of 76 common buckwheat germplasm resources
*代表在0.05水平上显著相关;下同
* indicates significant correlation at the 0.05 probability level;The same as below
由
弯曲度与主茎第二节间粗、主茎第二节间壁厚均呈显著负相关;茎秆抗折力与主茎第一节间、第二节间的粗、鲜重、干重、充实度均呈显著正相关,表明主茎第一节间和第二节间粗重的种质材料茎秆抗折力强、不易发生弯曲。倒伏指数与实际倒伏率呈极显著正相关,二者均与株高、茎秆重心高度、单株鲜重、主茎节数、主茎分枝数,以及主茎第一节间的粗、壁厚、鲜重、干重、充实度和第二节间的粗、干重、充实度均呈显著正相关,而与主茎第一节间密度呈显著的负相关,说明甜荞的抗倒伏能力与其基部第一节间特性更为密切。
主成分分析(
性状 Traits | 主成分 Principal component | ||||
---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
株高PH | 0.769 | 0.254 | 0.317 | 0.253 | -0.077 |
茎秆重心高度SHG | 0.700 | 0.214 | 0.303 | 0.100 | -0.172 |
单株鲜重FWP | 0.893 | -0.188 | 0.107 | -0.116 | 0.041 |
主茎节数NM | 0.612 | -0.298 | -0.005 | 0.501 | -0.315 |
主茎第一节间长FIL | 0.157 | 0.817 | -0.282 | -0.092 | -0.313 |
主茎第一节间粗FISD | 0.888 | -0.018 | -0.043 | -0.251 | 0.051 |
主茎第一节间壁厚FIWT | 0.384 | -0.750 | 0.233 | -0.015 | 0.310 |
主茎第一节间鲜重FIFW | 0.758 | 0.455 | -0.267 | 0.124 | 0.033 |
主茎第一节间干重FIDW | 0.877 | 0.179 | -0.215 | -0.019 | 0.119 |
主茎第一节间密度FID | -0.116 | 0.237 | -0.219 | 0.737 | 0.219 |
主茎第一节间充实度FIF | 0.794 | -0.391 | -0.030 | 0.060 | 0.339 |
主茎第二节间长FSL | 0.142 | 0.909 | 0.180 | -0.092 | 0.048 |
主茎第二节间粗FSSD | 0.689 | -0.015 | -0.493 | -0.222 | -0.190 |
主茎第二节间壁厚FSWT | 0.151 | -0.872 | -0.311 | -0.029 | 0.003 |
主茎第二节间鲜重FSFW | 0.591 | 0.707 | -0.129 | -0.070 | 0.069 |
主茎第二节间干重FSDW | 0.803 | 0.454 | -0.026 | -0.158 | 0.130 |
主茎第二节间密度FSD | -0.034 | 0.574 | 0.365 | 0.234 | 0.446 |
主茎第二节间充实度FSF | 0.785 | -0.385 | -0.210 | -0.108 | 0.151 |
主茎分枝数NB | 0.673 | -0.297 | 0 | 0.414 | -0.260 |
茎秆抗折力SR | 0.575 | 0.051 | -0.459 | 0.003 | 0.291 |
弯曲度BD | 0.016 | 0.035 | 0.706 | -0.132 | 0.111 |
倒伏指数LI | 0.685 | -0.167 | 0.460 | -0.031 | -0.164 |
实际倒伏率ALR | 0.785 | -0.062 | 0.461 | -0.072 | -0.183 |
特征向量 Eigenvectors | 9.347 | 4.829 | 2.207 | 1.327 | 1.017 |
贡献率(%) Contribution rate | 40.641 | 20.995 | 9.594 | 5.771 | 4.421 |
累计贡献率(%)Cumulative contribution rate | 40.461 | 61.636 | 71.229 | 77.000 | 81.421 |
第1主成分的贡献率最大,为40.641%,决定第1主成分贡献率的性状较多,其中特征向量最大的是单株鲜重,其次是主茎第一节间、第二节间的粗、鲜重、干重、充实度,以及株高、茎秆重心高度、主茎节数、主茎分枝数、茎秆抗折力、倒伏指数、实际倒伏率,这16个性状是对甜荞植株形态、茎秆基部节间特征和抗倒伏能力的综合反应,因此第1主成分为综合因子。第2主成分的贡献率为20.995%,主茎第一节间长、第二节间长具有较高的正向载荷,而第一节间壁厚、第二节间壁厚具有较高的负向载荷,是对主茎基部第一节间、第二节间特性的综合反应,因此第2主成分为基部节间特征因子。第3主成分的贡献率为9.594%,其中弯曲度的特征向量最大,为0.706,弯曲度不仅是决定第3主成分贡献率的主要性状,还是对甜荞茎秆所能承受负荷的间接反
根据主成分分析结果获得各种质材料的5个主成分得分值后,再按照
23个性状与综合得分值D值的相关性分析结果表明,株高、茎秆重心高度、单株鲜重、茎秆抗折力、主茎节数、主茎分枝数、实际倒伏率以及主茎第一节间、第二节间的长、粗、鲜重、干重和充实度均与D值极显著正相关,倒伏指数与D值显著正相关;主茎第一节间、二节间壁厚、密度及弯曲度与D值的相关性不显著(
性状 Traits | 相关系数 Correlation coefficient | 性状 Traits | 相关系数 Correlation coefficient |
---|---|---|---|
株高PH | 0.710** | 主茎第二节间粗FSSD | 0.543** |
茎秆重心高度SHG | 0.637** | 主茎第二节间壁厚FSWT | -0.224 |
单株鲜重FWP | 0.577** | 主茎第二节间鲜重FSFW | 0.710** |
主茎节数NM | 0.330** | 主茎第二节间干重FSDW | 0.758** |
主茎第一节间长FIL | 0.440** | 主茎第二节间密度FSD | 0.141 |
主茎第一节间粗FISD | 0.614** | 主茎第二节间充实度FSF | 0.429** |
主茎第一节间壁厚FIWT | -0.031 | 主茎分枝数NB | 0.356** |
主茎第一节间鲜重FIFW | 0.722** | 弯曲度 BD | -0.036 |
主茎第一节间干重FIDW | 0.711** | 茎秆抗折力SR | 0.872** |
主茎第一节间密度FID | 0.051 | 倒伏指数LI | 0.293* |
主茎第一节间充实度FIF | 0.429** | 实际倒伏率ALR | 0.294** |
主茎第二节间长FSL | 0.401** |
为筛选反应甜荞抗倒伏能力的农艺性状,以抗倒性综合得分值为因变量,23个性状值为自变量,应用逐步回归分析法构建回归方程:y = -0.31 + 0.258 x1+ 0.045 x2 + 0.066 x5 - 0.045 x7 + 0.234 x12 + 0.019 x19 - 0.011 x20 + 0.739 x21。式中,x1、x2、x5、x7、x12、x19、x20、x21分别代表株高、茎秆重心高度、主茎第一节间长、主茎第一节间壁厚、主茎第二节间长、主茎分枝数、弯曲度和茎秆抗折力,方程的决定系数
对供试材料的主成分得分值进行聚类分析, 将76份甜荞种质资源划分为4个类群(

图3 基于主成分得分值的甜荞种质聚类分析
Fig. 3 Cluster analysis of common buckwheat germplasm resources based on principal component score
类群 Group | 份数 Number | D值 D-value | 株高(cm) PH | 茎秆重 心高度(cm) SHG | 主茎第一 节间长(mm) FIL | 主茎第一 节间壁厚(mm) FIWT | 主茎第二 节间长(mm) FSL | 主茎 分枝数 NB | 弯曲度 BD | 茎秆 抗折力 (g) SR |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | 24 | 0.410~0.705 | 63.70 | 28.96 | 32.64 | 1.84 | 36.78 | 6.22 | 0.55 | 466.39 |
Ⅱ | 38 | 0.235~0.550 | 57.94 | 26.12 | 29.50 | 1.89 | 35.34 | 6.02 | 0.57 | 358.77 |
Ⅲ | 4 | 0.200~0.256 | 48.47 | 23.07 | 26.77 | 1.75 | 36.38 | 5.25 | 0.56 | 220.00 |
Ⅳ | 10 | 0.655~0.819 | 68.25 | 30.32 | 29.57 | 2.18 | 35.44 | 6.90 | 0.69 | 636.67 |
在地理来源方面,76份种质中有78.95%来自中国甘肃省、陕西省、宁夏回族自治区、山西省、内蒙古自治区及吉林省等北方荞麦主产区,9.21%来自云南省、贵州省等西南高原荞麦主产区,其余3.95%和6.58%分别来自俄罗斯和乌克兰,表明这76份种质资源来源广泛,基本覆盖了甜荞在国内外的主要产区。然而,同样地理来源的种质并未聚为一类,这与地区间相互引种有关,说明种质资源间的遗传差异与其地理来源没有必然联
通过构建判别函数对聚类分析结果进行验证,判别函数如下。
S1 = - 0.364 + 0.549Y1 + 0.644Y2 + 0.092Y3 + 0.159Y4 + 0.052Y5
S2 = - 0.364 + 0.504Y1 + 0.714Y2 + 0.108Y3 + 0.143Y4 + 0.046Y5
S3 = - 0.317 - 1.432Y1 + 0.807Y2 - 0.003Y3 - 0.002Y4 - 0.257Y5
S4 = - 0.368 + 0.506Y1 + 0.546Y2 + 0.221Y3 + 0.228Y4 + 0.147Y5
基于判别规则,对76份甜荞种质进行重新归类,结果表明原聚类分析中类群Ⅰ的24份材料,经判别分析重新归类后保持不变;原聚类分析中类群Ⅱ的38份材料经判别分析后有36份保持不变,有2份材料尤维莱纳和斯洛博然卡被重新归为类群Ⅲ;原聚类分析中类群Ⅲ的4份材料保持不变;原聚类分析中类群Ⅳ的10份材料有9份保持不变,仅有1份(固引1号)被重新归为类群Ⅲ。由此可见,聚类分析中仅有3份材料被误判,误判率为3.95%,说明以抗倒性主成分得分值进行聚类分析所得的结果是准确、可靠的。
目前,运用多种性状指标评价作物抗倒伏能力的研究较多。汪灿
此外,本研究采用主成分分析将23个抗倒伏相关性状有效降维为累计贡献率为81.421%的5个主成分,其中,决定第3主成分贡献率的主要性状是弯曲度,弯曲度作为本研究筛选的甜荞抗倒性综合评价重要指标之一,在大田生产及抗倒伏育种中具有更为直观、操作简便的特性。在主成分分析基础上,利用抗倒性综合得分值进行聚类分析,将76份材料划分为4个抗倒性强弱不同的类群,并采用Fisher判别分析法进一步验证了聚类分析的结果,增加了聚类结果的可靠性。根据聚类分析结果,类群Ⅳ包括定甜荞2号、TQ10-07、美国荞等10份材料,其株高、主茎第一节间长及壁厚、茎秆抗折力等抗倒性评价指标值均大于其他类群,属于高秆、高抗倒类型,由于高秆高抗倒的特性更有利于机械收获,因此在甘肃中部地区大田生产中具有较强的应用潜力和前景,同时也可为抗倒伏性状改良和杂交种的组配提供理论依据。类群Ⅰ和类群Ⅱ中的种质材料特征介于类群Ⅲ和类群Ⅳ之间,属于中秆、中抗或易倒伏类型;类群Ⅲ的4份材料虽然植株矮小,但抗倒伏能力最弱,可能与其根系特征有关,还需进一步分析研究。
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