新引特色小麦品种(系)灰色关联度分析

摘要：应用灰色关联度分析法对重庆三峡农业科学院2012年特色小麦引种品比试验的考察结果进行综合评价，以期为重庆市万州区及相似生态环境下的小麦品种（系）引种及推广提供参考依据。结果表明，16个小麦品种（系）的综合评价位次由高到低依次为糯小麦90398、济糯1号、予教黑1号、宛黑1号、渝麦7号（CK）、紫580-1、漯特麦2号、紫粒小麦-1、南充0001、周黑麦1号、SWD05、绿小麦、紫粒小麦、5B-6、糯小麦90397、冀糯200；加权关联度较等权关联度更能反映品种的实际表现，是综合评价小麦新引品种（系）的一种有效方法。经综合评价，筛选出糯小麦90398、济糯1号、予教黑1号3个品种表现较好，可进一步示范推广；紫粒小麦-1和宛黑1号可用作特殊育种材料；冀糯200和糯小麦90397综合性状表现差，不适宜在该地区种植。

关键词：特色小麦；灰色关联度分析；引种；综合评价

中图分类号：S512.1+9；O159 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）17-4048-04

Grey Correlative Degree Analysis on the Newly Introduced Special Wheat

Cultivars （Lines）

LIU Chun-ying1，SUN Xue-ying1，ZHU Ti-chao1，CHEN Guang-rong2

（1.Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences，Chongqing 404155，China；

2.Chongqing Three Gorges Vocational College，Chongqing 404155，China）

Abstract： In order to provide reference for introduction and promotion of wheat cultivars（lines） in Wanzhou district of Chongqing city and similar ecological environments， grey correlative degree analysis was adopted to comprehensively evaluate 15 main characters of 16 special wheat varieties （lines） in the cultivars introduction and comparative test of special wheat cultivars（lines） conducted by Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences in 2012. The results showed that the order of comprehensive evaluation score of the cultivars from high to low was Waxy Wheat 90398， Jinuo No. 1， Yujiaohei No. 1， Wanhei No. 1， Yumai No. 7（CK）， Zi 580-1， Luotemai No. 2， Zilixiaomai-1， Nanchong 0001， Zhouheimai No. 1， SWD05， Greenwheat， Zilixiaomai， 5B-6， Waxy Wheat 90397， and Jinuo 200. Compared with equal-weighted correlation degree， weighted correlation degree could reflect the actual performance of wheat cultivars more accurately， thus was an effective method for comprehensive evaluation of newly introduced wheat cultivars（lines）. Based on comprehensive evaluation， it was found that Waxy Wheat 90398， Jinuo No. 1 and Yujiaohei No. 1 performed better among the 15 special wheat cultivars， worth further demonstration and popularization. Zilixiaomai-1 and Wanhei No. 1 could be used as special breeding materials. Comprehensive characters of Jinuo 200 and Waxy Wheat 90397 were bad； thus the two cultivars was unsuitable for growth in Wanzhou.

Key words： special wheat； grey correlative degree analysis； introduction of cultivars； comprehensive evaluation

收稿日期：2013-02-17

基金项目：重庆三峡农业科学院青年人才专项（SAAS10R-1）

作者简介：刘春英（1982-），女，河南淮阳人，助理研究员，硕士，主要从事小麦、牧草、杂粮栽培与育种研究，（电话）15023484953（电子信箱）

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彩色小麦和糯小麦作为新的种质资源，具有许多普通小麦所不及的优良抗逆性状，是扩展和补充现有普通小麦遗传多样性的重要种质资源，对改良小麦抗性、提高品质方面具有重要价值。同时，彩色小麦和糯小麦具有比较丰富的营养价值。经农业部农产品质量监督检验测试中心、国家小麦改良中心及中国农业科学院作物科学研究所检测，彩色小麦中不仅蛋白质和氨基酸含量居小麦之首，还含有丰富的硒、铁、锌、钙、锰等元素，从一定意义上满足了人们对营养保健的需求[1]。

小麦具有广泛的适应性，但不同的生态环境条件对小麦的产量、品质都有很大的影响[2，3]，只有将品种特性与当地自然生态条件有机结合起来，才能发挥品种的最大潜力。引种是作物育种的重要途径[4]，在小麦引种栽培过程中能客观、公正、全面地综合评价其适应性和优质、高产、多抗特性显得尤为重要。近年来，灰色关联度分析法在农作物新品种评价中得到了广泛应用，它能够比较全面地评价品种的综合性状表现，所得到的结果较为客观准确，有利于新品种的筛选[5-10]。依据重庆市万州区气候特点和立地条件以及引种栽培试验实际效果，对引进的15个特色小麦品种（系）和对照渝麦7号的15个主要性状进行灰色关联度分析，以期筛选出适合该地区生态环境种植的特色小麦新品种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试材料为15个新引进的特色小麦品种（系）及1个对照品种渝麦7号（重庆市区试对照品种，为当地大面积推广品种，综合性状优），详见表1。

1.2 试验方法

试验地点设在重庆三峡农业科学院甘宁试验基地，海拔326 m，东经108°14′、北纬30°42′。试验地前作为水稻，紫色壤土，肥力中等，地力均匀，四周向阳，地势平坦，排灌良好，交通方便。

试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积7 m2，行长4.2 m，6行区；区组间走道宽50 cm，小区间走道宽50 cm，播种行向与区组走向垂直，试验地四周设有保护区。2011年10月10日开厢起沟整地，使沟直厢正、土块细碎、厢面平整。11月11日人工开沟等距离条播，种植密度为基本苗210万/hm2，栽培管理同常规大田生产。2012年5月收获，每小区单收、单脱粒、单晒后进行产量性状考种。

1.3 测定项目与方法

按国家小麦新品种区域试验统一标准记载产量（k1）、全生育期（k2）、最高苗数（k3）、有效穗数（k4）、成穗率（k5）、株高（k6）、整齐度（k7）、熟相（k8）、白粉病（k9）、赤霉病（k10）、抗倒伏性（k11）、千粒重（k12）、穗粒数（k13）等性状；利用FOSS-1241近红外谷物品质分析仪进行营养品质分析，包括子粒蛋白质含量（k14）、Zeleny沉降值（k15），取各性状3次重复的平均值进行数据分析。

1.4 分析原理与方法

根据灰色关联度分析理论，其分析方法如下：按照灰色系统理论[11]，把16个参试品种（系）看作一个灰色系统，每个品种（系）为该系统中的一个因素。根据生产实际和育种目标，把各性状的最优值设为理想品种的参考数列x0，各品种（系）的各项性状指标构成设为比较数列xi，各性状用k表示（i=1，2，3，…，n；k=1，2，3，…，n），计算16个参试品种（系）与参考品种之间的关联度，以确定各参试品种（系）的优劣。各品种（系）的关联系数计算公式如下：

ξi（k）=■ （1）

式中，ξi（k）为x0与xi在k点的关联系数；i（k）表示x0与xi在k点的绝对差；maxi（k）表示两极最大差值；mini（k）表示两极最小差值；ρ为分辨系数，其取值范围为0.0～1.0，一般取0.5。

比较数列xi（k）对参考数列x0（k）的等权关联度（ri）计算公式为：

ri=■■ξi（k） （2）

比较数列xi（k）对参考数列x0（k）的加权关联度（Ri）计算公式为

Ri=■ξi（k）·ω（k） （3）

式中，ω（k）为权重系数，由性状的灰色关联度或专家评定系统确定[12]。

2 结果与分析

2.1 各参试品种（系）的主要性状及参考数列的构建

参试品种各性状值列于表2，并对全生育期和抗倒伏性进行适当的转换。根据引种目标，结合万州区小麦生产实际，确定各性状的最优指标，产量、最高苗数、有效穗数、成穗率、每穗粒数、全生育期、抗倒伏性、千粒重、蛋白质、Zeleny沉降值等性状值越大越好，采用上限值；株高育种中要求适中，株高以85 cm为宜，采用适中性测度；整齐度、熟相、白粉病、赤霉病等则要求值越小越好，根据其评价值采用下限值。据此构造出参考品种及其参考数列x0。

2.2 各参试品种（系）与参考品种在各性状上的关联系数计算

由于同一品种不同性状差异很大，为方便进行灰色关联度分析，对原始数据进行无量纲化处理，即上限性测度无量纲化值为xi（k）性状值与max xi（k）性状值之比；适中性测度无量纲化值为x0（k）最优适中值与x0（k）及x0（k）与xi（k）性状值之差的绝对值之和的比值；下限性测度无量纲化值为max xi（k）性状值与xi（k）性状值之比，从而得到一个数值全在[0，1]区间内的新数列，将此数据代入公式i（k）=

|x0（k）-xi（k）|（i=1，2，3，…，16；k=1，2，3，…，15）求出两极最大差为maxi（k）=1.000，两极最小差mini（k）=0.000。再根据无量纲化值，应用公式（1）计算xi和x0各性状的关联系数ξi（k），具体见表3。

2.3 各参试品种（系）的关联度计算及排序

把表3中的数据代入公式（2），得到各品种的等权关联度（表4），只有在品种（系）各性状同等重要的情况下，才能用等权关联度去评价不同小麦品种（系）的优劣。在实际生产中小麦品种（系）各个性状的重要程度是不同的，只有根据实际按照各性状的相对重要性赋予适宜权重，求出加权关联度才能全面正确地评价小麦品种（系）的优劣。根据当地育种目标和生态环境，结合有关专家的育种实践，按照各性状的相对重要性分别对15个性状赋予不同权重系数ω（k），详见表3。然后按照公式（3）计算各品种（系）的加权关联度并进行排序，具体见表4。

2.4 各参试品种（系）的产量表现与关联度分析评价

从表4可以看出，各参试品种（系）的等权关联度、加权关联度位次和产量位次排列不一致，但加权关联度与产量位次结果较接近，与实际表现较吻合。这是由于各性状的差异或相对重要性不同造成的，同时也说明结合育种目标与本地生态环境及有关专家的育种实践确定的权重系数合理，“理想品种”的构建符合实际，引种目标是有可能实现的。

由表4可知，济糯1号、予教黑1号、糯小麦90398和紫粒小麦-1这4个品种（系）的产量均高于对照，分别排在前四位。但对品种（系）的综合评价要看灰色关联度分析的结果。灰色系统理论认为，关联度高的数列，其对应的品种与参考品种数列越接近，综合表现越好。根据灰色关联度分析结果（表4），各品种与理想品种的加权关联度由大到小依次为糯小麦90398、济糯1号、予教黑1号、宛黑1号、渝麦7号（CK）、紫580-1、漯特麦2号、紫粒小麦-1、南充0001、周黑麦1号、SWD05、绿小麦、紫粒小麦、5B-6、糯小麦90397、冀糯200。其中，糯小麦90398、济糯1号、予教黑1号和对照4个品种（系）的加权关联度分别排在前四位，加权关联度系数均大于0.75，说明糯小麦90398、济糯1号、予教黑1号这3个品种在产量、品质、抗性等方面综合表现较好，优于对照，可进一步示范推广。紫粒小麦-1产量虽高，但营养品质差，在综合评估中排位较靠后；宛黑1号产量较低，但其蛋白质含量高居参试品种（系）之首，高达18.9%，在综合评估中加权关联度排在第四位，高于对照，因此紫粒小麦-1和宛黑1号可用作特殊育种材料，说明灰色关联度综合评估分析法在小麦引种筛选中具有重要意义。冀糯200和糯小麦90397在产量、加权关联度和等权关联度位次上排列均靠后，综合性状表现最差，不适宜该地区种植。

3 讨论

研究结果表明，各参试品种（系）的等权关联度、加权关联度位次和产量位次排列不一致，但加权关联度与产量位次结果较接近，与品种（系）实际表现较吻合，因此使用这种方法对新引小麦品种（系）进行综合评估是可行的，此结果与曲祥春等[13]、李平路等[14]的研究较一致。

应用灰色关联度分析方法评价高产、优质、多抗、适应性强的特色小麦品种（系）的关键是理想品种的构建、性状的选择及各性状权重系数的确定，这三者均能影响评估结果的可靠性，其中权重系数的分配确定对分析结果的影响最大，应根据当地的具体生产实际、育种目标及实际需要有所侧重，使其分析结果更接近实际。许海涛等[15]在夏大豆区试品种分析中突出了产量和生育期，而魏卫东等[16]在紫花苜蓿品种生产性能综合评价中突出了产量和粗蛋白质含量。高产是目前小麦育种的首要目标和永恒主题；千粒重、穗粒数是间接提高小麦子粒产量的重要因子；Zeleny沉降值是测定小麦品质的综合指标，且和面粉品质极显著相关；蛋白质是小麦子粒的主要营养成分，其含量对食品品质影响也较大；在小麦抽穗至鼓粒期，重庆市万州区的气候特点是高温高湿、阴雨寡照，赤霉病、白粉病是主要发生病害。因此，本研究根据引（育）种目标与本地生态环境，结合有关专家的育种实践，主要突出了产量及其主要性状，其次是营养品质及抗病性。

筛选高产、优质、多抗、适应性强的新引特色小麦品种要求产量、品质、抗性性状兼顾，且综合性状优良，用常规的分析方法难以进行正确的评估。如本试验中紫粒小麦-1的产量高于宛黑1号，但宛黑1号的加权关联度评价值优于紫粒小麦-1，用常规的分析方法难以进行正确的评价。灰色关联度分析方法是建立在对多个参试品种多个性状定量分析的基础上的，可以综合多种因素，打破以往品种评估仅限于产量性状的局限性，克服了上述弊端，因此评价结果可靠性较强。

本研究从产量、抗性、品质等15个性状指标综合评估了新引特色小麦品种（系），未能对各品种（系）的稳定性进行分析，评价指标只涉及了部分性状，子粒外观品质和其他营养品质（支链淀粉、氨基酸等）也应是育种的主攻目标，若把这些性状与农艺性状一起分析，筛选出的最佳品种会更具有代表性和生产意义。

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