趙加瑞,師曉丹,李敬勛
(河南安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,455000)
作為辣椒育種和種質(zhì)資源工作者,主要任務(wù)是有效篩選和保存辣椒種質(zhì)資源的應(yīng)用價(jià)值。工作中,常用方法是以區(qū)試資料中的產(chǎn)量為主要考察對(duì)象,其余性狀僅供參考。但在生產(chǎn)上推廣使用,除對(duì)辣椒新品種的產(chǎn)量要求較高外,對(duì)辣椒新品種的抗逆性、商品性等方面也有較高的要求,只有綜合性狀表現(xiàn)良好的品種才有推廣價(jià)值,而單純產(chǎn)量高的品種卻不一定適合在生產(chǎn)上推廣。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,可以對(duì)辣椒新品種的各重要性狀進(jìn)行綜合分析,對(duì)辣椒新品種的選育有一定的指導(dǎo)作用。
本文利用2017年河南省辣椒露地區(qū)域試驗(yàn)的資料,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)辣椒新品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為辣椒新品種的選育和利用提供理論依據(jù)。
供試材料為河南省2017年辣椒露地區(qū)域試驗(yàn)的7個(gè)品種,分別為由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所與河南省慶發(fā)種業(yè)有限公司聯(lián)合提供的福祺皇劍,由鄭州市蔬菜研究所提供的鄭椒20號(hào)、康大301,由駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的駐椒22,由周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的周椒208,由鄭州中農(nóng)福得綠色科技有限公司與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所聯(lián)合提供的青果帝王,由南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供的宛椒506。
參試品種在保護(hù)地(日光溫室加小拱棚或塑料大棚內(nèi)套小拱棚)播種育苗,2月中下旬分苗,苗期防病治蟲;4月中下旬定植,采用春露地地膜覆蓋栽培方式,定植之后只治蟲、不治病。施肥、澆水等管理措施同一般田間栽培管理。設(shè)3次重復(fù),小區(qū)面積為15 m2,隨機(jī)排列,采用寬窄行種植,寬行70 cm,窄行50 cm,穴距30 cm,雙行種植,每穴定植單株(3 700株/667 m2),試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。
選取株高、開展度、第1花穗節(jié)位、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果肉厚度、平均單果質(zhì)量、單株果數(shù)8個(gè)主要性狀;調(diào)查時(shí)間分別為:5月20日測(cè)量株高與開展度,5月30日測(cè)量第1花穗節(jié)位,6月15日測(cè)量果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果肉厚度、平均單果質(zhì)量4個(gè)性狀,7月20日測(cè)量單株果數(shù)。各性狀的數(shù)據(jù)來源由各小區(qū)隨機(jī)選取15株進(jìn)行相關(guān)性狀值的測(cè)量并記錄,各品種3次重復(fù),則各性狀共得到45個(gè)數(shù)據(jù)并取平均值,結(jié)果見表1。
采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法:根據(jù)灰色系統(tǒng)理論,把所有參試品種作為1個(gè)系統(tǒng),把每一個(gè)品種作為該系統(tǒng)中的1個(gè)因素。將辣椒新品種優(yōu)良指標(biāo)的上限指標(biāo)和選育目標(biāo)相結(jié)合,構(gòu)建出1個(gè)理想品種,以理想品種的各性狀指標(biāo)構(gòu)成參考數(shù)列,記作X0,參試品種各性狀值比較數(shù)列,記作Xi(i=1、2、…、m),其中m為參試品種數(shù),各性狀用Kj表示(j=1、2、…、n),其中n為選取指標(biāo)數(shù)。 以公式(公式1)來確定比較數(shù)列與參考數(shù)列的相似程度,從而判斷比較數(shù)列(參試品種)的優(yōu)劣,其中rij表示關(guān)聯(lián)度,為Xi對(duì)X0在K點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。而事實(shí)上,反映品種優(yōu)劣的各項(xiàng)性狀指標(biāo)的重要性是不相同的,所以在評(píng)價(jià)各品種優(yōu)劣時(shí)還應(yīng)賦予關(guān)聯(lián)系數(shù)不同的權(quán)重(Wk),權(quán)重系數(shù)的給出是根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)和育種目標(biāo)而確定的。因此,將公式1改為:
確定理想品種 (參考品種),找出參考數(shù)列X0,將理想品種和各參試品種的主要性狀平均值列為表1。
表1 各品種各性狀平均值
由于各個(gè)性狀的量綱不同,需對(duì)各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。運(yùn)用初值法,將表1中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為[0,1]區(qū)間內(nèi)的數(shù)值,即所有性狀值被相應(yīng)的X0值除,將得到的數(shù)據(jù)整理為表2。
表2 原始數(shù)據(jù)無量綱化處理結(jié)果
表3 各參試品種與參考品種的絕對(duì)差值
表4 各參試品種與參考品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)
首先求出參考數(shù)列X0與7個(gè)參試品種相應(yīng)性狀的絕對(duì)差值,即計(jì)算1、2、…、8),計(jì)算結(jié)果列于表 3。 關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算公式為,其中 minΔi(j)為0,maxΔi(j)為 1,ρ為分辨系數(shù),取值在 [0,1],其取值越小,得到的關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異性越顯著,在此取為 0.5,則公式簡(jiǎn)化為將表3中的相應(yīng)數(shù)值代入上式可得到X0對(duì)Xi各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù),計(jì)算結(jié)果列為表4。
等權(quán)關(guān)聯(lián)度是在各性狀重要性相同的情況下使用去評(píng)價(jià)不同品種的優(yōu)劣,即將關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式1可算出。但在實(shí)際情況中,由于各性狀重要性不同,等權(quán)關(guān)聯(lián)度不再適用,故根據(jù)各性狀的重要性賦予各個(gè)性狀不同的權(quán)重,將關(guān)聯(lián)系數(shù)代入公式2可計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度(表5)。
根據(jù)表5可知,辣椒品種青果帝王的加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大(r=0.103 9),綜合表現(xiàn)最好,其次是周椒208(r=0.103 8)和駐椒 22(r=0.102 4),加權(quán)關(guān)聯(lián)度最小的是福祺皇劍(r=0.082 6),綜合表現(xiàn)最差。
關(guān)聯(lián)度越大,說明對(duì)比品種數(shù)列與參考品種數(shù)列越接近。加權(quán)關(guān)聯(lián)度更全面地體現(xiàn)了對(duì)比品種的綜合性優(yōu)劣,即加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大,綜合性狀越好,而加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大的品種最接近參考品種,綜合性狀最好。辣椒品種青果帝王果實(shí)肉厚,單果質(zhì)量較大,單株果數(shù)較多,是1個(gè)綜合性狀優(yōu)良的辣椒品種。
表5 各參試品種與參考品種的關(guān)聯(lián)度
在使用灰色關(guān)聯(lián)度分析法時(shí),評(píng)價(jià)對(duì)比品種綜合性狀優(yōu)劣的關(guān)鍵,是構(gòu)造參考品種、選取對(duì)品種優(yōu)劣影響力較大的性狀及各個(gè)性狀權(quán)重的確定。因此,在辣椒育種過程中,應(yīng)根據(jù)育種目標(biāo)、生產(chǎn)實(shí)際和市場(chǎng)需要,不斷探索和完善這3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),為辣椒品種的選育提供更為可靠的依據(jù)。
灰色關(guān)聯(lián)度分析法不同于多元回歸和通徑分析等統(tǒng)計(jì)方法,克服了其他數(shù)理方法中所需數(shù)據(jù)量大等條件的局限。該方法已在玉米、棉花等多種作物栽培試驗(yàn)中得到應(yīng)用,由此為作物新品種選育提供更為可靠的依據(jù)。