作物杂志,2020, 第3期: 66–72 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.03.011

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

黄淮海夏大豆品种(系)主要农艺性状的综合性分析

常世豪, 杨青春, 舒文涛, 李金花, 李琼, 张保亮, 张东辉, 耿臻()   

  1. 周口市农业科学院,466001,河南周口
  • 收稿日期:2019-12-13 修回日期:2020-03-02 出版日期:2020-06-15 发布日期:2020-06-10
  • 通讯作者: 耿臻 E-mail:gengzhen0616@163.com
  • 作者简介:常世豪,主要从事大豆遗传育种与栽培技术研究,E-mail: 792696241@qq.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2017YFD0101406)

Comprehensive Analysis of Main Agronomic Traits of Summer Sowing Soybean Varieties (Lines) in Huang-Huai-Hai Region

Chang Shihao, Yang Qingchun, Shu Wentao, Li Jinhua, Li Qiong, Zhang Baoliang, Zhang Donghui, Geng Zhen()   

  1. Zhoukou Academy of Agricultural Sciences, Zhoukou 466001, Henan, China
  • Received:2019-12-13 Revised:2020-03-02 Online:2020-06-15 Published:2020-06-10
  • Contact: Zhen Geng E-mail:gengzhen0616@163.com

摘要:

以2018年黄淮海区试60个夏大豆参试品种(系)为材料,对12个主要农艺性状进行综合性分析。统计分析结果显示: 中组平均产量最高,南组平均粗蛋白含量最高;有效分枝数的变异系数最高,生育期的变异系数最低。相关性分析结果显示: 产量与单株有效荚数、单株粒数呈显著正相关,与单株粒重呈极显著正相关,与主茎节数呈显著负相关;百粒重与株高、主茎节数呈显著负相关,与单株有效荚数、单株粒数呈极显著负相关;粗蛋白含量与粗脂肪含量呈极显著负相关。主成分分析结果显示: 12个主要农艺性状被提取到4个主成分,累计贡献率达76.78%。聚类分析结果显示: 60个品种(系)被分为2大类,每类又分为2个亚群,但60个品种(系)未按照北组、中组和南组的地域而区分开,说明黄淮海区域大豆品种(系)遗传背景相似。

关键词: 大豆, 农艺性状, 主成分分析, 聚类分析

Abstract:

A total of 12 important agronomic traits from the 60 summer sowing soybean varieties (lines) was tested in Huang-Huai-Hai region. The result of the statistical analysis showed that the average yield and the crude protein content of middle group varieties (lines) was the highest. The coefficient of variation of effective branch number was the highest and the coefficient of variation of growth period was the lowest. The results of the correlation analysis showed that yield had extremely significant positive correlation with effective pod number per plant, seed number per plant and seed weight per plant, but negative correlation with number of the main stem nodes. The 100-seed weight had a negative correlation with plant height, number of the main stem nodes, effective pod number per plant and seed number per plant. The crude protein content was negatively corelated with crude fat content. The result of principal component analysis showed that 12 important agronomic traits were extracted into 4 principal components and their cumulative contribution rate was 76.78%. The result of cluster analysis showed that the 60 varieties (lines) were divided into 2 groups, and each group was divided into 2 subgroups. The 60 varieties (lines) were not distinguishable due to the region of the north, middle and south group, indicated that the genetic backgrounds of soybean varieties (lines) in the Huang-Huai-Hai region were similar.

Key words: Soybean, Agronomic trait, Principal component analysis, Cluster analysis

表1

黄淮海夏大豆主要农艺性状的变异系数"

性状Trait 北组North group 中组Middle group 南组South group
平均数±标准差
Mean±SD
变异范围
Range
变异系数
CV(%)
平均数±标准差
Mean±SD
变异范围
Range
变异系数
CV(%)
平均数±标准差
Mean±SD
变异范围
Range
变异系数
CV(%)
产量** Yield (kg/hm2) 2 735.8±8.8Bc 2 442.0~2 961.0 0.05 2 961.8±10.9Aa 2 730.0~3 367.5 0.06 2 858.0±9.7ABb 2 515.5~3 462.0 0.05
生育期** Growth period (d) 107.5±1.8Bb 105.0~110.0 0.02 112.1±1.3Aa 109.9~114.7 0.01 102.8±2.3Cc 98.0~107.0 0.02
株高** Plant height (cm) 90.5±19.2Aa 67.9~133.1 0.21 84.5±15.6Aa 64.1~117.0 0.18 68.4±12.0Bb 46.6~105.2 0.17
底荚高度Lowest pow height (cm) 18.7±3.8 13.2~27.5 0.20 16.3±2.4 12.9~21.0 0.14 17.1±2.4 12.6~23.0 0.14
主茎节数**
Number of main stem nodes
18.3±2.4Aa 14.8~22.8 0.13 16.7±2.0ABb 13.5~20.3 0.12 15.3±1.4Bc 12.9~19.7 0.09
有效分枝数
Number of effective branches
1.9±0.7 1.0~3.6 0.34 2.1±0.7 1.0~3.3 0.33 2.0±0.5 1.1~2.9 0.26
单株有效荚数*
Number of effective pods per plant
45.6±4.5a 40.5~55.0 0.10 42.7±7.3ab 33.8~56.1 0.17 41.5±5.8b 32.3~54.5 0.14
单株粒数Number of seeds per plant 92.8±9.3 80.1~115.1 0.10 87.5±11.5 73.4~109.8 0.13 83.0±10.7 63.0~104.5 0.13
单株粒重**
Seed weight per plant (g)
18.7±1.9Aa 16.2~23.0 0.10 17.9±1.7ABa 14.9~20.7 0.10 16.8±1.3Bb 14.1~19.5 0.08
百粒重100-seed weight (g) 21.6±1.9 18.9~24.9 0.09 21.9±2.7 16.7~27.3 0.12 21.3±2.3 16.1~24.9 0.11
粗蛋白含量**
Crude protein content (%)
41.0±2.0Bb 38.1~44.1 0.05 42.2±1.6Bb 39.7~44.8 0.04 43.7±1.7Aa 39.3~46.7 0.04
粗脂肪含量Crude fat content (%) 20.4±1.3 17.7~21.9 0.06 19.8±1.4 17.1~22.1 0.07 19.4±1.1 17.1~22.1 0.06

表2

黄淮海夏大豆品种(系)主要农艺性状的相关系数"

性状
Trait
产量
Yield
生育期
Growth
period
株高
Plant
height
底荚高度
Lowest pow
height
主茎节数
Number of main stem nodes
有效分枝数
Number of effective
branches
单株有效荚数
Number of effective pods
per plant
单株粒数
Number of seeds per plant
单株粒重
Seed
weight
per plant
百粒重
100-seed
weight
粗蛋白含量
Crude
protein
content
粗脂肪
含量
Crude fat
content
产量 -1
生育期 -0.21 -1
株高 -0.17 -0.60** -1
底荚高度 -0.21 -0.05 -0.35** -1
主茎节数 -0.26* -0.50** -0.93** -0.36** -1
有效分枝 -0.03 -0.02 -0.03 -0.17 -0.05 -1
单株有效荚数 -0.28* -0.26* -0.36** -0.07 -0.39** -0.27* -1
单株粒数 -0.32* -0.30* -0.43** -0.11 -0.44** -0.15 -0.91** -1
单株粒重 -0.43** -0.32* -0.16 -0.13 -0.13 -0.08 -0.53** -0.58** -1
百粒重 -0.06 -0 -0.28* -0.03 -0.32* -0.11 -0.61** -0.65** -0.19 -1
粗蛋白含量 -0.01 -0.46** -0.55** -0.02 -0.54** -0.04 -0.36** -0.45** -0.24 -0.30* -1
粗脂肪含量 -0.09 -0.16 -0.38** -0.23 -0.34** -0.03 -0.21 -0.27* -0.02 -0.35** -0.68** 1

表3

12个主要农艺性状的KMO和Bartlett检验结果"

检验方法Testing method 项目Item 数值Value
KMO取样适切性量数KMO quantity of sample suitability 0.62
Bartlett检验Bartlett testing 近似卡方The approximate chi-square 545.61
自由度Degree of freedom 66.00
显著性Significance 0.00

表4

主成分的总方差解释"

成分
Component
初始特征值Initial eigenvalue 提取载荷平方和Extract the sum of the squares of the loads
总计
Total
方差百分比
Variance percentage (%)
累计
Accumulative total (%)
总计
Total
方差百分比
Variance percentage (%)
累计
Accumulative total (%)
1 4.27 35.56 35.56 4.27 35.56 35.56
2 2.06 17.17 52.73 2.06 17.17 52.73
3 1.60 13.31 66.04 1.60 13.31 66.04
4 1.29 10.74 76.78 1.29 10.74 76.78
5 0.97 8.04 84.82
6 0.71 5.90 90.71
7 0.44 3.67 94.38
8 0.29 2.45 96.83
9 0.21 1.73 98.56
10 0.10 0.80 99.36
11 0.05 0.43 99.78
12 0.03 0.22 100.00

表5

4个主成分的特征向量"

性状Trait 第1主成分
The first principal component
第2主成分
The second principal component
第3主成分
The third principal component
第4主成分
The fourth principal component
产量Yield 0.03 0.36 0.11 -0.23
生育期Growth period 0.14 -0.05 0.24 -0.34
株高Plant height 0.19 -0.23 0.11 0.01
底荚高度Lowest pow height 0.04 -0.17 0.35 0.43
主茎节数Number of main stem nodes 0.18 -0.24 0.09 0.09
有效分枝数Number of effective branches 0.03 0.16 -0.17 0.13
单株有效荚数Number of effective pods per plant 0.18 0.23 -0.04 0.23
单株粒数Number of seeds per plant 0.20 0.21 -0.02 0.18
单株粒重Seed weight per plant 0.10 0.26 0.34 -0.12
百粒重100-seed weight -0.13 -0.06 0.37 -0.32
粗蛋白含量Crude protein content -0.17 0.10 0.10 0.31
粗脂肪含量Crude fat content 0.12 -0.11 -0.34 -0.32

图1

60份大豆品种(系)基于12个农艺性状(左图)和主成分分析综合得分(右图)的聚类分析"

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