黄淮海夏大豆(南片)品种(...状的综合分析及评价模型构建_昝凯.pdf

大 豆 科 学 Soybean Sciencehttp:/ddkx haasep cn2023，42(2):129-137DOI:10 11861/j issn 1000-9841 2023 02 0129黄淮海夏大豆(南片)品种(系)农艺性状的综合分析及评价模型构建昝凯，陈亚光，申为民，徐淑霞，周青，王凤菊，郭海芳，李明军(安阳市农业科学院/河南省优质大豆改良工程技术研究中心，河南 安阳 455000)摘要:为全面、准确综合评价黄淮海夏大豆(南片)品种(系)的农艺性状，构建大豆品种(系)的综合评价体系，本研究利用因子分析、DTOPSIS 法、聚类分析和回归分析等多元分析方法，对 20192021 年黄淮海夏大豆(南片)区试中完成两年试验的 37 份品种(系)的 15 个性状进行综合分析评价。结果表明:37 份大豆品种(系)的 15 个农艺性状变异系数为 2 4%53 0%，花叶病毒病变异系数最大，其次为有效分枝数，生育期变异系数最小;相关分析表明 15 个农艺性状间存在复杂的相关性，因子分析将 15 个性状转化为 5 个主因子，累计贡献率达 77 973%。采用 DTOPSIS 法计算品种(系)综合评价值(Ci 值)，对 Ci 值进行聚类分析，将37 份品种(系)划分为3 个类群，每个类群具有不同的优势性状。通过逐步回归分析建立大豆品种(系)综合评价模型:Ci=0 484+0 033X3+0 027X4+0 067X7+0 011X11+0.034X14，(2=0 955 0，F=132 027，P 0 000 1)，该模型可用于黄淮海夏大豆品种(系)的综合评价，为育种家选育高产优质大豆品种提供参考。关键词:大豆;黄淮海地区;因子分析;DTOPSIS 分析;回归分析;综合评价收稿日期:2022-09-15基金项目:安阳市重点研发与推广专项(2022C01NY008)。第一作者:昝凯(1988)，硕士，助理研究员，主要从事大豆遗传育种研究。E-mail:zankai163163 com。通讯作者:申为民(1971)，硕士，副研究员，主要从事大豆遗传育种研究。E-mail:329302914 qq com。Comprehensive Analysis of Agronomic Characters of Summer Sowing SoybeanVarieties(Lines)in Huang-Huai-Hai egion(South)and Constructing AComprehensive Evaluation ModelZAN Kai，CHEN Ya-guang，SHEN Wei-min，XU Shu-xia，ZHOU Qing，WANG Feng-ju，GUO Hai-fang，LI Ming-jun(Anyang Academy of Agricultural Sciences/High Quality Soybean Improvement Engineering Technology esearch Center of Henan Province，Anyang455000，China)Abstract:In order to comprehensively and accurately evaluate the agronomic traits of summer soybean varieties(lines)in theHuang-Huai-Hai region(south)，and to construct a comprehensive evaluation system for soybean varieties(lines)，multivariate analysis methods such as factor analysis，DTOPSIS method，cluster analysis and regression analysis were used toanalyze 15 characters of 37 varieties(lines)which accomplished the two-year regional trials in the Huang-Huai-Hai(south)summer soybean regional test from 2019 to 2021 The results showed that the variations of 15 agronomic characters of37 soybean varieties(lines)was 2 4%-53 0%，the variation of mosaic virus disease was the largest，followed by numbers ofeffective branches，and the variation of growth period was the smallest Ccorrelation analysis revealed complex correlationsamong the tested 15 agronomic traits，factor analysis transformed 15 traits into 5 main factors，with a cumulative contributionrate of 77 973%The DTOPSIS method was used to calculate the comprehensive evaluation value(Ci value)of the37 varieties(lines)，and the cluster analysis suggested 3 groups in 37 soybean varieties(lines)，each group had differentdominant characters Based on the Ci value，a comprehensive evaluation model of soybean varieties(lines)was establishedby stepwise regression analysis:Ci=0 484+0 033X3+0 027X4+0 067X7+0 011X11+0 034X14，(2=0 955 0，F=132 027，P 0 000 1)This model can be used for the comprehensive evaluation of soybean varieties(lines)in theHuang-Huai-Hai region，thus to provide a reference for breeders to select high-yield and high-quality soybean varietiesKeywords:soybean;Huang-Huai-Hairegion;factoranalysis;DTOPSISanalysis;stepwiseregressionanalysis;comprehensive evaluation黄淮海地区是我国大豆生产的第二大主产区，在提高我国大豆自给率，减少对进口大豆依赖，保障国家粮食安全方面具有重要地位。为了促进黄淮海地区大豆产业的发展，国家设置了黄淮海夏大豆品种区域试验，并根据大豆种植区划和各种植区域的生态条件、生产实际等因素划分为北片、中片和南片 3 个成熟期组，用于鉴定、筛选适合不同地区种植的大豆新品种，是新品种审定和推广不可或缺的一环。参试品种(系)的综合农艺性状是黄淮海地区大量育种家多年育种经验的综合，同时也反映了育种家对黄淮海地区大豆发展趋势的把握，对参试品种(系)的农艺性状进行综合分析和评价，把广130大 豆 科 学2 期大育种家的育种经验量化表达，从特殊规律中发现一般规律，是提高育种效率、培育突破性大豆品种重要且有意义的环节。大豆农艺性状既有多基因控制的数量性状，又有单基因控制的质量性状，类型丰富且相互关联，仅单独关注 1 个或几个农艺性状都不能对品种(系)作出合理的评价1-2。目前，大多学者主要利用主成分分析、聚类分析、隶属函数法、DTOPSIS 法、灰色关联度分析等方法对大豆种质资源进行综合评价分析3-9，此类方法在小麦10-11、玉米12-13、谷子14-15、水稻16-18 等作物的综合评价中也有广泛应用10-18。但学者在对区域试验参试品种(系)农艺性状进行综合分析评价时，大多为以上 1 2 种方法的组合运用，使用多种相互关联的分析方法对农艺性状进行综合分析的报道相对较少。国家黄淮海夏大豆区域试验中参试品种数量较多，试验点分布广泛，农艺性状数据丰富，仅用相互之间缺少有效联系的个别方法难以达到科学合理综合评价农艺性状的目的，因此有必要根据多元分析法对黄淮海夏大豆区域试验中参试品种(系)的农艺性状进行综合分析。本研究采用 20192021 年连续参加国家黄淮海夏大豆南片区域试验中连续两年参加试验的 37份大豆品种(系)的 15 个农艺性状，将变异性分析、相关性分析、因子分析、DTOPSIS 法分析、聚类分析、逐步回归等方法相结合，对参试的大豆品种(系)进行表型鉴定分析，构建综合评价模型，以期为黄淮海地区大豆育种者提供快速、准确的评价和分类方法，为今后开展优质高产大豆选育和改良提供参考。1材料与方法1 1材料及数据来源如表 1 所示，参试材料为 20192021 年国家黄淮海夏大豆南片品种试验总结中完成两年区域试验的 37 个品种(系)，所用数据为 37 个品种(系)两年区试农艺性状的平均值。表 1参试品种(系)Table 1List of tested soybean varieties(lines)编号Code品种(系)Variety(line)编号Code品种(系)Variety(line)编号Code品种(系)Variety(line)编号Code品种(系)Variety(line)1郑 131111临豆 1121南农 4731圣育 6 号2濮豆 82012圣豆 4 号22郓豆 1 号32徐 9416-83商豆 120113驻豆 2623濮豆 511033邯豆 134中黄 7314徐 0112-2424兴农 2 号34菏豆 375阜 130615山宁 2325洛 130535南农 606冀豆 3016华豆 2226恒豆 6 号36中黄 13(A 组)7兴豆 6 号17安豆 11527濮豆 75437中黄 13(B 组)8周豆 3318邯豆 1528菏育 10 号9菏豆 3619皇豆 1229柳豆 10810祥丰 4 号20潍豆 189730淮豆 171 2试验设计试验采用完全随机区组设计，3 次重复，7 行区，行长 6 m，行距 0 4 m，株距 0 13 m。收获前每个小区连续选取 10 株进行农艺性状调查，实收中间 5 行进行测产，计产面积 12 m2。1 3农艺性状调查按照 NY/T1299-201419 调查农艺性状。在生育期内，调查产量(X1)、生育期(X2)、株高(X3)、底荚高(X4)、主茎节数(X5)、有效分枝数(X6)、单株荚数(X7)、单株粒数(X8)、单株粒重(X9)、百粒重(X10)、粗蛋白含量(X11)、粗脂肪含量(X12)、SC3 病情指数(X13)、SC7 病情指数(X14)和 SCN2 病情指数(X15)等 15 个性状。由南京农业大学国家大豆改良中心调查统计，大豆花叶病毒病(SMV)和大豆胞囊线虫病(SCN)抗性，每个试验组指定 3 个试点提供种子样品，由农业农村部谷物品质监督检验测试2 期昝凯等:黄淮海夏大豆(南片)品种(系)农艺性状的综合分析及评价模型构建131中心测定粗蛋白和粗脂肪含量。1 4数据分析利用 Excel 2010