中穗型小麥穗下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀關(guān)系研究

中穗型小麥穗下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀關(guān)系研究PAGEPAGE18目 錄摘要： 1Abstract: 2第一章 綜述 31研究背景與意義 32產(chǎn)量相關(guān)因子研究進(jìn)展 42.1穗部性狀對(duì)產(chǎn)量的決定作用 42.2冠層結(jié)構(gòu) 42.3株型構(gòu)成因素與產(chǎn)量性狀關(guān)系 53穗頸和穗下節(jié)與產(chǎn)量關(guān)系研究進(jìn)展 63.1研究進(jìn)展 63.2研究方法 94本研究的目的、意義 95本試驗(yàn)相關(guān)記錄標(biāo)準(zhǔn) 9第二章中穗型小麥下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀關(guān)系研究材料與方法 101材料與方法 111.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地安排 111.2調(diào)查內(nèi)容與方法 111.2.1調(diào)查內(nèi)容 111.2.2調(diào)查方法與室內(nèi)考種 111.3統(tǒng)計(jì)方法 112結(jié)果與分析 112.1各材料農(nóng)藝性狀比較 112.2單株穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與株高﹑單穗重相關(guān)分析 122.3穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與小區(qū)產(chǎn)量相關(guān)分析 133討論 14參考文獻(xiàn) 16附 錄 18致 謝： 24 中穗型小麥穗下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀關(guān)系研究摘要：關(guān)鍵詞：StudyontheCorrelationbetweenSpikeNeckLength，PeduncleLengthandYieldTraitofMediumEarWheat第一章 綜述小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大糧食作物，1996-2000年，全國(guó)小麥種植面積平均為4.35億畝，占糧食總面積的25.83%，小麥總產(chǎn)1.12億左右,占糧食總產(chǎn)的21.6%。同時(shí)，作為我國(guó)重要的商品糧品種和人民的主要口糧，小麥在全國(guó)糧食生產(chǎn)中占有重要地位，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重要的意義[1]。而提高產(chǎn)量潛力一直是國(guó)內(nèi)外小麥育種的重要目標(biāo)，在發(fā)展中國(guó)家更是如此。據(jù)國(guó)際食物生產(chǎn)研究所（IFPRI）預(yù)測(cè)，2020年世界人口對(duì)食物的需求量將比2001年提高40%，其中對(duì)小麥的需求量將由2001年6億噸增加到2020年的10億噸[2]。我國(guó)主要冬麥區(qū)黃淮冬麥區(qū)當(dāng)前小麥育種的主目標(biāo)是高產(chǎn)﹑多抗﹑優(yōu)質(zhì)，不同副區(qū)以及旱地和灌溉地有一定的區(qū)別[3]。金善寶也提出產(chǎn)量的提高仍是小麥育種的一個(gè)主攻方向[4]。本章將在回憶總結(jié)產(chǎn)量性狀相關(guān)因子對(duì)產(chǎn)量影響作用的基礎(chǔ)上，著重分析并進(jìn)一步研究小麥下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀的具體關(guān)系，以期為育種提供理論依據(jù)，推動(dòng)小麥育種進(jìn)一步發(fā)展。1研究背景與意義世界小麥的總產(chǎn)量1949年為1.6億噸，1978年增加到4.5億噸，1985年達(dá)到5.2億噸，增長(zhǎng)幅度很大，其增長(zhǎng)在60年代中期以前是由于面積的擴(kuò)大和單產(chǎn)的提高，60年代中期以后主要是單產(chǎn)提高的結(jié)果[5]。下表摘錄1949年到2000年間部分年份種植面積﹑總產(chǎn)量和單產(chǎn)[6]：表11949年到2000年間部分年份種植面積﹑總產(chǎn)量和單產(chǎn)年份種植面積（萬(wàn)hm2）總產(chǎn)量（萬(wàn)t）單產(chǎn)（kg/hm2）19492151.531381.064519652470.902522.0102019792935.676273.0213719862961.609004.0304519952886.0010221.5354120002665.339963.637381949-2000年，我國(guó)先后育成并用于生產(chǎn)的優(yōu)良小麥品種2000個(gè)以上，主要冬麥區(qū)經(jīng)歷了4-7次品種更換［3］。通過(guò)品種增加產(chǎn)量的途徑包括兩個(gè)方面，一是在有利的條件下充分發(fā)揮其增產(chǎn)潛力，二是在不利的條件下，盡可能提高其對(duì)逆境的適應(yīng)與抵抗能力[4]。由于擴(kuò)大種植面積的潛力有限，總產(chǎn)的提高在很大程度上將依賴于單產(chǎn)水平的增加。而且我國(guó)人多地少的基本國(guó)情決定了小麥生產(chǎn)的發(fā)展必須走提高單產(chǎn)的途徑，而品種產(chǎn)量潛力的改良是提高小麥單產(chǎn)的重要途徑[7]。提高單產(chǎn)要從生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)入手。一般要主莖和大分蘗健壯，長(zhǎng)勢(shì)好，株型理想，冠層有良好的通風(fēng)透光環(huán)境，生長(zhǎng)后期葉片功能期要長(zhǎng)，衰老慢，保證有較好的綠色面積持續(xù)期，以提高灌漿期的光能利用率，使子粒充分灌漿，提高粒重[1]。莊巧生[3]指出，高產(chǎn)的體現(xiàn)，首先是株型合理，光能利用率高，生物學(xué)產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)系數(shù)大。育種家們?cè)诖朔矫孀隽嗽S多工作,研究產(chǎn)量構(gòu)成相關(guān)因子對(duì)產(chǎn)量的影響作用,從穗部性狀到株型性狀,都有一定的成績(jī)和進(jìn)展。小麥產(chǎn)量構(gòu)成性狀及其它主要農(nóng)藝性狀為微效基因控制，屬數(shù)量性狀范籌，因而作為產(chǎn)量育種必須研究和明了各數(shù)量性狀的遺傳變異規(guī)律,并以此作為制定育種方案的指導(dǎo)。近年也由于數(shù)量遺傳學(xué)的研究和發(fā)展,對(duì)小麥數(shù)量性狀的研究和報(bào)道逐年增多[8]。只要揭示出這些相關(guān)因子對(duì)產(chǎn)量的具體影響作用,從而結(jié)合育種實(shí)踐作出針對(duì)性的選育,同時(shí)協(xié)調(diào)各因子之間的關(guān)系,就能不斷推進(jìn)小麥育種的進(jìn)展。2產(chǎn)量相關(guān)因子研究進(jìn)展2.1穗部性狀對(duì)產(chǎn)量的決定作用小麥產(chǎn)量三個(gè)構(gòu)成因素為畝穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重。國(guó)內(nèi)研究表明，粒重的增加對(duì)我國(guó)小麥產(chǎn)量起到重要作用。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所對(duì)我國(guó)先后育成的2146個(gè)品種和品系進(jìn)行分析，五十年代初期品種的平均千粒重為31.4克，而七十年代品種為40.5克，增加了9.1克［4］。俞世蓉等［9］研究表明，淮南地區(qū)八十年代中期育成品種與七十年代前期育成品種相比，千粒重的增加是產(chǎn)量提高的主要原因。龔德平等研究住處穗粒數(shù)、株穗數(shù)、千粒重對(duì)單株產(chǎn)量的正向直接效應(yīng)較大,以穗粒數(shù)的直接作用最大,株穗數(shù)次之。每穗粒數(shù)與單株產(chǎn)量遺傳相關(guān)達(dá)極顯著水平,在產(chǎn)量因素中,增加每穗粒數(shù)是提高產(chǎn)量的最重要而可靠的指標(biāo)[10]。許為鋼等［11］研究表明，千粒重和穗粒數(shù)的增加對(duì)陜西關(guān)中地區(qū)小麥品種產(chǎn)量的提高有較大貢獻(xiàn)，千粒重的作用更為突出。孫道杰等[12]對(duì)多穗、中穗和大穗三種類型小麥群體高產(chǎn)的單株性狀選擇研究指出，單株成穗多、穗子比較均勻（主莖穗重和平均單穗重差別不大）且籽粒較大（千粒重高）是獲得多穗型小麥群體高產(chǎn)的重要因素。中穗型小麥?zhǔn)悄壳吧a(chǎn)上推廣面積最大的品種類型，在中等肥力以上的農(nóng)田比較受歡迎，具有群體穗數(shù)中等，穗子比多穗型大，產(chǎn)量潛力高等特點(diǎn)，對(duì)它來(lái)說(shuō)千粒重也是群體產(chǎn)量形成的一個(gè)決定性因素。誠(chéng)然，穗部性狀對(duì)產(chǎn)量起決定作用，但穗部性狀又是與冠層結(jié)構(gòu)、株型性狀等密切相關(guān)的，冠層結(jié)構(gòu)、株型性狀也都是影響產(chǎn)量的重要相關(guān)因素。 2.2冠層結(jié)構(gòu)隨著小麥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位的提高，小麥“高﹑穩(wěn)﹑低”的育種目標(biāo)越來(lái)越重要，增加粒重也就相當(dāng)于提高產(chǎn)量，于是光合產(chǎn)物的積累，即相關(guān)光合器官對(duì)產(chǎn)量的作用受到更多重視。小麥冠層結(jié)構(gòu)涉及群體光能利用、光合產(chǎn)物分配和庫(kù)源關(guān)系等過(guò)程，與產(chǎn)量形成息息相關(guān)。截至80年代末，育種家對(duì)冠層上部，特別是旗葉以上的綠色器官與產(chǎn)量性狀的關(guān)系作了不少研究。較多的報(bào)道認(rèn)為穗大小、旗葉鞘和旗葉片性狀，包括長(zhǎng)、寬、面積、干重等與穗粒重有較密切的正相關(guān)[5]。小麥冠層各器官中,葉片是光合作用最重要的器官。徐恒立研究認(rèn)為,冠層器官中,葉片光合貢獻(xiàn)率在48.2%-64.7%之間,是小麥冠層群體光合的最主要貢獻(xiàn)者,并且旗葉、倒二葉、倒三葉光合能力最強(qiáng),對(duì)子粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大[13,14]。高產(chǎn)品種一般具有葉片稍短、稍寬，旗葉開(kāi)張角較小，旗葉面積持續(xù)期比較長(zhǎng)的特點(diǎn)。葉鞘和莖節(jié)對(duì)產(chǎn)量的影響也都是正值，增大葉鞘和莖節(jié)直徑有利于改善產(chǎn)量構(gòu)成因素，同時(shí)要協(xié)調(diào)莖稈粗細(xì)與單位面積穗數(shù)多少的關(guān)系[5]。楊兆生等[15]也指出旗葉功能期長(zhǎng)，芒生長(zhǎng)正常有利于子粒產(chǎn)量的增加，在選育品種時(shí)應(yīng)十分注意旗葉干尖﹑干芒這些不良性狀的影響。在小麥生育后期，除旗葉﹑穗﹑芒以外，倒二葉﹑倒三葉對(duì)粒重也有較大作用，其功能期的長(zhǎng)短對(duì)最終產(chǎn)量也很重要。應(yīng)該努力改善冠層結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)生理過(guò)程，合理利用光熱水資源，以適當(dāng)改進(jìn)生物學(xué)產(chǎn)量和收獲指數(shù)，并重視莖稈的強(qiáng)度和韌性，以增加其抗倒伏能力。從中長(zhǎng)期來(lái)看，要使產(chǎn)量有大的突破，必須在提高凈光合速率和改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用狀況上對(duì)一些生理性狀進(jìn)行改良，以期較大幅度地提高生物學(xué)產(chǎn)量和協(xié)調(diào)源流庫(kù)關(guān)系[4]。這些研究都不同程度地說(shuō)明了小麥冠層結(jié)構(gòu)中各器官各因子對(duì)產(chǎn)量的作用。當(dāng)然，小麥的光合器官不是孤立的,而是相互作用相互協(xié)調(diào)的[15]，因此育種中總是要協(xié)調(diào)各光合器官的關(guān)系，使其發(fā)揮最佳作用，以使其對(duì)產(chǎn)量起到最大的作用。2.3株型構(gòu)成因素與產(chǎn)量性狀關(guān)系 關(guān)于作物株型的研究，事實(shí)上在出現(xiàn)“株型（Planttype）”這一概念之前就已經(jīng)開(kāi)始了。早在6世紀(jì)30年代，我國(guó)北魏時(shí)期的賈思勰就在《齊民要術(shù)》一書中提出:“早熟者苗短而多收，晚熟者苗長(zhǎng)而少收”，這形象地說(shuō)明了作物的早晚、高矮與產(chǎn)量的關(guān)系。1968年Donald提出了谷類作物理想株型的概念及模型，認(rèn)為小麥理想株型應(yīng)具有強(qiáng)壯較矮的獨(dú)稈和窄小挺直的葉片等特點(diǎn)[16]。對(duì)于株型的概念，一般指植株地上部分的形態(tài)特征，特別是葉和莖的空間存在狀態(tài)，也就是植株的受光姿勢(shì)（林健一，1977）。但現(xiàn)在的株型概念已經(jīng)擴(kuò)大到與產(chǎn)量形成有關(guān)的植株一系列形態(tài)和生理性狀的綜合。株型是一個(gè)復(fù)雜的概念，是植株結(jié)構(gòu)、功能和視覺(jué)形象的綜合描述，是特定基因型的植株在一定生態(tài)條件下的空間存在形式。它既包括地上部分，如穗型、穗的垂度和小穗著生情況，葉片形狀、大小和角度，分蘗開(kāi)度，株高和節(jié)間配置等，又包括地下部分即根系，且受基因型、環(huán)境及基因與環(huán)境互作的共同作用[17]。小麥株型育種的目的就在于減小個(gè)體間的竟?fàn)?協(xié)調(diào)個(gè)體與群體間的關(guān)系以增大群體優(yōu)勢(shì),通過(guò)提高群體光合作用和物質(zhì)運(yùn)輸效率等生理特性來(lái)改善產(chǎn)量構(gòu)成因素,從而達(dá)到提高產(chǎn)量的目的[18]。因此株型相關(guān)構(gòu)成因子對(duì)產(chǎn)量的研究就起著極為重要的作用。國(guó)外已有研究表明,不同國(guó)家小麥產(chǎn)量潛力遺傳進(jìn)展變幅為0.2%-1.4%,每平方米粒數(shù)增加和收獲指數(shù)提高是產(chǎn)量提高的主要原因,株型改良在小麥產(chǎn)量遺傳改良中發(fā)揮了重要作用[19]。株高是與產(chǎn)量有關(guān)的重要性狀[20]。株高與莖直徑的比例是衡量抗倒伏程度的重要標(biāo)志之一[21]。在育種中,株高作為遺傳力較高的農(nóng)藝性狀之一,早代可嚴(yán)格進(jìn)行淘汰。吳同彥[22]等對(duì)研究株高構(gòu)成因素與產(chǎn)量關(guān)系進(jìn)行了研究,株高與倒二葉長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān);與基部三節(jié)長(zhǎng)、倒二葉面積呈顯著正相關(guān)?；恳还?jié)長(zhǎng)與倒三葉長(zhǎng)呈顯著正相關(guān),與倒三葉面積、公頃穗數(shù)呈不顯著正向相關(guān)。基部二節(jié)長(zhǎng)與基部三節(jié)長(zhǎng)、倒三葉長(zhǎng)、倒三葉面積呈極顯著正相關(guān),與倒二葉長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)。基部三節(jié)長(zhǎng)與倒二葉長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)?；克墓?jié)長(zhǎng)與倒二葉寬、倒二葉面積、倒三葉寬、旗葉寬、旗葉面積呈極顯著正相關(guān);與單穗重呈顯著正相關(guān)。由此看來(lái),在小麥子粒形成過(guò)程中,基部四節(jié)長(zhǎng)、倒二葉寬、倒二葉面積、倒三葉寬、旗葉寬、旗葉面積對(duì)粒重的貢獻(xiàn)是不容忽視的。他還指出穗莖節(jié)長(zhǎng)與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)。穗長(zhǎng)與千粒重,倒三葉面積呈不顯著負(fù)相關(guān),與其他性狀均無(wú)相關(guān)或相關(guān)系數(shù)很小。由此表明,基部二節(jié)發(fā)育好的品種,其頂部節(jié)間發(fā)育也較好,存在相關(guān)聯(lián)系,因此,根據(jù)基部二節(jié)、三節(jié)、四節(jié)長(zhǎng)和穗莖節(jié)的長(zhǎng)度及發(fā)育狀況,結(jié)合穗長(zhǎng)、穗粒重、千粒重進(jìn)行綜合鑒評(píng),選出大穗高粒重材料的成功率是較大的。蒲定福[23]、龐啟華[18]研究均指出小麥株型和穗部性狀遺傳力均較高,并且除小穗數(shù)和葉寬外,其余各性狀遺傳變異系數(shù)均較大,表明“調(diào)整株葉型,提高穗粒數(shù)”是可行的,進(jìn)行遺傳改良的潛力大。余澤高等[24]對(duì)小麥品種(系)莖葉性狀與穗部性狀進(jìn)行相關(guān)性研究,結(jié)果表明:小麥莖葉性狀與穗部性狀之間存在不同程度的相關(guān)。其中,穗節(jié)莖粗與穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粒重、劍葉面積呈正相關(guān);劍葉面積與穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粒重呈正相關(guān);穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、穗粒重之間呈正相關(guān);穗節(jié)莖粗和劍葉面積與株高呈負(fù)相關(guān)。3穗頸和穗下節(jié)與產(chǎn)量關(guān)系研究進(jìn)展3.1研究進(jìn)展在穗部性狀和旗葉、綠色莖、鞘等光合器官研究較多的同時(shí)，育種家對(duì)小麥穗頸和穗下節(jié)也非常重視。陳忠良[25]指出，近來(lái),“上部節(jié)間長(zhǎng)度”這個(gè)性狀,引起了育種家們的興趣。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)上部節(jié)間長(zhǎng)度與小麥的產(chǎn)量水平和適應(yīng)性呈正相關(guān)并且查明穗粒重和上部節(jié)間長(zhǎng)度與上部?jī)蓚€(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度呈正相關(guān),測(cè)定的簡(jiǎn)便易行應(yīng)認(rèn)為是該性狀的優(yōu)點(diǎn)。上部節(jié)間與其它節(jié)間重要的區(qū)別是,它影響不是葉片,而是穗子,因而它的加長(zhǎng)不能改善植株的光照。其試驗(yàn)通過(guò)單株產(chǎn)量因素的相關(guān)分析可判斷,上部節(jié)間長(zhǎng)度的遺傳力是很高的，因此，在選擇冬小麥高產(chǎn)植株時(shí),可利用“上部節(jié)間長(zhǎng)度”這個(gè)性狀特別是在矮稈和中稈類型中,可根據(jù)此性狀進(jìn)行選擇。謝令琴（1994）等[26]在少競(jìng)爭(zhēng)和競(jìng)爭(zhēng)兩種種植方式下研究表明，在異質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)條件下,植株各節(jié)間的相對(duì)長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)量諸性狀的影響趨勢(shì)基本一致,尤其是上部?jī)晒?jié)的長(zhǎng)度對(duì)穗長(zhǎng)和千粒重的影響十分顯著,在競(jìng)爭(zhēng)間差異不大,在早代選擇適宜的上部?jī)晒?jié)是可行的。據(jù)其試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì),在早代選擇穗莖節(jié)的長(zhǎng)度應(yīng)占植株的40%-50%或以上,這樣有利選出大穗、千粒重較高的材料。而且穗莖節(jié)長(zhǎng),植株重心下移,擴(kuò)大了群體對(duì)光、氣、熱資源的利用空間,對(duì)籽粒產(chǎn)量的提高是有利的。任明全[27]認(rèn)為,旗葉與主莖每穗粒重和主莖粒數(shù)呈顯著正相關(guān),穗下節(jié)與主莖粒重有顯著正相關(guān)。吳同彥[22]等研究株高構(gòu)成因素與產(chǎn)量關(guān)系中也提出穗莖節(jié)長(zhǎng)又是影響穗粒重的一個(gè)重要因素，穗莖節(jié)長(zhǎng),植株重心下移,擴(kuò)大了群體對(duì)光、氣、熱資源的利用空間,對(duì)子粒產(chǎn)量的提高是有利的。小麥株高構(gòu)成因素與產(chǎn)量及光合器官不是孤立存在的,而是相互作用相互協(xié)調(diào)的。趙萬(wàn)春等[28]以株高為依變量,各株高構(gòu)成因素為因變量,結(jié)果表明,株高構(gòu)成因素對(duì)株高的直接作用為第1節(jié)長(zhǎng)（0.5883）>第2節(jié)長(zhǎng)(0.2849)>第3節(jié)長(zhǎng)(0.1945)>穗長(zhǎng)(0.0991)>第4節(jié)長(zhǎng)(0.0433),并且穗長(zhǎng)和下部各節(jié)也主要通過(guò)上部莖節(jié),尤其是第1節(jié)的間接效應(yīng)作用于株高。穗頸節(jié)長(zhǎng)對(duì)株高的貢獻(xiàn)最大,其次為第2節(jié)長(zhǎng)。因此,通過(guò)嚴(yán)格選擇第1、第2節(jié)的長(zhǎng)短,可以控制植株的高度。在旱生條件下,株高和穗頸節(jié)長(zhǎng)與抗早性、籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),因而,在選育早地小麥新品種時(shí),選配親本和雜種后代選擇要根據(jù)株高性狀的遺傳和相關(guān)特性,對(duì)遺傳力高,變異系數(shù)大的穗頸節(jié)長(zhǎng)宜在早代重點(diǎn)選擇。 80年代末至90年代末國(guó)內(nèi)對(duì)小麥數(shù)量性狀遺傳模型檢驗(yàn)和遺傳參數(shù)估算的研究報(bào)道較多。蒲定福[29]認(rèn)為穗頸長(zhǎng)的遺傳不符合加性——顯性模型。衛(wèi)云宗[30]研究認(rèn)為穗頸長(zhǎng)的遺傳以加性基因效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)。不同研究者所得結(jié)果不一致的原因可能因試驗(yàn)環(huán)境、供試材料和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同而有所差異。姚金保[31]研究采用Wr/Vr回歸分析和Wr-Vr、Wr+Vr方差分析兩種方法檢測(cè)的結(jié)果一致表明,穗頸長(zhǎng)的遺傳不存在非等位基因間的互作,完全符合加性——顯性模型,以加性基因效應(yīng)為主,顯性程度表現(xiàn)為部分顯性,控制穗頸長(zhǎng)增加的是顯性基因,同時(shí)顯性等位基因在親本中分布較多,遺傳力高,其變異受環(huán)境影響小,因而在早代應(yīng)加以選擇。他指出穗頸長(zhǎng)與株高呈顯著遺傳正相關(guān),與每穗粒數(shù)、千粒重、單穗粒重和單株產(chǎn)量呈微弱遺傳正相關(guān)。 張鐵山[32]等研究中估算了78對(duì)性狀間的遺傳型、表現(xiàn)型、環(huán)境相關(guān)系數(shù)234個(gè)，穗頸長(zhǎng)、穗頸粗與群體產(chǎn)量(小區(qū)產(chǎn)量)相關(guān)密切，表明育種者可以通過(guò)穗頸選擇達(dá)到產(chǎn)量育種的目的,加之遺傳力的表現(xiàn),可以推斷,通過(guò)穗頸選擇比通過(guò)產(chǎn)量構(gòu)成性狀如穗粒數(shù)、穗粒重的選擇效果要好,且可以適當(dāng)提早進(jìn)行。同時(shí)他指出育種者在進(jìn)行選擇時(shí)不能只追求穗頸長(zhǎng),而應(yīng)和株高統(tǒng)籌考慮和判斷,即在株高一致前提下選擇那些穗頸較長(zhǎng)的材料或穗頸長(zhǎng)一致入選較矮的材料。他認(rèn)為穗頸變異系數(shù)中等或偏大,為選擇提供了方便和可能。由遺傳力和變異系數(shù)可看出該性狀主要受遺傳因素決定,頸長(zhǎng)可以提早選擇世代,頸粗可與產(chǎn)量性狀同時(shí)選擇,且選擇潛力較大。由相關(guān)及通徑分析可看出穗頸性狀是間接選擇的主要性狀,明顯優(yōu)于產(chǎn)量構(gòu)成性狀的直接選擇?？紤]多性狀的選擇指數(shù)法選用穗頸性狀方便可靠,效率較高,應(yīng)是首選性狀。衛(wèi)云宗[30]等對(duì)冬小麥株高﹑穗下節(jié)長(zhǎng)﹑主穗長(zhǎng)﹑結(jié)實(shí)小穗﹑穗粒數(shù)﹑千粒重和單株重8個(gè)性狀在旱作條件下的遺傳力估算結(jié)果指出,廣義遺傳力大小的順序是主穗長(zhǎng)>株高>單株重>成穗率>穗下節(jié)長(zhǎng)>千粒重>穗粒數(shù)>結(jié)實(shí)小穗;狹義遺傳力大小順序?yàn)橹旮?gt;成穗率>主穗長(zhǎng)>穗下節(jié)長(zhǎng)>單株重>千粒重>結(jié)實(shí)小穗>穗粒數(shù)，結(jié)果說(shuō)明,主穗長(zhǎng)、株高、成穗率、穗下節(jié)長(zhǎng)這些抗旱性狀的遺傳力較高,其變異受環(huán)境影響較小,早代可以選擇;而穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)小穗、千粒重性狀遺傳力較低,易受環(huán)境影響。 申海兵[33]等從解剖學(xué)角度研究了小麥穗頸維管束遺傳特性與產(chǎn)量性狀的關(guān)系。他采用常規(guī)石蠟切片法分別檢測(cè)干旱脅迫和正常灌溉條件下灌漿期小麥穗頸維管束數(shù)目及面積,同時(shí)分析了維管束遺傳特性及其與產(chǎn)量性狀的關(guān)系。結(jié)果表明,干旱脅迫嚴(yán)重抑制小麥穗頸維管束的發(fā)育,顯著降低小維管束數(shù)目和維管束面積,對(duì)大維管束數(shù)目的影響較小;維管束性狀的廣義遺傳力均較高,分布范圍為74.16%～97.51%;競(jìng)爭(zhēng)群體各性狀分離范圍廣泛,均產(chǎn)生了明顯超親的株系;在干旱脅迫條件下,維管束性狀與產(chǎn)量性狀表現(xiàn)負(fù)相關(guān)或相關(guān)不顯著;在正常灌溉條件下,多數(shù)維管束性狀與總小穗數(shù)、結(jié)實(shí)小穗數(shù)、小穗結(jié)實(shí)率及穗長(zhǎng)呈顯著或極顯著正相關(guān)。由此得出結(jié)論,通過(guò)增加小麥穗頸大、小維管束數(shù)目和面積可保證物質(zhì)運(yùn)輸“流”的暢通,育種工作中可以結(jié)合穗頸解剖結(jié)構(gòu)特征選育高產(chǎn)品種。余澤高[24]對(duì)穗節(jié)莖粗作了研究，他指出，穗節(jié)莖粗與穗長(zhǎng)的相關(guān)系數(shù)r=0.775,t=5.613>t(0.01，21)=2.831,達(dá)極顯著水平,回歸方程為^y=-8.45+0.9x(1.78≤x≤2.60),即穗節(jié)莖粗每增加0.1mm,穗長(zhǎng)增加0.9cm。他分析這是由于在小麥生殖生長(zhǎng)過(guò)程中,穗節(jié)莖粗的植株一方面通過(guò)莖內(nèi)大量的維管束將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)源源不斷地輸送到穗部,同時(shí),穗節(jié)莖表面積大,葉綠素含量豐富,可以通過(guò)光合作用合成更多的有機(jī)物質(zhì),直接輸送到穗部;此外,粗壯的穗節(jié),能保證麥穗直立、挺拔,有利進(jìn)行光合作用,上述情況都有利形成大穗,使穗長(zhǎng)增加。穗節(jié)莖粗與劍葉面積呈高度正相關(guān),相關(guān)系數(shù)r=0.782,t=5.75>t(0.01，21)=2.831,達(dá)極顯著水平,回歸方程為^y=24.70+6.13x(1.78≤x≤2.60),即穗節(jié)莖粗每增大0.1mm,劍葉面積增加0.613cm2,這種相關(guān)性為選育劍葉面積大且穗節(jié)莖較粗的單株提供了方便。那么在選育品種中，為達(dá)到高產(chǎn)、多抗等目標(biāo),應(yīng)主攻穗節(jié)莖粗、矮稈、穗較大和上部葉直立而下部葉片不過(guò)分集中的植株。這些研究也都有力地證明了正是通過(guò)穗莖內(nèi)維管束的連接通道作用及穗莖的光合作用，它對(duì)穗長(zhǎng)﹑粒重等產(chǎn)量相關(guān)因子進(jìn)而對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生有利影響。 在小麥育種中,考慮穗頸穗下節(jié)的影響，選育適宜的株型,減小個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng),協(xié)調(diào)個(gè)體與群體間的關(guān)系,對(duì)改善群體通風(fēng)透光條件,提高群體對(duì)光能的利用效率和物質(zhì)運(yùn)輸效率,增加光合產(chǎn)物總量,提高群體生產(chǎn)力具有重要意義。育種實(shí)踐及許多研究表明,小麥株高和穗下各節(jié)以及劍葉等株葉型性狀遺傳力較高,與籽粒產(chǎn)量密切相關(guān),葉面積過(guò)大過(guò)小,株高過(guò)高過(guò)矮均會(huì)引起產(chǎn)量的降低。為了協(xié)調(diào)源庫(kù)關(guān)系,提高群體對(duì)光能的利用率和提高生產(chǎn)力,育種家們對(duì)穗的大小、穗粒的多少和粒重的高低等穗部性狀,葉片的大小、葉姿等葉型性狀以及株高、節(jié)間長(zhǎng)度等株高性狀的選擇和改良十分重視[34]。楊忠強(qiáng)[35]等對(duì)小麥品種單株8個(gè)數(shù)量性狀分析中指出,穗下節(jié)長(zhǎng)對(duì)單株產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為負(fù)值,穗下節(jié)長(zhǎng)通過(guò)單株重、株高對(duì)單株產(chǎn)量表現(xiàn)正向間接效應(yīng)。穗下節(jié)長(zhǎng)通過(guò)單株重、株高對(duì)單株產(chǎn)量的正向間接效應(yīng)大于負(fù)向效應(yīng),最終表現(xiàn)對(duì)單株產(chǎn)量的積極影響,所以對(duì)單株性狀選擇時(shí),穗下節(jié)長(zhǎng)也要考慮進(jìn)去,同時(shí)還要考慮穗下節(jié)過(guò)長(zhǎng)斷脖對(duì)產(chǎn)量的影響。歐俊梅等[36]（2007）指出小麥的莖葉性狀之間密切相關(guān):旗葉和倒二葉的長(zhǎng)、寬與相應(yīng)的葉面積的配合力間關(guān)系重大,任意提高任意一個(gè)性狀的GCA(遺傳變異系數(shù)),其余兩性狀也相應(yīng)的提高。莖葉性狀與產(chǎn)量性狀關(guān)系密切:增加穗頸節(jié)長(zhǎng)和穗下節(jié)長(zhǎng)的GCA值可以增加單株穗數(shù)GCA值,但同時(shí)必然導(dǎo)致結(jié)實(shí)小穗、穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)的GCA值減少。穗部性狀之間存在彼此的依存關(guān)系:穗長(zhǎng)GCA會(huì)導(dǎo)致單株穗數(shù)GCA的減少增加。因?yàn)樾←溨旮邩?gòu)成因素與產(chǎn)量及光合器官不是孤立存在的,而是相互作用相互協(xié)調(diào)的。因此,選育穗下節(jié)間相對(duì)較長(zhǎng)、基部三節(jié)間相對(duì)較短、較粗、韌性好、中等葉長(zhǎng)、葉較寬厚斜上挺、先端略下披、葉肉厚、葉綠素含量高的材料,是選育高產(chǎn)大穗型品種(系)的指標(biāo)[37]，[21]。育種家根據(jù)基部二節(jié)和穗莖節(jié)的長(zhǎng)度及發(fā)育狀況,結(jié)合產(chǎn)量性狀進(jìn)行選擇,以縮短基部節(jié)間來(lái)降低株高,防止倒伏。這眾多的研究也都說(shuō)明在今后的小麥高產(chǎn)育種實(shí)踐中,在提高單株穗數(shù)的同時(shí)應(yīng)注意協(xié)調(diào)好提高結(jié)實(shí)小穗、穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)與提高穗下節(jié)長(zhǎng)及穗頸節(jié)長(zhǎng)間的關(guān)系,調(diào)整株葉型,提高每穗粒數(shù),協(xié)調(diào)好穗、粒、重產(chǎn)量三因素關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)或超高產(chǎn)的育種目標(biāo)。 當(dāng)然，穗頸與穗下節(jié)長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)量性狀的影響也可能有不確定性。各農(nóng)藝性狀相比較而言，單株產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)程度是:單株重>穗粒重>穗粒數(shù)>結(jié)實(shí)小穗>株高>穗下節(jié)長(zhǎng)[35]，單株重、結(jié)實(shí)小穗、穗粒數(shù)、穗粒重與單株產(chǎn)量有極顯著的正相關(guān)關(guān)系，但株高、穗下節(jié)長(zhǎng)、穗長(zhǎng)與單株產(chǎn)量相關(guān)性不顯著,穗下節(jié)長(zhǎng)除了與穗長(zhǎng)呈正相關(guān)外,與結(jié)實(shí)小穗、穗粒數(shù)、穗粒重均呈負(fù)相關(guān)。影響產(chǎn)量的因素很復(fù)雜,性狀間既存在直接相關(guān),又可以通過(guò)其它性狀產(chǎn)生間接相關(guān)[35]。3.2研究方法目前眾多研究都是通過(guò)田間試驗(yàn)和室內(nèi)考種等，用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而得出關(guān)聯(lián)結(jié)果。4本研究的目的、意義前文穗頸和穗下節(jié)與產(chǎn)量關(guān)系研究進(jìn)展都不同程度地表明，小麥株高和穗下各節(jié)以及旗葉等株葉型性狀遺傳力較高，與子粒產(chǎn)量密切相關(guān)，株型不合理會(huì)相應(yīng)引起產(chǎn)量的降低。育種家們對(duì)穗部性狀、葉型性狀及株高、節(jié)間長(zhǎng)度等株高性狀的選擇和改良十分重視。許多實(shí)驗(yàn)對(duì)穗部性狀、葉型性狀及株高性狀都進(jìn)行過(guò)綜合研究，已經(jīng)明確就株高性狀而言，穗頸長(zhǎng)和穗下一節(jié)長(zhǎng)的一般配合力關(guān)系密切，株高和穗下第二三節(jié)長(zhǎng)的關(guān)系較密切，這也提示出可以通過(guò)穗頸長(zhǎng)和穗下節(jié)長(zhǎng)來(lái)改善株型，進(jìn)一步為產(chǎn)量的提高做貢獻(xiàn)。育種家們對(duì)穗的大小、穗粒的多少和粒重的高低等穗部性狀,葉片的大小、葉姿等葉型性狀以及株高、節(jié)間長(zhǎng)度等株高性狀的選擇和改良十分重視[34]。以前的研究大都在株高構(gòu)成因素中或是莖葉稈等因子研究中包括了對(duì)穗下節(jié)長(zhǎng)的研究,而小麥穗頸和穗下節(jié)與產(chǎn)量性狀關(guān)系的具體研究相對(duì)較少，本研究選擇中穗型小麥4種材料，具體分析研究穗頸和穗下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀的關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析，得出具體的關(guān)聯(lián)結(jié)果，確定小麥育種中穗頸和穗下節(jié)的選擇方向，從而與其它選擇標(biāo)準(zhǔn)配合，推動(dòng)小麥產(chǎn)量的提高和小麥育種的進(jìn)展。5本試驗(yàn)相關(guān)記錄標(biāo)準(zhǔn)本試驗(yàn)相關(guān)記錄標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17314--17319--1998農(nóng)作物種子生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程[38]觀察記載。第二章中穗型小麥下節(jié)長(zhǎng)度與產(chǎn)量性狀關(guān)系研究材料與方法1材料與方法1.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地安排中穗型小麥。田間試驗(yàn)。試驗(yàn)地土壤中等肥力，地勢(shì)平坦，灌溉方便，田間管理同常規(guī)大田。1.2調(diào)查內(nèi)容與方法1.2.1調(diào)查內(nèi)容本試驗(yàn)中調(diào)查內(nèi)容涉及物候期、形態(tài)特征、生育動(dòng)態(tài)及抗逆抗病性、經(jīng)濟(jì)性狀。物候期記錄播種期、抽穗期、開(kāi)花期、成熟期的時(shí)期，以年/月/日表示。形態(tài)特征調(diào)查生長(zhǎng)勢(shì)、株型、葉相、株高、穗粒數(shù)、穗下第一節(jié)間長(zhǎng)、穗頸長(zhǎng)。生育動(dòng)態(tài)及抗逆抗病性調(diào)查抗倒伏性、條銹病情況。經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查單株干物重、穗重、小區(qū)測(cè)產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)系數(shù)、千粒重。1.2.2調(diào)查方法與室內(nèi)考種1.3統(tǒng)計(jì)方法2結(jié)果與分析2.1各材料農(nóng)藝性狀比較根據(jù)4種材料各物候期相關(guān)農(nóng)藝性狀記錄結(jié)果，列表如下。表24種材料農(nóng)藝性狀比較農(nóng)藝性狀播種期抽穗期開(kāi)花期成熟期生長(zhǎng)勢(shì)株型葉相抗倒伏性條銹病普遍率嚴(yán)重度反應(yīng)型株高（cm）穗粒數(shù)(粒)千粒重(g)畝產(chǎn)量（kg）經(jīng)濟(jì)系數(shù)2.2單株穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與株高﹑單穗重相關(guān)分析把每種材料3個(gè)重復(fù)計(jì)60穗的穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與株高、單穗重相關(guān)數(shù)據(jù)輸入DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)分析，求出相關(guān)系數(shù)，4種材料的結(jié)果分別如下。 表3.1穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與株高、單穗重相關(guān)系數(shù)*p<0.05**p<0.01 (r0.05=0.2542 r0.01=0.3301) 由表可知，。2.3穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與小區(qū)產(chǎn)量相關(guān)分析表4.1穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)*p<0.05 **p<0.01由表可知。3討論本試驗(yàn)結(jié)果指出4種材料的穗頸長(zhǎng)與穗下節(jié)長(zhǎng)之間有較顯著正相關(guān)關(guān)系，這與前人研究結(jié)果一致。 本試驗(yàn)4種材料穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與株高多呈顯著正相關(guān)關(guān)系，這與前人結(jié)論一致?！@說(shuō)明穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)對(duì)單穗重是有一定積極影響的。四種材料的穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)與畝產(chǎn)量雖無(wú)顯著的正相關(guān)，但也存在一定程度的正相關(guān)。因此，小麥育種中在注重產(chǎn)量構(gòu)成三因素的基礎(chǔ)上，也要考慮進(jìn)穗頸長(zhǎng)、穗下節(jié)長(zhǎng)對(duì)株高、單穗產(chǎn)量與群體產(chǎn)量的影響，選擇適宜的株高，兼顧抗倒性與豐產(chǎn)性，協(xié)調(diào)好產(chǎn)量三因素和株型育種[41]，即選擇一定范圍內(nèi)較長(zhǎng)的穗頸、穗下節(jié)，并與其它選擇標(biāo)準(zhǔn)配合，以推動(dòng)小麥產(chǎn)量的提高和小麥育種的進(jìn)展。由于時(shí)間原因，…………因此，本研究尚有必要繼續(xù)試驗(yàn)論證，提高精確度，以為小麥育種提供準(zhǔn)確依據(jù)。參考文獻(xiàn)[1]陳生斗.中國(guó)小麥育種與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.2002:9-79.[2]Rajaram,S.Prospectsandpromiseofwheatbreedinginthe21stcentury.Euphytica,2001,119:3-15.[3]莊巧生.中國(guó)小麥品種改良及系譜分析[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.[4]金善寶.中國(guó)小麥學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1996:309.[5]莊巧生論文集編委會(huì),莊巧生論文集[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社.1998:468-469.[6]農(nóng)業(yè)部經(jīng)濟(jì)資料（1949-1983年）,農(nóng)牧漁業(yè)部計(jì)劃司;中國(guó)農(nóng)業(yè)年鑒（1980-2001年）,農(nóng)業(yè)部.[7]周陽(yáng).中國(guó)冬小麥產(chǎn)量潛力及重要農(nóng)藝性狀的遺傳改良[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2005：13-34.[8]張鐵山,韓金梅,韓杰.春小麥穗頸遺傳特性及其育種價(jià)值[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2000,(02):18-19.[9]俞世蓉,吳兆蘇,楊竹平.江蘇淮南地區(qū)70年代以來(lái)小麥品種產(chǎn)量及產(chǎn)量因素的演變[J],中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),1988,21(4):15-21.[10]龔德平,文家瓊.小麥重要農(nóng)藝性狀的相關(guān)與通徑分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),1996,(05).10-12.附 錄英文文獻(xiàn)StatisticalanalysisofwheatyieldunderdroughtconditionsA.A.Leilah
,S.AAl-KhateebCropsandRangeDepartment,CollegeofAgricultureandFoodScience,KingAl-Hassa,KSAAbstract：Sevenstatisticalproceduresincluding;simplecorrelation,pathanalysis,multiplelinearregression,stepwiseregression,factoranalysis,principalcomponentsandclusteranalysiswereusedtostudytherelationshipbetweenwheatgrainyieldanditscomponentsunderdroughtconditionsofSaudiArabia.Resultsrevealedthatnumberofspikes/m2,100-grainweight,weightofgrains/spikeandbiologicalyieldwerethemosteffectivevariablesinfluencinggrainyield.Basedontheresults,itisreasonabletoassumethathighyieldofwheatplantsunderdroughtconditionscouldbeobtainedbyselectingbreedingmaterialswithhighspikes/m2,100-grainweight,weightofgrains/spikeandbiologicalyield.Keywords:Drought;Wheat;Yieldanalysis;Pathanalysis;Stepwiseregression;Factoranalysis;Factorcomponents;Clusteranalysis1.IntroductionDevelopinghighyieldingwheatcultivarsunderdroughtconditionsinaridandsemi-aridregionsisanimportantobjectiveofbreedingprograms.WheatisthemajorcerealcropinKingdomofSaudiArabia.Itsannualproductionisestimatedtobe2.082milliontonin2001(StatisticalYearBook,2002).Grainyieldofwheatistheintegrationofmanyvariablesthataffectplantgrowththroughoutthegrowingperiod.Greateffortshavebeenmadetodeveloppropermodelsthatcanpredictwheatgrainyieldanddistinguishtheidealcrop(ideotype).Theknowledgeofgeneticassociationbetweengrainyieldanditscomponentsunderwaterdeficitconditionswouldimprovetheefficiencyofbreedingprogramsbyidentifyingappropriateindicesforselectingwheatvarieties(EvansandFischer,1999).Simulatingperformanceofwheatundersoilmoisturedeficitpresentsspecialchallengesforwheatmodelers,becauseofwidevariationsingrainyieldundernormalandwaterKumbharetal.(1983)andCollaku(1989)illustratedthatproductionefficiencyoftillersandkernelsonwheatplantspositivelyimprovedyield.Theirstudieshavereflectedtheimportanceofeithervariables,particularly,kernels/spikeonbreedingprograms.Weightofgrains/spikewasreportedbymanyresearchersasthemostcloselyvariablerelatedtograinyieldperunitareaandwasoftenusedinselectinghighyieldingwheatstrains(Kumbharetal.,1983).A1000-grainweighthadbeenshownasthemainyieldcomponentaccountingfor20%ofvariationinwheatgrainyield(Collaku,1989).Inanotherstudy,Moghaddametal.(1998)showedthatanegativecorrelationbetweenplantheightandgrainyieldwasobtainedduetothelowernumberofgrains/spike.Differentstatisticaltechniqueshavebeenusedinmodelingcropsyield,includingcorrelation,regression,pathanalysis,factoranalysis,factorcomponentsandclusteranalysis.Correlationcoefficientisanimportantstatisticalproceduretoevaluatebreedingprogramsforhighyield,aswellastoexaminedirectandindirectcontributionoftheyieldvariables(Mohamed,1999).Partitioningthecorrelationcoefficientintodirectandindirecteffectscanbedonethroughpathanalysistechnique(DeweyandLu,1959).Manyinvestigatorshaveusedthistechniqueonsoybeans(Leilahetal.,1988),sugarbeet(NaserandLeilah,1993)andwheat(Mohamed,1999). Attemptstocreateanidealmodelforwheatplantsunderaridandsemi-ariddroughtconditionshaverarelybeenmade.Thisstudywasconductedasapracticaltrialtoclarifytherelationshipbetweenwheatgrainyieldanditscomponentsunderdroughtconditions.Theaimwastoprovidetheoreticalfoundationstoguidewheatbreederswhoareresearchingthegeneticcorrelationofthemainagronomiccharactersandtheirinfluenceinwheatplantproductivity.Toachievethisgoaltherelationshipbetweengrainyieldanditscomponentsforwheatwasstudiedusingsevenstatisticalprocedures.2.MaterialsandmethodsTwofieldtrialswereestablishedintheTrainingandAgriculturalandVeterinaryResearchStation,KingFaisalUniversity,KingdomofSaudiArabia,overtwosuccessivewinterseasons(2000/2001and2001/2002).TherelationshipbetweengrainyieldanditscomponentsforwheatCV.‘Yokorarogo’wasstudiedusingsevenstatisticalprocedures,namely;simplecorrelation,pathanalysis,multiplelinearregression,stepwiseregression,factoranalysis,factorcomponentsandcluster2.1ExperimentalfieldareaTheexperimentalfieldareawaspreparedanddividedintosixmainstripsmeasuring3.0mwidthand24.0mlengtheach.Asareplicate,eachstripwassubsequentlydividedintoeightsquare-shapebasins(plots)measuring3.0×3.0meach.Wheatgrainsattherateof180kgha-1weremanuallysowninto15cmapartrows.ThefieldareawaswateredonthefirstweekofNovemberinbothseasons.UnderSaudiArabiaconditions,wheatplantsarenormallyirrigatedevery7–10days.Tostimulatewaterstressconditions,wheatplantswereirrigatedevery21days,whichexpectedtoshowhighdroughtlevel.Plantswerefertilizedwithnitrogen(urea,46.0%N)attherateof150kgNha-1splittedintothreeequalamounts.Thefirstamountwasaddedduringthelandpreparationpriortoplanting,thesecondwasadded30daysaftersowing(duringtheearlytilleringstage)andthefinalamountatpanicleinitiation.PlotswereweededusingBrominal2.5Lha1,30daysaftersowing.Propermanagementpracticestoensuregoodcropgrowthwereadoptedthroughoutthegrowingseasons.2.2.EstimatedcharactersAtmaturity,approximately150daysaftersowing,tenplantswererandomlycollectedfromeachbasin(plot)oftheinner24.0plots(4strips
6plots).Theestimatedyieldcomponentswereplantheight(cm),spikelength(cm),spikediameter(cm),numberofspikes/m2,numberofgrains/spike,1000-grainweight(g),grainweight/spike,grainandbiological(straw+grain)yields/m2(g).TheHarvestIndex(HI)wascalculatedastheratiobetweengrainyieldandbiologicalyield.Noweretakenfromtheouterplotsalongthefoursidessincetheywereconsideredastrialborders.2.3.ThestatisticaltechniquesThecombineddataofgrainyieldanditscomponentsoverthetwoseasonsofthestudywereanalysedbythefollowingstatisticalprocedures:1.Simplecorrelation:Amatrixofsimplecorrelationcoefficientsbetweengrainyieldanditscomponentswerecomputed(SnedecorandCochran,1981).2.Multiplelinearregression:3.Stepwisemultiplelinearregression:4.Factoranalysis:5.Principalcomponentsanalysis:6.Pathanalysis:7.Clusteranalysis:AppropriatestatisticalanalysiswasdoneusingSAS(SASInstitute,2002)andSPSS(SPSSInc.,2001)packages.3.Resultsanddiscussion3.1SimplecorrelationanalysisTable1showstheminimumandmaximumvalues,arithmeticmeanandstandarddeviationforallestimatedvariablesofwheat.SimplecorrelationcoefficientsofvariableswitheachotherarepresentedinTable2.Valuescloseto1indicatethatthetwoelementsarebehavingalmostidentically.Conversely,avaluecloseto-1indicatesthatthetwoelementsarebehavinginoppositemanner,i.e.whenoneelementisincreasedtheotherdecreased.Avaluenear0indicatesthatthetwoelementsareindependentofeachother.Resultsrevealedthatallcharactersincludedinthestudyhavesignificantpositivecorrelationwithgrainyield,exceptlengthanddiameterofspikeandnumberofgrains/spike.Wheatgrainyield/m2waspositivelycorrelatedwithplantheight(0.30),numberofspikes/m2(0.76),100-grainweight(0.43),weightofgrains/spike(0.78),harvestindex(0.44)andbiologicalyield(0.77).However,Moghaddametal.(1998)showedanegativecorrelationbetweenplantheightandgrainyield.Theyattributedthattothelowernumberofgrains/spikewiththetallestwheatplants.Kumbharetal.(1983)andMohamed(1999)hadshownthatgrainweight/spike,biologicalyieldandnumberofspikes/m2werecloselyrelatedtograinyield/m2.Thedifferentialrelationsofyieldcomponentstograinyieldmaybeattributedtoenvironmentaleffectsonplantgrowth(Assengetal.,2002).Table1Basisstatistics(minimumandmaximumvalues,arithmeticmeanandstandarddeviation(SD))fortheestimatedvariablesofwheat.Table2fortheestimatedtenvariablesofwheat.*and**:meansthatrissignificantat5%,1%levelofprobability.NS:Notsignificant.3.6.PathcoefficientanalysisThecorrelationcoefficientswerepartitionedintodirectandindirecteffects(Tables9and10).Resultsofpathanalysisshowedthatbiologicalyieldandharvestindexhadhighpositivedirecteffects(0.753and0.569)ongrainyield/m2.Thehighestindirecteffectsongrainyield/m2wereobservedwithweightofgrains/spike(0.697),numberofspikes/m2(0.640)and100-grainweight(0.434).Moreover,plantheight,numberofspikes/m2,100-grainweight,weightofgrains/spike,harvestindexandbiologicalyieldcontributedpositivelytowardsyieldthrougheachother.Thebiologicalyield,harvestindex,weightofgrains/spike,numberofspikes/m2and100-grainweightseemedtohavethegreatestimportanceinrelationtowheatgrainyield.Ontheotherhand,spikelength,spikediameterandnumberofgrains/spikeexertedinsignificanteffectsongrainyield/m2.OurobservationswereconsistentwithKumbharetal.(1983)andMohamed(1999)investigationsonwheatplantyieldcomponents.Table9Pathcoefficient(directandindirecteffects)oftheestimatedyieldattributesongrainyieldvariationofwheat.Table10Pathcoefficientanalysisshowingdirectandindirecteffectsoftheestimatedcharactersongrainyieldofwheat.4.ConclusionsThemultiplestatisticalprocedureswhichhavebeenusedinthisstudyshowedthatthenumberofspikes/m2,weightofgrains/spike,harvestindexandbiologicalyieldwerethemostimportantyieldvariablestobeconsideredunderdroughtconditions.Thiswasclearwithallusedstatisticalprocedures(Table12).Thus,highyieldofwheatplantsunderdroughtconditionsinSaudiArabiacanpossiblybeobtainedbyselectingbreedingmaterialswithhighproductivetillers/m2,100-grainweight,weightofgrains/spikeandbiologicalyield.References.中文翻譯：干旱條件下小麥產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)分析A.A.Leilah*,S.AAl-Khateeb費(fèi)薩爾國(guó)立大學(xué)，農(nóng)業(yè)和食品科學(xué)學(xué)院，作物研究部門摘要：七種統(tǒng)計(jì)程序：簡(jiǎn)單相關(guān)﹑通徑分析﹑多元線性回歸﹑逐步回歸﹑因子分析﹑主成分分析和聚類分析常用于研究沙特阿拉伯地區(qū)干旱條件下小麥籽粒產(chǎn)量和其組成因子之間的關(guān)系。研究結(jié)果顯示，穗數(shù)/m2﹑100粒重﹑穗重和生物學(xué)產(chǎn)量是影響糧食生產(chǎn)最有效的變數(shù)?；诖私Y(jié)果，可以合理的推測(cè)干旱條件下小麥高產(chǎn)可以通過(guò)選育穗數(shù)/m2﹑100粒重﹑穗重和生物學(xué)產(chǎn)量高的材料來(lái)獲得。關(guān)鍵詞：干旱;小麥;產(chǎn)量分析;通徑分析;逐步回歸;因子分析;因素元件;聚類分析1導(dǎo)言在干旱條件下培育小麥高產(chǎn)品種是干旱和半干旱地區(qū)是育種的一個(gè)重要目的。小麥?zhǔn)巧程匕⒗鯂?guó)的主要谷類作物。在2001年其年產(chǎn)量估計(jì)約為208.2萬(wàn)