陸地棉數(shù)量性狀的多元統(tǒng)計(jì)分析

陸地棉數(shù)量性狀的多元統(tǒng)計(jì)分析摘要：通過(guò)對(duì)45個(gè)陸地棉品種（系）的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：產(chǎn)量性狀的遺傳改良潛力較大，而品質(zhì)性狀的遺傳改良潛力較?。合嚓P(guān)與偏相關(guān)均反映了產(chǎn)量性狀間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，建立單株皮棉產(chǎn)量的回歸方程，擬合效果較好，從通徑和決策系數(shù)分析結(jié)果可看出，單株皮棉產(chǎn)量的影響因子大小依次為單株有效鈴、單鈴重、衣分：而產(chǎn)量與品質(zhì)性狀間的關(guān)系不顯著。45個(gè)陸地棉品種（系）可以分為5類(lèi)，其中第2類(lèi)產(chǎn)量、品質(zhì)性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)良，具有較大的利用價(jià)值。

關(guān)鍵詞 ：陸地棉；數(shù)量性狀；相關(guān)回歸分析；聚類(lèi)分析

產(chǎn)量是棉花育種的主要目標(biāo)之一，但由于影響選育高產(chǎn)棉花新品種成效的因素十分復(fù)雜，不僅有遺傳因素、生理因素、生態(tài)因素、環(huán)境因素以及這些因素的相互作用等，還有組成棉花產(chǎn)量結(jié)構(gòu)的諸因素間的相關(guān)性，以及這些因素同棉花本身其它性狀間的相互關(guān)系。因此，要選育出增產(chǎn)潛力更大的高產(chǎn)新品種，必須從這些復(fù)雜的因素中找出影響較大的主要因素，以促進(jìn)棉花育種工作不斷深入。

回歸分析是研究因變量和自變量之間變動(dòng)比例關(guān)系的一種方法，最終結(jié)果一般是建立某種經(jīng)驗(yàn)性的回歸方程?；貧w分析因變量的多少有一元回歸和多元回歸之分，而多元回歸又可分為一個(gè)因變量對(duì)多個(gè)自變量之間的回歸。本文對(duì)45個(gè)陸地棉品種（系）的產(chǎn)量和纖維品質(zhì)等多項(xiàng)數(shù)量性狀進(jìn)行回歸分析，并以各品種相應(yīng)的性狀值進(jìn)行聚類(lèi)分析，進(jìn)而對(duì)各類(lèi)品種的產(chǎn)量和主要纖維品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，旨在為棉花新品種的綜合評(píng)價(jià)及確定改良目標(biāo)提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

45個(gè)陸地棉品種（系）為：792024、R25.98-69、R1、R10、R11、R13、R16、R17、R19、R2、R21、R22、R26、R3、R4、R5、R7、R8、R9、阿什36、超雞腳、國(guó)欣棉、雞腳棉、冀豐197、晉4、魯28、彭澤芽黃、神豐抗6、蘇702、塔什干、新抗巴農(nóng)1號(hào)、新陸早13號(hào)、新陸早22號(hào)、新陸早24號(hào)、新陸早28號(hào)、新陸早35號(hào)、新陸早36號(hào)、新陸中26號(hào)、新字7號(hào)、中棉42號(hào)、中796292、中796392、中796432和中796472。

1.2試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)于2024年在塔里木大學(xué)植物科技學(xué)院育種試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)材料采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，兩次重復(fù)，行長(zhǎng)5m，地膜覆蓋種植，株行距配置為(10+60+10+60)cm×12.5cm，于4月18日人工點(diǎn)播，其他管理同大田。10月下旬各小區(qū)中間取生長(zhǎng)正常的5株棉株，考種測(cè)定鈴重、衣分，用纖維品質(zhì)測(cè)定儀檢測(cè)纖維上半部平均長(zhǎng)度、平均長(zhǎng)度、整齊度、強(qiáng)度和馬克隆值。

1.3統(tǒng)計(jì)分析方法

利用EXCEL計(jì)算軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理分析，計(jì)算各個(gè)性狀的2次重復(fù)的平均值，利用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行各性狀的相關(guān)分析、通徑分析、逐步回歸分析和聚類(lèi)分析，聚類(lèi)分析時(shí)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，樣本間的距離采用卡方距離計(jì)算，聚類(lèi)方法采用離差平方和法進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1參試品種性狀表現(xiàn)

從表1可以看出，參試45個(gè)品種（系）的各性狀表現(xiàn)為供試群體的衣分、長(zhǎng)度、強(qiáng)度等性狀基本符合育種目標(biāo)，但其單株有效鈴、單鈴重偏低，馬克隆值偏大。群體各個(gè)性狀差異較大。有效鈴為3.2。12.1個(gè)：無(wú)效鈴的變幅為O～4.5個(gè)，單株皮棉5.25～22.30g。鈴重最大的為5.6g，最小的為2.8g。馬克隆值3.3～5.6，衣分34.8%～49.5%。纖維上半部平均長(zhǎng)度為27.8~34.2mm，平均長(zhǎng)度為23.5～29.7mm。纖維強(qiáng)度分布在28.2～35.1CN/tex范圍內(nèi)?？梢钥闯龈鱾€(gè)性狀的表現(xiàn)在品種間差別較大，可以根據(jù)各個(gè)性狀的表現(xiàn)型值進(jìn)行分析加以聚類(lèi)。變異系數(shù)反映了性狀的變異程度，從表1中可以看出，單株有效鈴、單株無(wú)效鈴、單株皮棉重等性狀的變異系數(shù)較大，說(shuō)明這些性狀的遺傳改良潛力較大。上半部平均長(zhǎng)度、強(qiáng)度的變異系數(shù)較小，說(shuō)明它們遺傳改良潛力較小。

2.2性狀間的相關(guān)分析

從表2可以看出，單株有效鈴與單株皮棉重呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明單株有效鈴越多，單株皮棉產(chǎn)量越高，但它與衣分和單鈴重呈極顯著負(fù)相關(guān)，即單株有效鈴多，反而會(huì)使衣分、單鈴重下降。單株無(wú)效鈴可以反映品種的熟性情況，無(wú)效鈴越多，該品種的生育期可能越長(zhǎng)。單株無(wú)效鈴與上半部平均長(zhǎng)度呈負(fù)相關(guān)，而與平均長(zhǎng)度呈極顯著正相關(guān)。衣分、單鈴重與單株皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明衣分越高，單鈴重越大，單株皮棉產(chǎn)量越高。單鈴重與衣分間呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明單鈴重增加，會(huì)導(dǎo)致衣分降低。而上半部平均長(zhǎng)度與平均長(zhǎng)度間呈極顯著正相關(guān)，其它性狀的相關(guān)均不顯著。從表2的偏相關(guān)系數(shù)可以看出，單株有效鈴、衣分、單鈴重與單株皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，即鈴數(shù)多、衣分高、單鈴重重，單株皮棉產(chǎn)量就越高。單株無(wú)效鈴與上半部平均長(zhǎng)度、平均長(zhǎng)度、強(qiáng)度呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明生育期越長(zhǎng)，棉花纖維品質(zhì)可能越好。上半部平均長(zhǎng)度、平均長(zhǎng)度與強(qiáng)度間呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明長(zhǎng)度與強(qiáng)度間存在一定的協(xié)同關(guān)系。長(zhǎng)度、強(qiáng)度與馬克隆值間的偏相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平，但為負(fù)值，說(shuō)明纖維長(zhǎng)度越長(zhǎng)、強(qiáng)度越高，可能纖維的細(xì)度和成熟情況越好。綜上所述，陸地棉主要產(chǎn)量性狀間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，但與品質(zhì)性狀間相關(guān)關(guān)系不甚明顯，說(shuō)明陸地棉產(chǎn)量與品質(zhì)可能存在同步改良的可能。

2.3產(chǎn)量性狀間的回歸分析

Y=-29.54+1.94X1+0.051X2+29.69X3+3.13X4+0.059X7+0.063X8（R2=0.99)

（1)

分別以有效鈴（xl)、無(wú)效鈴數(shù)（X2)、衣分（X3)、鈴重（X4)、纖維上半部平均長(zhǎng)度（x5)、平均長(zhǎng)度（X6)、馬克隆值（X7）、比強(qiáng)度（X8)8個(gè)性狀為自變量，單株皮棉產(chǎn)量為因變量進(jìn)行逐步回歸分析，建立了6個(gè)變量與單株皮棉間的回歸方程。該方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)和F值都達(dá)到了顯著水平，剩余標(biāo)準(zhǔn)差也較小。說(shuō)明這幾個(gè)自變量可以預(yù)測(cè)單株皮棉的表現(xiàn)。但有效鈴、衣分、鈴重與單株皮棉的偏相關(guān)系數(shù)較大且顯著，它們對(duì)單株皮棉的影響較大，而無(wú)效鈴數(shù)、馬克隆值、強(qiáng)度與單株皮棉的偏相關(guān)系數(shù)較小且不顯著，即對(duì)單株皮棉影響較小。纖維上半部平均長(zhǎng)度和平均長(zhǎng)度對(duì)單株皮棉影響小而沒(méi)有引入到回歸方程中?？蓮幕貧w系數(shù)的大小看出自變量對(duì)單株皮棉的作用大小，即有效鈴、衣分和鈴重的貢獻(xiàn)較大。

2.4性狀間的通徑分析

以單株皮棉產(chǎn)量為目標(biāo)性狀與其它6個(gè)產(chǎn)量品質(zhì)性狀間進(jìn)行了通徑分析，結(jié)果見(jiàn)表3。從分析結(jié)果可以看出，有效鈴、單鈴重、衣分對(duì)單株皮棉產(chǎn)量的直接通徑較大，且均為正值，說(shuō)明它們對(duì)單株皮棉產(chǎn)量均存在較大的貢獻(xiàn)，貢獻(xiàn)率大小依次為：有效鈴>單鈴重>衣分。所以各自變量性狀對(duì)單株皮棉的直接作用大小可在一定程度上反映它們對(duì)單株皮棉的作用大小，但因自變量間存在相關(guān)而對(duì)目標(biāo)性狀產(chǎn)生間接作用（正向或負(fù)向間接作用），增加了分析的復(fù)雜性。各性狀的決策系數(shù)的大小可反映各性狀對(duì)目標(biāo)性狀的作用大小。決策系數(shù)最大的是有效鈴，次之是鈴重和衣分，最小的性狀為比強(qiáng)度?？蛇x擇有效鈴、鈴重和衣分較好的品種，其單株皮棉也表現(xiàn)較好，各品種的實(shí)際表現(xiàn)型值與決策分析結(jié)果一致，并與相關(guān)分析及直接通徑結(jié)果一致。

2.5陸地棉品種（系）的聚類(lèi)分析

對(duì)45個(gè)品種（系）進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析，各性狀原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化變換，聚類(lèi)距離采用卡方距離，聚類(lèi)方法采用離差平方和法，聚類(lèi)結(jié)果將45個(gè)品種分為5大類(lèi)，第1類(lèi)：R16、R10、R22、R3、國(guó)欣棉和中796472：第2類(lèi)：R26、R2、R5、R9、阿什36、魯28、神豐抗6和中796392；第3類(lèi)：R8、R17、R19、R2、超雞腳、彭澤芽黃和新陸早28號(hào)；第4類(lèi)：98-6、792024、R1、R11、R13、R2,、R7、雞腳棉、冀豐197、晉4、蘇702、塔什干、新抗巴農(nóng)1號(hào)、新陸早13號(hào)、新陸早22號(hào)、新陸早24號(hào)、新陸早35號(hào)、新陸早36號(hào)、新陸中26號(hào)、新字7號(hào)、中796292和中796432：第5類(lèi)：R4。

從表4可以看出，第1類(lèi)棉花品種（系）的單株有效鈴多，單株籽棉產(chǎn)量和單株皮棉產(chǎn)量較高，即它們的主要產(chǎn)量性狀較為突出，而品質(zhì)性狀在各類(lèi)中最低。第1類(lèi)遺傳變異系數(shù)較大的性狀有單株無(wú)效鈴、單株有效鈴和馬克隆值，說(shuō)明此類(lèi)品種的熟性和鈴數(shù)還有一定的改良潛力：第2類(lèi)產(chǎn)量性狀中等偏大，品質(zhì)性狀較優(yōu)，因此，這類(lèi)是綜合性狀優(yōu)良的品種（系）；第3類(lèi)單株鈴數(shù)、單鈴重、衣分等均較低，品質(zhì)性狀屬中等；第4類(lèi)品種的產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀表現(xiàn)一般：第5類(lèi)產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較差，即單株有效鈴數(shù)較少，單鈴重、衣分較低，但其纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)較為突出。

3結(jié)果與討論

（1）從45個(gè)供試品種（系）的變幅和變異系數(shù)可以看出各個(gè)性狀的表現(xiàn)在品種間差別較大，單株有效鈴、單株無(wú)效鈴、單株皮棉重等性狀遺傳改良潛力較大，而上半部平均長(zhǎng)度、強(qiáng)度的遺傳改良潛力較小。（2）相關(guān)、偏相關(guān)分析結(jié)果及通徑分析結(jié)果一致，表現(xiàn)為衣分、單鈴重與單株皮棉產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明衣分越高，單鈴重越重，單株皮棉產(chǎn)量越高。對(duì)單株皮棉產(chǎn)量的貢獻(xiàn)順序依次為單株有效鈴、單鈴重、衣分，其它性狀對(duì)單株皮棉產(chǎn)量的影響均較?。憾a(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀間相關(guān)關(guān)系不甚明顯，即供試材料在產(chǎn)量與品質(zhì)性狀間不存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明陸地棉產(chǎn)量與品質(zhì)可能存在同步改良的可能。（3）對(duì)45個(gè)品種（系）進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析，結(jié)果可將其分為5類(lèi)，第1類(lèi)棉花品種（系）的主要產(chǎn)量性狀較為突出，而品質(zhì)性狀表現(xiàn)較差：第2類(lèi)品種（系）的產(chǎn)量、品質(zhì)均綜合表現(xiàn)優(yōu)良，在生產(chǎn)上具有較大的利用潛力：第3類(lèi)棉花品種（系）產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較差，品質(zhì)性狀屬中等；第4類(lèi)棉花品種（系）的產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀表現(xiàn)一般：第5類(lèi)棉花品種（系）產(chǎn)量性狀表現(xiàn)較差，但其纖維品質(zhì)性狀表現(xiàn)較為突出。聚類(lèi)分析結(jié)果可為育種時(shí)的親本選配提供參考。（4）本試驗(yàn)中產(chǎn)量性狀間的關(guān)系與其他學(xué)者的結(jié)論一致．但產(chǎn)量和品質(zhì)性狀之間不存在顯著的相關(guān)關(guān)系，這與其它學(xué)者的相關(guān)研究結(jié)論不一致，這可能與不同地區(qū)各性狀的影響主次有關(guān)，也可能與供試材料的廣泛性有關(guān)．因本文的供試材料來(lái)源較為廣泛，有不同時(shí)代的品種（系），也有不同國(guó)家、地區(qū)的品種（系），造成品種間性狀差異大，可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

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