基于投影寻踪分类法的甘蔗种质综合评价

基于投影寻踪分类法对40份从法国和菲律宾引进的甘蔗种质进行综合评价。方差分析结果表明,各种质间茎径、单茎质量、蔗糖分等主要工农艺性状均存在显著差异(P0.01),变异系数介于5.68%～51.55%,变异广泛。对各种质的株高、茎径、有效茎、单茎质量、锤度、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、简纯度和纤维分等9个主要工农艺性状指标进行投影方向和投影值大小分析,结果表明:投影方向以甘蔗蔗糖分的最高,其后依次为锤度、蔗汁蔗糖分、简纯度、单茎质量和茎径等,株高和有效茎的较低;40份种质投影值大小各异,根据投影值大小,结合聚类分析将40份种质划分为5个类群,各类群投影值介于0.00～2.50,其中,第Ⅳ类群的5份种质资源(FR97–127、FR97–53、VMC95–29、VMC96–169和VMC97–30)综合性状表现优良,可供甘蔗杂交利用。综合来看,投影寻踪分类法可作为大量甘蔗种质资源评价的有效途径。     

引进甘蔗种质资源主要工艺性状演进趋势分析

以67份甘蔗种质为材料,根据育成年份(10～20年为时间界点)划分为5个改良世代,基于大田试验,2017年11月至2018年3月,每月采集1次样本,选择甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分、甘蔗纤维分、蔗汁简纯度等5个重要工艺性状指标,对其进行世代内、世代间方差分析及工艺品质与世代间的回归分析。方差分析结果表明:相同世代内各种质工艺性状指标存在显著差异,变异系数介于2%～20%;不同世代间各工艺性状指标间均存在显著差异,其中甘蔗蔗糖分、蔗汁蔗糖分和蔗汁简纯度3个工艺性状指标存在着世代和月份的交互作用。回归分析结果表明:世代与品质性状之间存在显著2次回归关系,随着改良世代的推进,甘蔗锤度、甘蔗蔗糖分和蔗汁蔗糖分等主要工艺性状显著提高,以第5世代的为最高,第2代的最低。     

国外甘蔗种质工、农艺性状主成分与聚类分析

采用相关分析、主成分分析及聚类分析法,对Q、VMC、FR、RB、CP、TCP等系列113份引进甘蔗种质的出苗率、分蘖率、宿根发株数、株高、茎径、有效茎、单茎重、蔗产量、锤度、蔗糖分、简纯度、纤维分、含糖量等13个工艺及农艺性状进行研究。相关分析结果表明,含糖量、蔗产量与株高、有效茎、单茎重呈极显著正相关,蔗糖分与锤度、简纯度呈极显著正相关,有效茎与茎径呈极显著负相关,宿根发株数与出苗率、分蘖率呈极显著正相关,各性状间存在多重共线性。主成分分析结果表明,13个工、农艺性状可简化为5个主成分,即产量因子、糖分因子、发株与纤维分因子、分蘖因子、茎径因子,5个主成分所提供的信息量占全部信息量的75.16%。基于主成分分析结果,对113份引进种质进行聚类分析,将其划分为7个类群,Ⅰ类群属高纤维、低产种质;Ⅱ类群属出苗发株差、低产种质;Ⅲ类群属强宿根、高产种质;Ⅳ类群种质可作为能源甘蔗育种亲本进行杂交利用;Ⅴ类群属于高产、低糖种质;Ⅵ类群属低产、高糖种质;Ⅶ类群属于丰产、高糖种质。     

云瑞系列甘蔗品种(系)主要品质性状相关和通径分析

利用相关分析、通径分析和因子分析等方法,对20份云瑞系列甘蔗新品种(系)的9个品质性状指标进行分析,研究甘蔗蔗糖分与其影响因子的密切程度。相关分析表明,甘蔗蔗糖分与蔗汁蔗糖分呈极显著正相关,与蔗汁锤度呈显著正相关,与其他品质指标相关性不显著;简纯度与重力纯度呈极显著正相关;还原糖与甘蔗产糖量呈极显著正相关;蔗汁锤度与简纯度、重力纯度、蔗汁蔗糖分和甘蔗蔗糖分呈显著正相关,与还原糖、甘蔗产糖量呈极显著正相关。通径分析表明,出汁率、简纯度、蔗汁蔗糖分、还原糖对甘蔗蔗糖分具有正效应,蔗汁锤度、重力纯度、甘蔗产糖量、甘蔗纤维分对甘蔗蔗糖分具有负效应。因子分析表明,9个甘蔗品质性状指标可用蔗汁糖分、甘蔗成熟度和甘蔗压榨因子3个主因子代表,其特征累计贡献率达82.775 6%。     

基于投影寻踪分类法评价43份澳大利亚 甘蔗种质资源

为合理评价国外甘蔗种质资源,利用投影寻踪分类法对43份澳大利亚甘蔗种质进行综合评价。方差分析表明,各种质主要工农艺性状存在显著差异(P0.01),变异系数在5.31%～35.21%之间,变异广泛。对总体长势、茎径、有效茎、叶部病害、株高、蔗糖分、蔗汁糖分、锤度、简纯度和纤维分等10个主要工农艺性状指标进行投影方向和投影值大小分析表明,投影方向以叶部病害最高,其次为总体长势、茎径、有效茎、株高和蔗糖分等,简纯度和纤维分等其他品质性状最低;43份种质投影值大小各异。根据投影值大小,结合聚类分析将43份种质划分为5个类群,各类群投影均值在0.32～1.83之间,并从中筛选了13份(Ⅰ类群和Ⅱ类群)综合性状优良的种质资源。综合来看,投影寻踪分类法对43份澳大利亚甘蔗种质的评价与实践相符。     

湛江地区主要甘蔗品种蔗汁品质性状分析

应用回归分析、通径分析和因子分析对湛江地区7个甘蔗品种的6个主要蔗汁品质指标,包括蔗汁糖分(Y)、还原糖分(X1)、重力纯度(X2)、转光度(X3)、简纯度(X4)和锤度(X5)进行分析。简单回归分析结果表明,蔗汁糖分与其它5个品质指标均呈显著线性回归,简单回归模型均达极显著水平(P<0.01)。通过逐步回归分析建立最优方程为:Y=-4.47724939+0.6598210692X3+0.03952629895X4+0.3513029685X5,方差分析表明,多元回归模型达极显著水平(P<0.01),决定系数为0.997424。通径分析表明,其它5个蔗汁指标对蔗汁蔗糖分均有正效应,其中蔗汁转光度、蔗汁锤度、蔗汁重力纯度、简纯度4个指标影响较大。因子分析表明,6个甘蔗品质指标可用2个主因子代表,其特征值的累计贡献率达98.254%,这2个主因子分别为蔗汁糖分指标因子(蔗汁糖分、蔗汁转光度、蔗汁锤度、还原糖分载荷值较大)和成熟度因子(蔗汁重力纯度、简纯度载荷值较大)。     

桂糖系列甘蔗种质资源数量性状的主成分分析和聚类分析

通过分析评价桂糖系列甘蔗种质资源重要数量性状,为甘蔗育种中性状选择提供参考。利用主成分分析和聚类分析对111份桂糖系列甘蔗种质资源9个数量性状进行分析。结果:主成分分析表明甘蔗9个数量性状可简化为4个主成分,即糖分因子、茎径-叶因子、茎数-叶因子和株高因子,4个主成分累计方差贡献率达74.42%,糖分因子为第一主成分,茎径与茎数之间互有较大的负效应,株高因子则较为独立。聚类分析表明111份桂糖甘蔗种质资源可以分为高糖类群(含3个亚类)和低糖类群(含2个亚类),高糖类群以年代较近的材料为主,低糖类群以年代较远的材料为主。糖分性状在甘蔗育种中起着重要作用,在糖料蔗育种中实生苗选择时建议以锤度为主,注重株高和有效茎数,茎径以中至中大茎为主;在过去的几十年中广西甘蔗育种者非常注重糖分性状的改良,并取得了巨大成就。     

云瑞甘蔗种质资源梢腐病田间抗性评价及农艺性状分析

[目的]对云瑞甘蔗种质资源进行梢腐病抗性鉴定及农艺性状分析,筛选出优异的云瑞甘蔗种质,为甘蔗抗梢腐病育种及培育高产高糖新品种提供种质材料.[方法]以161份云瑞甘蔗种质为研究对象,3个生产性品种为对照,分别调查参试材料新植蔗和宿根蔗梢腐病发病情况,根据病情指数进行抗病性评价;于甘蔗成熟期测量与甘蔗产量和糖分相关的株高、茎径、锤度和有效茎数4个农艺性状,并进行方差分析、相关分析和聚类分析.[结果]新植蔗与宿根蔗间的梢腐病自然发病率、病情指数和农艺性状田间表现差异极显著(P<0.01,下同);梢腐病发病率和病情指数与株高、有效茎数和锤度呈负相关,其中发病率与株高呈显著负相关(P<0.05),病情指数与株高呈极显著负相关,梢腐病的发生对甘蔗产量和糖分影响大;根据病情指数将161份云瑞种质划分为高抗、抗病、中抗、中感、感病和高感6大等级,其中高抗30份(占18.63%)、抗病54份(占33.54%)、中抗24份(占14.91%)、中感13份(占8.08%)、感病10份(占6.21%)、高感30份(占18.63%);新植蔗和宿根蔗均未发生梢腐病的有11份(占6.83%);聚类分析将86份抗病型种质分为六大类群,第Ⅱ和第Ⅴ类群产量和糖分性状较好,其中云瑞04-145、云瑞09-753、云瑞05-283、云瑞05-733和云瑞10-554等27份材料不仅抗梢腐病,还具有高产高糖育种潜力.[结论]大部分供试云瑞甘蔗种质易感梢腐病,且宿根蔗较新植蔗发病率高、发病更严重.CP×云瑞类型组合具有较好的梢腐病抗病性和高产高糖育种潜力,评价出的27份云瑞甘蔗材料可为甘蔗抗梢腐病和高产高糖育种提供种质来源.     

甘蔗主要品质性状指标分析

以33份甘蔗品种(系)为试材,对甘蔗11个品质指标进行了测定,并应用相关分析、通径分析和因子分析方法对测定数据进行分析.简单相关分析结果表明,甘蔗纤维分与蒸煮液锤度呈极显著负相关、与其他品质指标关系不密切,甘蔗蔗糖分与蔗汁的糖锤度、转光度、视纯度、重力纯度、直接旋光数、转化旋光数、观测旋光度、蔗汁蔗糖分含量呈极显著正相关;偏相关分析结果表明,甘蔗纤维分与蔗汁转光度和重力纯度、甘蔗蔗糖分与蔗汁重力纯度和直接旋光数呈显著正相关;通径分析结果表明,蔗汁转光度、重力纯度和转化旋光数对甘蔗纤维分含量均有直接正效应,甘蔗蔗糖分受蔗汁糖锤度、转光度、重力纯度、直接旋光数、转化旋光数和观测旋光度等6个指标的影响较大;而因子分析结果显示,甘蔗品质指标可用蔗汁糖分、蔗渣糖分和甘蔗成熟度3个主因子代表,其特征累计贡献率达96.14%.     

甘蔗F_1代糖分性状的遗传

研究了甘蔗F_1代群体6个糖分性状的遗传趋势。结果表明,丛含糖量的表型分布呈现偏向高端的近似正态分布,蔗汁蔗糖分、蔗汁转光度、蔗汁锤度、田间锤度和蔗汁重力纯度的表型分布呈现偏向低端的近似正态分布:丛含糖量的基因型变异系数为33.37％-50.82％。基因型变异范围为0.053-0.298kg;蔗汁蔗糖分的基因型变异系数为4.60％-11.66％,基因型变异范围为8.94％-17.97％;6个糖分性状的广义遗传力均较高,为69.61％-73.21％。     

甘蔗品质指标的通径分析和主成分分析

应用相关分析、通径分析和主成分分析方法,对78份粤糖系列甘蔗新品系的15个品质指标数据进行分析。相关分析结果表明,甘蔗蔗糖分除与甘蔗纤维分、蔗渣纤维分没有显著相关外,与其他12个品质指标均有极显著或显著相关性;甘蔗纤维分与出汁率、蒸煮液糖锤度、蔗渣水分、蒸煮液旋光读数、蔗渣糖度和蔗渣纤维分呈极显著相关,与其它7个蔗汁品质指标的相关性不显著。通径分析结果表明,甘蔗蔗糖分主要受蔗汁蔗糖分、蔗汁直接转光度、蔗渣糖度的直接作用和蔗汁转光度、蔗汁重力纯度的间接作用的影响,甘蔗纤维分则主要受蔗汁直接转光度、蔗渣纤维分、出汁率、蔗渣水分的直接作用和蔗汁转光度、蒸煮液旋光读数的间接作用的影响。主成分分析结果表明,13个品质指标可由蔗汁指标因子、蔗渣指标因子和甘蔗水分指标因子等3个主成分因子表示,其特征值累计贡献率达86.52%。     

割手密主要数量性状的主成分及聚类分析

割手密是甘蔗育种中极为重要的野生种质资源。对94份割手密为材料的其主要数量性状进行主成分分析及聚类分析。主成分分析表明,割手密7个数量性状可简化为3个主成分,即植株因子、茎数因子、糖分因子,3个主成分所提供的信息量占全部信息量的82.47%。在主成分分析的基础上,对94份割手密进行聚类分析,将其划分为4大类群:第1类群蔗糖分较高,茎多,植株高,萌芽率高;第2类群综合表现一般;第3类群植株高、茎较粗,分蘖少;第4类群蔗糖份偏低,植株较矮,茎较小,萌芽率低而分蘖率较高。基于割手密茎蔗糖分的聚类分析将94份割手密划分为4大类群:第1类群共22份,为高糖材料,蔗糖分平均为5.63%;第2类群共31份,蔗糖分略低,平均为3.98%;第3类群18份,蔗糖分较高,平均为4.64%;第4类群共23份,蔗糖分平均为3.06%,为低糖割手密。     

甘蔗经济性状的因子分析及品种聚类分析

对14个甘蔗品种2次新植和1次宿根的产量及品质性状进行因子分析和聚类分析,因子分析将11个甘蔗经济性状用4个主因子表示,累加方差贡献率达到91.08%.第1主因子中起主要作用的性状是折光锤度、转光度、蔗汁蔗糖分和甘蔗蔗糖分等糖分因子;第2主因子载荷值较大的性状有甘蔗茎径、单茎重和公顷蔗茎产量指标等产量因子;第3主因子只有公顷有效茎数起主导作用;第4主因子起支配作用是重力纯度和视纯度等衡量甘蔗成熟度的因子.第1主因子与第4主因子有较大的正相关性,与第2主因子有较大的负相关性.根据品种斜交因子得分值,进行系统聚类分析,把14个甘蔗品种分为4类,第1类又分为3个亚类,不同类型品种具有不同的产量和品质特征.     

甘蔗产量性状与品质性状的相关与通径分析

本文通过对甘蔗１３个产量与品质性状的方差分析与广义遗传力分析，除重力纯度外，其他１２个性状在不同的品系（种）间都存在真实的遗传差异，可通过杂交予以改良，且纤维分、田间锤度、公顷合纤维量、茎径属高度遗传性状，重力纯度、出汁率，公顷产糖量属低度遗传性状。通过相关分析表明，茎径和单茎重对产量的贡献是主要的，而对于甘蔗蔗糖分则取决于田间锤度和蔗汁蔗糖分，公顷含糖量却以茎径、单茎重、公顷产量为主要，但也不可忽视甘蔗蔗糖分。通径分析进一步证实：茎径对产量，蔗汁蔗糖分对甘蔗蔗糖分．甘蔗蔗糖分、茎径对公顷含糖量的重要性。此外，也要协调好株高、茎径、公顷有效茎之间的关系和出汁率、甘蔗蔗糖分、纤维分之间的关系，方可达到高产高糖的目的。     

灌溉与干旱条件下甘蔗工农艺性状的相关性分析与品种抗旱性评价

以8个云蔗(CYZ06–407、CYZ05–226、CYZ04–622、CYZ04–724、CYZ03–258、CYZ03–103、CYZ02–588、CYZ01–1413),3个新台糖系列(ROC22、ROC16、ROC10),2个粤糖系列(CYT93–159、CYT00–236),1个桂糖品种(CGT11),1个古巴引进品种(C266–70)等甘蔗品种为材料,设自然降雨(干旱)、正常灌水(灌溉)2个处理,通过测定蔗产量、株高、茎径、单茎重、有效茎、糖产量、蔗糖分、锤度、简纯度、纤维分10个工、农艺性状指标,采用抗旱指数(DRI)、相关分析、主成分分析和聚类分析方法,研究干旱、灌溉条件下甘蔗工、农艺性状间的相关性,并对参试品种的抗旱性、抗旱类型进行综合评价与划分。结果表明:干旱、灌溉条件下,糖产量与蔗产量、有效茎呈极显著正相关,与单茎重呈显著正相关;干旱条件下,糖产量与株高呈极显著正相关;灌溉条件下,糖产量与蔗糖分呈极显著正相关,与纤维分呈极显著负相关;参试品种10个工、农艺性状抗旱指数的主成分析将10个指标简化为产量因子、糖分因子、单株因子和品质因子4个主成分,累计贡献率为86.287%;基于主成分分析结果,对参试品种抗旱性进行聚类分析,将其划分为5个类群,C266–70抗旱性突出,CYZ03–258、CYZ04–622抗旱性强,ROC22、CGT11抗旱性较强,CYT00–236、CYZ03–103、CYZ04–724、CYZ02–588、CYZ05–226、ROC16抗旱性中等,CYZ01–1413、CYT93–159、CYZ06–407、ROC10抗旱性较弱。     

基于农艺性状分级对317份甘蔗种质资源的评价

【目的】采用重要农艺性状快速分级的方法对甘蔗种质资源进行评价,为种质资源的进一步精准评价和杂交利用提供参考。【方法】基于大田试验,在成熟期选择株高、茎径、有效茎、叶部病害程度（花叶病、锈病、褐条病等叶部病害田间自然发病的综合反映）和总体生势等5个重要农艺性状,对317份国内外甘蔗种质资源（2重复）进行分级评价。每个性状分为5级,其中株高以1级为最高,依次递减,5级最矮;同理,茎径以1级最粗,5级最细;有效茎以1级最多,5级最少;总体生势以1级最好,5级最差;叶部病害以1级为无或轻,5级最严重。各性状分级由分级小组成员共同完成。基于农艺性状分级数据,采用方差、广义遗传力、主成分、聚类和判别分析等统计方法,对317份种质资源进行综合评价分析,筛选农艺性状表现优良的种质资源。并在此基础上,采用一次旋光法,对筛选出的优良种质资源甘蔗糖分进行评价。【结果】方差和广义遗传力分析结果表明,317份甘蔗种质各个农艺性状指标分级数据间均存在极显著差异（P<0.01）,广义遗传力在0.61—0.72,其中广义遗传力最高为茎径（0.72）,最低为株高（0.61）。主成分分析结果表明,5个农艺性状可简化为1个主成分因子,即5个农艺性状的综合叠加,且此主成分所提供的信息占全部信息量的63.57%,特征根显著高于其他主成分的特征根之和。基于主成分结果,对317份种质进行聚类分析,将其划分为5类,第Ⅰ类包含20份种质,第Ⅱ类包含97份,第Ⅲ类包含82份,第Ⅳ类包含80份,第Ⅴ类包含38份;农艺性状表现以第Ⅰ类和第Ⅱ类的117份种质资源最优（占全部种质数的36.91%）。聚类结果的逐步判别分析显示,平均判对概率为95.85%。聚类结果充分体现了种质资源在田间试验中的实际表现。基于农艺性状聚类分析结果,对第Ⅰ类和第Ⅱ类共计117份种质的甘蔗糖分进行评价。结果显示,117份种质11月至翌年3月平均蔗糖分在5.0%—17.10%,最高为云蔗09-1601（17.1%）,最低为CP79-318（5.0%）。平均蔗糖分15.0%以上的种质有43份,其中有11份超过16.0%。【结论】株高、茎径、有效茎、叶部病害程度和总体生势等是反映甘蔗种质资源田间表现的重要农艺性状指标。基于重要农艺性状快速分级的方法可以作为大量甘蔗种质资源评价的另一途径。     

385份甘蔗种质资源的表型评价

【目的】对比385份甘蔗种质资源的表型性状特征,为挖掘和利用广西蔗区的优良甘蔗种质资源及选育适应性强的甘蔗品种提供参考依据。【方法】在田间以桶栽方式种植385份来源于我国广西、广东、云南和台湾及美国的甘蔗种质资源,在甘蔗成熟期早期对有效茎数、茎径、叶长、叶宽和锤度等5个重要表型性状进行测量、差异分析及相关分析,综合评价其表型性状表现,筛选出适应性强的优良甘蔗种质资源。【结果】不同地区来源的甘蔗种质在5个表型性状上表现出较大差异,具有丰富的遗传多样性。表型演进趋势分析结果表明,我国广东和云南及美国甘蔗种质的锤度整体呈上升趋势,在世代4或世代5达到最高值;我国广西和云南及美国甘蔗种质的叶长都出现不同幅度的增加。相关分析表明,叶长与锤度、有效茎数呈显著正相关(P<0.05,下同),而与茎径呈极显著正相关(P<0.01,下同);叶宽与叶长呈显著正相关,而与茎径呈极显著正相关;锤度与有效茎数呈极显著正相关,但与茎径呈显著负相关。根据欧式距离进行聚类分析,将365份甘蔗种质材料分为11个类群,其中,桂糖23号、桂糖32号、桂糖37号、桂糖44号等14份甘蔗种质被划分为第Ⅴ类群,在锤度、...     

保水剂对甘蔗产量和品质的影响

研究了保水剂对甘蔗产量、品质的影响。结果表明,抗旱性不同的甘蔗品种在施用保水剂后,产量都增加了。蔗汁蔗糖分、蔗汁重力纯度、蔗汁锤度也都相应提高,而3个品种的蔗汁还原糖分都下降,说明蔗汁品质明显改善。因此,此项技术措施可以在甘蔗生产上推广应用。     

甜高粱种质资源主要农艺性状的主成分及聚类分析

为了解甜高粱种质资源的多样性,充分挖掘利用其有益基因,提高甜高粱育种效率。本试验对15份甜高粱种质资源的7个农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分及聚类分析。结果表明,7个农艺性状中锤度变异系数最大,为31.22%;茎粗变异系数最小,为7.73%。相关性分析结果显示,株高与茎粗呈极显著负相关,与穗粒重、千粒重呈弱负相关;锤度与其它6个性状相关性较弱。主成分分析结果表明,株型因子、籽粒产量因子、锤度因子累计贡献率达83.115%,可基本反映7个农艺性状的遗传信息。通过聚类分析将15份甜高粱种质资源分为4大类,各类群间农艺性状差异明显,其中第Ⅲ、第Ⅳ类群性状优良,可作为核心种质资源进一步挖掘利用。     

云南甘蔗创新亲本的遗传力和配合力研究

本文选用11个云南甘蔗创新亲本与国内外常用亲本杂交,配制组合26个,研究了云南甘蔗创新亲本有性杂交世代主要性状的遗传效应.结果表明,云南甘蔗创新亲本及组合选配方式对后代的影响存在显著差异;对主要性状遗传力贡献的大小为组合(86.7 %)>父本(79.3 %)>母本(58.4 %);后代主要性状的遗传力大小顺序为锤度>有效茎>蔗产量>茎径>糖产量>株高;在11个云南甘蔗创新亲本中,云瑞03-417、云瑞99-113、云蔗97-84和云蔗03-97等作为母本,云蔗71-790、云蔗89-351、云蔗94-343和云瑞99-151等作为父本后代糖产量、蔗产量或锤度的一般配合力大,可分别作为高产或高糖母本和父本加以利用;云蔗03-97×ROC10、CP72-1210×云89-351、CP77-1776×云瑞99-151、CP84-1198×云蔗91-790、粤糖93-159×云蔗94-343、云瑞99-151×PS45和云瑞99-155×内江86-117等组合后代蔗、糖产量及锤度表现佳,特殊配合力(SCA)强.