主成分分析在玉米区域试验中的应用

为了综合评判玉米杂交组合在区域试验中的优劣,选出综合表现优良的杂交种进行审定、推广与应用,特对11个玉米新组合的穗重、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖、百粒重、含水量、单穗粒重和产量进行主成分分析,并且筛选少数几个互相独立的变量,对原来复杂性状组合进行综合评判。结果表明:Q5、Q6和Q9在主成分1中表现最好,即为他们在产量综合表现中最优异;Q3、Q8和Q7在主成分2中表现最好,表示在行粒数方面表现较好;Q6、Q11和Q4在主成分3中表现最好,表示在百粒重与穗长方面表现较好;Q5、Q11和Q4在主成分4中表现最好,表示在穗粗方面表现最好;Q5、Q6和Q3在综合得分因子中得分最高,表示他们在区域试验中综合表现最好,可进入进一步的试验筛选。同时,主成分分析法可以很好的应用于玉米区域试验的品种鉴定与筛选,并取得较可靠的分析结果,为玉米品种区域试验的综合评价提供一种新的方法。     

云南保山玉米品种联合体区域试验结果综合分析

[目的]综合分析云南省保山市2016年玉米品种联合体区域试验结果,为玉米品种的选育改良和推广应用提供参考.[方法]利用方差分析、主成分分析和聚类分析对2016年北玉玉米品种联合体国家区域试验(西南春播组)7个参试品种(含对照种)在保山试点的产量、抗性、果穗性状及农艺性状等进行综合分析.[结果]方差分析结果表明,7个参试品种中,6个品种的产量均显著高于对照(P<0.05),其中民生5961和周玉0913产量最高.主成分分析结果表明,对产量和品种综合评判影响较大的主成分有4个,其中第一主成分主要包含穗长、灰斑病、穗粗和株高因子,第二主成分主要包含双穗率和百粒重因子,第三主成分主要是出籽率因子,第四主成分主要为倒伏率因子.通过聚类分析可将7个品种聚为四大类:第I类为民生5961,综合表现突出;第II类包括金秋7209和周玉0913,综合表现较优;第III类为康农玉508,综合表现中等;第IV类细分为2个亚类,第IV-1亚类包含中单888和金白玉2号,综合表现较差;第IV-2亚类为对照种渝单8号,综合表现最差.[结论]7个参试玉米品种中,民生5961、金秋7209和周玉0913综合表现优良,建议在保山地区扩大示范种植.     

四川攀西地区夏玉米主要农艺性状主成分与聚类分析

为筛选出适宜四川攀西地区栽植的高产玉米品种,选取省内外12个夏玉米品种在当地进行引种试验,根据株高、穗位高、穗长、穗粗、穗轴粗、秃尖长、穗行数、行粒数、穗粒数、穗粒重、出籽率、百粒重、籽粒长度及单穗重14个农艺性状进行主成分与聚类分析。结果表明:通过主成分分析提取4个主成分,即穗重因子、穗型因子、粒重因子及穗位高因子,以上4个因子提供了92.204%的信息量。利用4个主成分因子进行系统聚类,将12个玉米品种分为4大类:第1类品种为先玉1171,第2类为华玉13,第3类包括长城799、川单15、中玉335、屯玉27及凉单4号,第4类包括西抗18、贵农玉898、华农玉998、鄂玉16及新中玉801。其中,第1、2类品种产量较高,适宜在当地推广种植;第3类品种产量较低;第4类品种产量中等,需要进一步探索其配套的高产栽培措施。     

基于玉米产量及籽粒相关性状的GGE双标图分析

通过GGE双标图法分析了7个玉米新品种在5个试点的产量及籽粒相关性状,为玉米新品种鉴定、各优良品种的区域布局,及玉米育种实践提供参考。通过GGE双标图法分析了7个玉米新品种在5个试点的产量及籽粒相关性状,分析各品种各个性状的适应性、表现及稳定性;同时分析相应试点的分辨力及代表性。ZP122为百粒重高且较稳定品种;盛农4号为产量最高且稳定性相对较好的品种;盛农4号和水玉108为穗长表现优异品种,前者穗长最长,稳定性稍差,后者穗长稍差,稳定性最好;盛农4号为穗粗最为理想品种;水玉108为行粒数最多且稳定性较好的品种。威宁县卯家村、盘县沙坡村和赫章县桃园村3试点百粒重代表性和分辨力较强;大方县关井村为产量分辨力最高试点,赫章县桃园村为代表性最好试点,但分辨力稍差;盘县沙坡村和水城县小河村2试点穗长代表性和分辨力均最为理想;大方县关井村和水城县小河村2试点穗粗代表性和分辨力都很高;盘县沙坡村和赫章县桃园村2试点穗行数分辨力和代表性均最好,但二者可能存在试点重复设置的问题。各品种不同性状间适应性及稳定性都存在一定的差异,显示出了较高水平的基因多样性。不同试点之间代表性和分辨力存在一定的差异,GGE双标图在玉米产量及籽粒相关性状分析方面比较直观而且有效。     

基于PCA方法的夏玉米穗部性状综合评价

为了探究不同年际间夏玉米穗部多性状统计数据的内在关联规律,以晋南地区品比圃鉴定2个玉米对照品种和7个杂交组合为研究对象,调查2011—2013年3年间11个玉米穗部性状因子的数据,通过主成分分析,提取3~4个主成分,评价各杂交组合在穗部性状上的数量差异。结果表明,不同年际间提取的各主成分侧重反应的穗部性状分量各有不同,但在分别构建主成分评价函数后,主成分评价得分表现相似的变化趋势;与对照品种(‘郑单958’、‘先玉335’)相比,杂交组合PB6和PB7综合主成分得分较高,表现出优异的综合穗部性状信息,存在一定的增产潜力。因此,可将主成分分析作为玉米常规育种的辅助数据分析手段,提高育种效率。     

黄淮海区玉米品种主成分分析和遗传距离测定及其适应性评价

为了更精准地鉴定黄淮海区玉米品种的适应性,对34个玉米品种进行主成分分析、遗传距离测定与聚类分析。结果表明,倒伏率、秃尖长、行粒数、百粒重变异丰富,生育期、出籽率、穗粗变异相对较小;遗传多样性指数(H′)百粒重与出籽率最高,倒伏率最低;二阶聚类性状指标BIC变化量在-4.461-193.532之间,距离测量比率在1.008%～3.329%之间。通过主成分分析把34个玉米品种的性状指标分成5个主成分,其累计贡献率达71.99%,以前5个主成分得分值为指标进行主成分二维排序,对34个玉米品种在特定因子性状上的差异进行分析。对34个玉米品种进行遗传距离测定及聚类分析,34个品种可分为3大类(D²=15),第Ⅰ类群有24个品种属于营养旺盛生长类型品种,第Ⅱ类群有4个品种属于丰产类型品种,第Ⅲ类群有6个品种属于适合机械收获类型品种;以欧式距离(D²=5)把34个品种划分为12个类群,分析表明地理远缘玉米品种在遗传上不一定远缘,由于选择方向不同近缘品种可能成为遗传远缘品种。结合主成分分析、遗传距离测定和聚类综合评价,品种驻玉216、驻玉927、伟科812...     

基于主成分分析的青贮玉米品种生产性能的综合评价

以主成分分析为基础,对2004年全国青贮玉米南方区试点的42个品种的生产性能进行了综合评价,以减少相关性状对青贮玉米区试品种综合评价的影响．结果表明:用于评价的生育期、株高、穗位高、成熟时绿叶数、收获时乳线位置、鲜重、含水量、干重和籽粒产量9个性状之间存在相关性;5个主成分(生物产量、籽粒产量与含水量、收获适期、收获品质和植株高度)解析了原变量87．23％的变异信息,用这5个相互独立的因子对42个品种进行综合评价表明,42个待评品种中有31个品种的综合评价得分高于3个对照的最高综合评价得分,其中云优78、雅玉15、YA74872、DH3930、 YA0482、渝3137、科多4号、辽627、宜22-5和南2260分别排在1～10位．     

襄阳市夏玉米品种遗传多样性分析和综合评价

为充分了解和评价湖北省襄阳市种子市场上推广应用较好的夏玉米（Zea mays L.）品种的优良特性和综合表现,为该地选育、推广优良夏玉米品种提供参考依据,对襄阳市种子市场上推广应用较好的20个夏玉米品种的13个农艺性状进行了遗传多样性分析及综合评价。结果表明,13个性状的变异系数为3.77%～58.67%,其中出子率的变异系数最小,秃尖长的变异系数最大;各性状遗传多样性指数变化幅度为1.59～1.97,果穗直径的遗传多样性指数最小,百粒重的遗传多样性指数最大,但整体来说各性状的遗传多样性指数都较小,品种遗传变异丰富程度一般。主成分分析中5个主成分因子累计贡献率达89.897%,并以此建立综合评价模型,计算品种综合得分,结果显示得分较高的夏玉米品种有先之源66、鼎优220和沃玉3号。夏玉米品种的聚类分析结果表明,20个品种可以划分为六大类。     

旱作区中早熟玉米品种比较与筛选

为筛选出甘肃干旱半干旱地区的高产、优质的玉米新品种,2019年从省内外引进17个玉米品种,以肯玉10号为对照,比较了参试玉米品种的生育期、丰产性与适应性。结果表明,参试玉米品种不同生育期时期都有所不同,生育期介于 135-163d之间,以肯玉10号生育期135d最短,成熟的品种有肯玉10号、金穗701、高玉2100、高玉2300,整体来讲玉米品种生育期短对应株高也较低,生育期较长的品种株高也较高;穗行数与穗粗以陇单4号最高,穗长与穗粒数以陇单339最高,单穗粒重与百粒重以高玉2100最高,玉米品种产量范围在5148.00～10006.18kg/hm²,增产幅度在-38.19%～25.71%,产量与综合形状表现较好的品种有高玉2100、高玉2300、隆丰211。     

区域试验玉米品种(系)产量稳定性和适应性的GGE双标图分析

为准确评价区域试验玉米品种(系)产量稳定性和适应性,研究采用GGE-biplot软件对2012年恩施州玉米品种区域试验11个参试玉米品种(系)和8个试点的试验数据进行分析。结果表明,在主要农艺性状中,产量与穗长、穗粗、百粒重、秃尖长和穗行数呈正相关。在参试玉米品种(系)中,恩玉单8号、G1004和HS10375具有较高产量和较好稳定性。在各区域试验点中,来凤、鹤峰区试点具有较强的品种鉴别能力和生态代表性。GGE双标图能够直观、简洁地显示玉米品种高产性、稳产性和区试点鉴别力、代表性,可为玉米品种鉴定和推广提供参考依据。     

43个玉米品种在新疆吐鲁番旱区表现和抗旱类群划分

目的 基于形态指标和产量指标,将43份引进玉米品种划分为不同群体,并筛选出适合新疆旱区种植的玉米品种。方法 以43个玉米品种为材料,测定其在干旱胁迫下株高、穗位高、茎粗、单株穗数、穗长、穗粗、穗行数、穗粒重、百粒重、籽粒产量以及茎叶鲜重和茎叶干重等12项指标。运用相关分析、主成分分析、聚类分析、逐步判别分析和多元方差分析等方法综合评价多个玉米品种的抗旱性能。结果 12项数量性状间存在一定的相关性和信息的重叠,35对数量性状的相关系数达极显著水平,21对数量性状相关系数达到显著水平。前3个主成分代表了43个玉米品种的12项数量性状71.02%的信息,其贡献率分别为27.49%、27.41%和16.12%。其中,第一主成分是营养体生长状况,包括株高、穗位高、茎粗和茎叶重量;第二主成分是生殖生长状况,包括穗数、穗长、穗粒重、百粒重和产量;第三主成分是穗行数和穗粗。当类间距离为4.5时,43个玉米品种被聚为5大类。其中,第Ⅱ类属于高产品种,包含3个品种;第Ⅲ类属于中高产品种,包含7个品种;第Ⅳ类属于中产品种,包含10个品种;第V类属于中低产品种,包含19个品种;第Ⅰ类属于低产品种,包含4个品种。42个玉米品种被正确判别,判对概率为97.67%;1个玉米品种被误判,误判率为2.33%。结论 类群划分的结果准确可靠,选育的第Ⅱ类和第Ⅲ类玉米品种能够显著的增产,玉米育种在抗旱性方面进展明显。玉米正播模式引种,辽单145和辽单1211;复播玉米品种郑单958最佳。     

河北省玉米地方品种农艺性状的遗传分化

以330份不同来源的河北省玉米地方品种为分析材料,对12个农艺性状进行主成分分析和聚类分析。结果表明:河北省玉米地方品种不同个体间各性状均有明显差异,变异系数较大,其中,穗位高的变异系数最大(28.52%),千粒重和株高次之(变异系数分别为26.73%和19.32%)。聚类分析将参试材料划分为5个类群,类群与品种来源地无明显关系。主成分分析结果表明:穗位高、株高、生育日数、主茎叶片数、穗长、穗粗和千粒重,是造成河北省玉米地方品种农艺性状分化的主要因素。     

复播玉米品种主要农艺性状与产量的相关分析

选用不同类型的夏玉米品种进行了种植比较,研究其在当地（阿拉尔）特定气候条件下的主要生长性状与产量性状之间关系,进而筛选出适合南疆夏种的玉米品种。结果表明：夏玉米产量与生育期长短显著相关,并且与穗部呈正相关的性状大小排列为单穗重〉穗粒数〉穗长〉百粒重〉双穗率,与生长形态呈正相关的性状大小排列为穗位高度〉空秆率〉株高。因此,在选择夏玉米品种时首先要考虑生育期,以保证能正常成熟为准,并应注意对穗重较高、穗粒数较多、穗长较长、穗位较低等性状的考察。早熟品种新玉29和新玉13号产量表现较好,可为南疆复播玉米品种,但应注意防止新玉29号的后期倒伏。     

玉米杂交组合性状及产量的多重分析

【目的】 研究32份玉米组合农艺性状与产量多重比较,分析影响性状的遗传因子,选择最有效的育种方法。【方法】 选用4个玉米自交系为测验种,8个自交系为被测系,按照不完全双列杂交设计,组配32份组合。测定玉米杂交种穗长、穗粗、产量、轴粗、粒长、百粒重、穗行数、秃尖长、生育期等11个农艺性状,并采用变异性、相关性、通径、主成分和聚类分析进行比较和评价。【结果】 参试材料的11个农艺性状的变异系数7.31％~69.85％;穗粗、百粒重、行粒数和穗长对产量呈极显著正相关（r=0.744 2、0.733 0、0.621 6和0.634 8）,秃尖长与产量间呈负相关（r=-0.012 6）;穗行数、穗长、百粒重、穗高、茎粗、轴粗、株高本身的直接效应对产量有正向作用,秃尖长、轴粗、行粒数本身的直接效应对产量有负向作用;对产量贡献大小排序为穗行数因子>穗长因子>百粒重因子>籽粒长因子。32份材料可划分为4 个类群,依据各类群的特点进行品种选育。【结论】 在玉米育种材料筛选时,果穗行粒多、果穗轴粗和秃尖小的育种材料,要关注百粒重,并与其他性状间的关联,充分挖掘种质资源潜力,选育出优异的玉米品种。     

山西谷子品种主要农艺性状的相关和主成分分析

为了明确山西谷子品种主要农艺性状间的关系,采用相关分析和主成分分析方法对11个山西谷子品种的10个农艺性状进行分析。结果表明：农艺性状的变异范围为1.94%~13.39%,各农艺性状的变异程度由大到小依次为单穗重、穗粒重、产量、穗长、株高、千粒重、出苗期—抽穗期天数、抽穗期—成熟期天数、出谷率、生育期。抽穗期—成熟期天数、单穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等5个性状指标与产量呈正相关,其中,抽穗期—成熟期天数与产量呈显著正相关(P<0.05),出苗期—抽穗期天数与抽穗期—成熟期天数呈极显著负相关(P<0.01),出苗期—抽穗期天数与生育期呈极显著正相关(P<0.01)。在所有的主成分分析中,主要集中在前3个主成分,其累积贡献率达75.20%。在对高产品种综合性状评价和选育过程中,穗粒重是提高产量的关键,但同时也应注重对其他性状的综合考虑,注重选择单穗重偏高、株高偏低、生育期、穗长和出谷率适中的材料。     

近五年陕西省春播玉米区试品种主成分变化趋势

探求2010—2014年间陕西省春播玉米区试参试品种的主成分变化趋势,为陕西省玉米审定制度改革、玉米区域试验开展和品种审定提供理论依据。选取2010—2014年间参加陕西省春播玉米区试的每组产量排名前三的品种,依年份为单位选取主成分并计算其平均值,横向比较5年间参试玉米品种的主成分变化趋势。①参试品种生育期呈现递减趋势,累计减少6.17天,年均减少1.23天;②株高和穗位高呈现递减趋势,株高累计降低0.42 m,年均降低0.106 m;穗位累计降低0.3 m,年均降低0.0758 m;③穗长曲折降低,有维持到18 cm左右的趋势;百粒重总体呈曲折减小趋势,累计减少3.23 g,年均减少0.81 g;穗行数基本在16行左右,行粒数基本在37粒左右。④株型以紧凑型为主,粒型以马齿型为主,粒色全是黄色。从主成分变化分析可知5年间陕西省春播玉米区试的参试品种逐渐向高产、抗倒、耐密和适宜机械化方向发展。     

利用河南-海南两地三季生态差异鉴定玉米品种丰产稳产性

【目的】加快高产稳产广适性玉米杂交种的筛选鉴定。【方法】在河南郑州-海南三亚设置6种鉴定试验环境,于2011—2012 年对11个玉米新品种（组合）进行3个生产周期的试验研究,通过与2011年河南9个试验点鉴定试验结果的对比,研究了两地生态环境条件的差异以及两地三季玉米主要性状的生态稳定性和相关性。【结果】河南-海南两地生态环境条件差异较大,与河南相比,玉米生长期间海南一期和海南二期光照时数较河南分别增加2.69%和11.17%,平均温度分别增加-0.39%和11.02%,降雨量分别减少15.49%和8.15%。两地的能量来源河南以短波辐射为主,海南一期、海南二期以长波辐射为主。11个品种（组合）生育期海南一期、海南二期平均分别较河南延长5.7 d和缩短7.02 d。玉米主要性状在两地的表现存在一定的相关关系。利用海南的自然条件可对品种的生育期、株高、穗粗、秃尖长、穗行数、雄穗分枝、穗位叶长和基部第三茎节长进行有效鉴定,且除出籽率之外,在海南二期选择更有效。对穗位高、穗长、行粒数、穗粒数、千粒重、产量、茎节数、穗位叶宽、基部第三节茎粗等的选择标准应适当放宽,选择应以河南为主。青枯病、锈病适合在海南鉴定,叶斑病、粗缩病适合在河南鉴定。鉴定结果河南-海南两地表现一致。6种鉴定试验环境中,河南适宜密度、海南二期旱瘠处理鉴定效果最好,兼具较强的鉴别力和较好的代表性,海南二期正常管理和海南一期正常管理次之,河南高密度和海南一期旱瘠处理适合淘汰稳定性差的品种。不同品种产量在各鉴定环境条件下表现差异较大。仅仅利用一种生态环境或者任意一种鉴定环境都不能对品种的综合性能进行很好地评价。【结论】在海南对玉米新品种（组合）部分性状的选择是有效的,利用河南-海南一年两地三季相结合的方法能够对玉米新品种（组合）的丰产稳产性进行更有效地鉴定。     

谷子产量相关性状的主成分分析

利用主成分分析方法,分析了13个谷子品种10个性状的遗传关系。结果表明：株高、穗长、单穗重、千粒重和产量变异系数较大,出谷率和生育期变异系数较小;产量与出谷率、单穗重和穗粒重等呈正相关;前4个主成分对变异的累积贡献率达85.67%。     

不同玉米品种穗部性状及产量的灰关联评价研究

为了综合评价16个玉米引种品种在当地农业生态环境的适宜性,通过大田栽培试验采集穗部性状及产量因子数据,采用灰色关联分析方法,研究分析9个穗部性状及产量的灰关联度,构建综合评价模型对参试的16个玉米品种作综合比较。结果表明,穗粗与出籽率、行粒数与出籽率、单穗粒重与单穗重是灰关联度最大的3对性状;与产量关联度最大的3个性状是出籽率>行粒数>百粒重;灰关联权重模型评价排名前面的品种为‘浚单29’>‘先玉335’>‘晋单55’>‘郑单958’>‘浚单26’,且加权关联度评价模型和平权模型表现相似的变化趋势。在玉米育种实践中,应在保证出籽率、行粒数、百粒重三个性状优良的基础上协调其他各穗部性状综合筛选玉米新品种。灰关联综合评价分析可作为一种有效的数据统计手段,应用于玉米新品种引种及适地栽培推广实践,从而能更科学地服务于当地农业生产。