基于主成分分析和聚类分析的南通地区芋种质资源品质性状研究

以24份南通地区芋种质资源为材料,采用主成分分析和聚类分析方法对其9个主要品质指标进行分析。结果表明:不同来源种质材料的品质性状存在一定程度的变异,其中直链淀粉含量变异系数最大,为47.92%,属中等变异;含水量变异系数最小,其次为淀粉含量、粗蛋白含量,属弱变异,其他指标均为低等变异。主成分分析表明,9项指标反映的芋品质可用3个主成分来表示(累积贡献率达91.045%);在欧式距离D~2=8.96时,可将24份芋种质资源分为3个类群:第Ⅰ类以如皋地区为代表,第Ⅱ类以海门地区为代表,第Ⅲ类以通州等地为代表,说明芋种质资源的品质性状受土壤、气候等地域差异影响。     

基于主成分和系统聚类分析的烤烟种质资源化学品质评价

[目的]评价烤烟种质资源的化学品质,筛选出化学品质优良的烤烟种质资源,为烟草育种亲本选择及其种质资源有效利用提供参考.[方法]对124份烤烟种质资源的10项化学指标进行标准化处理,并进行主成分分析和系统聚类分析,以普遍认可的烟叶化学成分适宜范围衡量各种质资源的烟叶化学品质.[结果]第I类的主成分综合得分为2.040,包括42份种质,其化学品质特点是还原糖、总糖、总氮、烟碱、氮碱比、糖碱比、蛋白质和两糖差等主要化学成分指标适宜,钾较高,综合化学品质好,多数审(认)定品种和优质资源被聚在此类;第II类的主成分综合得分为2.450,包括7份种质,其化学品质特点是总糖、还原糖、总氮、烟碱、糖碱比、氮碱比和蛋白质等指标适宜,化学成分协调,烟叶品质较好;第III类的主成分综合得分为-1.360,包括20份种质,其化学品质特点是总氮适宜,糖碱比、烟碱、总糖和还原糖较适宜,但钾、氯、两糖差和蛋白质等的标准化值不适宜,综合化学品质中等;第IV类的主成分综合得分为-1.180,包括11份种质,其化学品质特点是总氮、钾、氯适宜,总糖、还原糖和氮碱比较适宜,综合化学品质中等;第V类的主成分综合得分为-0.110,包括13份种质,其化学品质特点是总氮、烟碱、氯和氮碱比适宜,总糖、还原糖、糖碱比和两糖差较适宜,但钾含量较低,品质较好;第VI类的主成分综合得分为-1.380,包括23份种质,其化学成分特点是总糖、还原糖、总氮、蛋白质和糖碱比适宜,烟碱、钾、氯和氮碱比较适宜,其余指标不适宜;第VII类的主成分综合得分为-3.700,包括8份种质,其化学成分特点是氮碱比适宜,总氮、氯和钾较适宜,其余指标不适宜.[结论]各类烤烟种质资源的化学成分存在明显差异,其中金星6007、白花205、春雷一号、春雷三号、G-28、中烟90、K326、Kutsaga 51E、保山团叶、寸茎烟、潘圆黄、581永定一号、吉烟7号、Kutsaga E1、SC58、T.I.706和朝鲜抗赤等化学品质较好的种质资源,可作为亲本材料用于烟草新品种选育.     

不同杨梅种质叶片特性和果实品质综合评价

测定了浙江兰溪市12个不同杨梅种质叶片生长和果实品质特性，采用主成分分析法对12份杨梅种质果实品质进行综合评价研究，筛选出优质杨梅。结果表明，不同种质间叶片特性存在差异，Y3杨梅叶片形态小，热耗散能力强，受到环境胁迫程度相对低，生长状态最为健康；Y11杨梅叶片生长形态最大；荸荠种(Y12)叶绿素含量相对指数和花青素含量相对指数最高。果实品质主成分分析提取到2个主成分，累计方差贡献率达到80.80%。以每个主成分对应的特征值占总特征值的比重作为权重，构建主成分综合模型，综合得分排名前3的杨梅品种分别为Y7、Y10、Y6。综合叶片与果实品质数据，Y7具有叶片形态大、果实品质优良的特性，可作为育种新材料进行应用。     

薏苡种质的主要营养组分特征及综合评价

【目的】薏苡品质评价是其加工和综合利用的重要环节,建立合理的薏苡品质评价方法,发掘和筛选薏苡优异资源,为薏苡的品质改良提供基础材料。【方法】以86份不同产地的薏苡地方种质为试验材料,测定薏苡籽粒中的淀粉、脂肪、蛋白质和氨基酸主要营养组分指标,采用相关性分析、隶属函数转化和主成分分析,综合评价薏苡的主要营养品质特征。【结果】86份薏苡种质的淀粉、脂肪、蛋白质、必需氨基酸含量均存在一定的差异,14种营养组分的变异系数在5.01%-116.90%;8种必需氨基酸平均含量为0.33%-2.47%,亮氨酸含量最高,赖氨酸为第一限制性氨基酸。糯性种质35份,占所有种质的40.70%;34份种质的脂肪含量≥8%,8份种质的蛋白质含量≥20%,昌黎薏米、昌黎黑川谷的总氨基酸含量高。相关性分析发现,总淀粉含量与直链淀粉含量显著正相关,与支链淀粉显著负相关;支链淀粉与脂肪含量显著正相关,脂肪含量与蛋白质含量、总氨基酸和丝氨酸含量之间呈显著正相关,必需氨基酸之间多存在显著相关关系。主成分分析将14个营养品质指标简化为4个主成分因子,蛋白质、总氨基酸和5种氨基酸组分为第一主成分决定因子,蛋氨酸、赖氨酸、丝氨酸组分为决定第二主成分的决定因子,直链淀粉、支链淀粉和脂肪组分为第三主成分决定因子,总淀粉组分为第四主要决定因子。4个主成分贡献率分别为48.333%、16.571%、16.011%和6.146%,累积贡献率为87.061%,并根据各因子隶属函数值、权重的确定,以计算出综合评价值的大小反映供试材料营养品质综合评价排名。主成分分析将关系复杂的营养成分指标简化为少数彼此独立综合因子,能够比较客观地对薏苡品质进行评价。【结论】薏苡营养组分变异类型丰富,必需氨基酸组分齐全,并存在糯性、高蛋白和高脂肪的种质变异类型,筛选出综合品质评价得分较高的10份种质：昌黎薏米、昌黎黑川谷、义县农家种、台湾花壳、贵州薏苡、安国五谷、辽宁本地薏苡、承德薏苡、盘县五谷和花甲六谷。     

二十二份毛花猕猴桃种质资源果实品质的主成分分析与综合评价

为了更好地了解毛花猕猴桃种质资源的多样性,测定了浙江省丽水市境内22份毛花猕猴桃种质的8个品质指标,进行了变异分析、主成分分析、聚类分析和综合评价。结果表明,果实品质指标差异较大,单果质量的变异系数最大(38%);果实横径的变异系数最小(11%);聚类分析结果表明,22份毛花猕猴桃种质可以分为两大类,其中第一类种质果实的可溶性固形物含量、可滴定酸含量、维生素C含量均高于第二类,第二类种质果实的固酸比稍高于第一类;主成分分析表明,前三个主成分贡献率达85.04%,可综合反映果实品质信息;综合评价结果显示,LD-18、L-74、L-27、L-19、L-73这5个单株果实综合性状表现优良。综上所述,丽水市境内毛花猕猴桃种质资源果实性状具有丰富的多样性,为新品种的选育和果实品质改良提供了重要的参考依据。     

日本甜柿不同品种综合评价体系构建与应用

选取12个日本甜柿品种的果实性状、SPAD、果实品质等12项性状指标,运用主成分分析法综合评价日本甜柿不同品种的性状表现.结果表明:选取的4个有效主成分反映出了全部指标79.934 6%的信息,计算出各主成分的因子得分,构建了综合评价模型,得出了12个日本甜柿品种性状表现的综合得分,筛选出了阳丰、富有和次郎3个综合性状表现较好的日本甜柿品种.该主成分分析法评价结果具有全面性和科学性,与生产实际表现一致.     

枸杞主要品质性状的主成分分析与综合评价

利用SPSS 19.0软件对枸杞(Lycium L.)果实的VC、棕桐酸、油酸含量等主要品质性状进行主成分分析和聚类分析。主成分分析结果表明,将10个品质性状综合成4个主成分因子,可代表枸杞品质81.85%的原始数据信息量;聚类分析结果表明,15份枸杞种质资源可划分为4大类,各类别品质间的遗传距离较大。利用主成分分析和聚类分析进行枸杞品质性状的综合评价,可为枸杞亲本利用和品质育种提供重要的科学依据。     

丝瓜种质资源主成分与聚类分析

对60份丝瓜种质资源的植株、果实等16个农艺性状进行主成分分析和聚类分析。结果表明,60份丝瓜种质资源变异系数范围在0~111%;多样性信息指数在0~2.037。各个材料之间的变异系数和多样性指数各不相同,但总体上60份丝瓜的变异程度和多样性较高。通过主成分分析,提取出5个农艺性状的指标。判断有棱丝瓜和普通丝瓜的因子、果肉因子、果形因子、熟性因子、外观品质因子。根据种质间遗传聚类丝瓜分为有棱丝瓜和普通丝瓜两大类。     

蒜黄种质资源农艺性状的综合评价及聚类分析

通过对15个蒜黄种质资源的12个数量性状进行主成分分析和聚类分析,旨在建立蒜黄品种的综合评价标准.结果表明,不同蒜黄材料间性状变异程度较大,变异系数为7％～29％;性状间存在不同程度的相关性,其中产量与株高、叶长显著相关,与地上部假茎长极显著相关,生长指标与产量间信息重叠.主成分分析法将蒜黄的12个数量性状综合为4个指标,即蒜黄生长因子、产量因子、口感因子和风味因子,集中了原始性状79％以上的信息.依据主成分贡献率大小进行综合评判,选择植株高大、叶片肥大、产量高、纤维素含量高、大蒜素含量高的蒜黄作为优质材料.通过聚类分析将供试材料分为3个类群,对照主成分分析综合评价得分情况可知,类群Ⅰ的综合性状表现相对较好,类群Ⅱ的表现中等,类群Ⅲ的表现则较差.     

4 份引进诺丽种质果实品质性状多样性分析

以4份诺丽种质资源为试验材料,采用主成分分析法对其单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、可食率、果汁率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比、维生素C含量、还原糖含量和pH等12个数量性状进行多样性分析,就其品质表现进行综合评价。结果表明:不同诺丽种质的果实品质性状存在显著差异,具有丰富多样性。多样性研究结果表明,4份材料的12个数量性状变异系数介于1.76%~41.61%之间。相关性分析结果表明,一些果实性状间存在显著或极显著相关。主成分分析结果表明,12个数量性状综合成为3个主成分。根据主成分综合排序表明,yitc-N1、yitc-N2、yitc-N3、yitc-N4果实品质的综合评分分别为-1.00、-1.85、1.08和1.76,说明yitc-N4果实品质综合表现优良,其次是yitc-N3。     

不同品种大樱桃果实品质的评价

以贵州省威宁地区种植的5个大樱桃品种为试材,探讨品种间果实外观及内质指标的差异显著性,并对品质进行综合评价,旨在为大樱桃引种栽培提供参考。结果表明:不同品种间单果质量、可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比等12项果实品质指标差异显著。单果质量与可溶性固形物、可溶性糖、糖酸比及固酸比,可溶性固形物与横径,固酸比与糖酸比、可溶性糖,呈显著相关性;12项指标反映的品质可用3个主成分来表示,累计贡献率达93.55%,第1主成分值在综合品质评价上起关键作用,5个大樱桃品种中布鲁克斯和斯帕克里综合品质较优,桑提娜属中等,黑珍珠和艳阳较差。     

大蒜种质资源农艺性状分析及综合评价

【目的】分析大蒜种质资源的农艺性状,并对大蒜种质资源进行初步鉴定及综合评价,以期全面了解大蒜种质资源特性,对今后开展大蒜种质资源遗传多样性分析、创新利用及新品种选育提供理论参考。【方法】对184份大蒜种质资源的株高、假茎直径、叶长、叶宽和单头鳞茎重等12个农艺性状进行调查,计算其变异系数,并进行相关分析、主成分分析和聚类分析。【结果】184份大蒜种质资源的12个农艺性状变异系数为14.072%~67.993%,其中,假茎直径、叶长、叶片数和鳞茎盘厚的变异系数均大于40.000%。相关分析结果显示,大蒜种质资源不同农艺性状间存在不同程度的相关性,其中鳞茎高、鳞茎横茎、鳞茎盘直径、鳞芽背宽和鳞芽高是影响蒜头产量的主要农艺性状。主成分分析结果显示,大蒜种质资源表型性状的绝大部分信息包含在前4个主成分因子,累计贡献率为76.226%,主要因子为鳞茎横径、株高、单头鳞茎重、鳞芽高、鳞茎高、鳞茎盘厚和叶片数。聚类分析结果显示,184份大蒜种质资源在欧氏距离20.00处可聚为七大类群,其中第Ⅳ和Ⅴ类群种质的综合表现较好,且大部分为贵州本地资源。通过计算184份大蒜种质资源农艺性状的综合得分,筛选出综合得分较高的21份种质,其中有20份种质来自贵州。【结论】184份大蒜种质资源遗传差异较大,其中贵州大蒜种质资源综合表现优异,是筛选优良大蒜种质资源的良好材料。     

不同果色枸杞鲜果品质性状分析及综合评价

【目的】探讨不同果色枸杞鲜果品质性状指标间的相互关系,构建枸杞鲜果品质性状的综合评价体系,为合理评价与挖掘利用鲜食枸杞种质资源提供理论参考。【方法】以32份枸杞鲜果为材料,测定枸杞鲜果产量性状、风味性状和功能活性等24项品质指标,利用相关分析和主成分分析,筛选枸杞鲜果品质评价指标;运用层次分析确立评价指标的权重,采用数据标准化处理,建立不同果色枸杞鲜果品质综合评价体系。【结果】不同果色枸杞鲜果品质性状变异丰富,变异系数为14.3%—113.4%,其中苹果酸变异系数最大,蔗糖、黄酮次之,横径、总糖较小;通过相关分析和因子分析,从24项指标中筛选出纵径、横径、果糖、葡萄糖、草酸、酒石酸、黄酮、多糖等8项指标作为枸杞鲜果品质评价代表性指标;综合考虑8项指标对枸杞鲜果品质的影响程度,构建层次结构模型,优化出8项指标的权重系数分别为17.74%、17.74%、10.75%、10.75%、5.38%、5.38%、10.75%、21.51%;根据数据标准化处理公式,计算出供试材料的综合评价值,不同果色枸杞鲜果综合品质存在较大差异,主要表现为红色果紫色果黄色果暗红色果黑色果。【结论】不同果色枸杞鲜果品质可用果实纵径、横径、果糖、葡萄糖、草酸、酒石酸、黄酮和多糖等8项指标进行综合评价,红色鲜果综合品质表现较优,黑色鲜果综合品质表现较差。影响枸杞鲜果品质评价的关键因子依次为产量因子、功效因子和风味因子。     

陆地棉主推品种种质资源的评价与分析

调查了100份陆地棉主推品种种质资源的12项指标,包括株高、果枝数、吐絮铃数、铃质量、衣分、子指、皮棉产量、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值,运用相关性分析、主成分分析和聚类分析对参试品种种质资源进行综合评价。结果表明：100份材料的产量性状变异程度较大,品质性状变异程度较小;单铃质量与吐絮铃数、皮棉产量存在极显著正相关,与衣分存在显著正相关;上半部平均长度与整齐度、断裂比强度之间存在极显著正相关,与断裂伸长率、马克隆值之间存在极显著负相关;前4个主成分分别代表了100个棉花品种12项数量性状的68.12%的信息,其贡献率分别为22.934%、22.377%、13.169%和9.641%;当欧氏距离为10.01水平时,可将100份参试品种分为6大类。综合分析,该批种质的类型多样,但综合性状表现一般,尤其是纤维品质性状表现一般,在以后的育种研究中,应主要注重提高该批材料的纤维品质。     

基于主成分分析法的不同品种甘薯叶品质评价研究

以 6个品种的甘薯叶为试材，测定甘薯叶的水分、脂肪、蛋白质、花青素、绿原酸、咖啡酸、β-胡萝卜素、镁、锌、硒等 20个相关品质指标，采用主成分分析法将品质指标进行降维压缩，并进行分析。结果表明:通过主成分分析，提取前 4个特征值大于 1的综合指标即功能因子、营养因子、营养辅助因子及蛋白质因子，并且前 4个主成分累积贡献率为 96.184%。以各主成分对应的方差贡献率为权重，由主成分得分和对应权重线性加权求和建立综合评价模型，综合评价结果表明紫罗兰的综合评分最高。通过主成分分析法确定了影响甘薯叶品质评价的主要因子依次是功能因子、营养因子、营养辅助因子和蛋白质因子，试验结果为甘薯叶的开发利用及综合评价奠定了基础。     

夏季高温环境下苦瓜种质资源农艺性状的综合评价

[目的]调查统计31份苦瓜种质资源在夏季高温环境下的农艺性状表现并进行耐热性分析评价,旨在建立田间苦瓜种质资源耐热性分析评价的方法和体系及筛选鉴定指标和优良耐热的苦瓜种质资源.[方法]连续两年在福建夏季高温环境下对31份苦瓜种质资源进行大田栽培比较试验,通过调查统计苦瓜的22个主要农艺性状指标,运用相关性分析、主成分分析和逐步回归分析对供试苦瓜种质资源进行综合分析评价.[结果]在高温环境下不同苦瓜供试材料产量差异较大,变异系数为35.48%,第一雌花节位、瓜长、瓜形和瓜瘤形状等果实性状变异系数在9.05%~41.27%,表现出丰富多样性,有利于耐热苦瓜种质资源的筛选.苦瓜产量与单瓜重、叶长呈极显著正相关(P<0.01,下同);单瓜重与瓜肉厚、瓜宽呈极显著正相关;第一雌花节位与植株分枝性呈显著正相关(P<0.05,下同),与主蔓节长呈显著负相关,各农艺性状指标之间反映的存在信息重叠,需要综合分析评价苦瓜种质资源的耐热性.主成分分析将22个农艺性状指标归纳为7个独立的综合指标(累计贡献率达76.654%),前5个主成分可概括为产量因子、瓜形因子、瓜瘤因子、早熟性因子和叶形因子,第六和第七主成分载荷最高的性状指标为种子性状,可概括为种子因子.主成分综合评价和聚类分析表明,表现优于CK的有7份苦瓜种质资源,具有植株分枝性强、主蔓粗壮、叶片大、单瓜重、瓜肉厚等特性.进一步利用逐步回归分析法建立了苦瓜种质资源耐热性评价数学模型F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15,筛选出单瓜重、叶柄长、瓜瘤密度、植株分枝性、叶长、主蔓直径、叶宽、瓜色、种子颜色、种子花纹和瓜肉厚等11个耐热性鉴定指标.[结论]供试的K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29等7份苦瓜材料可作为优异的耐热种质资源进行耐热苦瓜品种的选育.建立的数学模型和筛选出的11个鉴定指标可用于田间苦瓜种质资源耐热性的快速鉴定筛选,提高耐热育种效率.     

杜仲雄花氨基酸主成分分析与综合评价

【目的】研究不同种质杜仲Eucommia ulmoides雄花氨基酸含量差异,评价杜仲雄花基于氨基酸构成的综合品质。【方法】利用自动氨基酸分析仪对193份杜仲种质雄花氨基酸含量及组成进行测定,采用主成分分析法对杜仲雄花氨基酸进行客观评价,计算综合得分及排名。【结果】193份杜仲种质雄花中均含有17种氨基酸,总氨基酸和必需氨基酸质量分数分别为206.23和68.37 mg·g-1,天冬氨酸和谷氨酸是主要的2种氨基酸。经主成分分析提取了6个主成分,且第1和第2主成分(必需氨基酸因子)对杜仲雄花氨基酸影响较大。按5%入选率确定了氨基酸性状优良的6种雄花资源,综合评价得出9个种质(10419x、10519x、10345x、10444x、10370x、10552x、10589x、10339x和10515x)杜仲雄花氨基酸品质较好。【结论】主成分分析法可以有效比较不同种质杜仲雄花氨基酸综合质量。     

新疆海岛棉育种目标性状多元分析与种质资源评价

对新疆海岛棉主要育种目标性状进行多元分析与种质资源评价,旨在为海岛棉品种选育提供理论依据和优异亲本。相关分析表明,新疆海岛棉主要育种目标性状之间存在显著或极显著的相关性。主成分分析表明,前9个主成分累计贡献率达87.966%,前3个主成分主要凝聚的生物学信息是品质和产量因子;根据新疆海岛棉各种质基于育种目标性状的综合主成分值,评选出9份综合性状优良的种质资源;并对综合主成分值排名前50的材料,基于前3个主成分值进行二维排序分析,评选出13份品质性状优良种质,11份品质、产量均占优的种质。基于主成分聚类分析表明,在欧式距离为5时,130份资源被聚为六个类群,其中92.308%的种质均聚在了第Ⅰ大类群,品系07NH-68和11-616分别被单独聚在第Ⅴ和Ⅵ类群。上述结果表明,基于育种目标性状主成分聚类群中的新疆海岛棉种质资源分布较为集中,新疆海岛棉在长期以来的育种过程中所追求的育种目标性状较单一和相似;主成分分析和二维排序分析2种方法综合应用可以更好地评价出新疆海岛棉优良种质资源,为新疆海岛棉品种遗传改良中种质的有效利用提供科学客观的依据。     

淮山药种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

【目的】探讨我国不同地区淮山药种质资源农艺性状的遗传多样性、亲缘关系及分类特征,为淮山药品种选育及生产利用提供参考。【方法】对收集的44份淮山药种质资源的19个农艺性状进行调查,通过遗传多样性分析、聚类分析与主成分分析,探讨其遗传多样性、亲缘关系及分类特征。【结果】44份淮山药种质资源形态性状间具有较高的多样性。在12个质量性状中,遗传多样性指数最高的是叶形（1.53）,其次是薯皮颜色（1.51）;薯形的频率分布最高（93.18%）,其次为薯肉颜色（90.91%）和茎蔓形状（81.82%）。在7个数量性状中,多样性指数最高的是薯块长度（1.89）,其次是生育期（1.84）和薯块径粗（1.77）;变异系数最大的是单株产量（79.25%）,其次为薯块径粗（42.21%）和单株结薯数（35.62%）,最小的为生育期（17.57%）。根据各农艺性状的遗传差异,可将44份淮山药种质聚为四大类群;第Ⅰ类群种质均来源于广西,可作为有增产潜力的加工型亲本材料;第Ⅱ类群种质主要来源于广西,可作为高产选育目标亲本;第Ⅲ类群种质主要来自南方地区,均是人工栽培的野生类型品种,为一般性亲本;第Ⅳ类群种质主要来源于北方省区的种质,可作为一般性早熟选育亲本。主成分分析结果表明,前6个主成分累计贡献率达83.73%,第一主成分反映高产株型综合因子,第二主成分反映加工株型因子,第三主成分反映植株结薯因子,第四、五、六主成分分别反映薯块、薯皮颜色和茎蔓颜色因子。【结论】我国淮山药主要地方栽培种质资源间农艺性状差异明显,具有丰富的遗传多样性,其亲缘关系呈现一定地域生态环境规律;南方地区在品种选育中应注重对第一、第二主成分的选择。     

基于多元统计法的黄皮果实品质评价指标的选择

为科学地简化黄皮果实品质的评价指标,以22份不同黄皮种质为试材,采用主成分分析和系统聚类法对测得的果实单果重、果形指数、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、总糖含量、维生素C含量等13项常规指标进行分析.主成分分析结果表明,这13项指标反映的黄皮果实品质可用3个主成分来表示(累计贡献率达84.8951％).根据这3个主成分对13项品质指标的特征向量进行系统聚类,可将这些指标划分为5类.从这5类指标中分别选取单果重、果形指数、可滴定酸、总糖及糖酸比5个简化指标对黄皮果实品质进行聚类分析,在欧氏距离2.07时,可将供试的22份不同种质分为3类,这一结果与实际口感评价结果相吻合.