油菜育种亲本主要性状相关性及主成分分析

为了有效评价油菜不同亲本材料,筛选获得可用于油菜育种的优良亲本,并对油菜性状基本遗传规律进行探讨。以国内外18个油菜育种亲本为材料,对油菜11个主要农艺性状进行了相关性和主成分分析。油菜亲本间主要农艺性状的表型差异较大,不同性状的变异系数介于0.09~0.31之间,其中单株产量的变化最大,株高的变化最小;油菜主要农艺性状的相关性差异明显,角果数相关性状与单株产量的相关性表现较好,而不同部位分枝间距与其他性状的相关性均较差;在获得的4个主成分中,除第1主成分主要由角果数和单株产量构成外,其余3个主成分均以不同部位分枝间距为主。油菜育种实践中应同时注重对主要目标性状及其相关性状的有效改良,本研究将为油菜种质有效利用和油菜性状改良提供一定的科学依据。     

高密度条件下27份欧洲玉米种质改良系主要数量性状遗传相关和主成分分析

选取来源于欧洲不同地区的27份玉米种质改良系作为试验材料,采用田间随机区组设计,对欧洲玉米种质改良系在高密度下的田间表现及主要数量性状进行了遗传相关和主成分分析,并对27份欧洲玉米种质改良系进行了综合评价。结果表明,在90 000株/hm2的高密度种植条件下,欧洲玉米种质改良系一般表现为株高适中,穗位高较低,出籽率较高,且绝大性状的变异系数在一个较小的范围内。相关分析表明,穗行数、粒长、粒宽与单株产量极显著正相关,空秆率与单株产量极显著负相关,不同性状之间存在着相互作用。主成分分析表明,前8个主成分的累积贡献率为87.24%,可以概括这些性状的总信息量。结合主成分分析和相关分析认为,在高密度环境中选育高产自交系,第一主成分越大越好,第七主成分也应较大,第四主成分要适中,第二、第三、第五、第六、第八主成分应较小为宜。利用主成分分析进行自交系综合评价,有助于提高育种效率;通过构建主成分综合评价模型公式,筛选出8个在高密度下综合性状优良的欧洲玉米种质改良系,可应用于高产耐密育种。     

稻米主要品质性状的相关及主成分分析

为了提高水稻新品种（系）品质性状的选择效率,为水稻品质育种提供理论依据,以22个天津市部分新育成水稻品系为材料,分析其稻米理化特性、淀粉RVA谱特征值、食味值和米饭理化指标之间的关系。结果表明,所测定的13项品质指标在供试品系间均存在着极显著差异;在稻米理化特性中,直链淀粉含量的变异系数最小,蛋白质含量的变异系数最大,在稻米淀粉谱特性中,最高粘度、崩解值、消碱值的品系间变异系数较大。稻米蒸煮食味特性间相关分析的结果表明,食味值与直链淀粉含量和消碱值呈极显著负相关,r=-0.630**和r=-0.736**,与最高粘度和崩解值呈极显著正相关,r=0.695**和r=0.618**。在主成分分析中,被入选的4个主成分的贡献率达82.39%,其中第一主成分因子的贡献最大,达到了44.21%,在第一主成分中,因子负荷量比较大的品质特性有消碱值、直链淀粉含量。利用主成分分析法对22个水稻品系的主要品质性状进行综合评价,在水稻品质食味育种改良过程中,第一、四主成分适当减小,第二、四主成分适当增大有利于水稻的食味品质改良。     

鹰嘴豆种子表型性状多样性评价

以中国农业科学院作物科学研究所国家资源库提供的251份鹰嘴豆种质资源为参试材料,利用相关分析、主成分分析及聚类分析方法,对数码考种仪获得的11个鹰嘴豆种子表型性状数据进行综合分析,可深入了解鹰嘴豆种质资源种子表型性状特征及其相关性。结果显示:供试鹰嘴豆种子表型性状变异幅度较大,遗传多样性丰富,百粒重变异系数高于其余性状;直径、周长、粒长、粒宽、投影面积与百粒重的相关系数均大于0.75,达到极显著水平。对11个性状进行主成分分析,前3个主成分的贡献率分别为64.14%、22.17%、7.70%,表明3个主成分几乎包含供试鹰嘴豆材料11个种子表型相关性状的全部信息,直径、周长、粒长、粒宽、投影面积及百粒重等6个表型性状对主成分Ⅰ的贡献较大,且描述籽粒大小性状;在遗传距离9.11处,将所有参试材料分为4个类群,第Ⅳ类群6个表型性状均值均高于其他类群。为鹰嘴豆优异基因发掘、育种改良以及种质创新提供了理论依据。     

黑龙江省大豆蛋白质油分及蛋白质组分类型

对62份东北大豆品种品质性状的分析表明,在各种氨基酸中,脯氨酸的变异系数最大,以甘氨酸为最低;蛋白质和脂肪的变异系数都较小,说明该性状在遗传上较为稳定.根据主成分分析,从19主成分中选取前3个主成分对大豆品种品质进行评价,筛选出9个综合品质性状较好的品种.通过聚类分析将全部供试品种分为6类,各性状在类群间存在差异.在     

谷子主要营养品质性状遗传差异与选择研究

为了增强谷子品质育种目标的针对性和提高选育效率,对29个谷子品种的营养品质性状进行差异性、相关性、主成分与通径分析研究。结果表明：营养品质性状在品种间的差异较大变异系数顺序为：粗蛋白>粗纤维>脂肪>水分>总碳水化合物。相关分析结果表明,粗蛋白与总碳水化合物含量间达到极显著负相关（相关系数-0.8224）,粗蛋白与脂肪含量间达到显著负相关（相关系数-0.3807）,其余各性状间相关性不明显。主成分分析和通径分析表明粗蛋白、脂肪、总碳水化合物和粗纤维4个性状决定了营养品质变异的97.35%,可作为营养品质育种材料的选择依据,决定系数为1.0000。脂肪、总碳水化合物为育种材料的营养品质的典范性状,应在育种低世代进行选择,而高世代应对粗蛋白、粗纤维性状进行选择。     

软枣猕猴桃种质资源果实品质、表型性状多样性及主成分分析

为更好的分析、评价软枣猕猴桃种质资源多样性,对70份种质资源果实的15个性状指标进行了相关性及主成分分析。结果表明,种质间各性状变异幅度较大,类型丰富。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各性状的贡献率分散,性状变异具有多向性。其中,第1主成分主要由果实质量、果实纵径、横径、侧径及果梗长决定,第2主成分主要由果皮颜色、表皮光滑度及果形指数决定,第3主成分主要代表可溶性糖含量、可溶性固形物及维生素C含量,第4主成分反映了果实可滴定酸含量情况。因此在软枣猕猴桃育种改良过程中,第1主成分增大时有利于增大果实大小,第3主成分增大时有利于提高果实品质。     

苦瓜品质性状的多元统计分析

为评价51份苦瓜种质资源的品质性状,本研究对可溶性糖、维生素C含量等16个品质相关性状进行多元统计分析。多样性分析发现,苦瓜16个品质性状的平均变异系数为29.24%,其中变异系数最大的是苦味,为55.79%,果实硬度的变异系数最小,为5.4%。相关性分析发现,有8对性状间表现为极显著正相关,7对性状间表现为极显著负相关,9对性状间表现为显著正相关,6对性状间表现为显著负相关,其它性状间相关性不显著。主成分分析结果表明,累计贡献率达到73.35%为前6个因子,说明苦瓜16个品质性状特征参数的大部分信息可以用这6个因子来概括。通过聚类分析将51份材料划分为6个类群。本研究结果为苦瓜种质资源的合理利用、品质改良和品种选育提供了参考依据。     

基于主成分分析的 72 份中强筋小麦面粉加工品质综合评价

为有效评价不同中强筋小麦品种面粉加工品质的差异,以 72 份中强筋小麦品种为研究对象,对 10 个小麦面粉加工品质性状进行考察,利用变异系数分析、相关性分析、主成分分析、聚类分析对供试材料面粉加工品质进行综合评价并对其分类。结果表明,在 10 个品质性状指标中,容重的变异系数最小（1.64%）,稳定时间的变异系数最大（50.17%）;各品质性状间呈现不同程度的相关性,蛋白质含量与湿面筋含量相关性最强（0.94）。通过主成分分析将 10 个品质性状划分为 3 个主成分因子,累计贡献率达 83.16%,可代表中强筋小麦 10 个品质性状指标的大部分信息;第 1 主成分可概括为蛋白质质量因子,第 2 主成分为高容重、低弱化度因子,第 3 主成分为吸水率因子。聚类分析将 72 份小麦品种分为三大类群,类群Ⅰ表现为高稳定时间特征,聚集了 37 个小麦品种;类群Ⅱ聚集了综合品质表现较差的 28 个小麦品种,整体表现为低吸水率、低沉降值、低稳定时间、低形成时间的特征;类群Ⅲ聚集小麦品种最少,共 7 个品种,其湿面筋含量、吸水率、稳定时间表现适中。     

基于表型性状的苦瓜种质资源评价和遗传多样性的分析

为了评价51份苦瓜种质资源并对其进行分类,在调查测定表型性状的基础上,应用多元统计分析方法进行分析。多样性分析结果表明,51个品系的23个不同表型性状变异系数为5.88%~47.90%,平均变异系数为24.34%;相关性分析发现,苦瓜植株农艺性状与果实品质性状间存在相关性;从主成分的分析可以得出,23个表型性状可以用商品瓜形态因子、叶缘形态因子、色泽因子、营养因子、瓜瘤因子、叶形因子、茎形因子、植株形态因子和硬度因子等9个因子来归纳;通过聚类分析将51份材料划分为5大类群,有96.0%的苦瓜品系分类与判别分析一致。研究结果明确了不同品系的表型特异性和遗传多样性,筛选出一些特异种质资源,有利其栽培利用和遗传改良。     

鲁南地区青贮玉米品种筛选

旨在筛选适宜在鲁南地区种植的青贮玉米品种。以青贮玉米高产、优质为核心,以13份不同青贮玉米杂交种为材料,采用SPSS软件对青贮玉米品种的11个农艺和品质性状进行相关性分析和主成分分析。综合得分在0.5以上的品种高低排序依次为‘京科青贮516’、‘饲玉1号’、‘北农青贮208’、‘饲玉2号’、‘诺达1号’、‘登海605’,但因‘北农青贮208’和‘饲玉2号’锈病发生较为严重,种植风险较大。‘京科青贮516’、‘饲玉1号’、‘诺达1号’、‘登海605’等4个品种农艺性状较好、品质优,综合表现好,适合在山东省鲁南地区种植。     

湖南省玉米地方品种表型性状综合评价及类群划分

选取139份湖南省玉米地方品种进行表型性状大田鉴定,分析其表型多样性,通过聚类分析和主成分分析对其进行类群划分和表型综合评价。不同性状变异系数为6.5%~175.0%,平均为41.8%,Shanon-Weaver多样性指数为1.119~2.086,平均为1.839。14个农艺性状的主成分分析结果显示,6个主成分累计贡献率为81.7379%。聚类分析结果显示,所有品种可划分为3个类群,3个类群又分别可以划分为3、2和3个亚群。湘南丘陵山地玉米区和湘西山地玉米区为专用玉米主要聚集区域,湘西山地玉米区同时为普通玉米优良种质聚集区。根据地方品种大田综合表现,筛选出表现优异的地方品种22份。湖南玉米地方品种具有丰富的表型多样性,筛选出的优异种质可为湖南玉米种质的创新利用提供重要资源。     

甘肃省近年来玉米品种主要性状的演化及育种方向分析

2000-2018年共搜集整理了309份甘肃省审定玉米品种信息,并选取其中245份普通玉米品种综合分析了其19个相关性状的变化情况及彼此间的关联性,以期为进一步了解品种更替对玉米品种相应性状的影响及为未来玉米育种方向提供参考。结果表明:(1)随年份更替,审定品种的株高、种植密度、千粒重、产量、粗淀粉积累量呈显著升高,其年均分别升高1.7 cm、772.5株/hm^2、1.92 g、232.2 kg/hm^2、1.35 g;穗位高、粗淀粉含量、粗脂肪积累量呈缓慢升高趋势;穗行数和行粒数基本维持不变,其年均分别为16.6行和39.78粒;穗长、穗粗、出籽率、粗蛋白含量呈显著降低,其年均分别降低0.21 cm、0.02 cm、0.13%、0.11%;生育期、粗脂肪、赖氨酸含量、粗蛋白及赖氨酸积累量呈缓慢降低趋势。(2)相关及热图聚类分析表明,玉米品种的这19个相关性状间彼此紧密关联,彼此间协同或抑制作用共同形成了品种的DUS特性。(3) PCA分析筛选出了对总体方差累计贡献率达72.565%的6个主成分,其中株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、赖氨酸含量及粗蛋白、粗脂肪、粗淀粉和赖氨酸积累量等是造成这些品种间差异的主要因素。(4)从审定品种的亲本间筛选出了20份适用于今后进行遗传改良的优良自交系。(5)今后在玉米理想株型育种方面,应适当降低其株高、以便进一步增加其种植密度、抗倒伏性及耐旱性;穗行数和千粒重是影响玉米高产最为重要的因素,在高产育种上应进一步改良增加其穗行数和千粒重;籽粒中粗淀粉含量和积累量较为快速的提高可能对其粗蛋白、粗脂肪及赖氨酸等品质性状的含量和积累量造成"碳稀释效应",更好地协调玉米籽粒中各品质组分间关系是培育优质粮饲兼用或青贮玉米新品种的重要策略。     

大麦农艺性状和子粒支链淀粉的多元分析与评价

为了解高支链淀粉大麦种质资源的表型特性,以16份高支链淀粉含量的大麦种质资源为材料,通过主成分分析和聚类分析研究了9个主要农艺性状的遗传多样性。结果表明,9个农艺性状中芒长的变异系数最大,为43.26%,单穗粒数次之,子粒粒宽的变异系数最小,为4.76%。主成分分析结果表明,前3个主成分累计贡献率为78.844%,可依次归类为子粒大小控制因子、穗粒数控制因子和株型控制因子。相关性分析结果显示,支链淀粉含量与株高呈极显著负相关。采用类平均法聚类将参试的16份大麦种质资源分为4个大类,第一、二类属于矮秆低产型;第三类的千粒重和芒均最长,可以作为以千粒重为选拔对象的亲本;第四类属于高秆型。为了改良糯大麦种质甘垦5号和C2-1的农艺性状可从第四类材料中选择优异亲本。结合主成分分析和聚类分析,能较好地对参试种质资源主要农艺性状做出综合评价,为高支链淀粉大麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

Near infrared reflectance spectroscopy analysis of digestibility traits of maize stover

Summary Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) is emerging as a potentially useful tool in breeding plants for quality traits. Information is lacking, however, on its use in forage maize (Zea mays L.). The objectives of the present investigation were to evaluate the prediction of digestibility traits of maize stover using NIRS technique and to study the effect of laboratory (Lab) and NIRS assays on the estimates of variation and covariation. Twelve inbred lines, 66 diallel crosses among them and eight hybrid checks were evaluated at silage and grain harvests for 2 years at two agro-climatically diverse locations in the Federal Republic of Germany. Standard methods were used for Lab analysis of in vitro digestible organic matter (IVDOM), neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF) and acid detergent lignin (ADL). In NIRS evaluation, calibration equations were developed by modified stepwise regression. The standard error of calibration was 2.5, 1.7, 1.4 and 0.4 for IVDOM, NDF, ADF and ADL, respectively. The coefficient of multiple determination was high (0.9) except for ADL. The validation statistics (standard error and correlation coefficient) were similar. In the diallel crosses, the estimates of variation (heritabilities in broad and narrow sense, genotypic and error coefficients of variation), generally, did not vary appreciably and consistently in the comparisons between Lab and NIRS methods particulary at silage harvest. Simple and rank correlations between Lab and NIRS analyses were positive and significant. These correlation coefficients based on the mean performance of the diallel crosses at silage harvest were >0.9 and at least 16 hybrids were common between the two analyses, among the upper one-third or lower one-third (22) hybrids. The study showed that NIRS analysis should be useful in maize breeding programmes wherein a large number of genotypes need to be evaluated.Abbreviations NIRS near infrared reflectance spectroscopy - Lab laboratory - IVDOM in vitro digestible organic matter - NDF neutral detergent fibre - ADF acid detergent fibre - ADL acid detergent lignin - SEC standard error of calibration - SEV standard error of validation - SD standard deviation - r simple correlation coefficient - r_s rank correlation coefficient - R² coefficient of multiple determination - h_b ² heritability in broad sense - h_n ² heritability in narrow sense - CV_g genotypic coefficient of variation - CV_e error coefficient of variation - GCA general combining ability effect     

甘蓝型油菜DH群体主要品质性状相关性及主成分分析

为了研究甘蓝型油菜品质性状之间的相关性,以期有效的改良油菜的品质性状,将170份DH纯系群体于2009-2012年进行田间试验,检测油菜种子品质性状,对其表型、相关性及主成分进行分析。结果表明：亲本中芥酸含量的变异系数最大(相差15.53%)。油菜DH群体中硫甙含量的变异幅度最大(128.43μmol/g饼粕),饱和脂肪酸的变异幅度最小(1.97%)。DH群体的品质性状表型变异幅度显示出了超亲遗传的现象。除了芥酸,含油量与其他组分呈现出极显著的负相关,特别是与蛋白质含量的负相关系数最大(-0.72)；蛋白质含量与油酸、亚油酸、亚麻酸和硫甙含量均呈极显著的正相关,与含油量和芥酸呈极显著的负相关；除了蛋白质,其他组分含量皆与硫甙含量呈现出极显著或者不显著的负相关。通过主成分分析可将品质性状综合为油酸亚油酸酸因子,蛋白质因子,亚麻酸因子和硫甙因子,累积贡献率达到93.94%,基本反映甘蓝型油菜DH系群体脂肪酸组分信息。     

岱字棉来源的陆地棉种质资源的遗传多样性分析

岱字棉曾经作为中国陆地棉种质资源的重要亲本来源之一,促进了中国陆地棉种质资源的创新与发展,为了进一步挖掘具有优良性状的棉花种质资源及为高效利用优异种质提供一定的科学依据。本研究围绕岱字棉来源的147份陆地棉种质资源的纤维品质性状和主要农艺进行各类分析,包括相关性分析、变异分析、主成分分析和聚类分析。结果表明岱字棉来源的147份陆地棉种质资源具有较丰富的遗传多样性,变异分析表明主要农艺性状中变异系数最大的为单株铃数(25.099%)、最小的为株高(5.495%),主要纤维品质性状中变异系数最大的为伸长率(7.904%),最小的为整齐度指数(1.047%),遗传多样性指数以果枝数最高(2.345),第一果枝节位最低(1.940);相关性分析表明在果枝数、单株铃数、株高、第一果枝高度之间,衣分,伸长率,马克隆值之间和断裂比强度、上半部平均长度、整齐度指数之间存在极显著正相关,株高与上半部平均长度呈极显著正相关;伸长率与断裂比强度、上半部平均长度,马克隆值与上半部平均长度均呈极显著负相关;主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率达到67.931%,第1主成分主要和棉花纤维品质相关,第2主成分主要与单株铃数、株高、果枝数等农艺性状相关,第3主成分表现出棉花农艺性状与纤维品质性状的相互影响,第4主成分与第5主成分均和棉花产量构成因素相关;聚类分析将147份来源岱字棉的陆地棉种质资源划分为5类,筛选出‘洞庭3号’(岱56-37)、‘安棉3号’、‘中7259’、‘沙帽长桃’(纱帽长桃)、‘赣棉11号’可以作为改良棉花产量构成的材料加以利用,没有马克隆值A级材料。     

小麦主要品质性状相关性及主成分分析

为了评价小麦主要品质性状对小麦品质贡献关系，对219份小麦品系品质性状进行相关性和主成分分析。本研究主要通过多种粉质仪和近红外谷物分析仪依并依据国家粮食检验标准对小麦多个品质性状进行检验。结果表明：变幅较大的是容重和最大拉伸阻力，变幅较小的是湿面筋含量和吸水率；稳定时间变异系数最大，为41.85%。容重与硬度，蛋白质含量和湿面筋含量呈极显著负相关；硬度与吸水率和延展性相关性最高；除了容重，沉降值与其它品质呈极显著正相关；蛋白质含量和湿面筋含量与容重呈极显著负相关；吸水率与延展性和最大拉伸阻力呈现极显著正相关，与稳定时间呈极显著负相关；稳定时间与拉伸面积、延展性和最大拉伸阻力呈极显著正相关；拉伸面积与延展性和最大拉伸阻力皆呈极显著正相关。主成分分析可将小麦主要品质性状综合为沉降因子、面团因子和容重因子，累积贡献率达到93.54%，基本反映小麦品质性状的全面信息。研究结果将为小麦品质性状的有效改良及优良品质小麦品种选育提供理论基础和参考依据。研究结果将为小麦加工品质的预测及小麦优质品种选育提供理论基础和参考依据。     

黄瓜品种主要农艺性状相关与主成分分析

为提高黄瓜新品种（系）农艺性状的选择效率,为品种筛选、更新及高产栽培等提供理论依据。以l0个黄瓜良种为材料,对其主要农艺性状进行变异、相关及主成分分析。黄瓜的变异系数最大的性状是第1雌花出现节位,达到63.53%,节间长的变异系数最小,为4.45%。单瓜重、结瓜数、雌花数、雌花着生节位雌花数、成瓜率、果实长、果实粗等7个性状与单株产量呈正相关,其中单瓜重、结瓜数与单株产量呈极显著的正相关;株高、节间长、第1雌花出现节位呈与单株产量呈负相关。从主成分分析看,前4个主成分的累积贡献率达93.8724%。为黄瓜自交系选育、杂交配组,选配黄瓜高产良种提供理论参考。     

104份甜菜种质资源主要农艺性状分析

为了明确甜菜种质资源主要农艺性状间的关系,对104份甜菜种质资源的16个农艺性状进行遗传变异、相关性和主成分分析。结果表明：各农艺性状的变异系数在13.47%~63.05%;根头大小与根肉颜色呈极显著负相关,苗期生长势与幼苗百株重、株高呈极显著正相关;根头大小与根沟深浅呈显著负相关,与幼苗百株重、苗期生长势、叶缘形三者均呈显著正相关。选取前6个主成分进行分析,其累积贡献率为63.156%。第1和第6主成分贡献率为28.346%,以株高和叶柄长等甜菜营养生长指标为主;第2和第4主成分贡献率为18.630%,以根头大小和根沟深浅等甜菜机械化起收指标为主;第3和第5主成分贡献率为16.180%,包括维管束环数和肉质粗细等主要反映甜菜糖含量的指标。