基于主成分与聚类分析的甘蔗新品种(系)主要农艺及产量性状的评价

为了揭示不同甘蔗品种(系)的大田性状特性,分析新植蔗及宿根蔗农艺、产量性状变化特点.以新台糖22号(ROC22)为对照(CK),对10份甘蔗品种(系)进行1年新植和1年宿根的品比试验,并对株高、茎径、有效茎数、蔗糖分等17个农艺指标进行变异系数、相关性、主成分分析及聚类分析.结果表明:新植蔗与宿根蔗变异系数变幅分别为4...     

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。     

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%。     

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。     

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)。     

甘蔗品种的区试蔗茎产量和蔗糖分与环境互作效应分析

利用AMMI(主效可加互作乘积)模型及双标图、Di(品种稳定性参数)以及相应表现型值与Di值的聚类分析,对2005～2006年14个甘蔗品种云南5个试点的2年新植1年宿根甘蔗品种区域化试验蔗茎产量和蔗糖分进行基因环境互作研究分析.结果表明:①产量与环境的互作效应显著,稳定性好的品种有云瑞99-113、德蔗93-94等;甘蔗糖分与环境互作效应较小,稳定性好的品种有云瑞99-113、云蔗98-236等.②根据AMMI双标图,提出了参试品种在参试点的适应性.③根据平均产量和糖分及其Di值聚类分析,参试品种可分为5类.基于AMMI的互作稳定性分析和聚类分析为蔗区甘蔗新品种的推广应用提供了依据.     

甜高粱生物学性状与SSR分子标记遗传多样性

为探讨甜高粱的遗传多样性,选取31份甜高粱品种资源,通过生物学性状的方差分析、相关分析、主成分分析、聚类分析和SSR分子标记试验,获得如下结果:13个生物学性状在品种资源间存在显著差异,说明品种资源间的产量和品质差异真实存在;生物学性状之间存在一定相关性,其中株高与茎粗、鲜质量和叶片数呈极显著正相关,茎粗与鲜质量、粗蛋白和粗脂肪呈极显著正相关;分蘖数与茎粗呈极显著负相关,茎粗与粗纤维呈极显著负相关。主成分分析可以将前4个主成分作为品质主因子、产量主因子、糖分和产量次因子,以及产量辅助因子;基于生物学性状的聚类分析可以将全部品种资源分成6大类群,其中第Ⅰ类属于高产型,第Ⅱ类属于高产低质型,第Ⅲ类属于高含糖量型,第Ⅳ、Ⅴ类群利用价值不大,第Ⅵ类属于高分蘖型。根据SSR分子标记分析结果计算得到甜高粱品种资源每个位点的多态信息含量(PIC)为0~0.757,基于SSR分子标记的聚类分析将全部品种资源聚为6大类群,这与生物学性状聚类结果相类似,但又不完全一致。     

86份甘蔗种质资源工艺性状的评价

基于大田试验,在成熟期选择甘蔗锤度、甘蔗糖分、蔗汁糖分、简纯度和纤维分等5个重要工艺性状,运用主成分和聚类分析法对86份甘蔗种质资源进行评价及筛选。方差分析结果表明,各种质主要工艺性状间均存在极显著差异(P0.01),变异系数为3.60%～11.60%,变异广泛。对86份种质5个工艺性状进行主成分分析,结果表明,5个工艺性状可简化为2个主成分,第一、二主成分累计贡献率达93.700%,特征值分别为3.700和0.990,显著高于其他因子。结合聚类分析,86份种质资源可以分为5个类群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类分别包含20、12、11、33、10份。甘蔗锤度、甘蔗糖分、蔗汁糖分和蔗汁简纯度以第V类群的最高,第Ⅱ类群的最低,其他3个类群的居中;纤维分以第Ⅲ类群的最低,第Ⅳ类群的最高。聚类结果的逐步判别分析显示,平均判对概率为91.86%,较好地体现了种质资源工艺性状的实际表现,筛选出10份工艺性状优良的种质(CP70–330、CP81–1405、CP94–1100、CP94–2059、KQ01–1261、Q155、Q188、Q190、Q207、Q96),全部为早熟品种,其中,CP81–1405、Q155、Q96的平均甘蔗糖分超过16%,可作为高糖亲本加以利用。     

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。     

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%.     

甘蔗硝酸还原酶活性及其与产量性状的关系

在甘蔗的5个生长阶段测定了24个品种的+1叶硝酸还原酶活性(NRA),并对7个产量性状(株高、茎径、茎重、有效茎数、蔗产量、锤度、含糖量)与 NRA 的关系进行了相关、回归分析.NRA 在甘蔗品种间有很大差异。在蔗株生长过程中,NRA 一般随株龄的增长而下降,其变化规律与碳,氮代谢及蔗糖分积累有关。前期 NRA 高的品种,后期 NRA 也相对较高;前期 NRA 低的品种,后期 NRA 则相对较低。茎径、茎重和有效茎数三个性状与前中期 NRA 的关系较密切:茎径、茎重与 NRA 呈凸向上形抛物线关系;有效茎数与 NRA 呈凹向上形抛物线关系。其他性状与各时期的NRA 均无显著相关.     

甘蔗苗期生化性状与糖分及产量的关系

选取 8个甘蔗基因型研究苗期一些生化性状与蔗汁糖分和蔗茎产量的关系。结果表明 ,高产高糖基因型苗期初期叶片蔗糖含量和总糖含量较高 ,硝酸还原酶活性在苗期初期至中期的增幅较大 ;高糖基因型中性转化酶活性在苗期较高 ,而高产基因型则表现较低。相关分析和通径分析表明 ,叶片蔗糖含量对蔗茎产量和蔗汁糖分均为正相关和正向贡献 ;硝酸还原酶和中性转化酶活性都对蔗茎产量和蔗汁糖分表现为不同方向的相关或贡献。根据以上结果 ,认为苗期的叶片蔗糖含量可作为高产高糖性状间接选择的较可靠指标 ;而以硝酸还原酶或中性转化酶活性作为间接选择指标时 ,其取值范围还需进一步研究     

我国甘蔗生产可持续发展潜力探讨

通过对我国近15年原料甘蔗的生产特点以及影响甘蔗发展的主要因素分析,探讨了我国甘蔗生产可持续发展的潜力,指出我国食糖消费前景广阔,为甘蔗生产带来了发展空间;蔗糖产量的增加主要靠甘蔗单产和蔗糖分的提高来实现,而扩大种植面积的潜力非常有限;能源短缺给甘蔗生产带来了新的发展空间。同时还提出提升我国甘蔗生产可持续发展潜力的相应措施,如培育甘蔗新品种、推广新栽培技术、改善以水利建设为中心的耕作条件、逐步推行蔗田作业机械化等。     

不同甘蔗品种的含糖特性及成熟期分析

为进一步了解甘蔗不同品种成熟过程中糖分积累变化过程和工艺成熟过程的特点,以6个不同甘蔗品种为材料,在工艺成熟期对蔗茎蔗糖分、蔗汁还原糖分、蔗汁重力纯度和节间的蔗糖、还原糖含量进行分析。结果表明,ROC 20属特早熟特高糖品种,ROC 16、ROC 22为早熟高糖品种,GT 18属早中熟高糖品种,GT 17为中熟高糖品种,RB 72-454属含糖一般的早中熟品种。     

滴灌对宿根蔗叶片养分以及甘蔗产量、品质的影响

为了探明桂糖系列甘蔗新品种对水分供给的生长效应,在宿根蔗上进行滴灌试验,研究滴灌对各个品种叶片营养、甘蔗产量和品质的影响.结果表明:(1)在甘蔗伸长期叶片氮、磷、钾营养元素含量方面,滴灌处理与非灌水处理间无明显差异.(2)滴灌对甘蔗产量有明显的促进作用,但不同品种的增产幅度不一,其中以GT33增产最显著,增产达26.1％;增产幅度在20％以上的还有GT31、GT32、GT34.(3)滴灌还可以提高甘蔗品质,使甘蔗蔗糖分含量提高0.2～0.7个百分点,蔗汁重力纯度提高1％～3％.     

滴灌对宿根蔗叶片养分以及甘蔗产量、品质的影响

为了探明桂糖系列甘蔗新品种对水分供给的生长效应,在宿根蔗上进行滴灌试验袁研究滴灌对各个品种叶片营养、甘蔗产量和品质的影响。结果表明：（1）在甘蔗伸长期叶片氮、磷、钾营养元素含量方面,滴灌处理与非灌水处理间无明显差异。（2）滴灌对甘蔗产量有明显的促进作用,但不同品种的增产幅度不一,其中以GT33增产最显著,增产达26.1%;增产幅度在20%以上的还有GT31、GT32、GT34。（3）滴灌还可以提高甘蔗品质,使甘蔗蔗糖分含量提高0.2~0.7个百分点,蔗汁重力纯度提高1%~3%。     

甘蔗基因型苗期叶片形态解剖性状

选取8个甘蔗基因型进行苗期叶片形态、解剖性状与蔗茎汁糖分关的研究，结果表明，苗期叶宽与叶长、叶脉数之间分别呈显著正相关（0．61、0．72），叶脉数与平均叶脉间宽度（AVW）呈显著负相关（－0．85）。上述前3个性状与蔗汁糖分呈负相关，AVW与蔗汁糖分呈正相关，而蔗茎产量与叶宽、叶脉数呈负相关，与叶长、AVW呈正相关关系。通径分析结果表明，叶长对糖分的直接贡献为－0．5594，对蔗茎产量为0．5771；叶宽对蔗汁糖分的直接贡献为0．4751，对蔗茎产量为－0．2475；而叶脉数对汁糖分和蔗茎产量均为负向作用，研究结果认为，甘蔗苗期表现叶片较窄，叶脉数较少，可作为苗期进行高产高糖性状间接选择的指标。     

用灰色关联法对11个甘蔗新品系主要数量性状与产量关联度的分析

为探索甘蔗主要数量性状对产量的影响程度,应用灰色关联度分析方法,对参加2005—2006年区域试验的11个甘蔗新品系的主要数量性状与产量的关联度进行了分析。结果表明:甘蔗主要数量性状与产量之间的关联度由高到低依次为公顷含糖量、茎长、茎径、萌芽率、单茎重、有效茎、分蘖率,说明甘蔗公顷含糖量和茎长是影响甘蔗产量的主要因素,为甘蔗育种提供了重要的理论依据。