作物品种多点试验互作效应估计方法的探讨

一、作物品种多点试验模型与互作效应估计方法作物品种多点试验可以有效地研究品种(遗传型)与可预测的环境因素之间的关系。这种遗传型与环境之间的关系,直接表现为品种(遗传型)与地区(环境)之间的互作效     

品种区域试验中算术平均值、 BLUP和AMMI估值的精度比较

利用1982年以来我国棉花、小麦、水稻和玉米的60套区域试验数据,采用交叉验证方法,对区域试验中算术平均值、最佳线性无偏预测值(best linear unbiased predictor,BLUP)和AMMI(additive main effects and multiplicative interaction)模型估值的预测精度进行比较,结果表明,与算术平均值相比,AMMI估值精度的增益倍数(gain     

黄河流域棉花品种产量长期预测技术的比较研究

以黄河流域棉花品种区域试验参试品种的皮棉产量为原始资料,分别应用一元线性回归、GM(1,1)及谐波分析原理和技术建立模型,对三者的模型精度、拟合程度及预测结果进行比较研究。结果表明,对于波动性较大的皮棉产量时间序列,一元线性回归及GM(1,1)模型的精度低,拟合效果差,预测值不理想;而谐波分析模型的精度高,拟合效果好,预测值准确可信,其中,4个以上谐波迭加的模型可达"一级精度",历史符合率90%～100%,可直接应用于生产实践。分别选取4,5,6,...15个谐波迭加的谐波分析模型,预测2003年黄河流域棉花品种区域试验参试品种的皮棉产量为1181.73～1288.66kg·hm 2。     

作为棉花改良资源的品种杂交衍生原始材料：Ⅱ．遗传效应和基因型值

棉花种质衍生的原始材料可为品种改良提供有益的性状。预测棉花种质衍生原始材料与品种杂交后高代材料农艺性状表现的能力可以促进其在育种计划中的应用。本研究的目的是采用混合线性模型法预测原始材料的中日性衍生系及其与品种杂交的遗传效应。1998和1999年，在2个试验点种植亲本和F2群体，2000年，在2个试验点种植亲本和F3。对试验材料的皮棉产量、产量构成和纤维品质性状进行了评价。应用一种加性一显性加性X加性(ADAA)模型进行遗传分析。     

新疆兵团棉花品种生态区域布局的意见

新疆兵团现有 10 0多个植棉团场 ,棉花面积稳定在 4 0万公顷 ,广泛分布于全疆 11地 (州 )内 ,由于地域辽阔 ,生态环境和生产条件差异较大 ,每个棉花品种又是在特定的自然条件下育成的 ,不同的品种适应不同的环境。根据不同的生态条件进行棉花品种布局 ,可以扬长避短 ,充分发挥品种优势和自然优势 ,达到优质高产的目的。1　兵团棉花品种布局的现状七八十年代 ,新疆的棉花品种比较单一 ,东疆以岱 80为主 ,南疆以 10 8Φ和军棉一号为主 ,北疆以农垦 5号和新陆早一号为主 ,这些品种分别在东疆、南疆和北疆这三大棉区一统天下 ,占棉花总面积的 90…     

黄河流域棉花品种主要性状时间序列的变化趋势分析

以棉花黄河区试参试品种的主要性状为原始资料,运用线性回归、谐波及交叉谱分析的原理和技术,对各性状时间序列的线性趋势、周期性变化及相关关系进行了研究。线性回归结果显示,铃重、衣分及霜前花率呈增加趋势,生育期及枯萎病指呈下降趋势。谐波及交叉谱分析结果表明,各序列均存在明显的周期性变化,即皮棉产量、铃重、衣分、生育期及霜前花率以14年为主周期,单株铃数以5.6年为主周期,枯、黄萎病指以28年为主周期;且单株铃数、衣分及霜前花率与皮棉产量在2～3年周期上密切相关,铃重及枯、黄萎病指与皮棉产量在7年周期上密切相关,生育期与皮棉产量在9.3年周期上密切相关。这些结果为育种者掌握育种动态、修正育种目标、提高育种水平及棉花品种主要性状的长期预测提供了科学依据。     

棉花品种区域试验适宜试验点数量的抽样估计

 基于长江流域国家棉花区域试验的对照品种泗棉3号、湘杂棉2号、湘杂棉8号和鄂杂棉10号在2000－2011年期间84～270次试验中早熟性、农艺性状、产量性状和纤维品质性状表现,构建了对照品种抽样总体,采用随机抽样方法估计了在不同精确度水平下鉴别棉花品种主要性状表现所需要的试验点数量,旨在为长江流域棉区国家棉花区域试验的试验点数量设置提供理论依据,并为其它棉区乃至其它作物区域试验中适宜试验点数量的估计提供参考方法。研究结果表明：试验点数量的需求与目的性状选择及变异度密切相关,皮棉产量的表型标准差最高,在同等精确度水平下需要的试点数量也最多。目前,长江流域棉花区域试验设置18个试点,对皮棉产量的估计精确度为90%;增加16个试点,估计精确度将提高到93%;而随后再增加试点数量对提高估计精确度收效甚微。     

我国棉花品种区域试验精确度的演变分析

农作物区域试验精确度分析是品种和试验环境科学评价的基础。本研究分析了2000―2014年期间长江流域、黄河流域和西北内陆棉区国家棉花区试的试验精确度分布与演变动态,并分析比较了棉花12个主要性状的精确度差异,旨在全面分析和评价我国棉花品种区域试验精确度的发展水平和演变规律,为全国棉花品种区域试验的合理布局和优化设计提供参考依据。研究结果表明:(1)单年单点棉花区域试验能鉴别出5%、8%、10%、12%、15%和20%品种间差异的比率分别约为20%、50%、70%、83%、92%和98%。(2)单年多点棉花区域试验精确度呈逐年提高的演变趋势,RLSD0.05(RLSD,relative least significant difference)由2000年的11.43%下降到2014年的7.1%,其中长江流域的RLSD0.05已经连续9年、黄河流域棉区的RLSD0.05连续4年稳定在5%以下,可以稳定地鉴别品种间5%的差异;西北内陆棉区的RLSD0.05也呈逐年下降趋势,目前可以可靠鉴别品种间10%的差异。(3)棉花12个主要性状的试验精确度差异显著,其中皮棉产量和结铃数的精确度较低,霜前花率、衣分、纤维长度和生育期的精确度较高,其余性状精确度中等。     

建国以来我国黄淮棉区棉花品种的遗传改良Ⅰ. 产量及产量组分的改良

本文是我国黄淮棉区棉花品种遗传改良和系列研究之一, 目的在于探讨建国以来我国黄淮棉区棉花品种在产量和产量组分性状(株铃数、 铃重、 衣分)上的遗传改良成效。 对不同历史时期10个代表性品种2年5点的试验资料和30多年的区域试验资料的研究表明, 建国以来, 我国黄淮棉区棉花品种产量性状的遗传改良成效显著, 品种的产     

改进河北省棉花品种区域试验评价体系的几点建议

河北省棉花品种区域试验始于1980年，至今已累计开展不同类型棉花品种试验14类，试验鉴定棉花新品种365个，推荐审定品种132个，审(认)定优良品种66个。多年来，河北省棉花品种区域试验不断发展与完善，目前已建立起一套完善的试验评价体系并在全省形成稳固的试验网络，为河北省棉花生产和育种研究发挥了重要作用。但在评价体系方面仍存在一些问题，还不能完全适应市场发展需求。为保证公平、公正地选拔棉花新品种，充分发挥品种试验在促进河北省棉花育种研究、新品种推广应用、棉花生产持续稳定发展中的重要作用，应进一步完善棉花品种试验评价体系。     

经验性最佳线性无偏预测(eBLUP)在油菜区域试验品种评价的效果

线性混合模型最佳线性无偏预测(BLUP)不仅适用于数据不平衡和误差方差异质试验的分析,而且对随机效应的排序会更准确。在实际试验分析中由于真实方差参数值未知而采用估计值时,BLUP转变为所谓经验性BLUP(eBLUP)。为了探讨eBLUP在作物区域试验品种评价的效果,本文以我国2012—2014年长江流域油菜区域试验12套产量资料为例,对eBLUP在品种主效应和特定环境中效应的估计、排序及差异比较t测验等方面与方差分析综合比较。结果表明,对品种主效应,eBLUP与方差分析算术平均值仅有较小差异,品种排序在eBLUP与算术平均值法相同;对特定环境中品种效应,eBLUP与算术平均值法有较大差异,品种排序在eBLUP较算术平均值法更准确;用Kenward-Roger法估算基于eBLUP的效应差异t测验的自由度,无论对品种主效应还是对特定环境中品种效应,eBLUP和方差分析有着相近的显著性(α=0.05)测验效果。     

长江流域棉花纤维比强度选择的理想试验环境筛选

采用GGE双标图方法对2000-2010年期间27组独立的长江流域棉花品种区域试验中的15个试点在纤维比强度选择上的鉴别力、代表性、理想指数和离优度指数进行了全面分析和综合评价.结果表明:南京、黄冈、常德、岳阳和南阳是以长江流域为目标环境的广适性纤维比强度选育和作为区域试验点鉴别理想品种的最理想试验环境,而江浙沿海棉区的试验环境(南通、盐城和慈溪)和四川盆地棉区试验环境(简阳和射洪)不适宜作为针对长江流域的纤维比强度选择与推荐环境.本研究充分展示了GGE双标图在区域试验环境评价方面的应用效果,也为长江流域棉花品种生态区划分和国家棉花区试方案的决策提供理论依据.     

基于协方差阵结构优选的作物品种区域试验分析

论述了线性混合模型方差协方差结构与作物品种区域试验分析模型的对应关系,以我国2005-2006年东北华北玉米8组区域试验资料为例,按照线性混合模型分析原理及模型拟合信息量准则与似然比测验,对区域试验品种方差协方差的结构特性及不同方差协方差结构模型在品种效应估计与评价的差异状况进行了探讨。结果表明,在分析的所有试验中,环境间品种效应方差协方差均不符合方差分析模型假设的同质性结构,而是呈现为各种异质性结构;产量效应测验差异显著的品种对数目在方差分析模型与最佳方差协方差结构线性混合模型间的一致率平均为86%,品种产量效应排序在两种模型间也存在明显不同,品种产量效应估计的平均误差在最佳方差协方差结构线性混合模型小于在方差分析模型。     

混选—混交法应用于棉花育种研究 Ⅰ.育种模式及效果

本文详细叙述了棉花混选—混交新育种方法的程序及其育种效果。在混选一混交后的群体中已选得一批新品系,其产量、品质、抗性等方面接近或超过中棉12。新品系1276和164参加了省级以上品种区域试验,表现较好。而同时采用常规的杂交育种法未能选到优良品系。不去雄混交法可保证较高比例异交率,从而使这种新育种方法具有较好的应用前景。     

我国棉花品种区域试验重复次数和试点数量的设计

农作物区域试验重复次数和试点数量设置直接影响试验的遗传力和品种选择效率。本研究以2000-2014年期间长江流域、黄河流域和西北内陆棉区国家棉花区试数据为资料,依据各棉区的试验发展现状和试验遗传力随着试点数量的变化,分析重复次数和试点数量设置的合理性,提出各棉区试点数量的设置方案。结果表明: (1)我国棉花品种区域试验采用3次重复是保证试验效率的充分条件;(2)长江流域和黄河流域国家棉花区试现行的试点数量设置已经可以充分满足试验的遗传力要求,西北内陆棉区的试点数也符合遗传力达到0.75的基本要求;(3)由于棉花区域试验对品种的推荐审定和应用十分重要,试验过程中也可能会因田间管理、自然灾害或其他异常情况导致试验报废,为充分保证试验的可靠性,长江流域棉区可保持当前20个左右的试点数量,遗传力即可达到0.90的水平;黄河流域和西北内陆棉区可以分别将试点数量增加到27个和19个左右,遗传力达到0.90和0.85的水平。该结果为国家棉花区域试验的优化配置提供理论依据,也为其他作物区域试验布局提供参考。     

高光谱数据与棉花叶绿素含量和叶绿素密度的相关分析

 通过获取棉花不同品种、不同种植密度单叶和冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的单叶叶绿素含量（CHL.C,下同）和冠层叶绿素密度（CH.D,下同）进行多元统计的逐步相关分析。结果表明,棉花冠层CH.D在其反射光谱762 nm波段处的相关系数达最大值（R_CH.D=0.8134^**,n=94）;对于一阶微分光谱,单叶CHL.C和冠层CH.D的敏感波段均发生在750 nm波段处,基于750 nm波段的微分数值,建立了棉花CHL.C和CH.D线性相关模型(R_CHL.C=0.7382^**,RMSE=0.1831,n=66;R_CH.D =0.9027^**,RMSE=0.3078,n=94）,为利用高光谱遥感技术精确提取反映棉花生长状况的叶绿素信息提供了依据。     

棉花叶面积指数和地上干物质积累量的高光谱估算模型研究

 用ASD FieldSpec光谱仪实测棉花冠层不同生育时期的高光谱数据,同期获取棉花叶面积指数(LAI)和地上干物质积累量(Above-ground Dry Matter Accumulation,ADMA)。分析棉花冠层反射光谱与棉花LAI、地上部干物质积累量（ADMA）的相关关系,分析结果表明,反射光谱数据与棉花LAI、ADMA的相关系数的最高值分别发生在783 nm（r=0.6394^**）和766 nm处(r=0.6287^**);对反射光谱数据进行统计分析,建立了基于比值植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)的5种函数形式的棉花LAI、ADMA估测模型。经检验,基于RVI的估测模型具有较高的精度;对一阶微分光谱数据与棉花LAI和ADMA的逐步回归相关分析表明,敏感波段分别发生在736 nm（r=0.6769^**）和742 nm处(r=0.6847^**)。由736 nm、742 nm波段处的微分数值建立的LAI和ADMA线性回归估测模型,R值均达到了1%极显著的检验水平,说明一阶微分光谱敏感波段的数值,对棉花LAI和ADMA具有一定的估算能力。     

Heritability of resistance to brown spot and root rot of narrow-leafed lupins caused by Pleiochaeta setosa (Kirchn.) Hughes in field experiments

Resistance to brown spot (BS) and Pleiochaeta root rot (PRR) in narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius L.) was assessed on a broad range of breeding lines and cultivars in field trials in Western Australia in 1985 and 1986. Both diseases are caused by Pleiochaeta setosa (Kirchn.) Hughes. Lines were grown in 5m × 1m plots in randomized complete block experiments with various disease pressures associated with cropping history — first, second and third successive lupin crops after cereals at one site in 1985, and first and second lupin crops at two sites in 1986. Best linear unbiased predictors (BLUPs) of defoliation caused by BS across experiments ranged from 64% to 123% of ‘Gungurru’, and BLUPs for PRR lesion severity ranged from 82% to 118% of ‘Gungurru’. For both diseases, genotypic variance was several times greater than genotype × environment variance, but error variance was relatively low for BS and high for PRR. Consequently, broad sense heritability (h²) for BS resistance was high in the seven experiments (range 0.89–0.94) but low for PRR resistance (range 0.00–0.53). There was a moderate correlation between BLUPs for resistance to BS and PRR across experiments (r = 0.36, P < 0.05). Genotypic correlations between resistance to BS and PRR were estimated at 0.57 ± 0.20 and 0.75 ± 0.31 in two experiments in 1985. Breeding progress is likely to be high for BS resistance and there may be slight improvements in PRR resistance associated with BS resistance. However, this field technique is not suitable for rapid breeding progress for PRR resistance.