全 文 ：二棱大麦 .品种间遗传差异的研究`
陆根 尧
( 浙江农村技术师范专科学校 )
杂交育种选配亲本的原则之一是杂交亲
本的遗传差异要大 。 过去 , 一般用亲本地理
上距离的远近代表它们遗传差异的大小 。 但
有研究指出 , 亲本的地理分布和其遗传差异
间并无直接的联系 〔` 、 “ , , 因此近年来用主成份
分析和聚类分析相结合的`方法 , 研究作物品
种凤数量性状遗传差异的大小 。 例如毛盛贤
等 ` 3’ 、 何国浩 等 “ , 、 汤陵华等 ` 5J 分别在小麦 、
大豆 、 水稻品种上作过 研 究。 莫惠栋等 〔。 ,在
大麦上也作过聚类分析 , 但其研究的品种大
部份是多棱大麦品种 , 因此所得结论在二棱
大麦新品种选育上直接应用尚有一定距离 。
本文用主成份分析和聚类分析相结合的
方法 , 对 46 个二棱大麦品种的遗传差异进行
了研究 , 为二棱大麦杂交育种选配亲本提供
数量化依据 。
估计值和基因型值相关系数 , 建立基因型值
相关阵。 用 J a 。 。 ib 法求出基因型值相关阵的
特征根和特征向量 。 根据性状的标准化基因
型值 、 特征根和特征向量计算出每一品种的
各个主成份值 。 聚类分析 : 每一品种的各个
主成份值组成了主成份向量 卜 根据每生晶种
的主成份向量计算品种两两之间 的遗 传 距
离 , 由遗传距离阵再用离差平方和法进行系
统聚类 。
材料与方法
1
. 试验与设计 供试材料 为 浙 江 、 江
苏 、 上海种植面积较大的二梭大麦新品种 、 地
方品种和部份国外品种 , 「共 46 份。 19 86 ~ 19 8 7
牟度秋播子浙江农村技术师范专科学校的校
农场内 ( 宁波 ) 。随机区组设计 , 重复 2 次 ,
单行小区 , 行长 1 来 , 行距3 厘米 , 株距 5
厘米 , 每行20 株。 收获时 , 去除两端的第一
械 在行内随机拔取 10 株 , 风干后 进 行考
种。
厂 佗 . 统计方法 主成份分析 : 根据参考文
献〔5〕计 算 每一品种各个性状的墓因型值的
结果和分析
1
. 主成份分析 根据 基 因 型 值 相 关
阵计算出 的特 征 根 朴及 其 累 积 百分 率
犷 b
(刁 二 E 击/ 名 击 ) , 以及各特征根相应的
i带 生 i= l
特征向量 (I 户列于表 1 。
由于各特征根大小代表各综合指标基因
型值方差大小 , 各特征根累积百分率代表各
有关综合指标对总基因型值方差贡献的百分
率 , 从表 1可知 , 前 4 个特征根就已占总基
因型值方差贡献 的 9 3 . 31 % 。 因 此 , 根 据
久, 、 入2、 久: 、 久`和相应的特征向量 I , 、 1 2 、 1 3 、 I 。及
亲本各性状经标准化的基因型值 , 算得 46 个
品种的第一 、 二 、 三 、 四主成份值列于表 2 。
这样 , 对每个品种的特点就可用这四个主成
份来分析 。 又因特征向量是表示亲本各性状
对所对应的综合指标的贡献大小 , 从表 1 可
见 , 对第一主成份贡献较大的性状依次是株
高 、 穗长 、 每穗粒数 、 抽穗期 , 并且都是正值 ,
` 宁波市农业科学研究所大麦育种组提供试验材料 , 特此致谢。
2 0 4 浙沁农业补学
DOI : 10. 16178 /j . i ssn. 0528 -9017. 1988. 05. 002
表 1 基因型值相关阵的特征根和特征向童
中李 征 根 汤1 之, 占, 三4 盈` 魂.
. , 门 叫目 卜 , ~~ , 目一 一一一一 ~ -一一 ~ 一 . ~ , r ~~ es , 曰~ . 侧 , 一 . ~月 . ~~ 内~自 . , 叫尸~ ~ . ~ , ~ 、 ~ 目 , , 尸 ,一 - 一 , 甲- - ~ 叫目中~ 甲一一一 , 护 , , ` 冲内网门尸 ,一 , - 曰` . 闷目~ ~ - .
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一 0 . “ 08
0
.
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一 0 . 0 323
一 0 . 07 3 ,
一 0 . 1408
一 0 . 11, 9
株 高
稼 长
抽 德 期
单株穗数
每德拉数
空 壳 率
征t特向
因此第一主成份值较大 , 则植株较高、 稼子较
大 , 生育期较长、 每铭粒数较多 。对第二主成
份的贡献单株械数很大 ,其余均较小 , 因此主
要是稼数的贯献。 对第三主成份的贡献空壳
率较大 , 其余均较小 。对第四主成份的贡献每
称粒数和抽稼期的绝对值均较大 , 正负符号
表 2 供 试 品 种 的 四 个 主 成 份 值
:自
份.,成
l
主种号品代主 成 份
t
:
t , 茸: 趁-
种号品代
弓. 8
6
.
8
6
.
8
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.
3
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9
6
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5
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.
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6
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.
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6
.
3
6
.
3
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6
.
8
7
.
3
一 12 . 9
一 13 . 3
一 1 2 . 9
一 1 1 . 4
一 11 . 8
一 13 . 4
一 11 . 9
一 13 。 1
一 12 . 3
一 13 . 2
一 12 . 8
一 13 . 3
一 12 . 6
一 13 . 7
一 13 . 7
一 13 . 0
一 14 . 5
一 12 . 0
一 1 5 . 4
一 1 1。 6
一妇 。 2
一 13 。 9
一 U 。 2
8
。
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7
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6
6
。
4
6
.
2
6
。
8
一 14 . 7
一 13 . 1
一 12 . 9
一 14 . 9
一 14 . 7
一 1 2 . 8
一 11。 7
一 13 . 3
一 12。 3
一 13 . 3
一 11 . 8
一 14 . 9
一 12 . 5
一 12 . 3
一 11 . 4
一 14 . 5
一 12 . 匕
一 11 . 9
一 12 。 8
一 12。 7
一 13 . 2
一 12 . 5
一 11 . 7
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亡JJ6月了空ù
910n2”4巧6798韶3
19 8 8年 第 5期 · 2 0 5
相反 。 在文献〔的中提出 ,渐江省选育二棱大
麦品种的要求是早熟 、 抗倒 、 抗病 , 品阵优良;
从稳产 、 高产角度出发 , 在浙江省的气候条
件下 , 应以多穗型品种为主 , 着重提高穗数
和粒重 , 大穗型品种为次 , 并辅以采用中间
类型品种 。 根据上述要求 , 从主成份分析评
价亲本优劣的标准应该是 : 第一主成份值的
大小要适当 , 因为第丫主成扮值太天 , 虽然
每穗粒数增多 , 但同时植株增高, 生育期延
长 , 不利于早熟 、 、 抗倒的要求 。 第二主成份
则越大越好 , 因为第二主成份主要是穗数的
贡献 。 第三主成份主募反映空壳率的贡献:
所 以不宜太大 。 与第四主成份对乒的特征声民值较小 , 其对总基因型值方差所作 一的贡献率
已较小、 因此标准可适当放 宽 , 偏 般可造中。 根据表 : ’计算禧到 4 6不品种章一 、 ’ 三 、
三 ; 四主成份值的平 均值分别为着: 二或2 , 氰
= 7
.
2 ,酉: 二 25 . 3 ,曹` 二 一 13 . 。 , 假如我们规定
品种的入选标准主成份值是 : 营: = 窟, 士 1 .力 ` -
9
.
2 士 1 . 0 , 官: > 曹2 二 7 . 1 , 官3 < 窟: + x . o = 1 6 . , ,
公为稍宽的适中范围 , 这释 , 根据本试验 结
果可选入 `“个综合性状攀好的品种 , 其编号分别为 4 、 7 、 r 4 、 2 8 、 2 3 、 2 4 、 2了、 2 5 ,
3 4
、
3 5
、 「
3 8
、
4 1。
.
2
. 聚奚分析 衬根据每一品种的主成 份
向量计算供试品种两两之间的遗传 距 离 D ’
值 , 由遗传距离采用离差平方和法进行系统
聚类 , 画出 46 个品种的聚类图 见 图 1 。 在
8
,
o的聚类水平上 , 供试品晌.可分成 9 类 , 各
类品种列于表 3 。
从表 3可见 , 来源地理距离较远的一些
品种可以归入到同一类中 , 而 地理距离较近
的一些品种也可 以归入到不同类中。 . 从聚类
分析的原理 ( 也可通过计算 , 类间的遗传距
离比类内的遗传距离大 , 本文此表 略 ) 已
知 , 同一类内品种间的遗传差异小 , 而不同
类间的遗传差异大 , 这就说明了亲本的地理
分布和其遗传差异伺确实并无直接的联系 。
因此要选择遗传差异大的亲本做杂交 , 以聚
类分析得出的结论作参考较为合理。 _ . _ _
.匆甸
蛤二二二 , 一` 一一一一一象
:唯土弓 , , —
莎尸ù禽唱
一尔七 -亨一存一布 .谕一玄饰矿节气扩瑞
聚类水平 (组内平方和的增吸〕
2 0 6、
图 1 二校大麦品种聚奥图
依聚类结果 , 从生春型上分析 , 第二类
和第三类中多数品种生态类型 比较理想 , 主
要特点是植株偏矮 , 生育期 较 短 , 单 株穗
,戮、 每檄粒数趋中 , 本省种植面积较大的早
熟 3号 , 浙皮 1号 、 沪麦 4号 、 矮早三都处
于这二类中。 第一类中多数品种每穗粒数较
多 , 但植株较高 , 生育期较长 , 生态类型不
很理想 。 第四隶品种穗数较多 , 生育期也较
短 , 其它性状基本上处于中间状态 。 第五类
只有小将大麦 , 其特点是早熟 、 矮杆 、 穗数
多 , 但每穗粒数少 。 第六类品种穗数稍多 ,
但生育期稍长 。 第七类也只是有光芒二棱 ,
其特点是植株较高 、 迟熟 、 大穗、 穗数少 ,
第八类品种空壳率较高。 第九类 品 种 穗 数
多 , 但成熟较迟 。 由于类间遗传差异大 , 类
丙遗传差异小 , 因此杂交亲本不应在类内而
. 应在类间进行选择 。 例如本省近几年种植面
积较大的新品种舟麦 l 号的父母本早熟 7号
.和牛古特分别处于第三类和第一类中。 至于
浙沁农业科学
表 , 二 枝 大 麦 品 种 的 分 奥
分类 以 书书p 口 叮 T
~一一 ~ . ~ .目 , - 一 ~ ~ 卜 .~ , ` ~一一一一 . 一 ~ . -一 ~ ~一- - ~~ .~ 一户. 月 . . 目 . 一 . ~ . 一一一一. 一~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~叫叫 . . 户口( 12 ) 、 义乌二棱( 33 ) 、 绍兴洋大麦( 2 ) 、 京新 2 号( 1 ) 、 伪山二梭 ( 36 ) 、 沪麦 1 号( 37 ) 、 浙农12 ( 4必) 、 关东中生 ( 21) 、 二梭早大麦 2 号( 44 ) 、 慈溪红二棱 ( 20 ) 、 萧山矮脚二校 ( 32 )
沪麦4 号( 3 ) 、苏州大麦 ( 10 ) 、关东二条 3 号 ( 3 1 ) 、鉴7 5 ( 弓) 、 镇江春大麦( 1 3 ) 、韭崎1 0号( 1 6 ) 、早熟 3 号(4 )
金黄( , ) 、浙皮 1号 (4 6 ) 、矮早三 ( 9 )、 科品 4号 ( 40 ) 、赤城二棱 ( 2弓) 、二条大麦 (43 ) 、浙农 6号 ( 1 1) 、观 3 0
、 径大 1号 ( 18 )、 7弓一 21 ( 14 )、 科品 3号 ( 23 )、上虞二梭洋大麦 ( 1弓)、 早熟 7号 ( 22 )
弓( 34 )、沪麦 6号 ( 38 )、 米麦 114 ( 4 1 )
一特(4一金幻.1(一古炸一麦穗(4!回ù牛一沪实BJ一ù鱿四
小将大麦 (2 6)
V i
a t o r气d ( 28 )、 矮白洋 ( 35 ) 、宝山二梭 (卫4 )、 富士二条 ( 1, )、 C u t te , ( 2 7 )
光芒二校 ( 19)
观 3 8 ( 6 )、 皮穗波 ( 39 ) 、舟麦 1号 ( g )
03 36 ( 29 )
、 娜县二棱大麦 (3 0 )
引一州,.1川
住: 括号内数字为品种编号。
类间应选哪些材料做杂交 , 这就要结合选配
杂交亲本的其他一般原则综合考虑 , 也可采
用在主成份分析中入选的综合性状较好、 且
主成份互补的品种做亲本进行杂交。
讨 论
1
. 多元统计分析在作物遗传育种 中 应
用的实践表明 , 在遗传相关阵的基础上对多
数量性状作主成份分析时 , 有可能得到负的
特征根 , 这不仅难于作出生物学解释 , 而且
使随后进行的遗传距离及其对应的聚类分析
丧失了数学基础。 因此本文采用了文献〔 5 〕
提出的以基因型值相关阵为基础的主成份分
析 , 避免了特征根出现负值的问题。 并且 ,
与基因型值相关阵对应的基因型值协差阵 ,
是一个真实的样本协差阵 , 具有一切样本协
差阵的优良性质 , 可以适应多元统计技术在
多数量性状遗传分析中实施的需要 。
` 2 . 关于由遗传距离阵进行系统聚类 的
也仁夕` 1白5 5年 第 5 期
方法 , 一些不同的文献采用了不同的方法 ,
究竟采用哪一种方法较好 , 根据笔者对几种
系统聚类方法在品种资源分类中应用的研究
结果 ( 将另文报道 ) , 最短距离法分类结果与
实际情况相差较大 , 而离差平方和法和类平
均法则与实际情况较为符合 , 因此本文采用
离差平方和法进行系统聚类 。 并且从理论上
可知 ’ 7 , , 离差平方和法是 8 种系统聚类方法
中最有统计特点的一种方法 。
另外 , 目前用聚类分析对品种资源分类
所发表的文献 , 在计算遗传距离之前对性状
都未加权。 文献〔 8 〕强调 , 在计算遗传距离
之前应该对性状考虑加权。 笔者认为 , 根据
聚类的目的和要求 , 对性状进行合理的加权
这是有道理的 , 有待深入研究。
今 考 文 做
〔 1 〕M o l l , R . H . , W . S . 5 0 1五u a n a a n d H . F .
R
o b in s o n : eH et
r o s i s a n d g e n e * ie d i , e r s i t y i n
甲a r i e t y c: o s s e s o f 口 a i z e , C r o p S e ! . , 1962 , 2 :
勿丈2 0 7 .
扬麦 5 号在天台县的生育状况和栽培要点
许雪梅
( 天台县种子站 )
验种万
扬麦 5 号 ( 原名鉴 2) 小麦 , 是江苏省
里 下河地区农科所用 9 一 16 ( 扬麦 4号姐妹
系 ) x s t 14 7 2 / 5 0 6 的变异单株 杂 交 育成 。
1 9 83 年引入我县试种 , 19 8 4年大区对比试验
亩产为 3 1 1 . 8公斤 , 居 6 个品种之首 , 比扬麦
4 号亩产 2 8 . 65 公斤增产 8 . 02 % , 比浙麦 2
号亩产 2 5 2 . 24 公斤增产2 3 . 61 % 。 19 8 5年县农
科所品试扬麦 5 号亩产 2 7 3 . 6公斤 , 比扬麦 ` 4
号亩产 2 5 6 . 4公斤增产6 . 7% , 比浙麦 2号亩
产 2 36 . 7公斤增产 1 5 . 59 % , 同年国清寺农业
队示范 14 亩 , 平均亩产 3 35 公斤 , 比扬麦 4号
亩产29 9 . 5公斤增产 1 1 . 85 % 。 19 8 6年县农科
所品试 , 气 扬麦 5号亩产3 4 9 . 25 公斤 , 仍居 `6
个品种之首 , 比扬麦 4号增产 1 . 9 7% , 19 86
~ 19 87 年全县种植 1。。邹亩 ,据抽 样 调 查 1
’ ` , . 吧
户 , 平均亩产 2尽8 . 4公斤 , 最高亩产 40 0 . 8公
斤 。 其平均亩产比扬麦 4 号增产6 . 6 1% , 比
上 、 面粉欠白的缺点 , 深受群众欢迎。
一 、 特征特性
1
. 形态特征 。 扬麦 5 号幼苗半直立 , 叶
片稍宽 , 叶色翠绿 ; 茎秆较粗 , 株高 90 厘米
左右 , 生长清秀 ,后期转色好 ; 穗长 7 ~ 7 . 5
厘米 , 长方形 , 长芒 , 白壳 , 红粒 , 每穗 38
粒 , 千粒重 39 克 , 面粉白。
2
. 分戴力 、 成抽率及稚粒结构。 扬麦 5
号 的分萦力比扬麦 4号略强 , `成穗率比扬麦
4 号高 。 根据义宅乡上宅村 、 县农科所的试
29 5 4年和 x 9 8 5年均于 1 1月 s 日~ 1 1日播
, 扬麦 5 号的基本 苗 每 亩 1 4 . I B~ 1.7 5
, 最高苗 5 4 . 7 5、 .启.0 72 方 , 单株分集 .2 1
浙麦 2 号增产 12 . 4 5% 。
扬麦 6 号综合性状 好 ,
优点 , 而且弥补了扬麦
经 4 年的试种表明 ,
不但真有扬麦 4号 的
4号有效 穗 不 容易
~ 3
.
2 9个 , 有效穗每亩 2 6 . 3 2~ 2 7 . z r万 , 成
穗率 4 3 . 3~ 49 . 5 1% ; 扬麦 4号每亩基 本 苗
13
.
4 ~ l e
.
2 5万 , 最高苗 4 9 . 1 4~ 5 3 . 3 2万 , 单
株分孽 工. 。~ 2 . 9 2个 , 有效 穗 2 2 . 0 6 ~ 2 3 . 0 5
万 . 成穗率 4 1 . 3一 46 . 8阮 。 即扬麦 5 号 的单
株分票比扬麦 4号 高 0 . 21 ~ 0 . 3 7株 , 每亩有
; 万 ·
197~ 19 9〔 2 〕Bh a t t , G . M . : M u z飞、, a r s a t。 。 n a l y s : , 。 p , r。 -
a o h * 0 o e l e e t i o n o f p ar
e n t s 阮 h y b r i d i z a u o n
a i nt i牡 g a t y i e l d i m夕师汕姐 t 气n se rf一 p o ll i n a et , l
cr o P s
,
A似 s t
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