全 文 ：收稿日期:2009-10-22
基金项目：农业部公益性行业项目——北方地区饲料和啤酒大麦品种筛选及生产技术研究
作者简介：刘志萍（1969－），女，内蒙古商都人，副研究员，硕士，主要从事大麦遗传育种研究工作。
作物数量性状的多元遗传分析方法已被广泛应用在小麦、
水稻、谷子、高粱等多种作物上。 本研究利用遗传变异、相关性、
主成分分析法， 研究 10 个大麦品种 11 个数量性状间的遗传关
系，为提高性状的选择效率提供依据。
1 材料和方法
选用 10 个大麦品种为试验材料（表 1）。 试验安排在内蒙古
农牧业科学院试验田， 采用随机区组排列， 重复 3 次， 小区长
5m，宽 2.5m，行距 0.25m，10 行区 ，小区面积 12.5m2，播种量按
26.7 万粒/667m2计算，每行播种 500 粒，收获时不去边行，全收
计产。 大麦生长发育期间调查生育期、茎蘖动态，收获时每小区
测量株高、穗长、单株穗数、单株粒重、主穗粒数、主穗粒重、千粒
重等主要农艺性状及经济性状。
二棱大麦数量性状的多元遗传分析
刘志萍 1， 张凤英 1， 包海柱 1.2
（1.内蒙古农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031；2.内蒙古农业大学 农学院，内蒙古 呼和浩特 010018）
摘 要：运用多元遗传统计分析方法分析了 10 个二棱大麦品种 11 个性状的遗传关系，结果表明：亩穗数、穗长和单株穗数的变异系数较
大，分别为 23.81%、19.83%和 18.64%，生育期的变异系数最小，为 2.52%；小区产量与生育期成显著正相关，与单株粒重成极显著正相关；
经主成分分析，前 3 个主成分对变异的累积贡献率达 83.43%。 性状间的这种相互关系反映了数量性状遗传的“一因多效”和“多因共效”
特性及相关性状间的协同变异趋势。 在品种选择上，首先应考虑生育期和单株粒重，同时结合株高、穗长、主穗粒数、主穗粒重等性状，综
合考虑它们之间的平衡，优化栽培技术，以达到高产、优质的育种目标。
关键词：大麦；农艺性状；遗传变异；相关分析；主成分分析
中图分类号:S512.3 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2009.06.019 文章编号:1007-0907(2009)06-0038-02
Multiple Genetic Analysis of Quantitative Character in Two-rowed Barley
LIU Zhi-ping
(Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Science,Huhhot 010031，China)
Abstract：Study on 11 main characters of 10 barly cultive was conducted with multiple statistics analysis．The results indicated
that some the coefficient of variation was more than others in ears per mu,、ear length、and number of spike per plant ，the
coefficient of variation were 23.81% 、19.83%and 18.6% 。 while coefficient of variation of stages was 2.52%;some correlation
were found that it was significant correlation between yield and stages and grain weight per plant。 We found that cumulative
was 83.43% among the 3 Principal components by principal components analysis, those correlation of characters showed a
result of multi-effect and multi-effect in heritability of quantitative trail.we should take into account the stages and grain
weight per plant，simultaneit，plant hight , ear length，main grains per spike should be seletion, for breeding objective of high
yield and good quality .
Key words:Barly;Agronomic charaters;Genetic variation;Correlation analysis;Principal components analysis
表 1 二棱大麦主要农艺性状及其变异系数
品种 生育期
亩苗数
（万株）
亩穗数
（万穗）
株高
（cm）
穗长
（cm）
单株穗数
（个）
单株粒重
（g）
主穗粒数
（粒）
主穗粒重
（g）
千粒重
（g）
小区产量
（kg）
XYL-601 95.00 25.30 61.90 99.50 8.20 3.00 3.34 25.90 1.27 45.30 10.53
蒙啤麦 1 号 92.00 24.90 41.00 104.80 8.40 2.00 2.63 23.80 1.43 59.50 9.50
HQ-1 97.00 25.00 59.70 104.80 8.10 3.00 3.16 24.90 1.30 49.50 11.40
002031 92.00 24.80 53.90 96.80 7.50 2.50 2.30 22.50 1.16 45.30 8.62
甘啤 4 号 98.00 23.30 65.50 83.30 7.30 3.00 3.95 23.60 1.16 45.20 11.21
盐杂 06126 92.00 23.40 48.10 88.30 8.30 2.50 2.73 24.90 1.30 48.70 8.93
019-20 92.00 23.50 56.80 100.60 6.10 3.00 2.89 18.10 1.07 53.40 9.09
加拿大 021011 91.00 25.00 92.30 74.00 4.90 4.00 2.85 16.90 0.77 45.80 10.36
东北大麦（1） 94.00 25.10 71.20 101.50 5.20 3.00 2.51 21.70 1.00 44.80 9.81
加拿大 38 93.00 25.90 78.70 67.90 5.60 3.50 3.12 16.30 1.03 54.00 10.73
和 936 246.20 629.10 921.50 69.60 29. 50 29.48 218.60 11.49 491.50 100.18
平均值 93.6 24.62 62.91 92. 15 6.96 2.95 2.95 21.86 1.15 49.15 10.02
标准差 2. 36 0.90 14. 98 13.19 1.38 0.55 0.47 3.52 0.19 4.99 0.97
变异系数（%） 2.52 3.66 23.81 14.31 19.83 18. 64 15.94 16.10 16.54 10.15 9.68
内蒙古农业科技 2009（6）：38~39
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
表 3 特征值及方差累计贡献率
主成分 特征值 方差贡献率(%) 累计贡献率(%)
主成分 1 5.08 46.20 46.20
主成分 2 2.89 26.26 72.46
主成分 3 1.21 10.97 83.43
表 4 特征向量
性状 主成分 1 主成分 2 主成分 3
生育期 0.065230 0.552139 -.019641
亩苗数 -.146373 -.050858 0.587729
亩穗数 -.431378 0.093543 -.009250
株高 0.330369 -.035006 -.068282
穗长 0.395883 0.158263 0.068226
单株穗数 -.418376 0.124710 -.017152
单株粒重 -.062564 0.522471 0.052701
主穗粒数 0.359838 0.249072 -.164204
主穗粒重 0.416694 0.108621 0.231483
千粒重 0.129447 -.212496 0.675187
小区产量 -.153422 0.500015 0.324483
2 结果与分析
2.1 变异系数分析
从表 1 可以看出，10 个大麦品种的 11 个性状存在丰富的
变异，11 个性状的变异系数依次为亩穗数＞穗长＞单株穗数＞主
穗粒重＞主穗粒数＞单株粒重＞株高＞千粒重＞小区产量＞亩苗
数＞生育期。 在所观察的 11 个性状中，变异系数最大的性状为
亩穗数，变异系数达到 23.81%，平均亩穗数的变幅在 41.0 万～
92.3 万穗之间，亩穗数最大的品种为加拿大 021011，最小的为
蒙啤麦 1 号； 其次是穗长， 变异系数为 19.83%， 平均穗长为
6.96 cm，变幅为 4.9～8.4cm，其中穗长最长的品种为蒙啤麦 1
号，最短的品种为加拿大 021011；变异系数最小的性状是生育
期，为 2.52%，生育期最长的是甘啤 4 号 ，为 98d，最小的是加
拿大 021011， 为 91d； 其次 ， 亩苗数的变异系数也较小 ，为
3.66%，处于较低的水平。
其余性状，除产量性状的变异系数为 9.68%外，余者的变异
系数均超过了 10.0%。 可见，除去一定的栽培及环境因素外，供
试材料间存在广义的遗传背景， 特别是如上变异系数超过了
10.0%的数量遗传性状，可以通过亲本选配和采用聚合杂交、非
饱和回交及双列选择交配等方法， 能够使这些性状达到育种目
标和要求。 生育期的变异系数最小， 表明在没有特定基因情况
下，期望通过育种手段获得广泛生育期的难度较大。
2.2 相关分析
为判断 11 个性状间的相互关系， 运用 SAS 数据处理系统
对试验结果进行了相关分析（表 2），结果表明，性状之间的相关
性达显著水平的分别如下：生育期与单株粒重、小区产量之间呈
正相关；亩穗数与株高、穗长、主穗粒数、主穗粒重之间存在负相
关，与单株穗数呈正相关；株高与单株穗数呈负相关，与主穗粒
数呈正相关；穗长与单株穗数呈负相关，与单株粒重、主穗粒数、
主穗粒重呈正相关；单株穗数与主穗粒数、主穗粒重呈负相关；
单株粒重与小区产量正相关；主穗粒数与主穗粒重呈正相关。
表 2 二棱大麦主要农艺性状的相关系数
项目
X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11
（亩苗数） （亩穗数） （株高） （穗长） （单株穗数） （单株粒重） （主穗粒数） （主穗粒重） （千粒重） （小区产量）
X1 1.0000 -.1112 -.0018 0.1595 0.2948 0.0256 0.7601** 0.4910 0.2829 -.3197 0.7502**
X2 -.1112 1.0000 0.3911 -.1162 -.2445 0.2841 -.2307 -.2223 -.1682 0.0887 0.2819
X3 -.0018 0.3911 1.0000 -.6885* -.8177** 0.9589** 0.2218 -.6626* -.8910** -.4113 0.4836
X4 0.1595 -.1162 -.6885 1.0000 0.5066 -.6634* -.2941 0.6222* 0.5949 0.1084 -.2720
X5 0.2948 -.2445 -.8177 0.5066 1.0000 -.7513** 0.1295** 0.8612** 0.9387** 0.1748 -.0707
X6 0.0256 0.2841 0.9589 -.6634 -.7513 1.0000 0.3161 -.6603* -.8497** -.3690 0.5101
X7 0.7601 -.2307 0.2218 -.2941 0.1295 0.3161 1.0000 0.1400 0.0589 -.1541 0.7810**
X8 0.4910 -.2223 -.6626 0.6222 0.8612 -.6603 0.1400 1.0000 0.8026** -.1942 0.0325
X9 0.2829 -.1682 -.8910 0.5949 0.9387 -.8497 0.0589 0.8026 1.0000 0.3914 -.0909
X10 -.3197 0.0887 -.4113 0.1084 0.1748 -.3690 -.1541 -.1942 0.3914 1.0000 -.1467
X11 0.7502 0.2819 0.4836 -.2720 -.0707 0.5101 0.7810 0.0325 -.0909 -.1467 1.0000
X1
（生育期）
注：*，** 分别表示在 0.05 和 0.01 水平上的显著性
2.3 主成分分析
运用 SAS 数据处理系统对 11 个性状进行主成分分析 （表
3、表 4），结果表明：在所有的主成分构成中，信息主要集中在前
3 个主成分，其累积贡献率为 83.43%。 第一主成分贡献率最大
为 46.2%，其次为主成分 2、3，贡献率分别为 26.26%、10.97%，所
得主成分方程如下：
PRIN1 =0.06523X1 -0.14637X2 -0.43138X3 +0.330369X4 +
0.395883X5 -0.41838X6 -0.06256X7 +0.359838X8 +0.416694X9 +
0.129447X10-0.15342X11
PRIN2 =0.552139X1-0.050858X2+0.093543X3-0.035006X4+
0.158263X5 +0.12471X6 +0.522471X7 +0.24907X8 +0.108621X9 -
0.212496X10+0.500015X11
PRIN3=-0.019641X1+0.587729X2-0.00925X3-0.068282X4+
0.068226X5 -0.017152X6 +0.052701X7 -0.1642X8 +0.231483X9 +
0.675187X10+0.324483X11
由主成分方程表达式可知， 第一主成分的特征向量中，X5
（穗长）、X9（主穗粒重）的系数较大，表明第一主成分值大时，X5
（穗长）、X8（主穗粒数）、X9（主穗粒重）的载荷大，此类性状与植
株的生长势有关，可称为生长因子；在第二主成分中，X1（生育
期）、X7（单株粒重）、X11（小区产量）的系数较大，表明第二主成
分值大时，X1（生育期）、X7（单株粒重）、X11（小区产量）的载荷大，
此三个性状与产量有关，可称为产量因子。 在第三主成分中，X2
（亩苗数）、X10（千粒重）的系数较大，此类性状与栽培方式方法
有关，可称为栽培因子。 故，由以上讨论可知，11 个变量可归纳
为 3 类：｛ X5（穗长）、X8（主穗粒数）、X9（主穗粒重） ｝，｛ X1（生育
期）、X7（单株粒重）、X11（小区产量） ｝，｛ X2（亩苗数）、X10（千粒
重） ｝，即分类为：生长因子集、产量因子集、栽培因 (下转 91 页)
6 期 刘志萍等：二棱大麦数量性状的多元遗传分析 39
子集。
3 讨论
由以上分析可知，随着生育期的延长，单株粒重和小区产量
将有增加的趋势； 随着单株粒重的增加， 小区产量也表现出增
加，可见，生育期延长导致产量的增加主要是通过单株粒重的增
长来实现的。 因此，在以产量作为育种目标时，对单株粒重选择
应作为一个首选因子来考虑。其次对生育期的选择也不容忽视，
因为同等条件下，生育期长的能够提高光能、热能的利用率，进
而言之，干物质的积累量也能提高而获得较高产量。
在本试验条件下， 千粒重性状与其他性状未表现出显著的
相关性。但在主成分分析中该性状被归类为栽培因子项，所以在
生产中通过栽培技术的改善与优化， 存在使其达到生产目标的
可能。如通过亩苗数的改变来改善千粒重大小，使其达到商品加
工或啤酒酿造工艺要求。
伴随着亩穗数、单株穗数的增加，株高、穗长、主穗粒数、主
穗粒重呈下降趋势，即盲目追求亩穗数、单株穗数，反而会降低
株高、穗长、主穗粒数、主穗粒重的数值，因此，对提高大麦综合
性状而言，应针对不同地区研究适宜该地区的最优栽培模式。
不同的二棱大麦由于品种自身的遗传特征特性， 表现在农
艺性状上有一定程度的差异， 其中影响品种产量的因子有生育
期、单株粒重，影响品种生长的因子有亩穗数、单株穗数、株高、
穗长、主穗粒数及主穗粒重，它们的相关性，有的为正相关，有的
为负相关，所以在亲本选配上，要兼顾它们之间的动态平衡，以
达到育种目标。
参考文献：
[1] 韩龙珠.多元分析在小麦数量性状研究中的应用 .作物数量性状的
多元遗传分析[M].北京:农业出版社,1991.232-257.
[2] 徐静斐. 多元分析在水稻遗传育种上的应用.作物数量性状的多元
遗传分析[M].北京农业出版社,1991.266-298.
[3] 王明泉. 玉米杂交 F1 代秃尖与亲本秃尖相关性研究[J].玉米科学 ,
2001,9(4)：43-44.
[4] 陈永欣 , 翟广谦，李彦良，等. 糯玉米自交系、杂交种棒三叶与产量
之间相关性分析[J].玉米科学,2009,(2)：49-51.
[5] 汤丰收， 李蝴蝶. 花生 35 个品种的主成分分析及遗传距离测定[J].
河南农业科学,1992,(4)：5-8.
[6] 郭平伸， 张金栋. 距离分析方法与杂种优势 [J]. 遗传学报,1989,16
(2)：97-104.
[7] 余家林 . 农业多元试验统计 [M]. 北京 ： 北京农业大学出版社 ,
1993.204-217.
[8] 刘来福.作物数量遗传[M].北京:农业出版社，1984.26-250.
[9] 黄祖六.大麦数量性状的遗传潜势及其利用[J].中国农业科学,1986,
(1):60-67.
[10] 蒋忠民，张凤银 ．SAS 软件在生物统计应用中的问题探讨[J]．江汉
大学学报,2000,(6):87-89.
[11] 陆 芳，俞雷斌，曾邦伟，等 ．结合分析方法及其在 SAS 中的统计
实现[J]．中国卫生统计,2006,(6):495-498.
[12] 王有武，高 山，张春燕，等．长绒棉数量性状的配合力与遗传分析
[J]．安徽农业科学,2009,37(17):7972-7974.
[13] 汪建来 ．小麦主要数量性状主基因效应的研究 [J]．安徽农业科学 ,
1991,19(1):18-23. (责任编辑 敦惠霞）
3 存在的关键问题
3.1 新品种、新技术成果转化率低
长期以来，投入胡麻产业的经费较少，选育高产、优质、多抗
新品种和高产稳产标准化栽培技术缺乏项目带动， 致使胡麻产
业领域科技创新能力不强，新品种、新技术推广的力度小、速度
慢，影响着胡麻产业的发展。
3.2 病虫害、草害严重
在胡麻种植过程中， 对病虫草害的监测与防控工作重视不
够，尤其是草害尤为严重。 当地群众大多采用人工除草，既加大
了劳动强度，又增加了生产成本。 在生产中缺乏针对性强、经济
高效的病虫草害防控技术措施， 从而直接影响到胡麻生产的产
量和效益，导致胡麻产业发展缓慢。
3.3 科技支撑能力不强
诸如测土配方施肥、抗旱节水种植、标准化栽培技术的研究
滞后，而现有的新品种和栽培技术得不到大面积推广应用，胡麻
单产水平难以大幅度提高。 耕作收获等生产环节的机械化程度
低，生产成本不断增加，农民的投入产出效益不够理想。
3.4 加工龙头企业少，产品单一
胡麻加工产品只有胡麻油、胡麻饼粕。 1986 年筹建了 10 个
亚麻厂，进行胡麻纤维加工，设计年加工能力 1000t 左右。 1988
年相继开始投产，但是大部分因为加工技术落后，厂房和设备条
件差已全部停产。虽然有几家胡麻油有加工企业，但是多数加工
规模小，产品单一，缺乏市场竞争优势。
4 发展思路及建议
4.1 加强新品种选育和新技术研究与示范推广
培育丰产、高抗、高油、广适胡麻新品种；开展标准化栽培胡
麻生产新技术研究。加大科技成果转化力度，示范推广测土配方
施肥、抗旱节水种植、间作套种等高产、高效综合配套技术。力争
到“十二五”末，使宁夏良种胡麻种植面积达到 6.67 万 hm2 左
右，平均单产水平提高到 72kg/667m2，总产达到 7.2 万 t，使新品
种、新技术覆盖率达到 80%以上。
4.2 建立健全胡麻病虫草害监测与防控体系
示范推广高效低毒化学农药、生物农药、生物防治等无公害
新技术，把胡麻病虫草害造成的损失控制在最低程度。
4.3 研发推广耕作收获等专用机械
提高耕作收获等生产环节的机械化程度，减少用工量，降低
生产成本，提高生产效率。
4.4 培育壮大胡麻产品加工龙头企业
根据胡麻生产、产品加工、产业开发、加工企业发展的现状和
实际情况，构建胡麻绿色产品原料生产基地，产品加工、销售一条
龙的流通体系，使科研、生产、加工和销售有机结合，培育具有一定
规模的食用油、保健食品和优质配合饲料等加工龙头企业，开发
胡麻胶、胡麻清真品牌系列产品、营养保健食品等新产品，培育宁
夏优势特色产业新的经济增长点。 依托国家油用胡麻现代产业技
术体系建设，实施胡麻产业发展带动战略，稳定增加农民收入，推
进宁夏优势特色农业的产业化发展。 （责任编辑 侯旭光）
(上接 39 页)
6 期 曹秀霞：宁夏胡麻产业发展初步调研与建议 91