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收稿日期：2011-03-08
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金资助。
甘蔗糖业 2011 年第 2 期，2011 年 4 月
Sugarcane and Canesugar No. 2, Apr. 2011
斑茅蔗 BC1 后代产量与品质的通径分析
陈勇生，陈西文，邓海华，刘福业，吴文龙
(广州甘蔗糖业研究所 广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广州 510316)
摘 要：对有关产量性状的通径分析结果表明，在本试验条件下，无论从基因型效应抑或环境效应来
看，斑茅蔗 BC1 后代品系单茎重对蔗茎产量的直接效应都是最大，其次为小区有效茎数；而决定系数
计算结果则表明，它们对蔗汁锤度的贡献不大，应进一步寻找另外的影响斑茅蔗 BC1 后代品系品质的
主要相关性状或因素。
关键词：甘蔗；斑茅；产量性状；通径分析
中图分类号：S566.1 文献标识码：A 文章编号：1005-9695(2011)02-0001-04
Path Analysis to the Yield and Quality of BC1 Lines of E. arundinaceus
CHEN Yong-sheng, CHEN Xi-wen, DENG Hai-hua, LIU Fu-ye, WU Wen-long
(Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery,
Guangzhou 510316)
Abstract: The path coefficients of the yield characters were analyzed in this paper by using BC1 lines of E.
arundinaceus (Erianthus arundinaceus (Retz) Jeswiet) from GSIRI (Guangzhou Sugarcane Industry Research
Institute). The results indicated that both the genetic correlation and environmental correlation of stalk weight to
cane yield was respectively higher than that of the other yield characters, and their direct effect were also the
largest, followed by stalk number. the results of decision coefficients showed that the contribution of these
characters to brix in juice was very little. Therefore, more attention should be paid on other characters which had
the great importance to the quality of BC1 lines of E. arundinaceus.
Keywords: Sugarcane; E. arundinaceus; yield related traits; path analysis
0 前言
在农业科学试验研究中，研究作物产量与其产
量构成因素之间的关系，其中一个重要目的就是想
了解这些变量之间关系的密切程度和性质。自上世
纪 50 年代以来，国内外科学工作者开始将通径分
析应用于遗传育种和作物栽培的研究工作中。由于
通径系数能够有效地表示相关变量间原因对效果的
直接影响效应，并能够估计出原因变量对效果变量
的间接效应，从而能直接比较各原因变量的相对重
要性，所以建立在通径系数概念基础上的通径分
析，比相关和回归分析更为精确，同时能考虑到两
两（原因）对效果的影响，使多变量资料的统计分
析更符合实际[1]。
甘蔗是我国南方的重要经济作物，单位面积的
蔗茎产量是由单位面积的有效茎数和平均单茎重构
成，单茎重则由茎长(株高)、茎径和比重决定。糖
产量是由蔗茎产量和蔗糖分构成，而往往大面积生
产上都以蔗汁锤度的高低作为甘蔗工艺成熟度的指
标，通常蔗汁锤度可用回归方程式计算出蔗糖分含
量[2-4]。斑茅(Erianthus arundinaceus (Retz) Jeswiet)
是与甘蔗属近缘的蔗茅属野生种 [5-7]，具有抗逆性
强的特点，一直受到国内外甘蔗育种家的重视。其
中，广州甘蔗糖业研究所是迄今在斑茅利用方面研
究比较深入 [8-12]、保育斑茅杂交后代最多的育种机
构。本文即以斑茅蔗 BC1 后代为材料研究产量构
成因素茎数、茎长、茎径、单茎重与蔗茎产量、蔗
甘蔗糖业 2011 年第 2 期 Sugarcane and Canesugar-2-
汁锤度之间的关系，旨在进一步了解这些性状之间
关系的密切程度及其在斑茅杂交后代育种与栽培研
究中的相对重要性。
1 材料与方法
1.1 参试材料
选用热带种 Badila 与斑茅无性系 HN92-77（作
父本）杂交后代 F1 品系 YC96-40 作母本，以引进
品种 CP84-1198 为父本配制杂交组合（YC96-40×
CP84-1198），用分子标记技术鉴定获得 100 份真实
的斑茅蔗 BC1 后代。
1.2 试验方法
试验在广州甘蔗糖业研究所湛江甘蔗研究中心
进行，于 2004 年 11 月下种，采用乙草胺封草，并
用地膜进行覆盖，2006 年 1 月收获。试验统一采
用随机区组设计，3 次重复，1 行区，行长 3.0 m，
行距 1.3 m，小区面积 3.9 m2，下种量为双芽苗 44295
个/hm2。试验其它田间管理与当地大田生产相同。
按轻工业部甘蔗糖业科学研究所[4]的方法分别测定
小区有效茎数（条）、株高（cm）、茎径（cm）、单
茎重（kg）及蔗茎产量（t/hm2）、蔗汁锤度（％），
并依次记为 X1、X2、X3、X4 及 Y1、Y2。
1.3 数据处理
所有数据处理均在 Excel 2003 和 DPS 软件[13]
中完成。
2 结果与分析
2.1 表型、遗传和环境相关系数
从表 1 的结果可以看出，在各组性状相关中，
有些组的 rg 和 re 异号，有些组同号，表明基因效应
和环境效应在有的性状之间具有一定程度的差异，
有的则一致。其中，蔗汁锤度和株高的相关系数 rg
＝0.2533，re＝-0.1454，说明斑茅蔗 BC1 后代在本
试验条件下，增加植株高度，提高蔗汁锤度主要是
遗传效应，而不是环境效应。而蔗茎产量和 4 个产
量构成因素的相关系数 rg 与 re 两者都是同号，则表
明斑茅蔗 BC1 后代中茎数较多、株高较高、茎径
较粗、具有较大单茎重的基因型，一般蔗茎产量也
都较高，而且能增加这些性状的栽培措施，一般也
能增加蔗茎产量。
表 1 产量构成因素分别与蔗茎产量、蔗汁锤度间的表型、遗传和环境相关系数
性状 系数 Y1 Y2 X1 X2 X3
rP 0.6834 0.2214
rg 0.6970 0.2439
X1
re 0.5191 0.0495
rP 0.8127 0.2071 0.4910
rg 0.8482 0.2533 0.5210
X2
re 0.2379 -0.1454 0.0869
rP 0.5082 0.0487 -0.1184 0.4639
rg 0.5379 0.0683 -0.1220 0.4789
X3
re 0.0929 -0.0966 -0.0716 0.2587
rP 0.8597 0.1641 0.2629 0.7750 0.7727
rg 0.8758 0.1704 0.3031 0.8178 0.8268
X4
re 0.7177 0.0754 -0.1098 0.2554 0.1804
尽管已估算出各性状间的相关系数，但是这些
相关系数的高低，并不完全代表对于提高蔗茎产量
的重要性。因为各性状之间还存在着相互作用，有
的是相互制约，有的是相互促进，因此在相关分析
基础上，进一步进行通径分析，估算每一个原因因
素对效果的直接影响效应和各原因因素间的通径系
数，以较全面准确地反映和评价各性状对于蔗茎产
量、蔗汁锤度的作用情况及其相对重要性。
2.2 通径系数分析
遗传通径分析所得的直接通径系数和间接通径
系数列于表 2。
从表 2 可以看出，单茎重和蔗茎产量间、茎数
和蔗汁锤度间等的遗传相关系数和其直接通径系数
比较接近，而株高、茎径和蔗茎产量间的遗传相关
系数（0.8482 和 0.5379）、直接通径系数（-0.0128
和-0.0628）均有较大差异，这是由于株高、茎径通
过单茎重都存在着一个较大的正间接通径系数
（0.6549 和 0.6621）。因此，本试验条件下，斑茅
蔗 BC1 后代各性状的基因型效应对于蔗茎产量的
相对重要性依次为：单茎重（P4y1 =0.8008）、小区
陈勇生等：斑茅蔗 BC1 后代产量与品质的通径分析 -3-
有效茎数（P1y1 =0.4533）、株高（P2y1 =-0.0128）、
茎径（P3y1 =-0.0628）；而对于蔗汁锤度的相对重
要性依次为：株高（P2y2 =0.2899）、小区有效茎数
（P1y2 =0.2022）、茎径（P3y2 =0.1894）、单茎重（P4y2
＝-0.2845）。
表 2 本试验条件下斑茅蔗 BC1 后代产量构成因素通径系数分析
间接通径系数相关的通径 直接通径系数 Piyj 总和 通过 X1 通过 X2 通过 X3 通过 X4
与 Y1 0.4533 0.2437 -0.0067 0.0077 0.2427X1
与 Y2 0.2022 0.0417 0.1511 -0.0231 -0.0862
与 Y1 -0.0128 0.8610 0.2362 -0.0301 0.6549X2
与 Y2 0.2899 -0.0366 0.1053 0.0907 -0.2326
与 Y1 -0.0628 0.6007 -0.0553 -0.0061 0.6621X3
与 Y2 0.1894 -0.1210 -0.0247 0.1388 -0.2352
与 Y1 0.8008 0.0750 0.1374 -0.0105 -0.0519X4
与 Y2 -0.2845 0.4549 0.0613 0.2371 0.1566
类似地，亦可做环境通径分析，其结果（此处
表略）斑茅蔗 BC1 后代各性状的环境效应对于蔗
茎产量的相对重要性依次为：单茎重（ P4y1
=0.7887）、小区有效茎数（P1y1 =0.6069）、茎径（P3y1
=-0.0018）、株高（P2y1 =-0.0158）；而对于蔗汁锤
度的相对重要性依次为：单茎重（P4y2 =0.1397）、
小区有效茎数（P1y2 =0.0743）、茎径（P3y2 =-
0.0729）、株高（P2y2 =-0.1687）。由此可见，斑茅
蔗 BC1 后代在本试验条件下，单茎重对蔗茎产量
有较大的环境正效应，环境相关系数（0.7177）亦
最高，这就说明，采取有利于提高单茎重的栽培技
术措施，能有效地提高蔗茎产量。
2.3 决定程度分析
计算出相关系数、直接通径系数和间接通径系
数后，可进一步计算决定系数，通过决定程度分析，
更能表示出各性状间的关系和相对重要性。
表 3 所列结果中，误差项 de 较小，说明通径
分析已经都包括主要的相关性状。根据决定系数绝
对值的大小可以更清楚地知道，从遗传角度来看，
单茎重（X4）和小区有效茎数（X1），这 2 个性状
对蔗茎产量无论是主效还是互作效应都是最大的，
因此在本试验条件下要提高斑茅蔗 BC1 后代蔗茎
产量，需特别注意这 2 个性状的选择。
同理，根据各性状对蔗汁锤度的决定系数计算
结果，将全部决定系数按绝对值的大小依次排列
为：de（0.9128）、d24（-0.1349）、d34（-0.0891）、d2
（0.0841）、d4（0.0809）、d12（0.0611）、d1（0.0409）、
d3（0.0359）、d2（-0.0349）、d2（-0.0093）。误差项
居各决定系数之首，表明或者观察值误差较大或者
可能还有对蔗汁锤度影响较大的性状和因素没有被
考虑到。
表 3 遗传角度的各性状对蔗茎产量的决定系数计算结果
决定系数 绝对值大小 名次
d1 0.2055 3
d2 0.0002 11
d3 0.0039 9
d4 0.6413 1
d12 0.0060 8
d13 0.0069 7
d14 0.2200 2
d23 0.0008 10
d24 0.0168 6
d34 0.0831 4
de 0.0273 5
注：单性状对蔗茎产量的决定系数 di＝P2iy1，2 性状
对蔗茎产量的决定系数 dij＝2rijPiy1Pjy1，误差项 de。
3 结论与讨论
⑴综上所述，在本试验条件下，从遗传角度来
看，斑茅蔗 BC1 后代单茎重和小区有效茎数，这
两个性状对蔗茎产量无论是主效还是互作效应都是
最大的，而且单茎重和蔗茎产量间的遗传相关系数
和其直接通径系数比较接近。株高、茎径通过单茎
重则都存在着一个较大的正间接通径系数，它们混
杂在各自和蔗茎产量间的遗传相关系数中，这样就
掩盖了它们各自对蔗茎产量的正遗传效应，并将遗
传相关系数大幅度增加。因此，当被研究的性状间
存在着相关时，不仅要进行相关分析，还需要进行
甘蔗糖业 2011 年第 2 期 Sugarcane and Canesugar-4-
通径系数分析，才能透过表面效应客观地评价各性
状对产量的相对重要性，这就是通径分析的最大优
点。
⑵从以上结果还可以看出，各性状对蔗茎产量
的决定系数中，凡是与株高有关的决定系数都比较
小，可见在本试验条件下，株高对其蔗茎产量影响
不大。但在其它条件下情况就不一样了。所以通径
分析结果与试验材料、试验所处的条件及所采用的
设计方案有着密切的关系。
⑶通过文中各性状对蔗汁锤度的决定系数计算
结果，认为应进一步寻找对蔗汁锤度可能影响较大
的另外的性状或因素。
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586-590. (本篇责任编校：李金玉)