全 文 ：第 29卷　第 3期
2008年 9月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversity
Vol.29　No.3
Sep.2008
新麦草种子产量构成因子的回归与通径分析＊
云　岚 , 　贾秀丽 , 　云锦凤
(内蒙古农业大学生态环境学院 ,呼和浩特　010019)
摘要:　考察新麦草单株种子产量以及与种子产量相关的农艺性状 , 对多样本进行相关分析 、逐步回归分析和通径
分析的结果表明 , 单株穗数和结实率对新麦草种子产量构成的直接贡献最大 ,是制约新麦草种子产量的主要因素 ,
其次是每节小花数;而每穗节数 、单穗饱满种子数和结实率都通过单株穗数这一性状对种子产量产生显著的间接作
用;回归分析结果显示提高结实率对新麦草种子的增产效应最为显著 。
关键词:　新麦草;种子产量;通径分析
中图分类号:　S543　　　文献标识码:　A　　　文章编号:1009-3575(2008)03-0023-05
PATHCOEFFICIENTANALYSISBETWEENYIELDCOMPONENTS
ANDSEEDYIELDOFRUSSIANWILDRYEGRASS
YunLan, JiaXiu-li, YunJin-feng
(InnermongoliaAgriculturalUniversity, Huhhot, 010019)
Abstract:　ThestudiesonseedyieldofRussianwildryegrass(PsathyrostaehysjunceaNevski)weresummarized.Analysisapproa-
chesofcorrelation, regressionandpathcoeficientwereemployedtotestdataoffieldtrials.Theresultshowsthattheeffectofspike-
letsineachshootmakeconspicuouscontributiononseedyield.Italsohasindirectefectonseedyieldwithotherthreeseedyieldcom-
ponents:nodesineachspikelet, fullseednumbersandpolinationrate.Thepolinationrateisanotherimportantseedyieldcomponents
andtheseedyieldcouldbeaugmentinagreatextentwhenpolinationratewasincreased.
Keywords:　PsathyrostaehysjunceaNevski;seedyield;pathcoeficientanalysis
引言
新麦草属 (PsathyrostachysNevski)分布于欧亚
地区的草原及半荒漠地区 ,为多年生异花授粉植物。
新麦草(P.juncea)起源于中亚及前苏联地区 ,常称
为俄罗斯野黑麦(RussianWildrye),也是我国西
北地区重要的野生牧草 [ 1] ,目前主要作为放牧型牧
草利用 。
　　新麦草是 1种冷季型短根茎下繁禾草 ,植株分
蘖多 、叶量大 ,具稠密的须根系 , 根白色有沙套 ,耐
牧耐盐碱 ,是优良的放牧型禾草 。新麦草上世纪初
引入北美西部种植 ,现已成为该地区草场植被更新
的重要牧草之一 [ 2] 。在我国自然分布于天山 、阿尔
泰山和青藏高原等地 ,近年来在我国北方地区引种
生长良好。
新麦草具有寿命长 、抗旱耐寒 、春季返青早等特
点 ,且叶量丰富 ,蛋白质含量高 ,各生育期营养物质
＊ 收稿日期:　2008-02-26基金项目:　内蒙古科技厅草业研究院项目(20040601);内蒙古自然科学基金项目(200711020416)作者简介:　云岚(1970-),女 ,副教授 ,主要从事牧草种质资源与育种研究.
变化不大 ,具有良好的适口性和消化率 ,是马 、牛 、羊
等家畜良好的饲草[ 3] 。既适宜放牧也易于调制干
草 ,是 1种具有优良利用价值和推广前景的牧草种
质资源 ,尤适于我国北方地区种植[ 4] 。新麦草在荒
漠 、盐碱地 、沙土地 、荒漠草原地区均可正常生长 ,且
有较强的的耐盐能力 [ 5] 。但生产中由于新麦草种子
产量不稳定 、株丛抽穗少制约了其推广种植 ,我国目
前新麦草种植面积很小[ 1] 。
培育高产 、优质的新麦草品种 ,提高新麦草种子
产量是重要的育种目标之一。内蒙古农业大学经多
年选择培育出了优良新麦草新品系 P8401,其原始群
体引自美国农业部农业研究局牧草饲料作物研究所
(USDA-ARS.FRRL),该品系表现出产量高 、分蘖
多 、株丛大 、叶量丰富 、抗逆性强等特点 [ 6] 。为了对
新品系种子进行扩繁及进一步推广生产 ,也基于前
人对新麦草种子生产措施的研究[ 7 ～ 9] ,本试验通过
对单株种植的新品系新麦草群体进行取样 ,经样本
相关 、回归 、通径分析 ,探讨新麦草种子产量因子对
种子产量的影响效应 , 分析各种子产量因子对种子
产量的贡献大小 ,为新麦草种子生产以及新品种选
育提供依据 。
1　试验材料及方法
1.1　试验地自然概况
实验地位于内蒙古农业大学牧草实验站 。该地
位于东经 111°41,北纬 40°49,海拔 1 063m。温带
大陆季风气候 , 年平均气温 5.4℃,极端最高温度
37℃,极端最低气温 -28.8℃,昼夜温差 8℃ ～ 20℃,
年平均降水量 400mm左右 ,实验地土壤为砂质栗钙
土 ,肥力中等 , pH值为 7.0-7.5。
1.2　试验材料
单株种植生长第 2年的新麦草 ,株间距为 50cm
×50cm,于 6月 18日种子成熟时单株单穗收种 ,完
全干燥后引入室内 ,进行观察测量。
1.3　测定项目及方法
测定项目包括单株种子总重 、单株穗数 、单株平
均穗长 、每穗节数 、每节小花数 、单穗饱满种子数 、千
粒重和结实率。共采集 180个单株的数据 。具体测
定方法为:
单株种子总重用 1/1000电子天平测定每单株
收获种子总重量;测量单株所有穗长 ,并取平均值为
单株平均穗长;千粒重用 1/1000电子天平测每单株
500粒种子重量 , 3次重复;每穗节数 、每节小花数和
单穗饱满种子数则每单株随机选取 10穗测定后取
平均值 ,单株穗数不足 10穗则全部测定。
单株结实率的计算:单穗饱满种子数 /单穗小花
数 。
用 DPS统计软件对所得数据进行逐步回归分
析 [ 10] 、相关分析和通径分析[ 11、12] 。
2　结果与分析
通过对种子产量因子的测定和分析 ,各因子变
量中以 X1表示单株穗数 , X2表示单株穗长(cm),
X3表示每穗节数 , X4表示每节小花数 , X5表示单穗
饱满种子数 , X6表示结实率 , X7表示千粒重(g), Y
表示单株种子重量(g)。首先对基本数据进行统计
分析 ,各种子产量因子的初步统计参数见表 1。
表 1　各种子产量因子的统计参数比较
Table1　Comparisonofseedyieldcomponentsonstatisticalparameters
种子产量因子 平均值 标准差 最大值 最小值
X1单株穗数 19.355 9 17.885 4 71 1
X2平均穗长(cm) 10.705 1 1.971 9 15.6 6.85
X3每穗节数 25.118 6 6.231 1 39 8
X4每节小花数 6.005 1 1.455 9 12 4
X5单穗饱满种子数 89.085 6 1.541 7 175 0
X
6
结实率(%) 0.538 1 0.239 9 0.89 0
X
7
千粒重(g) 3.522 2 0.279 4 4.03 2.95
Y单株种子重量(g) 12.893 6 9.676 8 44.74 1.16
24 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报　　　　 　　　　　　　　2008年
2.1　相关分析
对上述项目数据采用 DPS软件进行相关分析 ,
所得各变量之间相关系数及各系数差异显著性结果
见表 2,在所有变量之间的两两相关分析中 ,共有 6
个相关系数经显著性检验达到极显著水平 ,另外有 1
个达到显著水平 。分别是:
单株种子产量(Y)与产量因子单株穗数(X1)、
单穗饱满种子数(X5)相关极显著 ,与结实率(6)相
关显著 。各种子产量因子中平均穗长(X2)与每穗
节数(X3)相关极显著;产量因子单株穗数(X1)、每
节小花数(X4)、结实率(X6)均与单穗饱满种子数
(X5)相关极显著。
表 2 　种子产量因子与单株种子产量的相关分析
Table2　Correlationanalysisbetweenyieldcomponentsandyield
相关系数 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Y
X1 1.00 0.04 0.16 0.07 0.33＊＊ 0.15 0.02 0.86＊＊
X2 1.00 0.48＊＊ 0.21 -0.06 -0.1 0.07 0.12
X3 1.00 0.19 0.12 0.05 0 0.18
X4 1.00 0.35＊＊ -0.1 -0.04 0.12
X5 1.00 0.83＊＊ 0.17 0.43＊＊
X6 1.00 0.15 0.28＊
X7 1.00 0.07
Y 1.00
　　注:＊＊表示相关系数在 0.01水平极其显著;＊表示相关系数在 0.05水平显著。
　　以上各变量的相关分析中需要重点考察的是 X1
～ X7这 7个种子产量构成因子与种子产量 Y之间
的相关系数 ,以反映各因子与单株种子产量的关系。
相关系数大小排列顺序为:单株穗数(X1)>单穗饱
满种子数(X5)>结实率(X6 )>每穗节数 (X3)>
每节小花数(X4)和单株平均穗长 (X2)>千粒重
(X7)。而且其中单株穗数 、饱满种子数和结实率这
3个性状与单株种子产量的相关性均达到显著水平。
上述结果说明单株穗数和单穗饱满种子数以及结实
率均对单株种子产量具有重要影响 ,其它因子的影
响相对较小 。
2.2　通径分析
将 7个种子产量因子(X1 ～ X7)对单株种子产量
(Y)做通径分析 ,同时分析各种子产量因子之间的
间接通径效应。结果各种子产量因子对单株种子产
量的直接通径系数见表 3。下划线数据表示种子产
量因子对单株种子产量的直接作用 , 总通经系数
RZX1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 =0.784 49;剩余通径系数
Re=0.464 23。
表 3　种子产量因子与种子产量的直接通径效应
Table3 　Pathcoefficientanalysisbetweenyieldcomponentandseedyield
直接因子 X1※Y X2※Y X3※Y X4※Y X5※Y X6※Y X7※Y
X1 0.856 4
X2 0.076 1
X3 -0.015 4
X4 0.124 4
X5 -0.138 6
X6 0.284 1
X
7 0.033 1
25第 3期　　　　　　　　　　　　　云　岚等:　新麦草种子产量构成因子的回归与通径分析
　　新麦草 7个种子产量因子对单株种子产量的直
接通径系数大小顺序为:单株穗数(X1)>结实率
(X6)>每节小花数(X4)>平均穗长(X2)>千粒重
(X7)>每穗节数(X3)>单穗饱满种子数 (X5)。
结合表 2和表 3总的来看 ,单株穗数与种子产量间
的直接通径系数和简单相关系数接近且最大 ,说明
单株穗数对种子产量起到很大的直接影响作用 ,提
高单株穗数可以直接提高种子产量 ,即此项种子产
量因子对种子产量的提高有绝对效果。此外结实率
和每节小花数也对种子产量有一定的直接作用 ,提
高结实率和每节小花数也可直接提高种子产量。而
单穗饱满种子数(X5)虽与种子产量显著相关 ,但对
种子产量并无直接作用。
表 4　种子产量因子的间接通径效应
Table4 　Thesequentofindirectpathefects
产量因子 ※X1 ※X2 ※X3 ※X4 ※X5 ※X6 ※X7
X1 0.003 2 -0.002 5 0.009 1 -0.046 3 0.043 4 0.000 6
X2 0.036 3 -0.007 3 0.026 5 0.008 5 -0.027 4 0.002 4
X3 0.139 3 0.036 3 0.024 -0.017 3 0.015 5 0.000 1
X4 0.062 6 0.016 2 -0.003 -0.048 7 -0.029 2 -0.001 4
X5 0.285 8 -0.004 7 -0.001 9 0.043 7 0.236 6 0.005 7
X6 0.130 8 -0.007 3 -0.000 8 -0.012 8 -0.115 4 0.005
X7 0.014 5 0.005 4 0 -0.005 4 -0.023 8 0.043 2
　　表 3中除 X1 、X2和 X4、X6 、X7外 ,每穗节数(X3)
和单穗饱满种子数(X5)对单株种子产量的直接通径
均为负效应 ,也就是说不能简单地通过直接通径效
应说明各个产量因子对种子产量的影响 ,还需要研
究各个产量因子对种子产量的间接通径效应 ,即考
察它们通过哪些种子产量因子对种子产量具有影响
以及不同通径影响效果的大小 。
从表 4间接通径系数的排列和比较可知 ,单穗
饱满种子数(X5)这一因子对种子产量的间接作用最
大 ,而且主要是通过单株穗数(X1)和结实率(X6)这
2个因素对种子产量产生较显著的间接作用(间接
通径系数分别是 0.2858和 0.2366)。因此 ,增加单
株穗数和提高结实率相结合可以提高单穗饱满种子
数 ,从而提高种子产量。此外从表 4中单株穗数
(X1)所对应的一列通径系数可见 ,每穗节数(X3)、
单穗饱满种子数 (X5)和结实率(X6)都是通过单株
穗数这一性状对种子产量有间接作用 ,因此单株穗
数不仅对单株种子产量有直接作用 ,其对其它因子
的间接影响也是不容忽视的。
2.3　逐步回归分析
采用 DPS进行逐步回归分析 ,变量 X1、X2、X4、
X6、和 X7依次被引入模型 ,得回归模型为:
Y=-11.81 +0.46X1 +0.37X2 +0.17X4 +
11.46X6 +1.15X7
(相关系数 R=0.885 7, Pr<0.000 1).
从逐步回归模型来看 , 种子产量 Y和单株穗数
(X1)、单株平均穗长(X2)、每节小花数(X4)、结实率
(X6)、千粒重(X7)有显著的线性关系 ,而和每穗节
数(X3)、饱满种子数(X5)无显著相关 。在以上 5个
与种子产量具有线性关系的变量中 ,对种子产量影
响效应最大的是结实率 X6 ,当其他变量固定时 ,它每
增长 1个单位 , Y将平均增长 11.46(g),远远高于其
它变量;其次是千粒重 ,单株穗数 、平均穗长和每节
小花数 。由此可见 ,基于与种子产量的线性关系 ,结
实率的提高可以大幅度的提高单株种子产量。所以
在生产实践中 ,提高结实率也是提高新麦草种子产
量的主攻方向。
3　讨论与结论
通过对单株种子产量与相关因子的考察 ,相关
分析结果表明 , 单株种子产量与产量因子单株穗
数 、单穗饱满种子数相关极显著 ,与结实率相关显
著 。从通径分析结果来看 ,直接通径系数单株穗数
最大 ,提高单株穗数对提高种子产量有直接作用 ,其
次是结实率和每节小花数;间接通径系数比较可知 ,
产量因子每穗节数 、单穗饱满种子数和结实率都是
26 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报　　　　 　　　　　　　　2008年
通过单株穗数这一性状对种子产量有间接作用 ,因
此提高单株穗数不仅对提高种子产量有直接作用 ,
其间接影响也很重要 。而饱满种子数的提高对种子
产量的作用不仅通过单株穗数也通过结实率来实
现 。相关与通径分析所得结果共同表明 ,提高单株
穗数和结实率既可以提高种子产量也对其它产量因
子有促进作用。
逐步回归分析所得结果与通径和相关分析结果
基本一致 ,但回归模型也显示出相对于其它因子 ,种
子产量对结实率最为敏感 。结实率的提高可以最大
幅度提高单株种子产量 ,这一因子也是制约新麦草
种子生产的敏感因素 。
综合以上分析结果 ,在新麦草种子生产上应注
重提高单株穗数和结实率并通过提高饱满种子数来
提高种子产量。实践证明通过春季和秋季施氮肥可
增加有效分孽数并提高次年新麦草单位面积生殖枝
数 [ 7] ,因此种子生产中应增加生长后期营养以增加
秋分蘖数量 。提高饱满种子数可从增加种子抽穗期
至灌浆期的营养和水分供应着手 。新麦草开花期
短 ,株丛抽穗开花时间不一致可能导致授粉和结实
率降低 ,另外授粉也容易受到花期气候条件的影响 ,
因此结实率成为限制新麦草种子产量的敏感因子。
针对以上影响因素 ,应考虑在发育期施磷 、钾或硼肥
等以促进子房和胚珠的发育 ,以及采用人工辅助授
粉等方法提高结实率 ,具体措施有待进一步试验研
究 。
参　考　文　献:
[ 1] 　苏加楷 , 耿华珠 , 马鹤林 , 等.野生牧草的引种驯化
[ M] .化学工业出版社 , 2004:149-151
[ 2] 　海棠 , 云锦凤 ,贾鲜艳.干旱地区优良牧草引种种植试
验的研究 [ J] 内蒙古农业大学学报 , 2001 , (2):41 -
43
[ 3] 　Lawrence, T, andDHHeinrichs.Long-termefectsofrow
spacingandfertilizerontheproductivityofRussianwild
ryegrass.Can.J.PlantSci1968.48:75-84
[ 4] 　谷安琳 , LaryHolzworth, 云锦凤.新麦草在内蒙古干
旱草原的建植试验 [ J] .中国草地 , 1994, (5):12-14
[ 5] 　Rauser, WE, andWLCrowle.SalttoleranceofRussian
wildryegrassinrelationtotalwheatgrassandslender
wheatgrass.Can.J.PlantSci1962.43:397-407
[ 6] 　云锦凤 , 王勇 ,云岚 , 等.新麦草新品系生物学特性及生
产性能研究 [ J] .中国草地学报 2006(5):1-7
[ 7] 　孙铁军 , 韩建国 ,赵守强 , 等.施肥对新麦草种子产量及
产量组分的影响 [ J] .中国草地 2005(2):16-21
[ 8] 　王显国 , 韩建国 , 陈志宏 , 等.新麦草种子成熟过程中
活力变化的研究 [ J] .草地学报 , 2000 , 8 (4):306-
311
[ 9] 　王比德.新麦草生物学和经济学特性的研究 [ J] .中国
草地 , 1990, (5):35-38
[ 10] 　赵惠贤 ,张战风 , 吴磊 , 等.小麦品质性状与一些生化
性状的典型相关及逐步回归分析 [ J] .麦类作物学报 ,
2004, (4):58-61
[ 11] 　G, M, Bhat, Significanceofpathcoefficientanalysis
indeterminingthenatureofcharacterassociation[ J] .
Euphylica, 1973, (22):338-339
[ 12] 　杨建平 ,刘维信 , 尹相彩.大白菜单株种子产量构成因
素的相关与通径分析 [ J] .山东农业大学学报 , 1999,
30(1):53-58
27第 3期　　　　　　　　　　　　　云　岚等:　新麦草种子产量构成因子的回归与通径分析