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鲁梅克斯K-1杂交酸模世代间遗传稳定性研究



全 文 :第 4期
鲁梅克斯 K-1 杂交酸模(Rumex patientia@R.
tianschanicus cv.Rumex K-1)是蓼科酸模属的一种高
蛋白饲料作物。该品种具有高产、高蛋白、返青早、适
应性强等优良特性[1]。鲁梅克斯 K-1 杂交酸模是通
过远缘杂交长期选育而成的品种,杂种后代常会因
基因分离、外源花粉的生物学污染等原因而导致种
子纯度的降低、杂种后代发生变异,品种的品质、产
量、整齐度等指标出现不同程度的下降[2]。北京鲁梅
克斯绿色有限公司建立了良种三级繁育体系,通过
对当年生鲁梅克斯 K-1杂交酸模 3个连续世代的多
个植物学性状和农艺学性状进行差异显著性检验和
DTOPSIS综合评价,为该酸模属植物良种培育和该
品种的繁育、种植提供科学依据[3-4]。
1 材料与方法
1.1 供试材料
鲁梅克斯 K-1 杂交酸模原原种、原种和合格种
子 3个连续世代的种子,由中食产业集团鲁梅克斯
绿色有限公司公司科研部提供。
1.2 试验方法
试验地点在北京东郊通州区郭县农场。田间试
验采取随机区组法,三个处理,三次重复。4月 10日
播种,行距为 45 cm,小区面积为 3 m×6 m=18 m2,小
区四周均设保护行。
1.3 测定内容
1.3.1 叶片形态特征
苗期(6叶)形态观测,每小区随机选 15 个单株,
每单株测量 6个叶片,每个叶片分别测量叶长、叶宽
和叶柄长,并计算叶片长宽比。在叶簇期(10~12叶),
每个单株随机测量 3 个叶片,测量项目同上。
鲁梅克斯 K-1杂交酸模世代间遗传稳定性研究
鞠晓峰 1,张玉玲 2,于开源 1,曲善民 1,杜广明 1
(1.黑龙江八一农垦大学,大庆 163319;2.辽宁农业职业技术学院)
摘 要:研究鲁梅克斯 K-1杂交酸模 3个世代性状遗传稳定性,结果表明:在形态特征、产草量和粗蛋白含量等 11个性状间
差异不显著,遗传稳定。OPDTSIS法分析表明,合格种世代 Ci值最小,排序为 3。
关键词:鲁梅克斯 K-1杂交酸模;世代;遗传稳定性;DTOPSIS
中图分类号:S812
Study on Genetic Stability of Rumex patientia @ R. tianschanicus cv.
Rumex K-1 Generations
Ju Xiaofeng1,Zhang Yuling2,Yu Kaiyuan1,Qu Shanmin1,Du Guangming1
(1.Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319;2. Liaoning Agricultural Vocation-Technology College)
Abstract:The genetic stablility of three continued generation on Rumex patientia @ R .tianschani cuscv. Rumex K-1 were studied.
The results showed that 11 characters had no significant differences in the morphological characters,forage yield and crude protein.
Analysis of OPDTSIS showed that Ci of certified seed generations was minimal,sort was 3.
Key words:Rumex K-1;generations;genetic stable;DTOPSIS
收稿日期:2013-02-25
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39870604)。
作者简介:鞠晓峰(1974-),男,讲师,新疆农业大学毕业,现主要从事牧草栽培育种和草地改良的教学与研究工作。
第 25卷 第 4期
2013年 8月
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报
Journal of Heilongjiang Bayi Agricultural University
25(4):25~28
Aug. 2013
文章编号:1002-2090(2013)04-0025-04
文献标识码:A
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 第 25卷
1.3.2 农艺学性状
当年共测产两次,第一次测产时间为播种后
70 d,第二次测产时间为再生后 40 d,产量(鲜重)、
干物质和粗蛋白含量取两次测产的均值。
1.3.3 数据分析
世代间差异性显著分析采用 F检验法,综合评
测分析采用 DTOPSIS法。
2 结果与分析
2.1 世代间性状稳定性分析
2.1.1 苗期(6叶)形态特征
鲁梅克斯 K-1 杂交酸模苗期(6叶)叶片形态特
征测量数据见表 1,根据检验结果,该时期的叶长、叶
宽、叶柄长,叶片长宽比各世代间差异不显著
(P<0.05)。
表 1 苗期(6叶)叶片形态特征分析
Table 1 Morphology character analysis in seeding stage(6 leaf)
原原种
原种
合格种
F值

叶片长/cm
8.79
8.75
8.81
0.01
F0.05(2,6)=5.14
叶片宽/cm
4.46
5.04
5.15
1.19
叶柄长/cm
3.47
4.23
4.05
0.71
叶片长宽比/%
1.67
1.67
1.7
0.20
2.1.2 叶簇期(10~12叶)形态特征
对叶长、叶宽、叶柄长、长宽比所测数据进行分
析,结果见表 2,性状世代间差异不显著(P<0.05)。
表 2 叶簇期(10~12叶)叶片形态特征分析
Table 2 Morphology character analysis in leaf stage(10~12 leaf)
原原种
原种
合格种
F值

叶片长/cm
36.04
35.65
37.56
0.74
F0.05(2,6)=5.14
叶片宽/cm
13.15
12.89
13.04
0.11
叶柄长/cm
16.54
15.08
15.83
0.12
叶片长宽比/%
2.23
2.21
2.21
0.25
2.1.3 农艺学性状分析
由表 3数据分析得出,产量(鲜重)、干物质和粗
蛋白含量世代间差异不显著(P<0.05)。
表 3 农艺学性状分析
Table 3 Analysis of agronomic traits
原原种
原种
合格种
F值

产量/Kg·hm-2
20 022.22
19 805.56
20 866.67
1.33
F0.05(2,6)=5.14
干物质/%
8.08
8.52
8.11
0.15
粗蛋白/%
35.63
36.35
34.1
1.3
2.2 DTOPSIS 法综合评价分析
2.2.1 DTOPSIS法
第一步 建立无量纲矩阵
将 3 个世代的 11 个性状指标建立矩阵 A,见
表 4。
26
第 4期
表 4 数据矩阵 A
Table 4 The data matrix A
原原种
原种
合格种
叶长
/cm
8.79
8.75
8.81
叶宽
/cm
4.46
5.04
5.15
叶柄长
/cm
3.47
4.23
4.05
长宽比
/%
1.67
1.67
1.7
叶长
/cm
30.15
29.04
28.9
叶宽
/cm
13.15
12.89
13.04
叶柄长
16.54
15.08
15.83
长宽比
/%
2.23
2.21
2.21
产量
/Kg·hm-2
20 022.22
19 805.56
20 866.67
干物质
/%
8.08
8.52
8.11
粗蛋白
/%
35.63
36.35
34.1
苗期(6叶) 叶簇期(10~12叶)
因原始数据量纲和数量级不同,不可直接比较,需
将矩阵 A进行无量纲化处理。在 11个指标中,6叶期
叶片长、叶片宽、叶柄长和叶丛期叶片长、叶片宽、叶柄
长,鲜重、干重、粗蛋白率 9个指标作为繁育目标,采用
正向指标处理公式,6叶期和 10~12叶期叶片长宽比
要求适中,采用中性指标处理公式,建立无量纲矩阵 Z。
(i=1,2,3;j=1,2,3...11)
根据鲁梅克斯 K-1杂交酸模繁育目标,将矩阵
Z中性状指标赋予不同权重 Wj,Wj∈(0,1)
11
j = 1
ΣWj=1,
Wj ={0.05,0.05,0.05,0.05,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.2},
由 Rij=Wj×Zij可计算得出决策矩阵 R。
第二步 根据决策矩阵 R得出世代间性状理想
解和负理想解数列
表 5 DTOPSIS法决策矩阵 R
Table 5 Decision matrix R of DTOPSIS
原原种
原种
合格种
叶长
/cm
0.049 883
0.049 65
0.050 00
叶宽
/cm
0.043 30
0.048 93
0.050 00
叶柄长
/cm
0.041 01
0.050 00
0.047 87
长宽比
/%
0.049 11
0.049 11
0.050 00
叶长
/cm
0.100 00
0.096 31
0.095 85
叶宽
/cm
0.100 00
0.098 02
0.099 16
叶柄长
/cm
0.100 00
0.091 17
0.095 70
长宽比
/%
0.100 00
0.099 10
0.099 10
鲜重
/kg
0.095 95
0.094 91
0.100 00
干重
/kg
0.094 83
0.100 00
0.095 18
粗蛋白
/kg
0.196 03
0.200 00
0.187 62
苗期(6叶) 叶簇期(10~12叶)
Xj +={0.05,0.05,0.05,0.05,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,
0.2},Xj+= maxi (Rij);
Xj -={0.049 65,0.043 30,0.041 01,0.049 11,
0.095 85,0.098 02,0.091 17,0.099 10,0.094 91,
0.094 83,0.187 6}Xj-= mini (Rij)。
第三步 求各世代与理想解的距离
根据公式 S
+
i=
11
j = 1
Σ(Rij-X+j)2姨 ,i=1,2,3;X+j =(X+1,
X
+
2,……X
+
l1),其中X
+
j =max(Rij),
S
-
i =
11
j = 1
Σ(Rij-X-j)2姨 ,i=1,2,3;X-j =(X-1,X-2,……
X
-
l1),其中X
-
j =min(Rij),得出各世代与理想解的距离。
根据 ,计算 Ci值,并
排序,Ci值最小者是综合性状表现最差的世代,计算
结果见表 6。
表 6 DTOPSIS法计算结果
Table 6 Calculation result of DTOPSIS
原原种
原种
合格种
S+
0.013 605 567
0.011 139 096
0.014 766 832
S-
0.015 992
0.014 531
0.011 906
Ci
0.540 311
0.566 068
0.446 381
Ci排序
2
1
3
干物质
2
1
3
粗蛋白
1
2
3
鞠晓峰等:鲁梅克斯 K-1杂交酸模世代间遗传稳定性研究 27
黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 学 报 第 25卷
2.2.2 DTOPSIS法结果分析
根据 DPOTSIS法分析原理,Ci越大,其综合性状
越好。原原种与原种数值接近,而合格种 Ci值排序和
指标值排序均是第 3,因此合格种综合性状表现最
差。
3 讨论
鲁梅克斯 K-1杂交酸模是由巴天酸模和天山
酸模杂交选育而成,在良种繁育过程中易出现性状
分离而导致品种的退化,降低作物的整齐度、产量和
粗蛋白含量等性状指标,降低经济效益。在良种三级
繁育体系中,选取当年生鲁梅克斯 K-1杂交酸模植
物学性状 8个、农艺学性状 3个,F值法检验世代间
差异不显著,说明该繁育体系符合良种繁育要求。
进一步对繁育体系各世代进行综合评价,原原
种和原种各项指标接近,而合格种据理想解距离较
大,Ci值排序为 3。这个现象表明在繁育过程中,杂交
后代可能存在性状分离现象,导致综合性状表现下
降,合格种如果继续作为原种进行繁育,其后代可能
会继续退化。
DPOTSIS法对世代间稳定性进行评价时,指标
选择和权重的确定十分重要,权重的选择带有一定
的主观成分,通过综合考虑饲料作物的育种目标,结
合指标间的相关性来赋予权重可以降低因权重赋值
带来的问题。
4 结论
4.1 鲁梅克斯 K-1杂交酸模世代间稳定性
鲁梅克斯 K-1杂交酸模原原种、原种和合格种
组成的良种三级繁育体系的三个世代,当年生植物
学性状和农艺学 11个性状差异不显著,世代间遗传
稳定。
4.2 DTOPSIS综合评价分析
DTOPSIS法,在 F检验差异不显著的情况下,可
用来对世代稳定进行综合评价。合格种对理想种的
相近接近度 Ci值最小,排序为 3。
参考文献:
[1] 石定燧,熊军功. 高产优质饲料作物“鲁梅克斯 K-1”引
种试验研究初报[J].中国草地,1997,1(6):2-5.
[2] 鞠晓峰,于开源,曲善民. 鲁梅克斯 K-1杂交酸模传粉生
物学研究[J]. 黑龙江八一农垦大学学报,2012,24(1):
48-50.
[3] 张玉玲,杨茁萌. 鲁梅克斯 K-1杂交酸模三个世代农艺
性状研究[J].草地学报,2007(6):609-612.
[4] 严海欧,鲁富宽. DTOPSIS法在番茄品种综合评价中的
应用[J].内蒙古农业大学学报:自然科学版,2011(3):
175-177.
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