西瓜新品种稳产性和适应性GGE双标图分析_张先亮.pdf

摘要通过对西瓜新品种区试试验中的产量结果进行GGE双标图分析袁从而获得了比简单联合统计分析更为详尽的品种与试验点的相关信息袁更有利于对试验品种进行客观的综合评价袁对于品种的审定具有一定的借鉴意义遥该文对4个供试品种产量性状进行了GGE双标图分析袁发现了各自品种特性与环境的适应性关系袁对于这些品种的推广具有较强的指导作用遥关键词西瓜曰GGE双标图曰稳产性曰适应性中图分类号S651文献标识码A文章编号1007-5739渊2014冤18-0083-03Analysis on Yield-stablility and Adaptation of Watermelon Varieties with GGE-BiplotZHANG Xian-liangWU Zhan-qingHUO Zhi-bangCHENG Zhi-qiangLUO Xiao-dan渊Kaifeng Research Academy of Agriculture and Forestry in Henan Province袁Key Laboratory of Agriculture Biological Breeding袁Kaifeng Henan 475004冤AbstractThis paper analyzed the yield results of regional testing on watermelon varieties by GGE-Biplot袁and then gained the information ofvarieties and sites袁which was more detailed than simple joint statistical analysis袁and was more advantageous for the objective comprehensive evaluationof the test varieties.It had certain reference significance for varieties certification.In this paper袁the four variety tested yield were analyzed by GGE-Biplot袁and we found their variety characteristics and environmental adaptability.The result had strong guiding role in the promotion of varieties.Key wordswatermelon曰GGE-Biplot曰yield-stablility曰adaptation西瓜新品种稳产性和适应性 GGE 双标图分析张先亮吴占清霍治邦程志强罗晓丹渊河南省开封市农林科学研究院袁开封市生物育种重点实验室袁河南开封 475004冤准确评价品种的丰产性尧稳产性和适应性是合理充分发挥优良品种特性的基础袁因此选择更优的判定方法对优良品种进行评价成为优良品种生产应用中的一个重要课题遥新品种的问世必须建立在其高产和稳产的精准评价基础上袁然后获得在推广中的应用价值袁成为生产上可靠的主栽品种遥品种区域试验往往属多年多点数据袁环境差异大袁数据缺失袁试验点报废等现象时有发生袁给试验评价带来一定难度遥即使能够分析袁但简单的联合方差分析很难透彻地解析品种试验中蕴含的各种深层次的基础信息袁可靠的品种分析必须同时考虑基因型尧基因型与环境互作的因素袁所以选择更好的方法评价新品种成为其生产应用的关键遥GGE双标图分析1-2在国外对新品种丰产性尧稳产性和适应性评价中应用非常广泛袁在国内应用新品种评价也逐步得到了应用遥2003年张 勇等3用于我国春小麦淀粉峰值黏度分析曰2006年尚 毅等4用于分析油菜双列杂交试验曰2009年陈四龙等5用于分析种植密度对高油花生生长和产量的影响袁周志淑等6用于油菜双列杂交试验分析曰2010年张志芬等7用于分析燕麦区域试验品系产量稳定性及试点代表性曰2011年焦伟红等8分析燕麦品种渊系冤农艺与品质性状袁周长军等9用于分析大豆多点试验中品系产量稳定性及试点代表性曰2012年许乃银等10-11用于我国长江流域棉花区域试验环境评价和棉花品种生态区划分曰罗 俊等12用于分析我国甘蔗品种性状稳定性及试点代表性曰2013年罗 俊等13分析甘蔗品种渊系冤的产量和品质性状曰2014年白江平等14用于分析马铃薯块SGAs合成途径关键基因表达量遥至今应用GGE双标图分析法对西瓜渊Citrullus lanatus冤新品种进行综合评价鲜见报道袁该文尝试利用GGE双标图分析法对早熟西瓜区域试验采集的数据进行品种稳产性和适应性分析袁以期进一步为西瓜新品种的审定提供科学的依据遥1材料与方法1.1试验地点试验点分别为开封尧漯河尧新乡尧洛阳尧驻马店尧郑州尧商丘尧周口遥1.2试验材料菊城绿之美渊审定编号院预审西瓜2014002曰证书编号院豫审证字2014065冤是早熟性非常好的一个西瓜新品种袁生育期97 d袁果实成熟天数29 d遥长势稳健袁分枝性中等袁易坐果遥主蔓长296 cm袁主茎粗0.92 cm袁节间6.56 cm袁最大叶片长23 cm尧宽21 cm袁叶柄长9.2 cm尧粗0.68 cm遥单性花袁第一雌花位于主蔓第78节袁间隔7节袁雌花率16.67%遥果实椭圆型袁纵径24.74 cm袁横径17.69 cm袁果型指数1.39遥果皮青绿色有细网纹袁表面光滑袁外形美观遥籽小型袁黄褐色袁单瓜平均136粒左右遥其他3个品种金蜜尧百庆一号尧豫星渊CK冤均为菊城绿之美2011要2013同年参试品种或对照遥1.3田间试验设计2011要2012年河南省早熟西瓜品种区域试验袁3次重复袁随机区组排列袁小区面积24 m2遥田间管理与当地其他栽培西瓜一样袁四周设相同作物为保护行遥2013年河南省早熟西瓜品种生产试验袁2次重复袁随机区组排列袁小区面积为66.7 m2袁每小区种植83株遥重复间留走道袁四周设相同作物为保护行袁采用二蔓或三蔓整枝遥各试验地均选择前茬作物一致袁地面平整袁肥力均匀中上袁灌溉尧排水便利的地块作为试验地遥1.4数据处理性状数据采用Excel 2003进行数据整理袁应用GGE-Biplot软件进行基因型渊G冤尧基因型渊G冤与环境渊E冤的双标图分析遥图中指标向量与相邻指标向量之间夹角的余弦值表示2个指标间的相关关系袁余弦值即2个指标的相关系数遥品种或试点在平均测验轴渊average-tester axis冤上的分向量表示品种的平均表现和试点的代表性袁品种或试点到平均基金项目国家现代农业产业技术体系建设专项渊CARS-26-33冤曰河南省重点科技攻关项目渊122102110002冤曰开封市创新人才项目曰河南省科技成果转化项目渊132132201610005冤遥作者简介张先亮渊1979-冤袁男袁河南获嘉人袁助理研究员袁硕士遥研究方向院西瓜分子育种遥收稿日期2014-08-04园艺学现代农业科技圆园14年第18期83网络出版时间：2014-09-24 17:41网络出版地址：http:/ 015.54尧3 150.38尧3 345.22 kg/666.67 m2遥百庆一号2011年早熟西瓜区域试验和2013年早熟西瓜生产试验均居第2位袁分别为2 865.34尧3 296.82 kg/666.67 m2遥金蜜2012年早熟西瓜区域试验居第2位袁为2987.30kg/666.67m2遥2011年菊城绿之美早熟西瓜区域试验较对照渊豫星冤增产406.02 kg/666.67 m2袁2012年菊城绿之美西瓜早熟区域试验较对照增产452.30 kg/666.67 m2袁2013年菊城绿之美西瓜早熟生产试验较对照增产193.87 kg/666.67 m2遥2.22011年供试品种的产量表现结果通过2011年供试品种区域试验产量表现标准化结果渊表2冤可以看出袁菊城绿之美标准化均值15.01袁居第1位袁百庆二号居第2位遥4个供试品种菊城绿之美尧百庆一号尧金蜜尧豫星产量指标变异系数分别为0.74尧0.80尧0.86尧0.84袁菊城绿之美变异系数最小袁而金蜜变异系数最大遥从图1可以看出袁第1主成分效应值为47.00%袁第2主成分效应值为31.00%袁GGE双标图可以解释G与GE互作信息的78.00%遥从平均产量表现来看袁菊城绿之美产量最高袁百庆一号产量居第2位袁豫星产量最低袁菊城绿之美更接近于理想品系遥从产量稳定性来看袁其大小顺序为豫星跃金蜜跃菊城绿之美跃百庆一号遥从试点的代表性来看袁在驻马店尧洛阳尧开封尧新乡代表性较好遥从试点的鉴别力来看袁新乡尧商丘尧洛阳尧开封较好遥2.32012年供试品种的产量表现结果通过2012年供试品种区域试验产量表现标准化结果渊表3冤可以看出袁菊城绿之美标准化均值13.34袁居第1位袁金蜜居第2位遥4个供试品种菊城绿之美尧百庆一号尧金蜜尧豫星产量指标变异系数分别为0.66尧0.73尧0.73尧0.76袁菊城绿之美变异系数最小袁豫星变异系数最大遥从图2可以看出袁第1主成分效应值为48.70%袁第2主成分效应值为33.70%袁GGE双标图可以解释G与GE互作信息的82.40%遥从平均产量表现来看袁菊城绿之美产量最高袁金蜜产量居第2位袁豫星产量最低遥从产量稳定性来看袁豫星跃百庆一号跃金蜜跃菊城绿之美遥从试点的代表性来看袁在开封尧漯河尧商丘尧洛阳代表性较好遥从试点的鉴别力来看袁郑州尧驻马店较好遥2.42013年供试品种的产量表现结果通过2013年供试品种生产试验产量表现标准化结果1.2-0.8-0.400.40.8-1.2-0.8-0.401.20.40.81.62.0PC1图12012年供试品种的产量表现双标图年度地点菊城绿之美百庆一号2011 年开封2 822.223 088.89区域试验漯河2 786.113 130.56新乡3 222.222 494.44洛阳3 504.173 000.00驻马店3 541.673 344.44郑州2 462.962 535.19商丘2 769.442 463.89平均3 015.542 865.34金蜜豫星2 322.222 536.112 572.222 555.562 583.332 727.782 859.722 583.333 036.113 025.002 548.152 416.672 825.002 422.222 678.112 609.522012 年开封3 066.202 940.602 960.602 489.50区域试验漯河3 166.832 600.133 054.782 358.45新乡3 127.503 419.622 569.572 436.23洛阳2 666.802 719.582 770.512 577.91驻马店2 802.923 130.713 222.382 933.48郑州4 174.283 260.353 146.453 512.21商丘3 048.152 626.803 186.832 578.80平均3 150.382 956.832 987.302 698.082013 年开封3 196.802 797.202 597.402 462.20生产试验漯河3 569.003 795.503 690.003 878.55新乡3 063.002 819.602 401.302 494.55洛阳3 147.753 310.412 879.162 874.00驻马店3 280.003 237.002 970.003 135.00郑州3 285.003 136.002 955.003 241.12周口3 875.003 982.003 785.003 974.00平均3 345.223 296.823 039.693 151.35渊kg/666.67 m2冤表1供试品种3年21点产量结果品种菊城绿之美百庆一号金蜜豫星开封8.449.246.947.58漯河10.4111.699.619.55新乡9.927.687.968.40洛阳9.087.777.416.69驻马店14.0913.3012.0812.03郑州39.7340.9041.1038.98商丘13.4211.9413.6911.73均值15.0114.6514.1113.57变异系数渊CV冤0.740.800.860.84表22011年供试品种区域试验产量表现标准化结果品种菊城绿之美百庆一号金蜜豫星开封11.9911.5011.579.73漯河8.326.838.036.20新乡6.747.375.545.25洛阳32.4233.0633.6831.34驻马店14.7916.5217.0015.48郑州9.077.096.847.63商丘10.068.6710.518.51均值13.3413.0013.3112.02变异系数渊CV冤0.660.730.730.76表32012年供试品种区域试验产量表现标准化结果1.2-0.8-0.400.40.8-1.21.6-0.8-0.401.20.4 0.81.6 2.0-1.22.4PC1图22012年供试品种区域试验产量表现双标图84渊上接第82页冤其是在种子供不应求的年份袁及时拿到种子纯度检测结果袁就能抢占市场先机遥因此袁能够直接从种子中快速提取DNA袁并实现100%扩增很重要袁至于反应体系中每一种试剂的多少袁反应程序每一步时间的长短尧循环数的多少袁都不是关键因素遥该试验中黄瓜单粒种子DNA的提取也能做到像提取玉米尧水稻种子DNA一样快速遥从DNA提取到PCR扩增尧电泳尧染色袁到最后统计出结果袁时间总共只需4 h左右遥经过反复实践应用证明袁能够做到100%扩增袁完全可以满足利用SSR分子标记技术进行黄瓜种子纯度快速鉴定的需要4遥4参考文献1 郭景伦袁赵久然袁尉德铭袁等.玉米单粒种子 DNA 提取新方法J.北京农业科学袁1997袁15渊2冤院1-2.2 罗兵袁孙海燕袁徐港明袁等.SSR 分子标记研究进展J.安徽农业科学袁2013袁41渊12冤院5210-5212袁5246.3 韩小霞袁栗建文袁胡新军袁等.一种简便的南瓜杂交种纯度 SSR 鉴定方法J.中国农学通报袁2014袁30渊7冤院194-198.4 王全袁张桂华袁苗伟利.应用 SSR 技术进行黄瓜杂交种种子纯度鉴定J.长江蔬菜袁2009渊7冤院43-44.渊表4冤可以看出袁百庆一号标准化均值21.35袁居第1位曰菊城绿之美标准化均值21.32袁居第2位遥4个供试品种菊城绿之美尧百庆一号尧金蜜尧豫星产量指标变异系数分别为0.52尧0.56尧0.59尧0.60袁菊城绿之美变异系数最小袁豫星变异系数最大遥从图3可以看出袁第1主成分效应值为59.50%袁第2主成分效应值为30.70%袁GGE双标图可以解释G与GE互作信息的90.20%遥从平均产量表现来看袁菊城绿之美产量最高袁百庆一号产量居第2位袁金蜜产量最低遥从产量稳定性来看袁金蜜跃豫星跃菊城绿之美跃百庆一号遥从试点的代表性来看袁在驻马店尧郑州尧洛阳代表性较好遥从试点的鉴别力来看袁漯河尧周口尧开封较好遥3结论与讨论利用双标图对早熟西瓜3年区试试验结果进行分析袁可以看出袁其不同于简单的统计分析结果袁双标图给出了更加详细的结果袁利用图形直观地表现出品种之间的差异和试验地点的代表性和鉴别力袁G与GE互作信息主成分分析袁综合主成分最高能够达到90.20%袁说明双标图分析结果已经具有很强的品种性状分析代表能力遥而简单的联合统计分析袁只能分辨出差异性和不同的变异系数大小袁给出的信息较为有限袁不能从多侧面更加完整地体现试验结果和蕴含的品种信息遥双标图分析融入了基因型和基因型与环境之间的联系袁更能贴切地真实还原品种与环境的关系袁即品种对环境的要求和环境对品种的影响遥环境适合则更有利于品种优良特性的发挥袁品种获得优良的环境条件才能获得高产袁产生更好的社会经济效益袁使育种工作获得正确的更为有效的反馈信息遥通过供试品种的产量表现双标图分析袁对于早熟西瓜品种我们认为产量越高存在的环境不稳定因素越大袁菊城绿之美产量最高袁最接近理想化的品系袁但随着产量的增高袁环境的不稳定因素也略大于其他几个品种遥在与其他品种环境影响差别不大的基础上袁能获得较高的经济产量袁菊城绿之美被认为是供试品种中较为优秀的品种遥通过对试点的代表性和鉴别能力分析袁能够从各试点的数据信息中对试点进行客观的分类袁明确各试点在品种试验中所发挥的作用袁这对于供试试点的设置与排布具有非常重要的借鉴意义15遥4参考文献1 严威凯袁盛庆来袁胡跃高袁等.GGE 叠图法要分析品种伊环境互作模式的理想方法J.作物学报袁2001袁27渊1冤院21-28.2 严威凯.双标图分析在农作物品种多点试验中的应用J.作物学报袁2010袁36渊11冤院1805-1819.3 张勇袁何中虎袁张爱民.应用 GGE 双标图分析我国春小麦的淀粉峰值粘度J.作物学报袁2003袁29渊2冤院245-251.4 尚毅袁李少钦袁李殿荣袁等.用双标图分析油菜双列杂交试验J.作物学报袁2006袁32渊2冤院243-248.5 陈四龙袁李玉荣袁程增书袁等.用 GGE 双标图分析种植密度对高油花生生长和产量的影响J.作物学报袁2009袁35渊7冤院1328-1335.6 周志淑袁王瑞袁李加纳.GGE 双标图对油菜双列杂交试验结果的分析J.种子袁2009袁28渊6冤院102-104.7 张志芬袁付晓峰袁刘俊青袁等.用 GGE 双标图分析燕麦区域试验品系产量稳定性及试点代表性J.作物学报袁2010袁36渊8冤院1377-1385.8 焦伟红袁刘景辉袁齐冰洁袁等.用 GGE 双标图分析燕麦品种渊系冤农艺与品质性状J.中国农学通报袁2011袁27渊1冤院24-27.9 周长军袁田中艳袁李建英袁等.双标图法分析大豆多点试验中品系产量稳定性及试点代表性J.大豆科学袁2011袁30渊2冤院318-321.10 许乃银袁张国伟袁李健袁等.基于 HA-GGE 双标图的长江流域棉花区域试验环境评价J.作物学报袁2012袁38渊12冤院2229-2236.11 许乃银袁张国伟袁李健袁等.基于 GGE 双标图和比强度选择的棉花品种生态区划分J.中国生态农业学报袁2012袁34渊11冤院1500-1507.12 罗俊袁张华袁邓祖湖袁等.用 GGE 双标图分析甘蔗品种性状稳定性及试点代表性J.应用生态学报袁2012袁23渊5冤院1319-1325.13 罗俊袁张华袁邓祖湖袁等.应用 GGE 双标图分析甘蔗品种渊系冤的产量和品质性状J.作物学报袁2013袁39渊1冤院142-152.14 白江平袁崔同霞袁张金文袁等.马铃薯块 SGAs 合成途径关键基因表达量的 GGE 双标图分析J.植物研究袁2014袁34渊2冤院238-244.15 赵杰宏袁谢开东袁王轶袁等.GGE 双标图在中间香型烟叶特色彰显分析中的应用J.中国烟草学报袁2013袁19渊4冤院28-34.品种菊城绿之美百庆一号金蜜豫星开封9.998.748.127.69漯河26.6428.3327.5528.95新乡10.079.277.908.20洛阳14.7015.4613.4513.43驻马店23.8023.4921.5522.75郑州22.3721.3620.1322.07周口41.6442.7940.6742.70均值21.3221.3519.9120.83变异系数渊CV冤0.520.560.590.60表42013年供试品种生产试验产量表现标准化结果1.2-0.8-0.400.40.81.6-0.8-0.401.20.40.81.62.0-1.2PC1图32013年供试品种生产试验产量表现双标图张先亮等院西瓜新品种稳产性和适应性GGE双标图分析85