玉米杂交种产量及其构成因素的相关逐步回归和通径分析.pdf

玉米杂交种产量及其构成因素的 相 关、逐步回归和通径分析 李 永 忠 摘 t要 本文对玉米杂交种的产量及其构 成 田案 共1 0 种性状进 行了相关分析，并 在逐步回 分斩的 基 础 上进 行 了通 径 分析。结 果 表 明，单 株 穗 重、穗 粗、单 穗 粒 数、穗 行数、株 高 和 百 粒 重 与 小 区产量 有显著正相关。逐步回归分拆表明，单株穗重、行粒数、百粒重和穗 了 数与小区产量具 有显著的线性效应。通径分析表明，入选的4个性状对小区产量的直接作用都拉正的。除了单 株穗 重的直 接 作用 较 小外，其 余 3个 匿 素都 较 大。但 行 粒数 和百 粒 重 各 自通 过 对 方有 一 个 梢 对 较大 的 负 阃接 作甩，而穗 行 数 的净 作 用 主 要 由本身 的 直 接 作用 决 定 据 此，穗 行 数的 选择 对 其 它：E 要产量因素影响，而 百粒重和 行粒数的选择必 须兼顾 对方，可望进一 步提高产篓。玉米杂交种的选育主要 以高产为特 征。而 决定产量 的组 成 因素较 多，且 各组 成 因素 问 存 在着不 同程度 的相关关 系。对 玉米进行 相关和 通径 分析 的报 道较多，但不 同试验单位 和 不同试验材料结果尚有一些出入“将运|步回归分析 法 照 用到遗传育种中尚不 多见。本文 旨在通过对玉 米杂 交种 的相关、逐步 回归和通 径分析，为玉米育 种提供参考。此外，以往的研究 皆以单 株产量为 因变量，笔 者认为，研究 玉米群体 产量(以小区产量代 之)更 有实 际意义，因而本文 以小 区产量 为 固变量。扔科和方法 本 研究 利用试材共 6 0 份，其 中包括 我 国北 方，尤 其东北地 区主 推 的杂 交种。试验于 1 9 8 7 年在本所 试验地 进行。3行 区，5米行长，行 距7 O 厘 米，公 顷保苗为45 万株。小区 产量 收获 采用 全 匿收获，并 随机 在每小 区中选 1 O 株作 为样 本。调查 性 状 有穗长(c m)、穗粗(c m)单 株穗重(g)、脱 粒率()、轴粗(c m)、穗行 数、行 粒数、百粒 重(克)、株 商(c m)和 小区产量(k g 。由于所用 试材 基本为一 个 熟期组，穗行 数和行 粒数刚 构成 了单穗 粒数，因而 成熟期和 单穗粒 数没有被 包括在 分析 中 试验数据按固定模型进行方差和协方圭分析。在相 关分析 同时，采用逐个选入显 著 自变数 的方法进行 逐步 回归分析 ，选 出列单株 产量 有显著 线 性效应 的 自变数进行 通 径 分析。结 果与 封论 相关 分析(表 略 j表 明，所研究 的性状 中与小 区产量有极 显著 相关 的性状是单株穗 重 1 9 9 1 年第 1期 9 维普资讯 http:/(0 8 7 0 5)、穗粗(0 7 5 9 8)、穗行数(0 6 3 3 6)和株高(0 5 0 8 4)，百粒重(0 3 2 7,1)具 有显著 相关。由于这些 性状 之 间存 在着 性质不 同大小不 一 的相 互关 系，所以只 凭两个 性 状 的相关 关系大 小难 以判断 每一 性状 对小 区产量单 独作用 的大小 因而需将 相关系 数进 一步剖析，找出主要 因素。另外在这些相关系数 中，往往既含有对产量有显著线性效应的 自变数，也含有不具有显著线性效应的官变数。而且 由 字 彼此间的紧密相关，一个 自变数 的 引入可 以引起另一 紧密 相关 自交系 的选 入。相羼，一 个 自变 数的剔除往往可 以引起本 来 相关不显著性状的显著性。只有采用逐步 回归的方法，。才能将那些具有显著线性效应的自 变数选 取出来。在此基 础上进 行通 径分析，才 可使 结论建立 在较可 靠基 础上。逐步 回归 分析表 明，单株穗重、行粒 数、百粒重 和 穗 行 数 与小 医产量有显 著线性 效 应。其 标 准方程 为 y=一 1 7 0 2 3 1+0 0 1 8 5 X1+0 3 6 3 5 x+0 1 7 3 9 x 3+0 3 3 7 6 x4 单株穗重 与前边 的相关分析 相一 致。但易 9 除 了这个入选 的 性状 以后，本来 相关 分析 中 与小 医产量不具 显著 相关的行粒数 却变得 与小 医产量 有显 著线 性效 应。同时一些 与 产量 有 极显 著效应的 因子 却未 被选入，而 百粒重 又被入选。这 是逐步 回归分析法不 同于相关 分析 法的所在之处，是由性状间的复杂相关引起的。剔除一个性状，就会使原来各性状 的关系 发生很 大变化，尤其 与该性 状有 显著相 关的 因子，也会 由该性状 的选 出而被 剔豫。这也 是 襄1 人 选 4个 性状 对 小区 造成许多研 究单位 由于选 取性 状不 同而 彼 产量 的通 径 分析 此 间结论 有差异 的一 个原 因。进一步 看，注：对角癌上为直接作用 产l,g量-(5)入选 的几个性状后 3个 圈子 是构 成第一 个 因子 的基本参数。因此，在玉 米高 产育 种 中，这 3个 因子 是提 高玉米杂种产 量 的主 要 因素。入选 的 4个性 状 对小区产量的 通径 分 析见表 l 和 图 1 由表 1 可 以看出，穗行 数，百粒重和行粒数 对小 区产量 的直接作 用较 大并 相似。可见，小 区产量主 要 由这 8个因子 所决定。伴 随着 行粒数 的增加，单 椿穗 重(x )一O 2605 行 粒 数(X!)一0 5d 8 百粒 Xa)一0 0 o o l 穗行教(x)剩余因子(矗 )囝 1 人选的 4个 性状 对小 区 产量 的通 径囝 1 0 0 曲f 吉林农业 科学 维普资讯 http:/ 百粒 重要有一个较大的降低(一0 3 0 4 5)。同时 百粒重 的提高也会伴随一个行粒数的降 低，而穗 行数的增加不 会影 响行粒数和 百粒重 的较 大变化 因此，提 高穗 行数 来增 加玉米 杂交 种 的产量 相对其它 因素 是较容 易的，是较 理想的途径。而 在 对行粒 数 或百粒 重进行选 择 时，必须兼 顾=者，单 纯追 求一方 产量都不会 有较 明显 的进 展。从净 作用 来看，单椿 穗重和 穗行数较大，分别为 9 7 9 5 8 和 0 6 2 2 2。单 株穗重对小 区产 量 的净作用主 要来 自百粒 重、穗行数 的 间接作用及本 身直接作 用。穗行数 的净作用主要 由 本身 的直 接作用 决定，直接 选择不但 有效，而且 对其 它 因素影 响很小 百粒 重的净作用主 要 由本身 的直接作用 和通过 行粒数 的一个负 间接作 用 决定 的 在保持 行粒 数不降低，提高 百粒重来提高产量是可望的。行粒数虽说净作用较小，但直接作用较大，而这些直接作用 又 都被其余 的负 间接作用 平衡 掉 了。因而对行 粒数进 行 择不 易取得太 满意 的结果。从剩余作用(0 1 9 5 7)来看，这个数值并不大。这里既包括试验误差，逐步回归分析 中等剔昧 的一些 因素，它 只 占入选 因子 的9 7 8 。说明这种分析 法不但 清 晰明了，而且 比 较 可 靠。1相关分析表 明，单株 穗重、穗粗，穗行数 和 株高 与小 区 产量 育极显 著相关，百粒 重则具 有显著 相关。2单 株 穗重、行粒数、百粒重 释 I 穗行数 与小 区产 量具 有显著 线性效应。3穗行数、百粒重和行粒数 对小区产量的直接作用最大。但行粒数和百粒重各 自通 过 对方有一个相 对较大 的负 间接作用。4单株 穗重净作 用虽较大，但直接作 用较小。穗行 数 的净作 用较大，且主 要 由本身 的直接作 用 决定的。5穗行 数选 择对其它 因素影 响较小，而百粒重和行粒 数 的选择 必须兼顾 对方。参考文献【1)了士最：多元分析方法及其应用，吉林人民出版社 1 o 8 1 【2叶盘才等：早熟玉米杂空种主要农艺性状螅通径分析 山东农业科学1 9 8 7 (3】：8 7-3 a 【3)劐垂并等：多数量性状遗传分析的数据结拇。安教表学院学报1 9 8 4 (1)1 5 【4)张永林：玉米单空种产量性状通径分析 东北衷牮 院学报 1 9 8 7 1 8(4)：3 2 4 3 2 7 ()赵殿轩 等：优良玉米单 空种经济性状间遗传相关及遥径系数的初步分析。河北农学院学报 1 9 8 3，(4)【6)D e w e y D R e t a 1：A e o r r e l a t i o a n d p a t h-o e f f l e e a t a n a l Y s i s o f Co mp o e a t s o f c r e s t e d whea t gr a s s e e d pr oduc t o 2 xA gr oaJ，l9 59 51：5 1 5 5 l 8 1 9 9 1 年第 1期 1 I 维普资讯 http:/ A CORRELATI ON，STEPW I SE REGR ESSI ON A ND PA TH COEFFICI EN T A NALYSI S OF G RAI N YI E LD W I TH I TS COM PON EN TS I N M A I ZE H YBR I DS Li Y ongz hong i z 工 3 5 i f ，i f i n Ac a d e ff t Y o f Ag r i c “r a l S i s，G0 ng#Z g)自 A BSTRA CT Co r r e1 at i o u，st epw i s e r egr es Si on and pat h-c oef fi ei ent a na l y si s w e r e us ed t o t e n cha r act ersof m a i ze hyb ri d sThe ear w ei ght per pl ant，pl ant hei ght and l 0 0一s e ed w e i ght W ere apossit l q e1 Y co r rel at ed W i th t he gr ai n Yi eI d per plotThe ea r w ei ght pe r pl ant，s eeds pe r r ow 1 00一s eed wei ght and row spe r e a r had si g n i f fi eantl Y 1 i near ef f ect t o t he gT ai n Y i e1 d per l ot Pat h-coef fi ol en t anal ygl s s how e d t hat al1 dit eet eff ects on t he grai n Y i e1 d w e r e posi t W e and l a r g e eXeept the e ar w ei ght pe r pl ant Fu rt he r mor e t h e num be r o f s e e ds p e r r ow a nd 1 0 0 一 s e e d wei g ht ha d a gr eatl Y i ndi r e ct and nc gati ve ef fe ct t houg壬 1 t he each pa rt he r and m OSt of t h e e f f e et o f r oWS pe r e 0r wa s f t o m i t s di r e t e l f e etIt maY be cone1 uded t hat di r eet s el eet i on b a s ed on t he num be r 2 0W per e a r，t he num be r s e ed p e r r o W a n d t h e 1 0 0 一 s e e d we i g h t a t s a ll l e t i me s h o u 1 d b e mo r e e f f e e t i v e t O im prove t he Y i el d pc r pl Ot(上 接第 3页)(2)船 决 的办 法是 引入生态地理 远 缘或进化远 缘的种质，使其 血缘渗入 到适应 种质 中去，之二 是建 立轮 回群 体，把多个不 同品种 或种质 的某些或某一 个 目的 性 状的基 蝈结台 在一起。(3)分子 育种：例如用外源 DNA导入 以解 决 某 一作 物 品种资 源 中不易找 到的性 状。利用分子 育种引入特异基因，拓宽了遗传物质基础，如抗除草剂毒害基囡导入大豆d j 已获成功。其 他 方面抗 虫性、抗 倒伏 性也 可 能利用。(4)从 拓宽遗传 基础 角度看各 种育 种途径 的作 用与 赢甩前景(见前 表)。不 的育 种 途 径有其 一定 的适 用 范围，这个范 围内应用较 经济有效。有些途径 的适用 范围一样，简便 易行者应 用较 多，效 果亦 较好。随着途 径 的改变，从最原始 的系统 选种到基 因工程 f分于 育种)，人们从 只能利用 品种 内的变异 到可 以利用属 间甚至科 间 的杂 交，显然使 育成 品种 的基 因越来 越丰 富，优点越来越多。它 电告 诫我们，从 经济 有效 的原 则 出发，能用 简单方 法解 决的问题就 不直 用更 复杂的方 法，能 用有性杂交方 法解 决的就 不宜 用分子 育种的办 洼 去解 决。只 有那些 利用 有性杂交(种内杂交)解 决 不 了的性状 才宜采用 基周工程的方 法进 行种 问 以上 的杂交。1 2 吉林农业科学 维普资讯 http:/