新疆农业科学 ›› 2024, Vol. 61 ›› Issue (2): 318-325.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2024.02.007
杨明花(), 廖必勇, 刘强, 冯国瑞, 达吾来·杰克山, 布阿依夏木·那曼提, 刘琪, 艾尔居玛·吐卢汗, 彭云承(
)
收稿日期:
2023-06-29
出版日期:
2024-02-20
发布日期:
2024-03-19
通信作者:
彭云承(1965-),男,安徽临泉人,推广研究员,研究方向为玉米育种及栽培,(E-mail)382262338@qq.com作者简介:
杨明花(1983-),女,四川威远人,副研究员,硕士,研究方向为玉米遗传育种及栽培,(E-mail)xjymh123@163.com
基金资助:
YANG Minghua(), LIAO Biyong, LIU Qiang, FENG Guorui, Dawulai Jiekeshan, Buayixiamu Namanti, LIU Qi, Aierjuma Tuluhan, PENG Yuncheng(
)
Received:
2023-06-29
Published:
2024-02-20
Online:
2024-03-19
Supported by:
摘要:
【目的】综合评价36份玉米杂交组合产量性状与收获时籽粒脱水速率快慢,筛选出籽粒脱水性快的品种,为选育高代群体育种材料提供依据。【方法】以4份玉米自交系为测验种,9份玉米高代系为待测系,采用 NCII不完全双列杂交组配设计,对其籽粒脱水速率及产量性状进行相关性、主成分、隶属函数、聚类分析等进行综合评价。【结果】玉米杂交组合各性状的变异系数从小到大排序依次为生育期<株高<穗粗<穗行数<轴粗<百粒重<行粒数<穗长<穗高<穗轴含水率<单株粒重<籽粒脱水速率<收获时籽粒含水率<苞叶含水率<籽粒脱水含水率<秃尖长,秃尖长为64.63%、籽粒脱水含水率27.31%,生育期仅为1.39%。收获时籽粒含水率与株高、穗粗、行粒数和生育期呈极显著正相关。籽粒脱水速率与株高、穗粗和行粒数均呈显著负相关,与生育期和穗轴含水率呈极显著负相关。前8个主成分的特征向量值和贡献率达到了86.39%。【结论】筛选出7个脱水快利于机械收获的玉米杂交组合。
中图分类号:
杨明花, 廖必勇, 刘强, 冯国瑞, 达吾来·杰克山, 布阿依夏木·那曼提, 刘琪, 艾尔居玛·吐卢汗, 彭云承. 基于主成分分析的玉米杂交组合脱水性综合评价[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(2): 318-325.
YANG Minghua, LIAO Biyong, LIU Qiang, FENG Guorui, Dawulai Jiekeshan, Buayixiamu Namanti, LIU Qi, Aierjuma Tuluhan, PENG Yuncheng. Comprehensive evaluation of dehydration of maize hybrid combinations based on principal component analysis[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2024, 61(2): 318-325.
性状 Traits | 株高 Plant height (cm) | 穗高 Ear height (cm) | 穗长 Ear length (cm) | 秃尖长 Corn bald tip (cm) | 穗粗 Ear diameter (cm) | 穗行数 Ear row number | 行粒数 Row grain number | 轴粗 Axle diameter (cm) | 百粒重 100-grain weight (g) | 生育期 Growth period (d) | 单株粒重 Grain weight per plant (g) | 苞叶 含水率 Bracts water content (%) | 穗轴 含水率 Spike shaft water content (%) | 籽粒脱水 含水率 Grain dehydration moisture content (%) | 籽粒 脱水速率 Grain dehydration rate (%) | 收获时籽粒 含水率 At harvest time grain water content (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最大值MAX | 307.50 | 131.94 | 22.85 | 2.66 | 5.35 | 17.55 | 42.87 | 2.83 | 40.99 | 105.67 | 246.82 | 48.12 | 51.53 | 45.48 | 0.77 | 21.23 |
最小值MIN | 254.14 | 82.36 | 14.39 | 0.18 | 4.26 | 14.20 | 30.70 | 2.04 | 28.72 | 100.33 | 117.25 | 13.65 | 24.22 | 8.95 | 0.32 | 10.50 |
标准差 SD | 13.803 | 11.225 | 1.700 | 0.695 | 0.257 | 0.957 | 3.235 | 0.191 | 2.809 | 1.411 | 27.482 | 6.852 | 5.727 | 7.443 | 0.10 | 2.99 |
平均数 Average | 285.23 | 107.26 | 18.12 | 1.09 | 4.82 | 15.80 | 37.28 | 2.51 | 35.72 | 103.25 | 178.87 | 28.24 | 38.37 | 27.64 | 0.59 | 16.15 |
变异系数 Coefficient CV | 4.91 | 10.61 | 9.52 | 64.63 | 5.41 | 6.15 | 8.80 | 7.69 | 7.98 | 1.39 | 15.58 | 24.61 | 15.14 | 27.31 | 17.86 | 18.78 |
表1 玉米杂交组合成熟后籽粒脱水速率与农艺性状的变异系数
Tab.1 Variation coefficient of grain dewatering rate and agronomic traits in mature maize hybrid combinations
性状 Traits | 株高 Plant height (cm) | 穗高 Ear height (cm) | 穗长 Ear length (cm) | 秃尖长 Corn bald tip (cm) | 穗粗 Ear diameter (cm) | 穗行数 Ear row number | 行粒数 Row grain number | 轴粗 Axle diameter (cm) | 百粒重 100-grain weight (g) | 生育期 Growth period (d) | 单株粒重 Grain weight per plant (g) | 苞叶 含水率 Bracts water content (%) | 穗轴 含水率 Spike shaft water content (%) | 籽粒脱水 含水率 Grain dehydration moisture content (%) | 籽粒 脱水速率 Grain dehydration rate (%) | 收获时籽粒 含水率 At harvest time grain water content (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最大值MAX | 307.50 | 131.94 | 22.85 | 2.66 | 5.35 | 17.55 | 42.87 | 2.83 | 40.99 | 105.67 | 246.82 | 48.12 | 51.53 | 45.48 | 0.77 | 21.23 |
最小值MIN | 254.14 | 82.36 | 14.39 | 0.18 | 4.26 | 14.20 | 30.70 | 2.04 | 28.72 | 100.33 | 117.25 | 13.65 | 24.22 | 8.95 | 0.32 | 10.50 |
标准差 SD | 13.803 | 11.225 | 1.700 | 0.695 | 0.257 | 0.957 | 3.235 | 0.191 | 2.809 | 1.411 | 27.482 | 6.852 | 5.727 | 7.443 | 0.10 | 2.99 |
平均数 Average | 285.23 | 107.26 | 18.12 | 1.09 | 4.82 | 15.80 | 37.28 | 2.51 | 35.72 | 103.25 | 178.87 | 28.24 | 38.37 | 27.64 | 0.59 | 16.15 |
变异系数 Coefficient CV | 4.91 | 10.61 | 9.52 | 64.63 | 5.41 | 6.15 | 8.80 | 7.69 | 7.98 | 1.39 | 15.58 | 24.61 | 15.14 | 27.31 | 17.86 | 18.78 |
性状 Trait | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | X12 | X13 | X14 | X15 | X16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 1.000 | |||||||||||||||
X2 | 0.536** | 1.000 | ||||||||||||||
X3 | 0.002 | -0.207 | 1.000 | |||||||||||||
X4 | -0.240 | 0.010 | -0.206 | 1.000 | ||||||||||||
X5 | 0.059 | 0.068 | 0.136 | 0.050 | 1.000 | |||||||||||
X6 | -0.021 | 0.172 | -0.134 | 0.212 | 0.300 | 1.000 | ||||||||||
X7 | 0.329* | 0.033 | 0.571** | 0.233 | 0.352* | -0.028 | 1.000 | |||||||||
X8 | -0.159 | -0.011 | 0.276 | 0.091 | 0.252 | 0.213 | 0.084 | 1.000 | ||||||||
X9 | 0.231 | 0.066 | 0.465** | -0.159 | 0.457** | -0.064 | 0.641** | 0.381* | 1.000 | |||||||
X10 | 0.017 | 0.376* | -0.121 | -0.005 | -0.202 | 0.198 | -0.282 | -0.252 | -0.413* | 1.000 | ||||||
X11 | 0.297 | 0.010 | 0.458** | -0.456 | 0.149 | -0.079 | 0.459** | -0.180 | 0.249 | 0.127 | 1.000 | |||||
X12 | 0.074 | 0.035 | -0.016 | -0.185 | 0.132 | -0.099 | -0.082 | -0.061 | 0.061 | 0.11 | 0.308 | 1.000 | ||||
X13 | 0.144 | -0.078 | 0.226 | 0.130 | 0.022 | -0.377 | -0.045 | 0.020 | 0.044 | -0.228 | -0.05 | -0.122 | 1.000 | |||
X14 | -0.217 | -0.037 | -0.060 | -0.016 | 0.314 | 0.189 | -0.005 | 0.273 | -0.034 | -0.042 | -0.308 | 0.078 | -0.127 | 1.000 | ||
X15 | -0.349* | 0.089 | 0.007 | -0.123 | -0.375* | 0.022 | -0.302* | -0.145 | -0.201 | -0.607** | -0.003 | 0.287 | -0.429** | 0.142 | 1.000 | |
X16 | 0.524** | 0.112 | -0.011 | 0.186 | 0.401** | 0.116 | 0.376** | 0.120 | 0.271 | 0.502** | -0.049 | -0.141 | 0.228 | -0.016 | -0.820** | 1.000 |
表2 玉米杂交组合后代成熟后籽粒含水率与农艺性状的相关性
Tab.2 Correlation analysis between grain moisture content and agronomic traits of mature maize hybrid progenies
性状 Trait | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | X12 | X13 | X14 | X15 | X16 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 1.000 | |||||||||||||||
X2 | 0.536** | 1.000 | ||||||||||||||
X3 | 0.002 | -0.207 | 1.000 | |||||||||||||
X4 | -0.240 | 0.010 | -0.206 | 1.000 | ||||||||||||
X5 | 0.059 | 0.068 | 0.136 | 0.050 | 1.000 | |||||||||||
X6 | -0.021 | 0.172 | -0.134 | 0.212 | 0.300 | 1.000 | ||||||||||
X7 | 0.329* | 0.033 | 0.571** | 0.233 | 0.352* | -0.028 | 1.000 | |||||||||
X8 | -0.159 | -0.011 | 0.276 | 0.091 | 0.252 | 0.213 | 0.084 | 1.000 | ||||||||
X9 | 0.231 | 0.066 | 0.465** | -0.159 | 0.457** | -0.064 | 0.641** | 0.381* | 1.000 | |||||||
X10 | 0.017 | 0.376* | -0.121 | -0.005 | -0.202 | 0.198 | -0.282 | -0.252 | -0.413* | 1.000 | ||||||
X11 | 0.297 | 0.010 | 0.458** | -0.456 | 0.149 | -0.079 | 0.459** | -0.180 | 0.249 | 0.127 | 1.000 | |||||
X12 | 0.074 | 0.035 | -0.016 | -0.185 | 0.132 | -0.099 | -0.082 | -0.061 | 0.061 | 0.11 | 0.308 | 1.000 | ||||
X13 | 0.144 | -0.078 | 0.226 | 0.130 | 0.022 | -0.377 | -0.045 | 0.020 | 0.044 | -0.228 | -0.05 | -0.122 | 1.000 | |||
X14 | -0.217 | -0.037 | -0.060 | -0.016 | 0.314 | 0.189 | -0.005 | 0.273 | -0.034 | -0.042 | -0.308 | 0.078 | -0.127 | 1.000 | ||
X15 | -0.349* | 0.089 | 0.007 | -0.123 | -0.375* | 0.022 | -0.302* | -0.145 | -0.201 | -0.607** | -0.003 | 0.287 | -0.429** | 0.142 | 1.000 | |
X16 | 0.524** | 0.112 | -0.011 | 0.186 | 0.401** | 0.116 | 0.376** | 0.120 | 0.271 | 0.502** | -0.049 | -0.141 | 0.228 | -0.016 | -0.820** | 1.000 |
性状 Trait | 因子1 Component 1 | 因子2 Component 2 | 因子3 Component 3 | 因子4 Component 4 | 因子5 Component 5 | 因子6 Component 6 | 因子7 Component 7 | 因子8 Component 8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 0.35 | -0.27 | 0.25 | -0.28 | -0.07 | 0.07 | -0.12 | -0.03 |
X2 | 0.12 | -0.28 | 0.42 | -0.03 | 0.12 | 0.39 | -0.27 | -0.14 |
X3 | 0.27 | 0.16 | -0.36 | 0.14 | 0.34 | 0.24 | -0.02 | 0.23 |
X4 | -0.21 | 0.22 | 0.27 | -0.21 | 0.18 | 0.24 | 0.41 | -0.02 |
X5 | 0.23 | 0.28 | 0.23 | 0.23 | -0.20 | 0.14 | 0.34 | 0.26 |
X6 | -0.03 | 0.06 | 0.44 | 0.33 | 0.32 | -0.12 | 0.30 | 0.08 |
X7 | 0.44 | 0.09 | -0.08 | 0.08 | 0.17 | -0.23 | -0.05 | 0.13 |
X8 | 0.05 | 0.41 | 0.08 | 0.22 | 0.16 | 0.33 | -0.30 | -0.36 |
X9 | 0.37 | 0.25 | -0.06 | 0.09 | 0.05 | 0.12 | -0.05 | -0.37 |
X10 | -0.14 | -0.42 | 0.11 | 0.25 | 0.27 | 0.33 | 0.00 | 0.27 |
X11 | 0.31 | -0.25 | -0.27 | 0.18 | 0.07 | 0.06 | 0.36 | 0.09 |
X12 | 0.06 | -0.17 | -0.08 | 0.27 | -0.63 | 0.33 | 0.28 | -0.27 |
X13 | 0.04 | 0.16 | -0.17 | -0.47 | -0.09 | 0.51 | -0.02 | 0.40 |
X14 | -0.05 | 0.23 | 0.20 | 0.34 | -0.37 | -0.04 | -0.43 | 0.49 |
X15 | 0.41 | -0.27 | 0.17 | -0.03 | -0.04 | -0.13 | -0.11 | 0.07 |
X16 | 0.27 | 0.21 | 0.32 | -0.36 | -0.13 | -0.17 | 0.18 | 0.05 |
特征值 Eigen value | 3.71 | 2.47 | 2.04 | 1.78 | 1.12 | 1.00 | 0.93 | 0.78 |
百分率 Percentage (%) | 23.19 | 15.45 | 12.77 | 11.11 | 6.98 | 6.26 | 5.79 | 4.84 |
累计百分率 Accumulated percentage (%) | 23.19 | 38.65 | 51.42 | 62.52 | 69.51 | 75.76 | 81.55 | 86.39 |
权重Weight | 0.27 | 0.18 | 0.15 | 0.13 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.06 |
表3 S7高代选系杂交组合主成分载荷矩阵
Tab.3 Principal component load matrix of S7 generation hybrid combination
性状 Trait | 因子1 Component 1 | 因子2 Component 2 | 因子3 Component 3 | 因子4 Component 4 | 因子5 Component 5 | 因子6 Component 6 | 因子7 Component 7 | 因子8 Component 8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
X1 | 0.35 | -0.27 | 0.25 | -0.28 | -0.07 | 0.07 | -0.12 | -0.03 |
X2 | 0.12 | -0.28 | 0.42 | -0.03 | 0.12 | 0.39 | -0.27 | -0.14 |
X3 | 0.27 | 0.16 | -0.36 | 0.14 | 0.34 | 0.24 | -0.02 | 0.23 |
X4 | -0.21 | 0.22 | 0.27 | -0.21 | 0.18 | 0.24 | 0.41 | -0.02 |
X5 | 0.23 | 0.28 | 0.23 | 0.23 | -0.20 | 0.14 | 0.34 | 0.26 |
X6 | -0.03 | 0.06 | 0.44 | 0.33 | 0.32 | -0.12 | 0.30 | 0.08 |
X7 | 0.44 | 0.09 | -0.08 | 0.08 | 0.17 | -0.23 | -0.05 | 0.13 |
X8 | 0.05 | 0.41 | 0.08 | 0.22 | 0.16 | 0.33 | -0.30 | -0.36 |
X9 | 0.37 | 0.25 | -0.06 | 0.09 | 0.05 | 0.12 | -0.05 | -0.37 |
X10 | -0.14 | -0.42 | 0.11 | 0.25 | 0.27 | 0.33 | 0.00 | 0.27 |
X11 | 0.31 | -0.25 | -0.27 | 0.18 | 0.07 | 0.06 | 0.36 | 0.09 |
X12 | 0.06 | -0.17 | -0.08 | 0.27 | -0.63 | 0.33 | 0.28 | -0.27 |
X13 | 0.04 | 0.16 | -0.17 | -0.47 | -0.09 | 0.51 | -0.02 | 0.40 |
X14 | -0.05 | 0.23 | 0.20 | 0.34 | -0.37 | -0.04 | -0.43 | 0.49 |
X15 | 0.41 | -0.27 | 0.17 | -0.03 | -0.04 | -0.13 | -0.11 | 0.07 |
X16 | 0.27 | 0.21 | 0.32 | -0.36 | -0.13 | -0.17 | 0.18 | 0.05 |
特征值 Eigen value | 3.71 | 2.47 | 2.04 | 1.78 | 1.12 | 1.00 | 0.93 | 0.78 |
百分率 Percentage (%) | 23.19 | 15.45 | 12.77 | 11.11 | 6.98 | 6.26 | 5.79 | 4.84 |
累计百分率 Accumulated percentage (%) | 23.19 | 38.65 | 51.42 | 62.52 | 69.51 | 75.76 | 81.55 | 86.39 |
权重Weight | 0.27 | 0.18 | 0.15 | 0.13 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.06 |
组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking | 组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking | 组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1×S7-1 | 0.50 | 25 | 2×S7-4 | 0.65 | 10 | 3×S7-7 | 0.62 | 11 |
1×S7-2 | 0.52 | 22 | 2×S7-5 | 0.57 | 18 | 3×S7-8 | 0.53 | 21 |
1×S7-3 | 0.58 | 16 | 2×S7-6 | 0.32 | 35 | 3×S7-9 | 0.78 | 1 |
1×S7-4 | 0.44 | 27 | 2×S7-7 | 0.74 | 3 | 4×S7-1 | 0.4 | 31 |
1×S7-5 | 0.38 | 32 | 2×S7-8 | 0.41 | 30 | 4×S7-2 | 0.41 | 29 |
1×S7-6 | 0.25 | 36 | 2×S7-9 | 0.65 | 9 | 4×S7-3 | 0.50 | 23 |
1×S7-7 | 0.57 | 19 | 3×S7-1 | 0.50 | 24 | 4×S7-4 | 0.71 | 4 |
1×S7-8 | 0.48 | 26 | 3×S7-2 | 0.76 | 2 | 4×S7-5 | 0.70 | 5 |
1×S7-9 | 0.55 | 20 | 3×S7-3 | 0.57 | 17 | 4×S7-6 | 0.58 | 15 |
2×S7-1 | 0.35 | 34 | 3×S7-4 | 0.65 | 8 | 4×S7-7 | 0.58 | 14 |
2×S7-2 | 0.68 | 7 | 3×S7-5 | 0.69 | 6 | 4×S7-8 | 0.36 | 33 |
2×S7-3 | 0.42 | 28 | 3×S7-6 | 0.61 | 13 | 4×S7-9 | 0.61 | 12 |
表4 主成分综合评价及排序
Tab.4 Comprehensive evaluation of principal component analysis and ranking
组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking | 组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking | 组合名称 Combination name | 综合评价 得分值 Compre- hensive evalua- tion value | 排名 Ranking |
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1×S7-1 | 0.50 | 25 | 2×S7-4 | 0.65 | 10 | 3×S7-7 | 0.62 | 11 |
1×S7-2 | 0.52 | 22 | 2×S7-5 | 0.57 | 18 | 3×S7-8 | 0.53 | 21 |
1×S7-3 | 0.58 | 16 | 2×S7-6 | 0.32 | 35 | 3×S7-9 | 0.78 | 1 |
1×S7-4 | 0.44 | 27 | 2×S7-7 | 0.74 | 3 | 4×S7-1 | 0.4 | 31 |
1×S7-5 | 0.38 | 32 | 2×S7-8 | 0.41 | 30 | 4×S7-2 | 0.41 | 29 |
1×S7-6 | 0.25 | 36 | 2×S7-9 | 0.65 | 9 | 4×S7-3 | 0.50 | 23 |
1×S7-7 | 0.57 | 19 | 3×S7-1 | 0.50 | 24 | 4×S7-4 | 0.71 | 4 |
1×S7-8 | 0.48 | 26 | 3×S7-2 | 0.76 | 2 | 4×S7-5 | 0.70 | 5 |
1×S7-9 | 0.55 | 20 | 3×S7-3 | 0.57 | 17 | 4×S7-6 | 0.58 | 15 |
2×S7-1 | 0.35 | 34 | 3×S7-4 | 0.65 | 8 | 4×S7-7 | 0.58 | 14 |
2×S7-2 | 0.68 | 7 | 3×S7-5 | 0.69 | 6 | 4×S7-8 | 0.36 | 33 |
2×S7-3 | 0.42 | 28 | 3×S7-6 | 0.61 | 13 | 4×S7-9 | 0.61 | 12 |
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