玉米主要经济性状与产量性状间的灰色关联度分析

影响玉米产量主要性状间的灰色关联度分析
姜有威梁萍
(武威市农科所，甘肃武威 733000)
摘要测定影响玉米产量的主要性状，运用灰色系统理论分析方法，探索它们之间的关联度大小顺次关系，千粒重、行粒数、出籽率及穗长是影响单穗粒重的主要性状，以高产为目标的育种途径应该选育大穗、多籽、粒重、出籽率高的品种（系）。

关键词玉米；产量性状；灰色关联度
玉米的各个生物学性状间均存在着较为密切的关系，但这种关系大多呈隐含状态(即谓灰色状态)，且较大程度的受外界因素的影响。

运用灰色系统理论和方法，可以弄清各性状间的亲疏关系，为玉米育种提供参考依据。

1 材料和方法
1.1供试材料
凉单一号、凉单三号、“1103”、“3315”由武威市农科所玉米研究室提供；农大108由北京金色农华种业有限公司提供；辉玉三号由甘肃省农科院粮作所提供；中单二号、张单476、张单251由张掖市农科所提供；郑单14由河南省农科院提供。

1.2 试验方法试验设在凉州区松树乡二畦村，海拔1650m，属祁连山冷凉河灌区，地力中等，壤土，前茬为小麦。

在全地面地膜覆盖条件下对以上10个玉米杂交种进行了品种比较试验，随机区组设计，重复3次，宽窄行种植(80×40cm)，株距25cm，密度66667株/hm2,每小区三个宽窄带(种6行)，小区面积28.8m2。

先覆膜后播种，覆膜前施入农家肥75t/hm2、纯磷225kg/hm2、纯氮75kg/hm2、锌肥2
2.5kg/hm2做基肥。

全生育期灌水5次，结合灌二、三水分别施入纯氮126.5kg/hm2、205kg/hm2，于2005年4月25日播种，出苗后破膜放苗，间苗时均留单株，其它田间管理与大田玉米相同。

1.3调查分析方法各品种完全成熟后及时收获，收获时每小区连续取中间二行50株(穗)，对各参试品种的单穗粒重（X0）、穗行数（X1）、行粒数（X2）、千粒重（X3）、穗长（X4）、穗粗（X5）、出籽率（X6）、株高（X7）、穗位（X8）、茎粗（X9）、生育期（X10）等经济和农艺性状分别进行测定，取其平均值，运用灰色系统理论和方法[1]，分别以4个主要产量性状X0、X1、X2、X3做参考数列计算其关联度系数和关联度，以关联度大小判定各性状间的亲疏关系。

2 结果与分析
2.1 供试材料各性状原始数据
2005年早霜来临前，试验参试的10个品种均完全成熟，各性状原始数据见表1。

表1 供试材料各性状原始数据(g、行、粒、cm、%、d)
品种（K）X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10 1103 (1)15414.530.6334.615.6 4.482.8242124 1.9131农大108(2)16815.240.4287.517.6 4.083.2260152 2.0127中单二号(3)17213.940.4312.819.4 4.584.3290138 2.1143张单476 (4)13014.330.0301.016.1 4.484.4245140 1.8131凉单三号(5)19513.441.2353.019.8 4.384.8240128 1.9135 3315 (6)16313.534.0318.416.2 4.283.2240110 1.6120张单251 (7)16214.538.6295.017.4 4.782.7232100 1.4131凉单一号(8)20114.637.6355.016.8 4.483.8243136 2.0135辉玉三号(9)16015.633.7321.316.0 4.084.2243124 1.9127郑单14 (10)15814.734.9309.017.1 4.778.2310183 2.4155
2.2分析步骤
2.2.1数据标准化处理对各性状原始数值进行无量纲化处理。

本文按X i(k)=(X i'(k)－￣X i)/S i将原始数据标准化，其中X i(k)为标准化处理后的结果，X i'(k)为原始数据，￣X i为同一性状均值，S i为同一性状标准差。

其结果见表２。

表２数据标准化处理结果
K X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10
1-0.60910.1158-1.35460.6909-1.12580.1628-0.1910-0.4920-0.41370.0000-0.2584 20.0842 1.1290 1.0416-1.36340.2814-1.46430.02120.21650.80560.3693-0.6718 30.2823-0.7526 1.0416-0.2599 1.54790.56940.6049 1.39740.19600.73850.9819
4-1.7976-0.1737-1.5013-0.7746-0.77400.16270.6580-0.37390.2830-0.3693-0.2584
5 1.4212-1.4763 1.2372 1.4934 1.8294-0.24400.8720-0.5708-0.23950.00000.1550
6-0.1634-1.3316-0.5232-0.0157-0.7036-0.65080.0212-0.5708-1.0233-1.1078-1.3953
7-0.21290.11580.6015-1.03630.1407 1.3824-0.2441-0.8857-1.4587-1.8464-0.2584
8 1.71840.26050.3570 1.5806-0.28140.16270.3396-0.45270.10890.36930.1550
9-0.3120 1.7079-0.59660.1108-0.8443-1.46430.5519-0.4527-0.41370.0000-0.6718 10-0.41100.4053-0.3032-0.4257-0.0704 1.3829-2.6319 2.1847 2.1555 1.8464 2.2222
2.2.2 求绝对差值分别以X0、X1、X2、X3做参考数列求绝对差值△i(k)=︱X0(k)－X i(k)︱，本文只列出以单穗粒重为参考数列的绝对差值见表３（以其它性状为参考数列的绝对差值计算方法与此类同，因篇幅所限从略）。

k△1△2△3△4△5△6△7△8△9△10
10.72490.7455 1.30000.51670.77180.41810.11710.19540.60910.3507
2 1.04480.9574 1.44760.1972 1.54850.06300.13230.72140.28510.7560
3 1.03490.75930.5422 1.26560.28710.3226 1.11510.08630.45620.6996
4 1.62390.2963 1.0230 1.0236 1.9603 2.4556 1.4237 2.0806 1.4283 1.5392
5 2.89750.18400.07220.4082 1.66520.5510 1.9920 1.6607 1.4212 1.2662
6 1.16820.35980.14770.54020.48740.18460.40740.85990.9444 1.2319
70.32870.81440.82340.3536 1.59580.03120.6728 1.2458 1.63350.0455
8 1.4579 1.36140.1397 1.9998 1.5512 1.3788 2.1711 1.6095 1.3491 1.5634
9 2.01990.28460.42280.5323 1.15230.86390.14070.10170.31200.3598
100.81630.10780.01470.3406 1.7939 2.2209 2.5957 2.5665 2.2574 2.6332
2.2.3 求关联系数分别以X0、X1、X2、X3做参考数列，依据各自的绝对差值表，按公式Y i(k)=(a+p×b)/(△i(k)+p×b)(其中a为两极最小差，b为两极最大差，△i(k)为对应的绝对差值，p为分辨系数取p＝0.5)求各参考数列与比较数列间的关联系数，其关联系数计算式分别为：Y0(k)=(0.0147+0.5×2.8975)/(X i(k)+0.5×2.8975)=1.4635/(X i(k)+1.4488)………①
Y1(k)=(0.0249+0.5×3.3057)/(X i(k)+0.5×3.3057)=1.6778/(X i(k)+1.6529)………②
Y2(k)=(0.0123+0.5×2.7136)/(X i(k)+0.5×2.7136)=1.3691/(X i(k)+1.3568)………③
Y3(k)=(0.0007+0.5×2.9697)/(X i(k)+0.5×2.9697)=1.4856/(X i(k)+1.4849)………④
本文只列出以单穗粒重为参考数列的关联系数(由公式①计算)见表4，以其它性状做参考数列的关联系数可按公式②-④计算(因篇幅所限从略)。

表4 以单穗粒重为参考数列的关联系数
k Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10
10.67320.66700.53240.74460.65910.78390.93460.89010.71120.8133
20.58690.60820.50530.88910.48830.96810.92560.67440.84410.6638
30.58920.66280.73510.53920.84310.82620.57080.95340.76820.6812
40.47630.83860.59210.59190.42930.37480.50950.41470.50870.4896
50.33670.89630.96220.78810.47000.73180.42530.47070.50990.5390
60.55920.80920.91670.73580.75590.89600.78840.63390.61150.5459
70.82330.64670.64410.81200.48070.98900.68980.54310.47480.9794
80.50350.52080.92130.42440.48780.51760.40430.47850.52310.4859
90.42190.84430.78200.73870.56260.63280.92070.94390.83120.8092
100.64610.9402 1.00000.81790.45130.39880.36180.36450.36530.3585
2.2.4求关联度 关联度是关联度系数的算术平均值，即r =1/N∑Y i(k)(i=1→N)。

依据各参考数列X 0、X 1、X 2、X 3与其它各比较数列可求得关联系数，计算关联度见表5。

表5 关 联 度
2.3 依关联度对各个性状间关系的分析
根据关联分析原则，关联度大的数列与参考数列关系较为密切，关联度小的数列与参考数列关系较为疏远。

从表5可以看到：
与单穗粒重关系最为密切的性状是千粒重，其次是行粒数,再依次是出籽率、穗长、株高、穗位、生育天数、茎粗、穗行数、穗粗。

与穗行数关系最为密切的性状是穗粗，其次是生育天数（熟性），再依次是穗位、茎粗、行粒数、穗长、出籽率、株高等。

与行粒数关系最为密切的性状是穗长，其次是单穗粒重，再依次是生育天数、株高、出籽率、茎粗、穗位、千粒重、穗行数等。

与千粒重关系最为密切的性状是单穗粒重，其次是出籽率，再依次是穗长、茎粗、穗粗、株高、生育天数、穗位、行粒数等。

由此可见：千粒重、行粒数、出籽率及穗长是影响单穗粒重的主要性状，以高产为目标的育种途径应该选育大穗、多籽、粒重、出籽率高的品种（系）。

3 讨论
3.1 玉米的经济农艺性状间的关系有许多属于部分清楚、部分尚不清楚即所谓的灰色状态，运用灰色系统理论和方法可以探明它们之间的相互依存关系，为选育高产优质玉米提供科学的理论依据。

3.2 玉米的生物学性状很多，本文只对4个主要的产量性状间及其与另外7个经济农艺性状间的关系进行了初步的探索，其它性状间的关系有待于进一步探索研究。

3.3 由于玉米各性状组成的系统是一个动态的系统，不同的地点、环境、品种及栽培条件可能对某些性状有较大的影响，因此对不同环境条件下的不同育种材料要做具体的分析。

参考文献：[1]郭瑞林,作物灰色育种学,中国农业科技出版社,1995年 注：因篇幅所限文中只采用了部分关键表格，所有详细数据计算表附后。

Gray Relation Analysis on Agronomic
Characters and yield of Maize
Jiang youwei Liang ping
(wuwei Institute of Agricultural Science wuwei 733000)
Abstract 11 main agronomic characters of maize were measured. On the basis of gray relai ional analysis between grain weight per ear, number of earrow,number of kernei row,1000kernel weight and so on, the gray relai ional seq-uence was found out in this paper.
Key words yield characters Gray reiation analysis.
性状0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X 0 1.00000.56160.74340.75920.70820.56270.71190.65310.63670.61770.6366X 10.5950 1.00000.64950.59660.64450.66080.64310.63640.68810.69730.6944X 20.73070.6068 1.00000.60980.76490.60260.63220.63840.62350.62390.6478X 3
0.75580.56380.6233 1.00000.62930.59210.63390.58680.57740.61290.5806。