小麥區試品系產量穩定性分析

任何優秀品種都有最佳的適應性，品種適應性的廣度直接關系到品種的推廣范圍和應用價值。好的品種應是對多種不同環境均有較強的適應能力,即在不同環境下都能夠實現豐產和穩產。因而對新選育品種在不同環境下的豐產性、穩定性進行評估是品種應用于生產前必須的步驟。關于品種豐產性、穩定性的評估方法和模型較多,如品種穩定性Tai模式分析、基于SASPROCMIXED程序的穩定性方差模型、Finlay-Wilkinson回歸模型、Eberhart-Russell回歸模型、加性主效×互作模型(AMMI)、穩定系數法、環境方差模型、環境指數法、變異系數法等。在眾多的方法中變異系數法和穩定系數法操作簡便且可靠性較好。1978年,變異系數法首次由Francis等提出,該方法是以品種在不同地區的平均產量和變異系數來衡量品種的高產穩產性。1994年,溫振民等首先提出利用高穩系數(Highstabilitycoefficient,HSC)來估算品種穩定性的方法。筆者采用變異系數法和穩定系數法2種方法對四川省2006年度小麥區試的12個品系在10個環境下的豐產性和穩產性進行評估,以期為進一步高產、穩產性小麥新品種的培育提供參考依據。1材料和方法1.1優化情況供試小麥品系共有12種,分別為B991、SW22514、04062、04064和川04品4由四川省農科院作物所選育;34290由中科院成都生物所選育;內2889由內江市農科所選育;SH426由四川省農科院生核所選育;KD-11由四川農業大學選育;CN05-12由四川農業大學小麥研究所選育;XK055-3由西南科技大學選育;川麥107為對照品種,由四川省農科院作物所提供。1.2試驗場所及地點試驗采用隨機區組排列,3次重復,小區面積13.34m2,小區間走道寬0.40m,重復間走道0.50m,試驗周圍設保護行。10個試驗地點分別在成都郫縣、廣元、樂山、綿陽、南充、射供、雙流、雅安、宜賓和資中。產量以小區計算,收獲時測產。采用變異系數法和高穩系數法對各區試品系進行豐產性和穩定性進行分析。1.3體系內坐標系計算出參試品系的產量和變異系數,以變異系數值為橫坐標,以產量為縱坐標,在坐標軸中標出各個品系的位點。X為變異系數的平均值、Y為產量平均值。將坐標圖劃分為4個象限,分別表示高產不穩定、高產穩定、低產穩定、低產不穩定品系。1.4生長因子局1994年,溫振民等提出利用高穩系數(HSC)來估算品種穩定性。該系數公式如下:式中,HSCi是第i個參試品種的高穩系數,HSCi越小,表明該品種的高產穩產性越好;Ga為目標品種的穩定產量,一般以比對照平均產量(ˉXck)(Xˉˉˉck)增產10%(即1.10ˉXCΚ)1.10XˉˉˉCK)、標準差和對照相同來計算,即Ga=1.10ˉXCΚ-SCΚGa=1.10XˉˉˉCK?SCK;ˉXiXˉˉˉi是第i個參試品種的產量;Si是第i個參試品種的標準差。該公式可簡化為:ΗSCi=[1.10ˉXCΚ-(ˉXi-Si)]/1.10ˉXck×100%(2)HSCi=[1.10XˉˉˉCK?(Xˉˉˉi?Si)]/1.10Xˉˉˉck×100%(2)ΗSCi=[(ˉXi-Si)/(1.10ˉXck)]×100%=[ˉXi/(1.10ˉXck)-Si/(1.10ˉXck)]×100%(3)公式(2)中HSCi值越小,表明該品種的高產穩產性越好;公式(3)中計算的HSCi值越大,表明該品種的高產穩產性越好。筆者試驗結果數值采用公式(2)計算。2結果與分析2.1統計分析統計分析試驗數據利用DPS軟件和Excel軟件進行統計分析。由表1可知,方差分析結果表明,地區間、品種間、地區與品種的交互作用達極顯著水平(P<0.05),可作為品種穩定性分析。2.2平均變異數線12個參試品種在10個地區的平均產量及相關參數如表2所示。以變異度為橫坐標,平均產量為縱坐標作圖,總的平均產量線Y=6.77和平均變異數線X=10.37將坐標分成4個部分。由圖1可知,XK055-3、SW22514為高產穩產品系,對環境的適應能力較強;B991、內2889、34290為高產品系,對特定環境有較強的適應能力;川麥107、SH426、KD-11豐產性差,產量表現穩定;4062、4064、CN05-12、川04品4豐產性穩定性均較差。2.3數據及分子由表3可知,參試品系高產穩產性順序為XK055-3>內2889>SW22514>B991>KD-11>川麥107>34290>CN05-12>04064>SH426>04062>川04品4。上表中小麥品系高穩系數與其產量水平排序大體相符,2者相關系數r為-0.84,達極顯著負相關(P<0.01),說明HSCi可以較好的反映品種的產量水平,產量越高,HSCi值就越小。3基因型與環境的相互作用變異系數法和高穩系數法都是集分析評價作物品種高產和穩產性于一體的方法。從分析結果來看,2者的結果基本相似,參試品系XK055-3、SW22514在2種分析方法的估計結果均表現較好,而品系川04品4和04064、04062豐產性、穩產性較差,而對照品種川麥107恰好處于中游水平,產量中等、穩定性好。品種的基因型與環境的相互作用是一種普遍存在的復雜生物現象,人們在對其作用規律的研究中提出了許多研究方法,但都還不能盡善盡美,也無法尋找到一個最佳的方法來衡量這種基因與環境效應的大小。從操作方法和過程來看,變異系數法和高穩系數法最為方便,且這2種方法均同時考慮到高產性和穩定性,已被廣泛應用于稻、麥、豆類、花生等作物的高產穩產性研究中。在作物遺傳研究中還常用遺傳力來衡量某些性狀的基因型效應大小,遺傳力大則遺傳效應強,相應性狀受環境影響小。然而某一性狀遺傳力估算出的結果常隨基因型、環境的變化而有較大的差異。這一現象給育種工作者的田間選育工作帶來極大的困難。目前,大多數育種單位的品種的選育常是在某些特定地區進行,這種情況下選育出的品種可能對特定環境有較強的適應能