甜高粱新品种(系)综合评价与聚类分析

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1、甜高粱新品种(系)综合评价与聚类分析：为客观评价甜高粱新品种（系），提高其性状改良进程。对2014—2015年全国高粱品种区试能源青贮组15个品种（系）的主要农艺性状和产量品质性状进行了遗传变异分析。结果发现，丝黑穗病接种发病率变异系数最大，高达127.47%；主成分分析表明，前5个主成分的方差累积贡献率达85.442%，已反映所列性状的绝大部分变异信息；通过各品种（系）的主成分得分对参试品种（系）进行了聚类分析，结果将15个品种（系）分为四大类，同时对聚类结果进行判别分析，聚类正确率达100%；在聚类分析的基础上对各类品种（系）的主要农艺性状、产量

2、品质性状进行了多元方差分析，对各类品种（系）的综合评价与性状改良方向进行了探讨。关键词：甜高粱；农艺性状；产量品质性状；遗传变异；丝黑穗病；发病率；主成分分析；综合评价：S514.02文献标志码：A：1002-1302（2017）20-0093-05高粱[Sorghumbicolor（L.）Moench.]是世界五大谷类作物之一，也是中国最早栽培的禾谷类作物之一。甜高粱是粒用高粱的一个变种，甜高粱除具有普通高粱的一般特征外，其茎秆中还含有大量的汁液和糖分，其籽粒可食用、饲用、酿酒，茎秆可饲用、制糖、酿酒、做饮料、提炼酒精等，秆渣还可制纸、制板、人造纤

3、维等。甜高粱作为一种新兴的饲料、糖料、能源作物，极具开发价值[1-4]。聚类分析方法在研究作物品种资源的差异和分类方面已有不少应用，是一种比较可行的分析评价方法[5-7]。作物生物学性状的聚类分析是其种质资源評价的重要方面[8-9]。表型性状的调查测定相对简单、易操作，而且更直观，是种质资源研究的最基本方法，也是分类不可缺少的重要依据之一[10-11]。将差异显著的N个性状变换为既不具相关性又能反映原来多个性状主要信息的综合指标进行聚类分析，进而比较亲本间的遗传差异，达到归类使用的目的[12-13]。本研究通过甜高粱新品种（系）在全国不同生态环境下的

4、主要农艺性状、产量品质性状的表现，采用多元统计分析方法，探讨它们之间的量化关系，从而对各个参试品种（系）进行综合评价和聚类分析，为甜高粱新品种（系）的推广、高产高效栽培、品种的改良、品质的提高提供参考依据。1材料与方法1.1材料供试甜高粱材料为2014—2015年全国高粱品种区试能源青贮组区试参试品种（系）。编号1～15的名称依次为辽甜14-1、中科甜5号、311A/LTR108、辽甜14-2、辽甜6号、辽甜14-3、吉甜杂2号、辽甜15-1、3436A×Pi57、辽甜15-2、科甜5号、154A3×Pi571、辽甜15-4、晋甜1401、辽甜15-

5、3。试验分别安排在江苏盐城、内蒙古赤峰、内蒙古通辽、山西晋中、安徽蚌埠、湖南长沙、河南郑州、山东济南、吉林公主岭、吉林吉林、辽宁沈阳、甘肃平凉、辽宁朝阳、河北石家庄14个试点进行。均采用直播的方式，随机区组排列，3次重复，行长5m，小区面积不少于15m2。收获时，去掉两侧边行（两侧各1行），收中间数行计产，收获面积不少于10m2，密度75000株/hm2。栽培管理略高于当地一般水平。考察植株性状有株高X1（cm）、茎粗X2（cm）、分蘖数X3（个）、生育期X4（d）、倾斜率X5（%）、倒折率X6（%）、穗长X7（cm）、穗粒质量X8（g）、千粒质量X

6、9（g）、育性X10（%）、鲜质量产量X11（kg/hm2）、籽粒产量X12（kg/hm2）、茎秆含糖锤度X13（%）、茎秆出汁率X14（%）、丝黑穗病接种发病率X15（%）共15个。1.2方法采用变异系数、主成分分析、聚类分析、判别分析、多元方差分析方法[6]进行分析，以期找出具有生物学及专业意义的统计参数，为甜高粱新品种（系）进行综合评价并制定性状改良决策，为适应沿海滩涂饲料化利用提供有益的信息。数据处理采用SPSS22.0软件[14]。2结果与分析2.1主要农艺性状、产量品质性状的遗传变异分析变异系数是测定作物各性状受一定环境条件影响发生变异程

7、度的一个指标，它能反映出作物性状遗传的基本动态。甜高粱品种（系）主要农艺性状、产量品质性状的平均值与变异系数见表1。由表1可以看出，丝黑穗病接种发病率变异系数最大，高达127.47%；其次是育性，为74.94%。由此可见，供试甜高粱品种（系）抗病性和育性具有较丰富遗传多样性，改良空间较大。平均生育期132.3d，变异系数3.75%；茎秆出汁率平均为47.8%，变异系数3.91%，表明这2个性状受外部环境因素及栽培条件的影响较小，主要受遗传因子支配。其他性状的变异系数依次为株高穗长茎秆含糖锤度鲜质量产量籽粒产量分蘖数千粒质量茎粗倾斜率穗粒质量倒折率。2

8、.2主要农艺性状、产量品质性状的相关性分析表2显示，株高（X1）与生育期（X4）、鲜质量产量（X11）呈极显