草业学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (11): 106-118.DOI: 10.11686/cyxb2023010
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南铭1(), 王兴荣1, 李晶2, 刘彦明2, 张成君2, 柴继宽3, 赵桂琴3()
收稿日期:
2023-01-05
修回日期:
2023-03-09
出版日期:
2023-11-20
发布日期:
2023-09-27
通讯作者:
赵桂琴
作者简介:
E-mail: zhaogq@gsau.edu.cn基金资助:
Ming NAN1(), Xing-rong WANG1, Jing LI2, Yan-ming LIU2, Cheng-jun ZHANG2, Ji-kuan CHAI3, Gui-qin ZHAO3()
Received:
2023-01-05
Revised:
2023-03-09
Online:
2023-11-20
Published:
2023-09-27
Contact:
Gui-qin ZHAO
摘要:
倒伏是影响燕麦产量和品质的主要因素之一,筛选与燕麦抗倒伏性密切相关的形态性状并构建评价体系,是开展燕麦抗倒种质鉴定与创新利用的重要基础。通过比较20份不同基因型燕麦根系、茎秆和穗部18个形态性状间的差异性,结合相关分析和主成分分析(PCA),筛选与抗倒伏性密切相关的形态指标,采用逐步线性回归方法构建燕麦抗倒伏评价形态指标体系,为燕麦抗倒伏品种选育提供依据。不同基因型燕麦材料在同一性状间表现出较大差异,且形态性状在基因型间存在极显著差异(P<0.01),同一基因型材料的根、茎和穗部形态性状在两个试验点间存在显著差异(P<0.05)。实际倒伏率变异系数平均达81.17%,遗传变异比较丰富,重心高度变异系数最小,仅为7.91%,同一基因型材料的根系、茎秆、穗部性状在两个试验点间存在较大差异,各形态性状的基因型与试验环境间存在显著互作效应(P<0.05)。茎秆强度、重心高度和基部节间茎长及根体积同燕麦抗倒伏性关系密切,是影响燕麦抗倒伏性的关键指标。主成分分析得到3个能代表11个形态性状85.082%信息量的关键因子,依据根体积、茎秆基部第1、2节长度、茎秆机械强度及穗鲜重,小穗数等11个性状进行了系统聚类,得到了3个形态性状聚类组与7个聚类亚组、3个基因型聚类组,聚类热图与二维PCA图及函数模型得分与不同基因型材料倒伏程度级别、实际倒伏率基本吻合,得到了相互验证。结合各品种抗倒伏能力值,建立了燕麦抗倒伏线性回归形态指标模型。根体积小,重心较高,基部节间过长、茎秆纤细容易引起燕麦植株倒伏;根体积大、基部节短、粗,秆壁厚、茎秆强度大是茎秆固持能力强的主要原因。实际倒伏率、根体积、重心高度、基部第1、2节茎长、茎粗及茎秆强度适合作为燕麦抗倒伏性的形态评价指标,抗倒伏评价体系相对比较可靠,可用于田间燕麦品种(系)资源抗倒伏性的评价。
南铭, 王兴荣, 李晶, 刘彦明, 张成君, 柴继宽, 赵桂琴. 燕麦抗倒伏性状的基因型差异[J]. 草业学报, 2023, 32(11): 106-118.
Ming NAN, Xing-rong WANG, Jing LI, Yan-ming LIU, Cheng-jun ZHANG, Ji-kuan CHAI, Gui-qin ZHAO. Differences in traits related to lodging resistance among oat genotypes[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(11): 106-118.
名称 Name | 皮裸性 Hulled/naked | 株型 Plant type | 穗型 Spike type | 穗直立性 Spike upright | 旗叶角度 Flag leaf angle | 来源 Source |
---|---|---|---|---|---|---|
坝燕6号Bayan 6 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
甜燕麦Tian oat | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 青海Qinghai |
定燕2号Dingyan 2 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 侧紧Side tightening | 半直立Half upright | 锐角Acute angle | 甘肃 Gansu |
陇燕3号 Longyan 3 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 甘肃 Gansu |
蒙燕1号Mengyan 1 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周紧Scattered tightening | 直立Upright | 锐角Acute angle | 内蒙古Inner Mongolia |
张燕4号Zhangyan 4 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
白燕19号Baiyan 19 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 吉林Jilin |
甜燕2号Tianyan 2 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 锐角Acute angle | 内蒙古Inner Mongolia |
Haywire | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 加拿大Canada |
KONA | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 美国American |
魁北克Kuibeike oat | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 加拿大Canada |
青引2号Qingyin 2 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 青海Qinghai |
白燕7号Baiyan 7 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 吉林Jilin |
坝莜3号Bayou 3 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 河北Hebei |
坝莜18号Bayou 18 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周紧Scattered tightening | 直立Upright | 锐角Acute angle | 河北Hebei |
白燕2号Baiyan 2 | 裸 Naked | 松散Loose | 侧散Side around | 半直立Half upright | 中等Medium | 吉林Jilin |
白燕18号Baiyan 18 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 吉林Jilin |
GL381 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
草莜1号Caoyou 1 | 裸 Naked | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 内蒙古Inner Mongolia |
远杂1号Yuanza 1 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
表1 不同基因型燕麦来源及植株特征
Table 1 Plant characteristics and source of twenty different genotypes in oats
名称 Name | 皮裸性 Hulled/naked | 株型 Plant type | 穗型 Spike type | 穗直立性 Spike upright | 旗叶角度 Flag leaf angle | 来源 Source |
---|---|---|---|---|---|---|
坝燕6号Bayan 6 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
甜燕麦Tian oat | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 青海Qinghai |
定燕2号Dingyan 2 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 侧紧Side tightening | 半直立Half upright | 锐角Acute angle | 甘肃 Gansu |
陇燕3号 Longyan 3 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 甘肃 Gansu |
蒙燕1号Mengyan 1 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周紧Scattered tightening | 直立Upright | 锐角Acute angle | 内蒙古Inner Mongolia |
张燕4号Zhangyan 4 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
白燕19号Baiyan 19 | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 吉林Jilin |
甜燕2号Tianyan 2 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 锐角Acute angle | 内蒙古Inner Mongolia |
Haywire | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 加拿大Canada |
KONA | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 美国American |
魁北克Kuibeike oat | 皮Hulled | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 加拿大Canada |
青引2号Qingyin 2 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 青海Qinghai |
白燕7号Baiyan 7 | 皮Hulled | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 吉林Jilin |
坝莜3号Bayou 3 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 河北Hebei |
坝莜18号Bayou 18 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周紧Scattered tightening | 直立Upright | 锐角Acute angle | 河北Hebei |
白燕2号Baiyan 2 | 裸 Naked | 松散Loose | 侧散Side around | 半直立Half upright | 中等Medium | 吉林Jilin |
白燕18号Baiyan 18 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 锐角Acute angle | 吉林Jilin |
GL381 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
草莜1号Caoyou 1 | 裸 Naked | 松散Loose | 周散Scattered around | 半直立Half upright | 中等Medium | 内蒙古Inner Mongolia |
远杂1号Yuanza 1 | 裸 Naked | 紧凑Compact | 周散Scattered around | 直立Upright | 中等Medium | 河北Hebei |
指标(试点 Ⅰ) Index (Test site Ⅰ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实际倒伏率ALR (%) | 0.94 | 0.00 | 0.94 | 0.30 | 0.24 | 81.58 | 0.06 | 1.18 | 1.04 |
根颈长RNL (cm) | 3.44 | 2.41 | 1.03 | 2.73 | 0.23 | 8.55 | 0.06 | 0.62 | 0.39 |
根颈粗RNT (cm) | 0.65 | 0.34 | 0.31 | 0.47 | 0.06 | 12.31 | 0.00 | 0.42 | 0.25 |
根体积 RV (cm3) | 15.62 | 9.60 | 6.02 | 11.53 | 1.74 | 15.09 | 3.11 | 0.50 | -0.88 |
穗下节长SBIL (cm) | 35.70 | 20.80 | 14.90 | 26.60 | 3.05 | 11.46 | 9.10 | 0.06 | 0.57 |
穗鲜重SFW (g) | 10.20 | 5.90 | 4.30 | 8.09 | 0.83 | 10.34 | 0.71 | 0.22 | -0.11 |
小穗数SN | 79.00 | 31.90 | 60.10 | 56.82 | 13.28 | 23.37 | 179.27 | 0.28 | -0.30 |
单株分蘖数TNP (No.) | 3.50 | 1.90 | 1.60 | 2.50 | 0.30 | 12.00 | 0.02 | 0.09 | 1.22 |
指标(试点 Ⅱ) Index (Test site Ⅱ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis |
实际倒伏率ALR (%) | 0.80 | 0.00 | 0.80 | 0.26 | 0.21 | 80.76 | 0.47 | 0.95 | 0.96 |
根颈长RNL (cm) | 3.39 | 2.07 | 1.32 | 2.68 | 0.34 | 12.68 | 0.12 | -0.01 | -0.50 |
根颈粗RNT (cm) | 0.57 | 0.38 | 0.19 | 0.46 | 0.05 | 10.86 | 0.00 | 0.27 | -1.09 |
根体积 RV (cm3) | 14.05 | 9.27 | 4.78 | 11.41 | 1.65 | 14.46 | 2.88 | 0.35 | -1.53 |
穗下节长SBIL (cm) | 35.16 | 24.36 | 10.80 | 28.03 | 2.99 | 10.66 | 10.76 | 0.28 | -0.64 |
穗鲜重SFW (g) | 9.84 | 7.06 | 2.78 | 8.23 | 0.92 | 11.17 | 0.90 | 0.34 | -1.40 |
小穗数SN | 72.20 | 40.70 | 31.50 | 56.17 | 7.59 | 13.51 | 60.77 | 0.28 | -0.37 |
单株分蘖数TNP (No.) | 3.20 | 2.10 | 1.10 | 2.50 | 0.20 | 8.00 | 0.03 | -0.52 | 0.84 |
表2 供试燕麦根部、穗部性状及倒伏率
Table 2 The root, spike traits and actual lodging rate in oat
指标(试点 Ⅰ) Index (Test site Ⅰ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
实际倒伏率ALR (%) | 0.94 | 0.00 | 0.94 | 0.30 | 0.24 | 81.58 | 0.06 | 1.18 | 1.04 |
根颈长RNL (cm) | 3.44 | 2.41 | 1.03 | 2.73 | 0.23 | 8.55 | 0.06 | 0.62 | 0.39 |
根颈粗RNT (cm) | 0.65 | 0.34 | 0.31 | 0.47 | 0.06 | 12.31 | 0.00 | 0.42 | 0.25 |
根体积 RV (cm3) | 15.62 | 9.60 | 6.02 | 11.53 | 1.74 | 15.09 | 3.11 | 0.50 | -0.88 |
穗下节长SBIL (cm) | 35.70 | 20.80 | 14.90 | 26.60 | 3.05 | 11.46 | 9.10 | 0.06 | 0.57 |
穗鲜重SFW (g) | 10.20 | 5.90 | 4.30 | 8.09 | 0.83 | 10.34 | 0.71 | 0.22 | -0.11 |
小穗数SN | 79.00 | 31.90 | 60.10 | 56.82 | 13.28 | 23.37 | 179.27 | 0.28 | -0.30 |
单株分蘖数TNP (No.) | 3.50 | 1.90 | 1.60 | 2.50 | 0.30 | 12.00 | 0.02 | 0.09 | 1.22 |
指标(试点 Ⅱ) Index (Test site Ⅱ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis |
实际倒伏率ALR (%) | 0.80 | 0.00 | 0.80 | 0.26 | 0.21 | 80.76 | 0.47 | 0.95 | 0.96 |
根颈长RNL (cm) | 3.39 | 2.07 | 1.32 | 2.68 | 0.34 | 12.68 | 0.12 | -0.01 | -0.50 |
根颈粗RNT (cm) | 0.57 | 0.38 | 0.19 | 0.46 | 0.05 | 10.86 | 0.00 | 0.27 | -1.09 |
根体积 RV (cm3) | 14.05 | 9.27 | 4.78 | 11.41 | 1.65 | 14.46 | 2.88 | 0.35 | -1.53 |
穗下节长SBIL (cm) | 35.16 | 24.36 | 10.80 | 28.03 | 2.99 | 10.66 | 10.76 | 0.28 | -0.64 |
穗鲜重SFW (g) | 9.84 | 7.06 | 2.78 | 8.23 | 0.92 | 11.17 | 0.90 | 0.34 | -1.40 |
小穗数SN | 72.20 | 40.70 | 31.50 | 56.17 | 7.59 | 13.51 | 60.77 | 0.28 | -0.37 |
单株分蘖数TNP (No.) | 3.20 | 2.10 | 1.10 | 2.50 | 0.20 | 8.00 | 0.03 | -0.52 | 0.84 |
指标(试点Ⅰ) Index (Test site Ⅰ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第1节The first internode of stem | 茎长SL (cm) | 10.30 | 5.30 | 5.00 | 8.37 | 1.10 | 13.21 | 1.24 | -0.85 | 0.54 |
茎粗ST (mm) | 9.68 | 5.42 | 4.26 | 7.25 | 0.95 | 13.07 | 0.91 | 0.29 | -0.45 | |
壁厚WT (mm) | 2.11 | 0.92 | 1.19 | 1.27 | 0.26 | 16.22 | 0.04 | 1.63 | 3.60 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 17.19 | 9.24 | 7.95 | 12.20 | 2.26 | 18.53 | 5.20 | 0.87 | -0.28 | |
第2节The second internode of stem | 茎长SL (cm) | 15.20 | 7.90 | 7.30 | 11.10 | 1.83 | 16.49 | 3.40 | 0.11 | -0.55 |
茎粗ST (mm) | 7.62 | 4.27 | 3.35 | 6.04 | 0.77 | 12.74 | 0.61 | 0.19 | -0.60 | |
壁厚WT (mm) | 1.85 | 0.81 | 1.04 | 1.12 | 0.18 | 16.26 | 0.03 | 1.58 | 3.84 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 16.07 | 7.36 | 8.71 | 10.88 | 1.99 | 18.29 | 4.05 | 0.79 | 0.07 | |
株高 PH (cm) | 145.00 | 87.60 | 57.40 | 114.62 | 13.90 | 12.12 | 196.56 | -0.81 | -0.28 | |
茎秆重心高度SHCG (cm) | 59.20 | 40.60 | 18.60 | 49.09 | 4.49 | 9.16 | 20.20 | 0.24 | -0.57 | |
指标(试点Ⅱ) Index (Test site Ⅱ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | |
第1节 The first internode of stem | 茎长SL (cm) | 9.16 | 5.83 | 3.33 | 7.98 | 0.97 | 12.15 | 0.95 | -0.66 | 0.03 |
茎粗ST (mm) | 8.39 | 5.21 | 3.18 | 6.94 | 0.75 | 10.80 | 0.56 | -0.13 | 0.55 | |
壁厚WT (mm) | 1.58 | 0.95 | 0.63 | 1.18 | 0.15 | 12.71 | 0.02 | 0.99 | 1.29 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 16.91 | 9.75 | 7.16 | 12.08 | 2.05 | 16.97 | 4.23 | 0.97 | 0.21 | |
第2节 The second internode of stem | 茎长SL (cm) | 14.30 | 8.36 | 5.94 | 9.95 | 1.63 | 16.38 | 2.67 | 0.28 | -0.62 |
茎粗ST (mm) | 7.21 | 4.75 | 2.46 | 5.82 | 0.61 | 10.48 | 0.37 | 0.31 | 0.26 | |
壁厚WT (mm) | 1.66 | 1.01 | 0.65 | 1.16 | 0.15 | 12.93 | 0.02 | 1.96 | 5.32 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 15.94 | 8.16 | 7.78 | 11.33 | 2.21 | 19.50 | 4.90 | 0.99 | 0.03 | |
株高 PH (cm) | 131.53 | 92.60 | 38.93 | 116.32 | 7.60 | 6.53 | 60.93 | 0.21 | -0.75 | |
茎秆重心高度 SHCG (cm) | 54.78 | 42.41 | 12.37 | 48.69 | 3.25 | 6.67 | 11.86 | -0.17 | -0.44 |
表3 供试燕麦茎秆节间形态性状
Table 3 Morphological characters of stem internode in oat
指标(试点Ⅰ) Index (Test site Ⅰ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
第1节The first internode of stem | 茎长SL (cm) | 10.30 | 5.30 | 5.00 | 8.37 | 1.10 | 13.21 | 1.24 | -0.85 | 0.54 |
茎粗ST (mm) | 9.68 | 5.42 | 4.26 | 7.25 | 0.95 | 13.07 | 0.91 | 0.29 | -0.45 | |
壁厚WT (mm) | 2.11 | 0.92 | 1.19 | 1.27 | 0.26 | 16.22 | 0.04 | 1.63 | 3.60 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 17.19 | 9.24 | 7.95 | 12.20 | 2.26 | 18.53 | 5.20 | 0.87 | -0.28 | |
第2节The second internode of stem | 茎长SL (cm) | 15.20 | 7.90 | 7.30 | 11.10 | 1.83 | 16.49 | 3.40 | 0.11 | -0.55 |
茎粗ST (mm) | 7.62 | 4.27 | 3.35 | 6.04 | 0.77 | 12.74 | 0.61 | 0.19 | -0.60 | |
壁厚WT (mm) | 1.85 | 0.81 | 1.04 | 1.12 | 0.18 | 16.26 | 0.03 | 1.58 | 3.84 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 16.07 | 7.36 | 8.71 | 10.88 | 1.99 | 18.29 | 4.05 | 0.79 | 0.07 | |
株高 PH (cm) | 145.00 | 87.60 | 57.40 | 114.62 | 13.90 | 12.12 | 196.56 | -0.81 | -0.28 | |
茎秆重心高度SHCG (cm) | 59.20 | 40.60 | 18.60 | 49.09 | 4.49 | 9.16 | 20.20 | 0.24 | -0.57 | |
指标(试点Ⅱ) Index (Test site Ⅱ) | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 Range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Variable coefficient (%) | 方差 Variance | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | |
第1节 The first internode of stem | 茎长SL (cm) | 9.16 | 5.83 | 3.33 | 7.98 | 0.97 | 12.15 | 0.95 | -0.66 | 0.03 |
茎粗ST (mm) | 8.39 | 5.21 | 3.18 | 6.94 | 0.75 | 10.80 | 0.56 | -0.13 | 0.55 | |
壁厚WT (mm) | 1.58 | 0.95 | 0.63 | 1.18 | 0.15 | 12.71 | 0.02 | 0.99 | 1.29 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 16.91 | 9.75 | 7.16 | 12.08 | 2.05 | 16.97 | 4.23 | 0.97 | 0.21 | |
第2节 The second internode of stem | 茎长SL (cm) | 14.30 | 8.36 | 5.94 | 9.95 | 1.63 | 16.38 | 2.67 | 0.28 | -0.62 |
茎粗ST (mm) | 7.21 | 4.75 | 2.46 | 5.82 | 0.61 | 10.48 | 0.37 | 0.31 | 0.26 | |
壁厚WT (mm) | 1.66 | 1.01 | 0.65 | 1.16 | 0.15 | 12.93 | 0.02 | 1.96 | 5.32 | |
茎秆机械强度SMS (N) | 15.94 | 8.16 | 7.78 | 11.33 | 2.21 | 19.50 | 4.90 | 0.99 | 0.03 | |
株高 PH (cm) | 131.53 | 92.60 | 38.93 | 116.32 | 7.60 | 6.53 | 60.93 | 0.21 | -0.75 | |
茎秆重心高度 SHCG (cm) | 54.78 | 42.41 | 12.37 | 48.69 | 3.25 | 6.67 | 11.86 | -0.17 | -0.44 |
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 实际倒伏率ALR | 根颈长RNL | 根颈粗RNT | 根体积RV | 单株分蘖数TNP | 穗下节长SBIL | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 1.18 | 0.03 | 0.92 | 0.08 | 5.81 | 0.02 | 3.44 | 0.05 | 0.21 | 0.11 | 2.96 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 132.67 | 0.00** | 11.92 | 0.00** | 6.09 | 0.00** | 53.30 | 0.00** | 21.16 | 0.05 | 13.26 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 27.85 | 0.00** | 0.20 | 0.00** | 0.15 | 0.01 | 0.13 | 0.00** | 0.50 | 0.00** | 1.48 | 0.00* |
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 穗鲜重SFW | 小穗数SN | 第1节茎长FSL | 第1节茎粗FST | 第1节壁厚FWT | 第1节茎秆机械强度FSBR | ||||||
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 4.26 | 0.04 | 15.20 | 0.00** | 2.22 | 0.00** | 3.14 | 0.00** | 6.61 | 0.01 | 14.79 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 8.93 | 0.00* | 20.48 | 0.02 | 73.97 | 0.00** | 63.33 | 0.00** | 13.25 | 0.00** | 106.48 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 0.76 | 0.00** | 2.30 | 0.00** | 0.37 | 0.00** | 0.28 | 0.00** | 0.62 | 0.00** | 0.47 | 0.00** |
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 第2节茎长SSL | 第2节茎粗SST | 第2节壁厚 SWT | 第2节茎秆机械强度SSBR | 株高PH | 茎秆重心高度SHCG | ||||||
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 3.24 | 0.08 | 8.48 | 0.00** | 2.80 | 0.10 | 17.09 | 0.00** | 2.64 | 0.02 | 1.27 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 48.48 | 0.00** | 25.47 | 0.00** | 16.68 | 0.00** | 42.34 | 0.00** | 20.99 | 0.00** | 41.30 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 1.03 | 0.04 | 0.53 | 0.00** | 0.38 | 0.16 | 0.20 | 0.00** | 4.91 | 0.00** | 19.10 | 0.00** |
表4 形态性状的基因型与环境效应的互作分析
Table 4 Analysis of interaction between genotype and environmental effects of morphological traits
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 实际倒伏率ALR | 根颈长RNL | 根颈粗RNT | 根体积RV | 单株分蘖数TNP | 穗下节长SBIL | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 1.18 | 0.03 | 0.92 | 0.08 | 5.81 | 0.02 | 3.44 | 0.05 | 0.21 | 0.11 | 2.96 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 132.67 | 0.00** | 11.92 | 0.00** | 6.09 | 0.00** | 53.30 | 0.00** | 21.16 | 0.05 | 13.26 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 27.85 | 0.00** | 0.20 | 0.00** | 0.15 | 0.01 | 0.13 | 0.00** | 0.50 | 0.00** | 1.48 | 0.00* |
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 穗鲜重SFW | 小穗数SN | 第1节茎长FSL | 第1节茎粗FST | 第1节壁厚FWT | 第1节茎秆机械强度FSBR | ||||||
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 4.26 | 0.04 | 15.20 | 0.00** | 2.22 | 0.00** | 3.14 | 0.00** | 6.61 | 0.01 | 14.79 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 8.93 | 0.00* | 20.48 | 0.02 | 73.97 | 0.00** | 63.33 | 0.00** | 13.25 | 0.00** | 106.48 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 0.76 | 0.00** | 2.30 | 0.00** | 0.37 | 0.00** | 0.28 | 0.00** | 0.62 | 0.00** | 0.47 | 0.00** |
变异来源 Variance sources | 自由度 df | 第2节茎长SSL | 第2节茎粗SST | 第2节壁厚 SWT | 第2节茎秆机械强度SSBR | 株高PH | 茎秆重心高度SHCG | ||||||
F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | F | P | ||
环境Environment (E) | 1 | 3.24 | 0.08 | 8.48 | 0.00** | 2.80 | 0.10 | 17.09 | 0.00** | 2.64 | 0.02 | 1.27 | 0.00** |
基因型Genotype (G) | 19 | 48.48 | 0.00** | 25.47 | 0.00** | 16.68 | 0.00** | 42.34 | 0.00** | 20.99 | 0.00** | 41.30 | 0.00** |
基因型×环境E×G | 19 | 1.03 | 0.04 | 0.53 | 0.00** | 0.38 | 0.16 | 0.20 | 0.00** | 4.91 | 0.00** | 19.10 | 0.00** |
图1 2个试验点下18个形态性状的相关系数左下部分数字为相关性系数,右上部分图形颜色代表相关性强弱。The lower left part represents the correlation coefficient, the upper right part color represents the correlation. *: P<0.05,**: P<0.01。X1: 实际倒伏率Actual lodging rate; X2: 根颈长Root neck length; X3: 根颈粗Root neck thick; X4: 根体积Root volume; X5: 株高Plant height; X6: 茎秆重心高度Stem height center gravity; X7: 第1节茎长The first stem length; X8: 第1节茎粗The first stem thick; X9: 第1节壁厚The first wall thick; X10: 第1节茎秆机械强度The first stem mechanical strength; X11: 第2节茎长The second stem length; X12: 第2节茎粗The second stem thick; X13: 第2节壁厚The second wall thick; X14: 第2节茎秆机械强度The second stem mechanical strength; X15: 穗下节长Spike of blew internode length; X16: 穗鲜重Fresh weight of spike; X17: 小穗数Spikelets number; X18: 单株分蘖数Number of tillers per plant. 下同The same below.
Fig.1 Correlation coefficients of 18 morphological traits in two experimental sites
特征向量 Eigenvectors | 成分 Component matrix | ||
---|---|---|---|
PC1 | PC2 | PC3 | |
根体积Root volume | 0.4075 | 0.1093 | 0.1379 |
株高 Plant height | 0.3568 | -0.0355 | -0.1008 |
茎秆重心高度 Stem height center gravity | 0.3384 | -0.2844 | 0.1191 |
第1节茎长The first internode of stem length | 0.2355 | -0.3889 | -0.2507 |
第1节茎粗The first internode of stem thick | 0.1933 | 0.4402 | -0.1350 |
第1节茎秆机械强度The first internode of stem mechanical strength | 0.3706 | 0.2381 | 0.1360 |
第2节茎长The second internode of stem length | 0.2896 | -0.3587 | -0.1316 |
第2节茎粗The second internode of stem thick | 0.1941 | 0.4398 | -0.1337 |
第2节茎秆机械强度The second internode of stem mechanical strength | 0.3377 | 0.2959 | 0.1839 |
穗下节长Spike of blew inter node length | 0.3553 | -0.2736 | -0.0947 |
小穗数 Spikelets number | 0.0111 | -0.1404 | 0.8827 |
特征值Eigenvalue | 4.953 | 3.357 | 1.048 |
方差贡献率Variance contribution rate (%) | 45.030 | 30.524 | 9.527 |
累积方差贡献率Cumulative variance contribution rate (%) | 45.030 | 75.554 | 85.082 |
表5 解释的总方差和因子成分矩阵
Table 5 Total variance of interpretation and factor component matrix
特征向量 Eigenvectors | 成分 Component matrix | ||
---|---|---|---|
PC1 | PC2 | PC3 | |
根体积Root volume | 0.4075 | 0.1093 | 0.1379 |
株高 Plant height | 0.3568 | -0.0355 | -0.1008 |
茎秆重心高度 Stem height center gravity | 0.3384 | -0.2844 | 0.1191 |
第1节茎长The first internode of stem length | 0.2355 | -0.3889 | -0.2507 |
第1节茎粗The first internode of stem thick | 0.1933 | 0.4402 | -0.1350 |
第1节茎秆机械强度The first internode of stem mechanical strength | 0.3706 | 0.2381 | 0.1360 |
第2节茎长The second internode of stem length | 0.2896 | -0.3587 | -0.1316 |
第2节茎粗The second internode of stem thick | 0.1941 | 0.4398 | -0.1337 |
第2节茎秆机械强度The second internode of stem mechanical strength | 0.3377 | 0.2959 | 0.1839 |
穗下节长Spike of blew inter node length | 0.3553 | -0.2736 | -0.0947 |
小穗数 Spikelets number | 0.0111 | -0.1404 | 0.8827 |
特征值Eigenvalue | 4.953 | 3.357 | 1.048 |
方差贡献率Variance contribution rate (%) | 45.030 | 30.524 | 9.527 |
累积方差贡献率Cumulative variance contribution rate (%) | 45.030 | 75.554 | 85.082 |
图2 基于基因型和形态性状的主成分分析双标图Bai 2:白燕2号Baiyan 2;Bai 7:白燕7号Baiyan 7;Bai 18:白燕18号Baiyan 18;Bai 19:白燕19号Baiyan 19;Kuibeike:魁北克Kuibeike oat;Tian:甜燕麦Tian oat;Tian 2:甜燕2号 Tianyan 2;Qing 2:青引2号Qingyin 2;Meng 1:蒙燕1号Mengyan 1;Ba 6:坝燕6号Bayan 6;Zhang 4:张燕4号Zhangyan 4;Ba 3:坝莜3号Bayou 3;Ding 2:定燕2号Dingyan 2;Ba 18:坝莜18号Bayou 18;Yuan 1:远杂1号Yuanza 1;Cao 1:草莜1号Caoyou 1;Long 3:陇燕3号 Longyan 3.下同The same below.
Fig.2 Biplot of principal component analysis based on genotypes and morphological traits
性状 Traits | D值 D-value |
---|---|
根体积Root volume | 0.683** |
株高 Plant height | 0.110* |
茎秆重心高度 Stem height center gravity | 0.479** |
第1节茎长The first internode of stem length | 0.668** |
第1节茎粗The first internode of stem thick | 0.724** |
第1节茎秆机械强度The first internode of stem mechanical strength | 0.578** |
第2节茎长The second internode of stem length | 0.198* |
第2节茎粗The second internode of stem thick | -0.137* |
第2节茎秆机械强度The second internode of stem mechanical strength | 0.215* |
穗下节长Spike of blew internode length | 0.454** |
小穗数 Spikelets number | -0.167* |
表6 D值与倒伏性状间的相关分析
Table 6 Correlative coefficient between D-value and lodging related traits
性状 Traits | D值 D-value |
---|---|
根体积Root volume | 0.683** |
株高 Plant height | 0.110* |
茎秆重心高度 Stem height center gravity | 0.479** |
第1节茎长The first internode of stem length | 0.668** |
第1节茎粗The first internode of stem thick | 0.724** |
第1节茎秆机械强度The first internode of stem mechanical strength | 0.578** |
第2节茎长The second internode of stem length | 0.198* |
第2节茎粗The second internode of stem thick | -0.137* |
第2节茎秆机械强度The second internode of stem mechanical strength | 0.215* |
穗下节长Spike of blew internode length | 0.454** |
小穗数 Spikelets number | -0.167* |
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