秋播蚕豆品种主要农艺性状相关性和通径分析

余 莉，张时龙，王昭礼，杨 珊，吴宪志，卢 运，赵 龙

（毕节市农业科学研究所，贵州 毕节551700）

蚕豆系高蛋白低脂肪作物，其籽粒营养丰富，是一种重要的植物蛋白资源[1]，可直接作为蔬菜食用，也可用于饲料、食品加工等多个领域[2]。蚕豆在我国各地均有栽培，按不同播期主要分为北方的春播蚕豆和南方的秋播蚕豆[3]。近年来，蚕豆育种在产量、品质和抗性等方面都取得了较大的进展[4]。产量是育种的重要目标之一。试验通过对秋播蚕豆品种主要性状进行统计分析，以探寻蚕豆主要性状与单株产量的相关关系[5-6]，旨在为蚕豆育种提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况及参试品种

试验在毕节市农科所科研基地进行，海拔1 465 m，土壤类型为冲积壤土，肥力中上等，通风向阳，前作为玉米。播种前用拖拉机一犁一耙，拣除残桩杂草，拍碎土块，以保证土地基本平整、细碎、疏松。参试品种有凤豆14 号、苏03021、启豆2 号、95（34）、安徽涡阳大青片、苏03010、成胡18 号、织金小青皮、03-1290、会泽红皮、成胡14 号、监利小蚕豆等12个品种。

1.2 试验方法

采用随机区组设计，每个品种为一个处理，每个处理3 次重复；小区面积6.66m2，种植5 行，每行长3.33m，行距0.4 m，穴距0.33 m，10 穴/行。每个小区之间及四周走道宽1 m，设保护行。田间管理同当地常规田间管理。调查生育期（X1）、株高（X2）、荚长（X3）、单株夹数（X4）、单株粒数（X5）、百粒重（X6）、单株产量（X7）7个主要性状。采用Excel 2007 软件统计原始数据、计算平均数等，参照杜家菊[7]、张琪[8]等的方法利用SPSS 软件对12个品种的主要性状进行相关性和通径分析。

2 结果与分析

2.1 不同蚕豆品种的7个主要性状

从表1 中可以看出，所考察的几个主要性状在不同品种间差异较大。生育期最短的是成胡14 号（177 d），最长的是安徽窝阳大青片（190 d），相差13 d。株高以凤豆14 号和苏03021 的最矮（平均54.0 cm），而以会泽红皮的最高（平均72.0 cm），相差18 cm。荚长最短的是织金小青皮（平均6.7 cm），最长的是启豆2 号（平均11.0 cm），相差4.3 cm，但大多数品种的荚长在8.0～9.0 cm 之间。单株荚数是比较重要的经济性状，在不同的品种间差异很大，单株荚数最少的是苏03021，每株平均仅4.6个；而最多的是织金小青皮，每株平均有16.1个，是苏03021 的3.5 倍。单株粒数最少和最多的也分别是苏03021 和织金小青皮，这表明单株荚数和单株粒数两个性状在品种间的变化趋势是一致的。百粒重是体现种子大小与充实度的重要指标，在12个品种中以苏03021的百粒重最重，达182.8 g，比监利小蚕豆（71.0 g）和织金小青皮（71.7 g）两个品种的百粒重增重了1.5 倍以上，是特大粒型品种；监利小蚕豆、成胡14 号、织金小青皮、成胡18 号、苏03010、启豆2 号等品种的百粒重在70～120g之间，属于中粒型品种；凤豆14 号、95（34）、安徽涡阳大青片、03-1290、会泽红皮等品种的百粒重均在120 g 以上，属于大粒型品种。各品种的单株产量均值在12.7～24.1 g 之间，除苏03021、95（34）、安徽涡阳大青片、苏03010 等品种的平均单株产量低于20 g 以外，其余8个品种的平均单株产量均在20 g 以上。

表1 12个蚕豆品种的7个主要性状

2.2 蚕豆主要性状间的相关性分析

由表2 可知，蚕豆7个主要性状间存在着较复杂的相关性，各性状与单株产量的相关性从高到低依次为单株荚数＞生育期＞单株粒数＞株高＞荚长＞百粒重。其中，株高、单株荚数、单株粒数等性状与单株产量呈正相关，生育期、荚长、百粒重等性状与单株产量呈负相关；且单株荚数与单株产量之间表现出极显著的正相关性，而生育期与单株产量之间表现出显著的负相关性。此外，单株荚数与单株粒数呈显著正相关关系，而与荚长则表现出极显著的负相关性；单株粒数与百粒重之间表现出极显著负相关性。由此可知，单株荚数是构成秋蚕豆单株产量的重要因子。

表2 蚕豆7个主要性状之间的相关性分析

2.3 通径分析

2.3.1 各性状对单株产量的效应 通径分析可以识别各自变量与因变量的直接和间接关系，从而更清楚的显示自变量对因变量的相对重要性[9]。该研究以单株产量为因变量，其余性状为自变量进行通径分析，结果如表3所示。从相关系数可知，株高、单株荚数、单株粒数等性状与单株产量呈正相关，生育期、荚长、百粒重等性状与单株产量呈负相关；从直接通经系数可以看出，各性状对单株产量的直接贡献率由高到低依次为单株荚数＞荚长＞株高＞生育期＞百粒重＞单株粒数。单株荚数和荚长对单株产量的直接通径系数为正值，表明其对产量的直接作用是正向的。其中，单株荚数对产量的直接通径系数较大，且两者间表现出极显著正相关关系，说明单株荚数对产量的直接通径作用最大，因此在育种过程中考虑增加单株荚数对提高蚕豆产量是切实可行的；荚长对产量的直接通径系数为0.671，但与单株产量呈负相关关系，主要是间接通过生育期、单株荚数、百粒重对产量产生较大的负效应，因此性状选择时应当适当放宽对荚长的要求。生育期对单株产量表现出直接和间接的负效应，因此在育种过程中应倾向于选择生育期较短的品种。株高对单株产量的直接效应很小，通过单株荚数对产量产生的正效应较大，但是由于其他性状的削弱，最终的间接效应为0.469，与单株产量的相关关系不明显，因此株高可以不作为增产的选择性状。单株粒数对单株产量的直接影响表现为较大的负效应，但由于通过单株荚数以及百粒重对单株产量的间接正效应削弱了本身较大的负效应，因此在优先考虑单株荚数的情况下，可以适当考虑增加粒数，这对单株产量的提高可能有作用，但效果不一定显著。百粒重对单株产量的直接作用表现为负效应，通过其他性状一定程度上间接削弱了其直接对单株产量的负效应，但是它仍与单株产量为负相关关系，因此追求大粒必定会影响整体产量。上述结果与杨梅[10]等的研究结果一致，但与刘玉皎[11]等的研究结果有一定的差异。刘玉皎等的研究表明，百粒重与单株产量的相关性不大，并没有负相关。这种差异可能源于参试品种不同有关系。

表3 秋播蚕豆主要性状对单株产量的通径系数

2.3.2 线性回归方程的建立 以生育期、株高、荚长、单株荚数、单株粒数、百粒重6个性状为自变量，单株产量为因变量建立逐步回归方程。关于单株产量（Y）的线性回归方程为：Y=-8.423＋1.281X4＋1.757X3；单株荚数（X4）、荚长（X3）被保留在最优方程中，其余变量均被剔除。经方差分析F=11.33，P=0.003，回归方程有效。回归方程的相关系数R=0.846，决定系数R2=0.716，说明该研究中所考察的性状决定了单株产量变异的71.6%，其中单株荚数、荚长对产量起着直接促进作用，其他考察的性状则通过这两个性状间接对单株产量产生影响。剩余因子e=0.533，值较大，说明单株产量不仅仅由所研究的性状决定，而其他决定产量性状的因子有待进一步挖掘分析[12]。从该方程中可以看出，单株荚数（X4）与荚长（X3）存在着显著线性关系。当荚数（X3）固定时，每株增加一个荚，则单株产量增加1.281 g；当单株荚数（X4）固定时，则每个荚长增加1 cm，则单株产量增加1.757 g。

3 结论

经综合分析以及最优先新回归选择后发现，所考察的6个农艺性状中，影响秋播蚕豆单株产量最重要的因子是单株荚数，其次是生育期和单株粒数，单株荚数和单株粒数与单株产量表现为正相关关系，生育期与单株产量表现为负相关关系。通径分析及逐步回归方程的建立进一步剖析了各性状对产量的影响途径，量化各性状对单株产量的影响。结果表明：单株荚数对产量的直接贡献作用最大，株高对单株产量的影响最弱。该结果对育种过程中目标性状的选择具有实际的参考价值，可明显降低目标性状选择的盲目性。

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