94份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析與綜合評價

白玉超，黃敏升，李林林，劉楠楠，李雪玲，楊瑞芳，佘瑋，崔國賢*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長沙410128；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙410205）

遺傳育種·種質(zhì)資源

94份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析與綜合評價

白玉超1，2，黃敏升1＃，李林林1，劉楠楠1，李雪玲1，楊瑞芳1，佘瑋1，崔國賢1，2*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻研究所，長沙410128；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，長沙410205）

應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度對94份苧麻種質(zhì)的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了關(guān)聯(lián)性分析和綜合評價。結(jié)果表明：苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.66、0.71、0.60和0.28。苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)和有效株率的關(guān)聯(lián)度分別為0.7913、0.7933、0.8034、0.7158和0.7399，表現(xiàn)為鮮皮厚＞莖粗＞株高＞有效株率＞分株數(shù)。通過最優(yōu)關(guān)聯(lián)度綜合評價，篩選出10份與標(biāo)準(zhǔn)品種關(guān)聯(lián)度較大的苧麻種質(zhì)。

苧麻種質(zhì)；農(nóng)藝性狀；灰色關(guān)聯(lián)分析；評價

苧麻（Boehmeria nivea L.）屬蕁麻科（Urticaceae）苧麻屬（Boehmeria），是一種多年生宿根性草本纖維植物［1］。我國是世界上種植苧麻最早的國家，其栽培歷史在4000年以上。最初東傳朝鮮和日本，日本稱之為“南京草”，18世紀(jì)傳入歐美各國，被譽(yù)為“中國草”［2］。苧麻適應(yīng)性廣，目前世界上自S25°～N38°都有苧麻栽培，以亞熱帶和熱帶地區(qū)為多。目前，我國苧麻種植面積和原料產(chǎn)量占世界的95%以上，在國際市場上占支配地位［3］，而巴西、菲律賓、印度、老撾等國有小規(guī)模的種植。苧麻纖維具有透氣、粗獷、涼爽等特點，是一種優(yōu)良的天然紡織工業(yè)原料，一直受到世界各國人民的青睞。

作物種質(zhì)資源品質(zhì)性狀鑒定評價是作物種質(zhì)資源研究的重要組成部分，也是優(yōu)異資源挖掘和利用的基礎(chǔ)［4－5］。迄今為止，國家苧麻種質(zhì)資源圃保存了2000多份苧麻資源，是收集和保存苧麻種質(zhì)數(shù)量最多、種類最豐富的國家［6－7］?？萍脊ぷ髡邔Σ糠制r麻種質(zhì)進(jìn)行了植物學(xué)特性、農(nóng)藝性狀、纖維品質(zhì)及抗性等方面的鑒定評價，篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和特異的種質(zhì)。秦占軍等［8］對213份苧麻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀進(jìn)行了鑒定評價，篩選出了高產(chǎn)種質(zhì)56份，優(yōu)質(zhì)種質(zhì)38份，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)5份。許英等［9］對57份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀及纖維品質(zhì)鑒定評價，篩選出高產(chǎn)苧麻種質(zhì)10份，纖維品質(zhì)優(yōu)良的種質(zhì)7份。陳平等［6］對33個苧麻資源的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了鑒定評價，篩選出營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)異苧麻品種5個，營養(yǎng)品質(zhì)中等苧麻品種25個，營養(yǎng)品質(zhì)較差的苧麻品種3個?？等f利等［10］對10個苧麻種質(zhì)資源的耐瘠性進(jìn)行了鑒定評價，篩選出耐瘠性較強(qiáng)的苧麻種質(zhì)2個。在我國擁有豐富的苧麻種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，加大對苧麻種質(zhì)資源鑒定和評價的力度，對優(yōu)質(zhì)苧麻種質(zhì)篩選和高產(chǎn)創(chuàng)建具有重要的意義。本研究對湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻種質(zhì)資源圃的94份苧麻種質(zhì)進(jìn)行主要農(nóng)藝性狀的評價鑒定工作，旨在為苧麻高產(chǎn)品種選育和多功能利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的94份苧麻種質(zhì)（表1）均來自湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)苧麻種質(zhì)資源圃，采用嫩梢扦插的方式無性繁殖。

表1 供試的94份苧麻種質(zhì)Tab.1 94 ramie germplasms tested in the study

續(xù)表1

1.2 試驗設(shè)計

試驗地點位于湖南長沙縣江背鎮(zhèn)梅花社區(qū)。于2014年5月采用嫩梢扦插方式進(jìn)行無性繁殖，同年7月移栽，每份種質(zhì)占用小區(qū)面積為10 m2，每小區(qū)種植20蔸苧麻，同年10月破桿。2015年連續(xù)3季對苧麻種質(zhì)進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，方法參照《苧麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［11］。

1.3 測定指標(biāo)

分別在2015年頭麻收獲期、二麻收獲期和三麻收獲期測定苧麻株高（X1）、莖粗（X2）、鮮皮厚度（X3）、分株數(shù)（X4）、有效株率（X5）和生物量（X0）。測量時，每個小區(qū)選取4蔸測量株高和莖粗，并取平均值；每個小區(qū)選取10株測量鮮皮厚度，并取平均值；每個小區(qū)測量全部20蔸的有效株數(shù)、分株數(shù)和生物量，計算有效株率（有效株率＝有效株數(shù)×100%／分株數(shù)）。3季麻全部測量結(jié)束后，每個苧麻種質(zhì)的株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率取3季麻平均值，分株數(shù)和生物量計算單蔸3季麻總和。指標(biāo)測定方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)范苧麻》（NY／T1321－2007）［12］。

1.4 試驗數(shù)據(jù)與統(tǒng)計分析

利用Excel 2007和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（v7.05專業(yè)版）進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和相關(guān)性分析。

1.5 灰色關(guān)聯(lián)分析

將供試的94份苧麻種質(zhì)看成一個灰色系統(tǒng)，將地上部生物量設(shè)定為參考數(shù)列（X0），苧麻株高、莖粗、鮮皮厚、分株數(shù)和有效株率設(shè)為比較數(shù)列X1，X2，X3，X4和X5，計算出比較數(shù)列（Xi）與參考數(shù)列（X0）之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度［13］。關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度的計算公式為：

式中：

ψi（k）—x0和xi的關(guān)聯(lián)系數(shù)；

︱x0（k）－xi（k）︱—x0數(shù)列與xi數(shù)列在k點的絕對差；

minimink︱x0（k）－xi（k）︱—代表二級最小差值；

maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱—代表二級最大差值；

ρ—分辨系數(shù)，取值范圍在0～1，試驗中取0．5，認(rèn)為同等重要；

Ri—比較數(shù)列與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，反映了x0和xi數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 94份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀及相關(guān)性分析

試驗所測各苧麻種質(zhì)農(nóng)藝性狀如表2所示。苧麻株高較大的種質(zhì)有金沙枸皮麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、耒濱苧麻和沅江黑殼早；莖粗較大的種質(zhì)有新增1號、桐梓空桿麻、朱總1號、金沙枸皮麻和耒濱苧麻；鮮皮厚度較大的種質(zhì)有桐梓空桿麻、長沙雞骨白、隆回青麻、新增1號和耒濱苧麻；分株力較強(qiáng)的種質(zhì)有玉山麻、平塘大刀麻、園青6號、沅江黑殼早和鄰水－桐皮麻；有效株率較高的種質(zhì)有桐梓青桿麻、長沙雞骨白、青苧麻、金沙枸皮麻和四川84號；地上部生物量較高的苧麻種質(zhì)有桐梓空桿麻、新增1號、金沙枸皮麻、河南野麻和思矛紅苧麻。供試苧麻種質(zhì)在各性狀間均存在一定的差異，差異最大的是地上部生物量，變異系數(shù)為24.22%；差異最小的是有效株率，變異系數(shù)為6.19%。6個農(nóng)藝性狀在94個苧麻種質(zhì)之間變異大小排名順序為地上部生物量＞分株數(shù)＞鮮皮厚度＞莖粗＞株高＞有效株率。

表2 供試苧麻種質(zhì)各農(nóng)藝性狀的測定值Tab.2 Observation values of themain agronomic traits of tested ramie variety

續(xù)表2

94份苧麻種質(zhì)農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性如表3所示。從表3可以看出，苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.66、0.71、0.60和0.28。株高、莖粗和有效株率呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.56和0.46。分株數(shù)和有效株率呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為－0.30。株高、莖粗和分株數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為－0.30和－0.42。株高、莖粗和鮮皮厚度呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.35和0.52。株高和莖粗呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.79。

表3 農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析Tab.3 The correlation analysis between agronomic traits

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 數(shù)據(jù)無量綱化處理

采用初值化處理方法，用各項指標(biāo)的測定值除以94份苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)的平均值，得到各項指標(biāo)的新數(shù)列。

2.2.2 絕對差值

計算x0與xi各對應(yīng)點的絕對差值△i（k）。二級最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0006，二級最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．9303。

2．2．3 關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度

根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式：

將各絕對差值帶入，即得到相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，如表4所示。各苧麻種質(zhì)的性狀與生物產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)系數(shù)均在0.3338～1.0000之間。將關(guān)聯(lián)系數(shù)i帶入關(guān)聯(lián)度計算公式，計算出苧麻株高、莖粗、鮮皮厚、分株數(shù)和有效株率與地上部生物量的關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度的大小反映了各因子重要性的差異，關(guān)聯(lián)度越大，則表示該因子的作用越大，即對苧麻生物產(chǎn)量的影響越大［14］。在本研究中，苧麻地上部生物量與各產(chǎn)量性狀關(guān)聯(lián)度的大小排序為鮮皮厚＞莖粗＞株高＞有效株率＞分株數(shù)，即對苧麻地上部生物量影響最大的是鮮皮厚，其次是莖粗和株高，分株數(shù)對其影響最小。

表4 各性狀的關(guān)聯(lián)系數(shù)Tab.4 The relation coefficients of themain traits

續(xù)表4

2.2.4 苧麻種質(zhì)資源綜合評價

對94份苧麻種質(zhì)的多個性狀進(jìn)行觀測分析，綜合評價各種質(zhì)的生產(chǎn)性能。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列最接近［15］。設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)品種的各性狀高于參試品種中最大值的5%，則標(biāo)準(zhǔn)品種各性狀參數(shù)分別為：株高1.88 m，莖粗11.92 mm，鮮皮厚1.01 mm，分株數(shù)33.1株／蔸，有效株率101.1%，地上部生物量4.52 kg／蔸。

采用初值化處理方法，用各苧麻種質(zhì)的農(nóng)藝性狀測定值除以標(biāo)準(zhǔn)品種相應(yīng)的期望指標(biāo)，得到各項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。以標(biāo)準(zhǔn)品種的各項指標(biāo)為參考數(shù)列（X0），參試各苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)為比較數(shù)列（X1……Xi）。用標(biāo)準(zhǔn)品種各項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值分別減去各苧麻種質(zhì)相應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，得到相應(yīng)的絕對差值，其中二級最小差值minimink︱x0（k）－xi（k）︱＝0．0476，二級最大差值maximaxk︱x0（k）－xi（k）︱＝0．7327。根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)公式：

將各絕對差值代入，即得到相應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，計算關(guān)聯(lián)度并排序（如表5所示）。

根據(jù)參試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的關(guān)聯(lián)度大小可知，綜合農(nóng)藝性狀較好的苧麻種質(zhì)有桐梓空桿麻、金沙枸皮麻、新增1號、沅江黑殼早、來濱苧麻、思矛紅苧麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、川南青皮大麻和朱總1號等；而武崗白皮種、漢壽肉麻、家麻、桐樹白、新寧黃麻、白頭6－1（不育系）、紫葉大葉炮、達(dá)縣－黃麻、沅江肉麻和新寧柴麻等綜合農(nóng)藝性狀相對較差。

表5 參試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣和關(guān)聯(lián)度及其序位Tab.5 Grey correlation coefficientmatrix and value and sequence of tested varietieswith standard variety

續(xù)表5

續(xù)表5

3 討論與結(jié)論

苧麻是我國傳統(tǒng)的栽培作物，也是我國寶貴的天然纖維資源。近年來，國內(nèi)苧麻產(chǎn)業(yè)正處于瓶頸期，原麻價格處于低位，苧麻種植面積極度萎縮［16］。因此，開發(fā)苧麻多用途利用，對發(fā)展我國苧麻產(chǎn)業(yè)具有重要意義。我國具有豐富的苧麻種質(zhì)資源，加強(qiáng)對苧麻種質(zhì)資源的鑒定和評價，對苧麻多功能利用具有重要的意義。本文運用灰色關(guān)聯(lián)分析法對94份苧麻種質(zhì)資源的株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)、有效株率、地上部生物量進(jìn)行了分析和綜合評價，結(jié)果表明，對苧麻地上部生物量影響最大的是鮮皮厚，其次是莖粗和株高，分株數(shù)對其影響最小，并初步篩選出了桐梓空桿麻、金沙枸皮麻、新增1號、沅江黑殼早、耒濱苧麻、思矛紅苧麻、雙峰大葉麻、漢壽雞骨白、川南青皮大麻和朱總1號10份綜合性狀較好的種質(zhì)。通過相關(guān)分析，結(jié)果表明苧麻地上部生物量與株高、莖粗、鮮皮厚度和有效株率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。胡立勇等［17］研究指出苧麻單蔸纖維產(chǎn)量與株高、莖粗、皮厚、有效株率、鮮皮出麻率均呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。苧麻農(nóng)藝性狀、品質(zhì)性狀各指標(biāo)間存在著錯綜復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系，本文未涉及對苧麻纖維產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的研究，而高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的苧麻品種應(yīng)同時兼顧產(chǎn)量與纖維品質(zhì)，這也是未來纖用苧麻品種選育工作的重點。

目前對苧麻多功能利用主要包括纖用、飼用、水土保持、重金屬污染修復(fù)等。根據(jù)多功能利用目的不同，對苧麻種質(zhì)性狀的要求也不盡相同。在纖用方面，應(yīng)重視抗病性、抗倒伏性、纖維產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)性狀等；在飼用方面，應(yīng)重視生物產(chǎn)量、營養(yǎng)品質(zhì)特性和耐刈割程度等性狀；在水土保持方面，應(yīng)重視根系發(fā)達(dá)程度、耐瘠性和抗旱性等；在重金屬污染修復(fù)方面，應(yīng)重視根系發(fā)達(dá)程度、耐脅迫性、對重金屬的富集能力和生物產(chǎn)量等。本試驗僅對94份苧麻種質(zhì)株高、莖粗、鮮皮厚度、分株數(shù)、有效株率和地上部生物量等農(nóng)藝性狀進(jìn)行了評價，這對苧麻多功能利用具有一定的參考意義，而對苧麻種質(zhì)其他方面特性的評價有待深入研究。

［1］李宗道.麻作的理論與技術(shù)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980.

［2］黎宇，謝國炎，熊谷良，等.世界麻類原料生產(chǎn)與貿(mào)易概況［J］.中國麻業(yè)科學(xué)，2006，28（5）：256－261.

［3］熊和平.麻類作物育種學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2008：46.

［4］劉浩，周閑容，于曉娜，等.作物種質(zhì)資源品質(zhì)性狀鑒定評價現(xiàn)狀與展望［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2014，15（1）：215－221.

［5］李艷英，甘秀芹，韋本輝，等.64份淮山種質(zhì)資源品質(zhì)性狀分析［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2016，17（2）：246－251.

［6］陳平，姜濤，喻春明，等.應(yīng)用隸屬函數(shù)法評價33個苧麻資源的營養(yǎng)品質(zhì)［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（10）：2435－2438，2469.

［7］許英，陳建華，欒明寶，等.苧麻種質(zhì)資源保存技術(shù)研究進(jìn)展［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2011，12（2）：184－189.

［8］秦占軍，揭雨成，孫志民，等.213份苧麻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀鑒定評價［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2007，8（4）：473－476.

［9］許英，陳建華，孫志民，等.57份苧麻種質(zhì)資源主要農(nóng)藝性狀及纖維品質(zhì)鑒定評價［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2015，16（1）：54－58.

［10］康萬利，揭雨成，邢虎成.10個苧麻種質(zhì)資源耐瘠性鑒定評價［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2012，13（6）：1023－1030.

［11］揭雨成，許英，孫志民，等.苧麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007：1－3.

［12］揭雨成，許英，謝邵東，等.農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程苧麻［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2007：1－6.

［13］田兵，冉雪琴，薛紅，等.貴州42種野生牧草營養(yǎng)價值灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.草業(yè)學(xué)報，2014，23（1）：92－103.

［14］耿慧，王志鋒，劉卓，等.國內(nèi)外苜蓿品種主要性狀間的灰色關(guān)聯(lián)度分析［J］.草業(yè)科學(xué)，2009，26（10）：85－86.

［15］伏兵哲，高雪芹，高永發(fā)，等.21個苜蓿品種主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析與綜合評價［J］.草業(yè)學(xué)報，2015，24（11）：174－182.

［16］朱愛國，余永廷，陳權(quán)，等.洞庭湖區(qū)苧麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與建議［J］.中國麻業(yè)科學(xué)，2013，35（6）：324－328.

［17］胡立勇，彭定祥.苧麻產(chǎn)量構(gòu)成因素的分析［J］.中國麻業(yè)科學(xué)，1998，20（2）：12－16.

Correlation Analysis and Evaluation of the Main Agronomic Traits of 94 Ramie Varieties

BAIYuchao1，2，HUANG Minsheng1＃，LILinlin1，LIU Nannan1，LIXueling1，YANG Ruifang1，SHEWei1，CUIGuoxian1，2*
（1.Ramie Research Institute of Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China；2.Institute of Bast Fiber Crops，CAAS，Changsha 410205，China）

Relationships between themajor agronomic traits of 94 ramie varieties have been studied using grey correlation degree analysis.The results showed that ramie biomasseswere significantly correlated with plant height，stem diameter，fresh bast thickness and harvest ratio.The correlation coefficients were 0.66，0.71，0.60 and 0.28 respectively.The grey correlation coefficientwith ramie biomasseswas fresh bast thickness＞stem diameter＞plant height＞harvest ratio＞ramet number，and it was 0.8034，0.7933，0.7913，0.7399 and 0.7158 respectively.10 ramie varietieswere superior to the other varieties using themethod of optimal correlation degree.

ramie germplasm；agronomic traits；grey correlation analysis；evaluation

S563.1

A

1671－3532（2017）04－0161－11

2016－11－09

國家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系土壤肥料崗位（CARS－19－E20）；國家自然科學(xué)基金項目（31471543）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程“麻類作物栽培與收獲技術(shù)”創(chuàng)新團(tuán)隊（ASTIP－IBFC07）；湖南省研究生科研創(chuàng)新項目（CX2015B232）

白玉超（1989－），男，博士，從事苧麻高效栽培與生理生態(tài)研究。E－mail：453441449＠qq.com

＃共同第一作者：黃敏升（1991－），男，碩士，從事苧麻種質(zhì)資源篩選研究。E－mail：422372685＠qq.com

*通訊作者：崔國賢（1963－），男，教授，從事麻類栽培育種、生理生態(tài)及植物營養(yǎng)生理研究。E－mail：gx－cui＠163.com