小麥農(nóng)藝性狀與品質(zhì)特性的多元分析與評價

李景紅

摘 要：當(dāng)今對小麥農(nóng)藝性狀與品質(zhì)性狀的研究，多采用主成分分析法和聚類分析法。主成分分析法主要是對構(gòu)成的成分進(jìn)行分析判斷，以此來確定小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)特性。聚類分析法主要研究小麥的遺傳相似性，以此來分析確定小麥不同群間的相互關(guān)系與遺傳差異。

關(guān)鍵詞：小麥；農(nóng)藝性狀；品質(zhì)性狀

中圖分類號：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170933015

1 研究小麥農(nóng)藝性狀與品質(zhì)特性的方法

依據(jù)國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對小麥農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查的項目，包括旗葉長、旗葉寬、旗葉距穗長、穗下節(jié)直徑、穗下節(jié)長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重、粒厚、粒寬；對小麥品質(zhì)特性進(jìn)行測定時，其調(diào)查內(nèi)容主要包括籽粒鋅含量、籽粒鐵含量、籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、容重、沉降值、粉質(zhì)、拉伸參數(shù)等。

通過實(shí)地測量以及借助各種儀器設(shè)備對小麥的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行測量分析得到較為精確的數(shù)據(jù)后，還需將這些數(shù)據(jù)加以統(tǒng)計。統(tǒng)計工作完成后，采用小麥的主成分分析法來計算出各種成分的貢獻(xiàn)率。依據(jù)貢獻(xiàn)率的高低找出小麥的主成分，研究人員再將小麥的農(nóng)藝性狀與品質(zhì)特性歸入到不同的成分中，從不同的角度、多個方面對小麥的成分進(jìn)行分析判斷。并在此基礎(chǔ)上，采用聚類分析法對小麥的主成分和貢獻(xiàn)率加以分析，通過2種方法結(jié)合得到的數(shù)據(jù)較為真實(shí)可信。

2 小麥的農(nóng)藝性狀與品質(zhì)特性研究結(jié)果

當(dāng)今研究人員主要是通過軟件系統(tǒng)來算出小麥各成分的貢獻(xiàn)，以此來對小麥的農(nóng)業(yè)主成分進(jìn)行分析研究，從而分析判斷出小麥的農(nóng)藝性狀。例如在河南等地區(qū)相對于河北等偏北部的地區(qū)而言，春季回溫較早，這就使得小麥進(jìn)入感光階段較早，因而小穗和小花分化的時間較長，有利于形成大穗。因而，當(dāng)研究人員發(fā)現(xiàn)1株大穗小麥時，對其進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)穗部構(gòu)成的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)是穗粒數(shù)越多，穗部所承受的重量就越大，因而小麥的穗下節(jié)部分直徑就越大。

小麥的品質(zhì)可分為營養(yǎng)品質(zhì)與加工品質(zhì)。小麥的營養(yǎng)品質(zhì)一般指蛋白質(zhì)含量以及蛋白質(zhì)中各種氨基酸比例與人體或動物吸收比例的接近程度，尤其是必需氨基酸的相對含量。小麥的加工品質(zhì)又可分為磨粉品質(zhì)和食品加工品質(zhì)。磨粉品質(zhì)主要取決于小麥胚乳的類型，加工品質(zhì)取決于蛋白質(zhì)和面筋的含量和質(zhì)量。要燕杰等人的研究結(jié)果顯示：一般情況下，籽粒的容重越小，籽粒的含鋅量越低，但面團(tuán)穩(wěn)定時間和沉降值一般較高。但由于籽粒中鋅含量與鐵含量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。故在小麥品質(zhì)改良工作中不應(yīng)該單純地追求較高的含鋅量或較高的含鐵量，而應(yīng)該兩者共同考慮，選擇鐵含量和鋅含量適中，沉降值、面團(tuán)穩(wěn)定時間、籽粒容重等品質(zhì)性狀也較為良好的品種。

3 分析與討論

3.1 主成分分析法

主成分分析法是在眾多的變量中利用幾個綜合因子作為代表，使這些代表因子盡可能地充分反映出最初眾多變量的綜合信息量。這些有代表性的綜合因子，能夠提供原性狀85%以上的信息，并且其指標(biāo)體系是較為全面、相對獨(dú)立的。所以利用主成分分析法對小麥農(nóng)藝性狀和品質(zhì)特性進(jìn)行分析判定，既能夠充分了解其綜合性狀的表現(xiàn)，又能使選擇程序更加簡單化。據(jù)多種研究表明，穗部構(gòu)成因子對產(chǎn)量貢獻(xiàn)率居于首位，其影響作用最大。并且在整個穗部構(gòu)成因子中，小穗數(shù)相對于其他性狀而言，對產(chǎn)量的影響較大，所以增加小穗數(shù)，在對小麥產(chǎn)量育種中占據(jù)著非常重要的地位。對小麥品質(zhì)特性的貢獻(xiàn)進(jìn)行分析研究表明，沉降值因子的影響效果最為顯著。由于沉降值的遺傳以加性效應(yīng)為主，并且其遺傳力較高，受環(huán)境影響較小，因而在小麥品質(zhì)育種中對沉降值的篩選工作可在早代進(jìn)行[1]。

3.2 聚類分析

利用聚類分析法對小麥的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)特性進(jìn)行分析研究時，進(jìn)行聚類研究的性狀越多越能充分反映作物品種、品系的實(shí)際情況。但由于性狀間的相互影響，一些性狀的差異在某些情況下可能被其他的性狀差異所掩蓋，這就會造成不能清晰地判斷出類群間的實(shí)際差異。因而，許多研究人員多是在主成分分析的基礎(chǔ)上再進(jìn)行聚類分析法研究。將2種方法共同使用，不但可以采用少量有代表性的主成分來體現(xiàn)大部分的信息，從而減少性狀差異的掩蓋效果，使得統(tǒng)計變得更為準(zhǔn)確簡單。并且進(jìn)行完主成分分析后再進(jìn)行聚類分析法，其得到的數(shù)據(jù)更加的真實(shí)可靠，其研究過程更加簡便，能為各種品種與品系的選擇提供更加科學(xué)合理的依據(jù)。

4 結(jié)語

對小麥農(nóng)藝性狀與品質(zhì)特性進(jìn)行分析與評價時，其研究方法主要采用的是主成分分析法和聚類分析法2種方法。其調(diào)查內(nèi)容主要包括11項農(nóng)藝性狀調(diào)查指標(biāo)和8項品質(zhì)性狀調(diào)查指標(biāo)。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與討論時，主要是先通過主成分分析法進(jìn)行統(tǒng)計之后，在此基礎(chǔ)上采用聚類分析法再進(jìn)一步進(jìn)行分析討論，從而得到更加科學(xué)合理的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉健.農(nóng)作物的品質(zhì)育種[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，1987（1）：1-5.endprint