学士学位论文--南方夏大豆生育期结构与产量性状关系的研究.doc

本科毕业论文 南方夏大豆生育期结构与产量性状关系的研究吴光祥200830010616指导教师 年海 教授学院名称农学院 专业名称农学（信息技术方向）论文提交日期2012年5月7日 论文答辩日期2012年4月27日 摘 要 采用广东、广西、湖南、江西、四川共50份受试材料，在常规( 3次重复，3行区，行长2.5m，株距15cm,行距50cm）栽培条件下，对生育期结构与产量性状的相关性进行了研究。结果表明:（1）单株粒重、单株粒数最高的是晚熟材料，百粒重最高的是早熟材料；早、中、晚熟材料的花期占全生育期比例与单株粒数均呈正相关；早、中、晚熟材料的生殖生长期与百粒重均呈正相关。（2）各省区的材料间全生育期和单株粒重的差异不达到显著，其它性状有显著差异，这说明地区来源对大豆性状表现有一定影响；广东、广西、江西材料花期占全生育期比例与单株粒数的呈正相关，与百粒重呈负相关。湖南、四川材料的花期占生育期比例与百粒重、单株粒重、单株粒数均呈正相关。（3）总体来说，50份材料的花期与单株粒数呈极显著正相关（r=0.412），生殖生长期和单株粒重呈极显著正相关（r=0.365）。关键词 大豆 生育期结构 产量Relationship of Grow Stage Structure and Yield of Estival Soybeans from South China Wu Guangxiang（College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangzhou, 510642, China）Abstract: 50 soybean materials of the five provinces are used: Guangdong, Guangxi, Hunan, Jiangxi, Sichuan. In the conventional cultivation conditions (3 repetitions, three lines for each subregion, 2.5m for each line, plant spacing 15 cm, line spacing 50cm).The objective of this study is to analyze the correlation between the structure of the growth period and character of yield . The results show that: (1) The grain weight per plant of late maturity material and grain number per plant of late maturity material are the most large; The flowering period of all growth period proportion of the early maturity material, and the flowering period of all growth period proportion of the middle maturity material, and the flowering period of all growth period proportion of late maturity materialall have positive correlation with grain number per plant; The reproductive growth period of the early maturity material, and the reproductive growth period of the middle maturity material, and the reproductive growth period of late maturity material have positive correlation with grain weight per 100 grains. (2) There is no significance of difference of all growth period and grain weight per plant of all group material of all province,but there are significance of difference between other character. It indicate that regional source has influence on expression of character;The flowering period of all growth period proportion of materials of Guangdong, Guangxi, Jiangxi have positive correlation with grain amount per plant, and them have negative correlation with grain weight per 100 grains.(3) On the whole，there is very significant positive correlation ( r=0.412*)between the flowering period of 50 soybean materials and grain amount per plant,and there is very significant positive correlation ( r=0.365*) between reproductive growth period and grain weight per 100 grains.Key words: Soybean Growth stage structure Yield目 录1 前言12 材料与方法22.1 供试材料22.2 试验方法22.3分析方法33 结果与分析33.1 根据生育期类型分析33.1.1不同生育期类型材料各性状的平均表现33.1.2 生育期结构与产量性状的相关分析53.2 根据材料省区来源分析53.2.1 各省区材料各性状的平均表现53.2.2各性状方差分析73.2.3 各性状间的关系分析74 讨论与结论10参 考 文 献11附 录12致 谢15华南农业大学本科生毕业论文成绩评定表31 前言中国是大豆的起源中心,大豆是我国分布最广的作物之一，几乎遍及全国。大豆起源于我国， 有5000 多年的种植历史，后来大豆的栽培技术由中国传到日本， 并经欧美等地传向世界，目前已成为一种世界性的主要作物。我国具有丰富的种质资源。中国各地保存的大豆地方品种约17000余份，野生大豆和半野生大豆5000余份，外国引进品种10000余份。大豆是典型的短日照作物，具有光周期特性。大豆受光照、温度等环境因子的影响较大, 不同生态地区所培育的品种( 系) 生物学特性有所不同。生育期是影响大豆产量和品质的因素之一，大豆在长期的演化过程中, 形成了适应不同生态条件的生态类型（王金陵，1981）。生育期是大豆最重要的生态性状。生育期相关性状是代表不同品种类型特点的主要生态特性（季道藩，1988）。生育期结构不仅包括生育期（出苗成熟）的长短，而且包括花期（出苗-开花），生殖生长期（开花-成熟）及各期占生育期的比例。大豆育成品种生育期结构的演变是长期产量选择的间接效应, 自觉地对生育期结构进行定向选择有可能提高大豆产量的选择效率（孙志强，田佩占，1990）。在同一条件下品种生育期长短的比较反映了品种生育期特点的遗传差异。一个品种的生育期性状决定了它在当地复种指数制度中的地位，是重要的育种目标性状。 受品种遗传稳定性的影响, 生育各期的相对长度是固定的。韩天富等在盆栽条件下研究表明延长生育前期长度均明显增加单株粒数和产量, 生育后期的延长有助于增加百粒重, 但不利于单株粒数和单株产量的提高（韩天富，盖钧镒，陈风云,等，1998） 。陈学珍等对夏播大豆生育期研究认为前期所占比重越大, 分化的花芽数越多, 单株荚数、单株粒数越多, 单株产量越高（陈学珍，李欣，谢皓，等，2004）。 Dumphy等（Dumphy E J, H anw ay J J, G reen D E.，1979）和Dav id等（David A R, Jam esH O, Charles P，1982） 的研究表明大豆生殖生长期持续时间越长, 产量就越高。Board等进一步对大豆源库关系的研究表明生殖生长期源强度改变对产量的影响远大于营养生长期源强度的改变（Board JE, H arvi lle B G，1998）。在一定的耕作条件下，大豆品种的生育期长短相对稳定，而在生育期结构方面则存在广泛的遗传多样性（王连钟，王金陵，1992）。目前我国大豆育种的主要问题是遗传基础狭窄，造成品种退化加快，经济寿命缩短（杨光宇，1985）。大豆既是粮食作物，又是最重要的油料作物。中国对进口大豆消费需求的迅猛增长态势不仅没有减缓，反而在近年国产大豆种植面积大幅锐减后变得更为疯狂，即使是政府强有力的限价或抛储政策进行干预，也很难改变这种长期稳定的依赖关系。毕竟中国13.7亿人口每年7000万吨的大豆消费量，相比美国3亿多人口每年5000万吨、巴西1.9亿人口每年4000万吨的大豆消费量来说，还有巨大的差距。即使考虑到饮食结构的差异，中国对大豆的消费需求仍有很大的增长潜力 。广东省是中国人口最多的省，对进口大豆的依赖尤其严重。据广州海关统计，2008 年18 月，广东进口大豆236.6 万t，价值14.9 亿美元，比去年同期分别增长7.2%和97.9%；进口均价为629.8 美元/t，大幅上涨84.6%（张辉，2008）。国际大豆的价格的波动已经成为影响我国粮油价格的重要因素之一。随着城乡人口结构的变化和居民生活水平的提高，今后我国植物油和豆粕消费需求总量将继续增长，在国内大豆产量减少的情况下，国内大豆产需缺口不断扩大，进口数量将进一步增加。品种在大豆增产中的作用已不容置疑，品种在大豆生产中的贡献率达30%以上，选育优质、抗病、高产的大豆品种是大豆科技和生产发展中的主旋律，受到世界各国的普遍重视。因此，在品种选育上要有新的突破， 就是要选育产量上有重大突破的超级品种。实现这个目标，必须提高育种技术水平，拓宽遗传基础。大豆是世界上食用油和食用蛋白的重要原料，国际大豆贸易非常活跃， 美国的转基因大豆冲击中国市场，国产大豆没有竞争力，面对这种境况，大豆育种工作者有责任也有义务迎难而上， 要不断提高我国的育种方法，紧跟时代步伐，为扩大国内大豆市场的供应，抑制大豆价格不断攀升，缓解国内压榨企业的成本压力，以防国内食用植物油价格的上涨，保障国内大豆产业的健康发展，培育优质、多抗、丰产，稳定及适应当地生态坏境条件的新品种。我们对来自我国五个省区常栽培的50份材料进行研究，分别分为三个生育期组和五个省区组来分析它们的花期、生育期、生殖生长期、单株粒重、单株粒数、百粒重的差异以及它们之间的相关性，旨在为广东大豆品种区划、引种、育种等提供科学理论依据。2 材料与方法2.1 供试材料 50份供试验材料，分别来自广东、广西、湖南、四川、江西，每个省区10份材料。每个材料都是在当地常种植的材料。2.2 试验方法 本试验于2011年7月播种于华南农业大学宁西试验田，试验采用随机区组设计，3次重复，3行区，行长2.5m，株距15cm,行距50cm。田间调查统计生育期（出苗期成熟期），花期（出苗开花）。成熟后，在每个小区中间行取连续10株测定单株粒数、单株粒重、百粒重。2.3分析方法（1）根据全生育期的长短将50份大豆材料分为三个生育期组，分别为早熟材料（全生育期100天）、中熟材料（100天全生育期110天）、晚熟材料（全生育期110天），分别为19份、15份、16份。（2）采用MicrosoftExcel2003软件分析各生育期组材料各性状的平均表现和标准误。（3）采用IBM SPSS Statistics19软件对不同生育期组材料各性状进行相关性分析。（4）将材料按省区来源分成五组，采用MicrosoftExcel2003各组材料各性状的平均表 现和标准误。（5）采用MicrosoftExcel2003软件对各省区材料各性状进行间进行方差分析。（6）采用IBM SPSS Statistics19软件对各省区材料各性状进行相关性分析。（7）采用IBM SPSS Statistics19软件对50份材料各性状进行相关性分析。3 结果与分析3.1 根据生育期类型分析3.1.1不同生育期类型材料各性状的平均表现 从表1可知，晚熟材料的花期、生殖生殖期、全生育期均最长，分别为45.8、69.0、114.8天，而早熟材料的最短，分别为35.1、55.2、90.3天。总体的花期、生殖生产期，全生育期分别为39.9、62.0、99.9天；早熟材料和中熟材料的花期占全生育期比例都是38.9%，晚熟材料的是39.9%，总体的是39.1%；早熟材料、中熟材料、晚熟材料的百粒重分别为15.7、15.5、15.4g，总体的是15.6g。晚熟材料百粒重的变幅和标准误都是最大。早熟材料、中熟材料、晚熟材料的单株粒重分别为21.2、25.7、27.4g，单株粒重的标准误分别为3.3、4.8、5.4。总体的单株粒重和单株粒重的标准误分别为24.4g和2.6。早熟材料、中熟材料、晚熟材料的单株粒数分别为146.6、170.0、218.7粒。晚熟材料单株粒数的变幅和标准误最大，为75.0529.6和65.5。 表1 不同生育期类型材料各性状的平均表现性状生育期早熟中熟晚熟总体平均值变幅平均值变幅平均值变幅平均值变幅全生育期/天90.34.179.099.0104.82.0100.0110.0114.81.5111.0118.099.95.979.0118.0花期/天35.12.329.044.040.72.432.048.045.82.635.052.039.92.029.052.0生殖生长/天55.23.347.066.064.13.155.075.069.02.863.083.062.02.647.083.0花期占全生育比例/%38.92.031.644.438.92.429.945.339.92.229.744.439.11.329.745.3百粒重/g15.73.39.633.215.52.76.627.215.44.94.731.715.62.04.733.2单株粒重/g21.23.36.029.525.74.815.845.927.45.417.350.624.42.66.050.6单株粒数/粒146.626.946.6235.0170.016.4112.2231.6218.765.575.0529.6173.123.746.6529.6 153.1.2 生育期结构与产量性状的相关分析由表2可知，早熟材料的全生育期与百粒重、单株粒重呈显著正相关，与单株粒数呈正相关。中熟材料的全生育期与百粒重，单株粒重呈正相关，与单株粒数呈负相关。晚熟材料的全生育期与百粒重、单株粒重、单株粒数呈负相关，相关系数分别为-0.111、-0.263、-0.254。总体的全生育期与百粒重、单株粒重、单株粒数的相关系数分别为0.115、0.402*、0.315*。说明全生育期在一定范围内，百粒重、单株粒重、单株粒数与生育期呈正相关，生育期超过一定范围，百粒重、单株粒重、单株粒数与生育期呈负相关。总体来说，生育期与百粒重、单株粒重、单株粒数均呈正相关。早期材料的花期与百粒重、单株粒重、单株粒数均呈正相关、相关系数分别为0.027、0.657*、0.577*。中熟材料和晚熟材料的花期与百粒重、单株粒重都呈负相关，与单株粒数呈不显著的正相关。总体的花期与百粒重呈负相关，与单株粒重的相关系数为0.274，与单株粒数呈极显著正相关（r=0.412*）。早熟材料和晚熟材料的生殖生长期与百粒重呈显著正相关，与单株粒重正相关，与单株粒数呈不显著负相关。晚熟材料的生殖生长期与百粒重、单株粒重、单株粒数的相关系数分别为0.054、-0.033、-0.255。总体的生殖生长期与百粒重、单株粒重、单株粒数均呈正相关，其中与单株粒重呈极显著正相关（r=0.365*）。3.2 根据材料省区来源分析 为了了解不同省区来源材料在广东省种植各性状的表现和生育期性状与产量性状的关系，以省区来源材料为组分析各性状的表现和各性状间的关系。3.2.1 各省区材料各性状的平均表现 由表3可知，广西材料的全生育期最长，为105天，其余四个省区来源材料的生育期相差不大。湖南材料的全生育期天数的标准误（SE=8.8）最大。广西材料的花期最长，为43.8天，江西材料的花期最短，为36.5天。江西材料的生殖生产期最长，为64.9天，广东材料的生殖生长期最短，为60.3天，相差4.6天。广西材料的花期占生育期比例最大，为41.7%，江西材料最小，为36.0%。在百粒重的比较中，江西材料最大，为20.6g，四川材料的最小，为12.2g，相差8.4g。广东材料百粒重的标准误达到4.0。四川、广西、广东、江西、湖南材料的单株粒重分别为19.8、23.5、24.8、26.7、27.0g。湖南材料的单株粒数以及单株粒数的标准误均是最大，分别为228.5个和65.9。广东材料的单株粒数最小，为143.2个。江西材料的单株粒数的标准误最小，为22.6。 表2 各生育期类型材料的各性状间的相关系数生育期性状全生育期花期生殖生长期花期占生育比例百粒重单株粒重全生育期1花期0.633*1生殖生长期0.836*0.1121早熟花期占生育比例0.0630.775*-0.4261百粒重0.534*0.0270.676*-0.2971单株粒重0.559*0.657*0.2870.505*0.476*1单株粒数0.1460.577*-0.1760.713*-0.3830.574*全生育期1花期0.0281生殖生长期0.618*-0.769*1中熟花期占生育比例-0.2910.948*-0.932*1百粒重0.421-0.2670.479*-0.3811单株粒重0.381-0.2090.408-0.3170.859*1单株粒数-0.0320.066-0.0720.063-0.3740.126全生育期1花期0.1101生殖生长期0.418-0.857*1晚熟花期占生育比例-0.1120.975*-0.950*1百粒重-0.111-0.1220.054-0.1081单株粒重-0.263-0.113-0.033-0.0640.5181单株粒数-0.2540.135-0.2550.201-0.698*-0.018全生育期1花期0.747*1生殖生长期0.859*0.301*1总体花期占生育比例0.0220.679*-0.490*1百粒重0.115-0.1090.249-0.297*1单株粒重0.402*0.2740.365*-0.0170.537*1单株粒数0.315*0.412*0.1350.278-0.558*0.208 表3 各省区材料各性状的平均表现省份全生育期/天花期/天生殖生长期/天花期占生育期比例百粒重/g单株粒重/g单株粒数/个广东100.87.140.53.660.34.240.21.719.14.024.82.1143.223.9广西105.04.143.82.761.23.241.71.912.61.323.52.4190.826.3湖南101.88.840.33.761.56.639.82.313.33.227.06.1228.565.9江西101.44.436.52.464.93.936.02.220.63.526.76.6130.722.6四川100.57.538.43.762.14.338.11.412.22.019.82.5172.528.73.2.2各性状方差分析 对各省区材料的性状进行方差分析,结果如表4所示,各省区材料间的全生育期和单株粒重的差异都没有达到显著。以省区组材料比较中，差异达到显著最多的性状是百粒重，其次是单株粒数，再次是花期占生育期比例。广西材料的百粒重、单株粒重与广东材料的有显著差异，P值分别为0.012和0.025。湖南材料的单株粒数和广东材料的差异达到显著（P=0.039）。虽然江西材料的产量性状和广东材料的没有显著差异，但是花期占生育期比例有显著差异（P=0.016）。四川材料的百粒重和广东材料的有差异（P=0.011）。湖南材料和广西材料各性状的差异都未达到显著，湖南材料和四川材料各性状的差异也不达到显著差异。广西材料和江西材料的花期占生育期比例、百粒重、单株粒重均达到极显著差异。广西材料和四川材料只有花期占生育期比例的差异达到显著，其他性状的差异没有达到显著。湖南材料和江西材料的百粒重、单株粒数都有显著差异，但是单株粒重没有显著差异。江西材料和四川材料的百粒重达到了极显著差异（P=0.001*），但是单株粒数和单株粒重都没有达到显著差异。3.2.3 各性状间的关系分析由表5可知，五个省区来源材料的全生育期与单株粒重、单株粒数均呈正相关，其中，广西材料的全生育期与单株粒数呈显著相关（r=0.682*）。江西材料的全生育期与单株粒重达到极显著相关（r=0.791*）。四川材料的全生育期与单株粒重呈显著相关，相关系数为0.704*。广东、江西、四川省区来源材料的全生育期与百粒重呈正相关，其中江西的达到显著性相关（r=0.732*）。五个省区来源材料的花期与单株粒重、单株粒数都是正相关。广东、广西材料的花期与单株粒重的关系很小，分别为0.029、0.031。四川材料的花期与单株粒重呈显著正相关（r=0.709*）。广东、广西、湖南材料的花期与百粒重呈负相关。相关系数分别为-0.109、-0.401、-0.057。江西和四川材料的花期与百粒重呈正相关，相关系数分别为0.213和0.414。表4 各省区材料各性状间方差分析省份材料性状广东材料广西材料湖南材料江西材料四川材料花期占全生育期比例0.2670.8160.016*0.11生育期0.3610.8730.8970.958广东材料百粒重0.012*0.0540.6060.011*单株粒重0.4770.5410.6320.134单株粒数0.025*0.039*0.4960.168花期占全生育期比例0.2480.002*0.012*生育期0.5540.2870.348广西材料百粒重0.1260.001*0.739单株粒重0.3470.4260.072单株粒数0.3450.005*0.4花期占全生育期比例0.050.283生育期0.4910.839湖南材料百粒重0.011*0.595单株粒重0.9390.065单株粒数0.019*0.171花期占全生育期比例0.174生育期0.851江西材料百粒重0.001*单株粒重0.095单株粒数0.051 广东、江西、四川材料的生殖生长期与百粒重的相关系数都为正，分别为0.473、0.685*、0.323。广西和湖南来源材料的生殖生长期与百粒重呈负相关，相关系数分别为-0.238和-0.089。五个省区来源材料的生殖生长期与单株粒重均呈正相关。除了广东材料生殖生长期与单株粒数呈负相关，其他省区的都呈正相关。 广东、广西、湖南材料的花期占生育比例百粒重都呈负相关。广西、广东来源材料花期占生育期比例与单株粒重呈负相关。 每个省区来源材料百粒重与单株粒重的相关系数均大于单株粒数与单株粒数的相关系数。这说明增加百粒重更容易提高产量。表5 各省区来源材料各性状间的相关系数省区性状全生育期花期生殖生长期花期占生育比例百粒重单株粒重全生育期1花期0.894*1生殖生长期0.920*0.646*1广东花期占生育比例0.2280.640*-0.1731百粒重0.222-0.1090.473-0.6151单株粒重0.2610.0290.419-0.3610.2691单株粒数0.0360.257-0.1640.507-0.820*0.260全生育期1花期0.634*1生殖生长期0.760*0.021广西花期占生育比例-0.0230.758*-0.666*1百粒重-0.445-0.401-0.238-0.1261单株粒重0.2050.0310.239-0.1390.5111单株粒数0.682*0.5580.4130.119-0.6230.310全生育期1花期0.726*1生殖生长期0.922*0.4041湖南花期占生育比例-0.3160.422-0.657*1百粒重-0.098-0.057-0.0890.0271单株粒重0.3770.3800.2880.0130.711*1单株粒数0.4240.4890.2890.122-0.5680.101全生育期1花期0.4551生殖生长期0.834*-0.1111江西花期占生育比例-0.2410.753*-0.735*1百粒重0.732*0.2130.685*-0.3181单株粒重0.791*0.5330.5530.0200.755*1单株粒数0.3450.5830.0340.4210.0270.663*全生育期1花期0.931*1生殖生长期0.950*0.771*1四川花期占生育比例0.4020.706*0.0971百粒重0.3880.4140.3230.3031单株粒重0.704*0.709*0.6230.3960.3881单株粒数0.2490.2210.2460.042-0.686*0.3714 讨论与结论虽然单株粒重最高的是晚熟材料，但是晚熟材料单株粒重与全生育期的相关系数为负（r=0.263)。说明从提高产量的角度来说，不是全生育期越长越好。在广东地区引进、选择品种时，要考虑生育期长短与产量性状的关系，要引进、选育全生育大约在110天的品种。早、中、晚熟材料的花期、花期占生育期比例与单株粒数均呈正相关。在选育新品种时，若以花期、花期占生育期比例进行直接选择，可望获得多粒品种。 早、中、晚熟材料的生殖生长期与百粒重均呈正相关。在选育新品种时，若以生殖生长期直接选择，可望获得大粒品种。各省区来源材料的方差分析发现，除了生育和单株粒重的差异都没有达到显著，其它性状都有显著差异，这说明地区来源对大豆性状表现有一定的影响。广东、广西、江西材料花期占生育期比例与单株粒数的呈正相关，但与百粒重呈负相关，所以单株粒重并没随花期占生育期比例变大而提高。湖南、四川材料的花期占生育期比例与单株粒数、单株粒重、单株粒重呈正相关。所以在广东地区若以花期直接引进种，还要考虑地区来源。总体说来，50份材料的生殖生长期和单株粒重呈极显著正相关（r=0.365*）。这和Dumphy等和David等 研究表明的大豆生殖生长期持续时间越长, 产量就越高这一结论完全一致。50份材料的花期与单株粒数呈极显著正相关（r=0.412*），与单株粒重也呈正相关（r=0.274）。这与陈学珍等对夏播大豆生育期研究认为花期所占比重越大, 分化的花芽数越多, 单株荚数、单株粒数越多, 单株产量越高的结论一致。 参 考 文 献陈学珍, 谢皓, 李欣, 等. 夏播大豆生育期结构对农艺性状的影响J . 华北农学报, 2004, 19(3) : 26- 30.韩天富, 盖钧镒, 陈风云, 等. 生育期结构不同的大豆品总的光,周期反应和农艺性状J . 作物学报, 1998, 24 (5):550- 556.季道藩.遗传学.北京:中国农业出版社，1998:120-125.苏黎, 宋书宏, 孙满柱, 等. 不同结荚习性大豆主要农艺性状与单株产量的比较研究J . 辽宁农业科学, 1997, (3) : 11-13.孙志强, 田佩占, 王继安. 东北大豆品种生育期结构的初步分析J . 大豆科学, 1990, 8 (3) : 261- 289. 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