基于GT双标图对小麦新品系的分类评价

doi:10.13304/j.nykjdb.2023.0097

中国农业科技导报 ›› 2024, Vol. 26 ›› Issue (7): 14-24.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2023.0097

基于GT双标图对小麦新品系的分类评价

孙宪印¹(), 牟秋焕¹, 米勇¹, 吕广德¹, 亓晓蕾¹, 孙盈盈¹, 尹逊栋¹, 王瑞霞¹, 吴科¹, 钱兆国¹, 赵岩²(), 高明刚³()

^1.泰安市农业科学院, 山东泰安 27100
^2.山东农业大学农学院, 山东泰安 271018
^3.潍坊学院, 山东潍坊 261061

收稿日期:2023-02-15 接受日期:2023-05-30 出版日期:2024-07-15 发布日期:2024-07-12
通讯作者: 赵岩,高明刚
作者简介:孙宪印E-mail：sunxianyin2005@sina.com
基金资助:
国家小麦产业技术体系项目(CARS-03-61);山东省重点研发计划项目(2018GNC2302);山东省现代农业产业技术体系育种岗位专家项目(SDAIT-01-04);山东省农业良种工程项目(2019LZGC010);泰安市科技发展计划项目(2019NS078)

Classification and Evaluation of New Wheat Lines Based on GT Biplot

Xianyin SUN¹(), Qiuhuan MU¹, Yong MI¹, Guangde LYU¹, Xiaolei QI¹, Yingying SUN¹, Xundong YIN¹, Ruixia WANG¹, Ke WU¹, Zhaoguo QIAN¹, Yan ZHAO²(), Minggang GAO³()

^1.Taian Academy of Agricultural Science，Shandong Tai’an 271000，China
^2.College of Agronomy，Shandong Agricultural University，Shandong Tai’an 271018，China
^3.Weifang University，Shandong Weifang 261061，China

Received:2023-02-15 Accepted:2023-05-30 Online:2024-07-15 Published:2024-07-12
Contact: Yan ZHAO,Minggang GAO

摘要/Abstract

摘要：

为了从产量、品质方面准确评价旱肥地试验小麦新品系，以2020—2021年连续2年参加国家黄淮冬麦区旱地组多点比较试验的26份新品系为材料，应用多元统计方法分析了大田条件下2年间产量和品质性状的变化。结果表明：26份品系的产量和品质性状2年变异系数分别为2.0%~74.2%和2.1%~95.1%，变异较大，变异系数大小顺序依次为稳定时间>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率=单位面积产量>容重；相关分析表明，2年产量与品质性状存在负相关关系，稳定时间均与蛋白质含量、吸水量正相关，稳定时间与产量负相关，其中稳定时间与蛋白质含量相关系数均较高。在相关分析的基础上，采用聚类分析方法将2年中26份小麦参试品系聚为4类，并在主成分品种、性状（genotype by trait， GT）双标图（biplot）和聚类图中进行展示，聚类结果与新品系的实际表现一致，其中‘泰科麦4835’‘洛旱35’‘农大162’‘山农611436’连续2年划为同一类型，表现为产量较高、品质优良。该研究结果可为参试新品系的合理评价和推广应用提供理论依据。

关键词: 小麦新品系, 主成分分析, GT双标图, 聚类分析, 产量, 品质性状

Abstract:

In order to comprehensively and accurately evaluate the new wheat lines in drought-rich land experiment， 26 wheat lines participating in the National Dryland Group multi-point comparative experiment from 2020 to 2021 were selected as the materials. Multivariate statistical methods were used to analyze the changes of yield and quality traits under field conditions during the 2 years. The results showed that the 2-year variation coefficients of yield and quality traits of 26 new lines were 2.0%~74.2% and 2.1%~95.1%， respectively. The variation coefficients from high to low were stable time > wet gluten content > protein content > water absorption = yield per unit area > bulk density； correlation analysis showed that there was a negative correlation between yield and quality traits in 2 years. The stable time was positively correlated with protein content and water absorption， but negatively with yield. The correlation coefficient between stable time and protein content was higher in 2 years. Based on the correlation analysis， 26 new wheat lines in 2 years were grouped into 4 categories by cluster method. The results of clustering were shown in Genotype by trait （GT） biplot and cluster plot， respectively. The clustering results were consistent with the actual performance of the new lines. ‘Taikemai 4835’ ‘Luohan 35’ ‘Nongda 162’ and ‘Shannong 611436’ were divided into the same type for consecutive 2 years， and these lines were characterized by high yield and good quality. Above results provided theoretical basis for the rational evaluation and popularization of the new wheat lines.

Key words: new wheat lines, principal component analysis, genotype by trait biplot, cluster analysis, yield, quality character

中图分类号:

S512

孙宪印, 牟秋焕, 米勇, 吕广德, 亓晓蕾, 孙盈盈, 尹逊栋, 王瑞霞, 吴科, 钱兆国, 赵岩, 高明刚. 基于GT双标图对小麦新品系的分类评价[J]. 中国农业科技导报, 2024, 26(7): 14-24.

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图/表 7

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编号Code	品系名称Line name	编号Code	品系名称Line name
V1	JK64628	V14	西农908 Xinong 908
V2	泰科麦4835 Taikemai 4835	V15	西农711 Xinong 711
V3	山农678 Shannong 678	V16	西农712 Xinong 712
V4	山农442 Shannong 442	V17	西农1109 Xinong 1109
V5	山农611436 Shannong 611436	V18	阳光588 Yangguang 588
V6	山农F3530 Shannong F3530	V19	农大162 Nongda 162
V7	河农8178 Henong 8178	V20	CA16087
V8	衡H1914 Heng H1914	V21	国科11号 Guoke 11
V9	石17T5252 Shi 17T5252	V22	品育8177 Pinyu 8117
V10	长优173 Changyou 173	V23	运旱1923 Yunhan 1923
V11	西农631 Xinong 631	V24	BC17PT161
V12	渭麦15号 Weimai 15	V25	洛旱34 Luohan 34
V13	秦育5号 Qinyu 5	V26	洛旱35 Luohan 35

编号Code	品系名称Line name	编号Code	品系名称Line name
V1	JK64628	V14	西农908 Xinong 908
V2	泰科麦4835 Taikemai 4835	V15	西农711 Xinong 711
V3	山农678 Shannong 678	V16	西农712 Xinong 712
V4	山农442 Shannong 442	V17	西农1109 Xinong 1109
V5	山农611436 Shannong 611436	V18	阳光588 Yangguang 588
V6	山农F3530 Shannong F3530	V19	农大162 Nongda 162
V7	河农8178 Henong 8178	V20	CA16087
V8	衡H1914 Heng H1914	V21	国科11号 Guoke 11
V9	石17T5252 Shi 17T5252	V22	品育8177 Pinyu 8117
V10	长优173 Changyou 173	V23	运旱1923 Yunhan 1923
V11	西农631 Xinong 631	V24	BC17PT161
V12	渭麦15号 Weimai 15	V25	洛旱34 Luohan 34
V13	秦育5号 Qinyu 5	V26	洛旱35 Luohan 35

年份Year	参数Parameter	产量 Yield/（kg·hm^-2）	容重 Test weight /（g·L^-1）	蛋白质含量Protein content/%	湿面筋含量 Wet gluten content/%	吸水量 Water absorption / （mL·100 g^-1）	稳定时间Stability time/min
2020	平均值Mean	5 735.25	817.38	14.08	32.43	61.29	4.42
	极差Range	931.8	71.00	3.58	12.6	10.01	13.6
	标准差SD	220.8	17.76	1.07	3.32	2.35	3.25
	变异系数CV/%	0.04	0.02	0.08	0.1	0.04	0.74
2021	平均值Mean	5 732.1	821.42	14.39	34.2	61.1	5.69
	极差Range	806.1	75.02	5.47	13.4	9.2	23.2
	标准差SD	166.35	19.49	1.41	3.71	2.13	5.38
	变异系数CV/%	0.03	0.02	0.11	0.11	0.03	0.95
变化量 Change	平均值差 Difference of mean	-3.15	4.04	0.31	1.76	-0.19	1.27
变化量 Change	P值P value	0.938 5	0.699 4	0.104 0	0.032 0^*	0.695 5	0.051 7

年份Year	参数Parameter	产量 Yield/（kg·hm^-2）	容重 Test weight /（g·L^-1）	蛋白质含量Protein content/%	湿面筋含量 Wet gluten content/%	吸水量 Water absorption / （mL·100 g^-1）	稳定时间Stability time/min
2020	平均值Mean	5 735.25	817.38	14.08	32.43	61.29	4.42
	极差Range	931.8	71.00	3.58	12.6	10.01	13.6
	标准差SD	220.8	17.76	1.07	3.32	2.35	3.25
	变异系数CV/%	0.04	0.02	0.08	0.1	0.04	0.74
2021	平均值Mean	5 732.1	821.42	14.39	34.2	61.1	5.69
	极差Range	806.1	75.02	5.47	13.4	9.2	23.2
	标准差SD	166.35	19.49	1.41	3.71	2.13	5.38
	变异系数CV/%	0.03	0.02	0.11	0.11	0.03	0.95
变化量 Change	平均值差 Difference of mean	-3.15	4.04	0.31	1.76	-0.19	1.27
变化量 Change	P值P value	0.938 5	0.699 4	0.104 0	0.032 0^*	0.695 5	0.051 7

指标性状Index character	2020				2021
指标性状Index character	主成分1 PC1	主成分2 PC2	主成分3 PC3	主成分4 PC4	主成分1 PC1	主成分2 PC2	主成分3 PC3	主成分4 PC4
产量Yield	0.44	0.22	0.62	0.17	0.38	0.39	0.11	0.58
容重Test weight	0.37	0.33	-0.24	0.75	0.42	0.37	-0.34	0.25
蛋白质含量Protein content	-0.57	0.16	0.09	0.33	-0.57	0.32	0.16	0.14
湿面筋含量Wet gluten	-0.49	-0.28	0.27	0.49	-0.48	-0.11	0.09	0.66
吸水量Water absorption	-0.28	0.53	0.57	-0.17	-0.23	-0.15	-0.91	0.11
稳定时间Stability time	-0.17	0.68	-0.39	-0.16	-0.27	0.76	-0.12	-0.36
标准差Standard deviation	1.58	1.24	0.94	0.84	1.58	1.09	0.98	0.90
贡献率Contribution rate/%	41.83	25.50	14.59	11.88	41.67	19.72	16.08	13.62
累计贡献率Cumulative contribution rate/%	41.83	67.33	81.92	93.80	41.67	61.39	77.47	91.08

基于GT双标图对小麦新品系的分类评价

Classification and Evaluation of New Wheat Lines Based on GT Biplot

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Metrics

年份 Year	类别 Class	品系数 Line number	产量Yield/（kg·hm^-2）	容重Test weight / （g·L^-1）	蛋白质含量 Protein content/%	湿面筋含量 Wet gluten /%	吸水量 Water absorption/ （mL·100 g^-1）	稳定时间 Stability time/ min	品系编号 Line code
2020	Ⅰ	2	360.94	804.50	16.00	32.20	64.95	12.25	V10、V21
	Ⅱ	5	399.12	832.00	13.30	28.78	62.10	6.70	V2、V5、V15、V19、V26
	Ⅲ	10	379.54	812.90	14.69	35.42	62.14	3.71	V1、V3、V4、V12、 V14、V16、V22、 V23、V24、V25
	Ⅳ	9	380.90	817.11	13.40	31.20	59.09	2.21	V6、V7、V8、V9、V11、 V13、V17、V18、V20
2021	Ⅰ	1	348.78	779.00	17.11	40.10	65.50	13.70	V10
	Ⅱ	5	391.06	839.80	15.05	32.76	61.32	13.14	V2、V5、V19、V21、V26
	Ⅲ	11	379.36	808.36	14.96	35.94	60.60	4.28	V1、V6、V12、V13、 V14、V15、V18、V20、 V22、V24、V25
	Ⅳ	9	384.29	831.89	13.01	32.21	61.10	2.38	V3、V4、V7、V8、V9、 V11、V16、V17、V23

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