新春系列不同小麦品种品质性状的分析与评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0380

摘要/Abstract

摘要：

为了探究新疆不同春小麦品种的品质特性,建立可靠的小麦品质评价体系,为新疆春小麦品质综合表现较为突出的品种的推广、选育及大规模的品质评价奠定基础。以9个新春系列小麦品种为试验材料,对其品质相关的14个指标进行测定,运用相关性分析、主成分分析和聚类分析方法对其品质进行分析和综合评价。结果表明利用相关性分析,14个单项测定指标之间存在或大或小的相关性,从而导致它们所提供的信息发生部分重叠;进一步通过主成分分析将14个单项指标转化为5个相互独立的综合指标,5个主成分的累计方差贡献率达94.46%,涵盖了原始测定指标所携带的绝大部分信息;通过隶属函数分析结合权重系数,得到不同小麦品质的综合评价值（D值）;最后,通过聚类分析将9个小麦品种按品质优劣划分为3种类型,其中品质一般的1个品种,品质良好的4个品种,品质优的4个品种。‘新春37号’、‘新春41号’和‘新春38号’品质综合表现较为突出,可为新疆优质春小麦品种选育提供参考依据。

关键词: 新疆, 小麦, 新春系列小麦品种, 品质, 主成分分析, 聚类分析, 综合评价

Abstract:

The objectives are to explore the quality characteristics of different spring wheat varieties in Xinjiang, establish a reliable quality evaluation system for wheat, and lay a foundation for the promotion, breeding and large-scale quality evaluation of Xinjiang spring wheat varieties with outstanding comprehensive performance. Nine accessions of spring wheat lines were used as experimental materials, fourteen quality-related indexes were determined, and the wheat qualities were analyzed and comprehensively evaluated by correlation analysis, principal component analysis and cluster analysis. The results showed that there was a large or small correlation between the fourteen single indexes, which led to the partially overlapped information. Fourteen single indexes were further classified into five independent comprehensive indexes by principal component analysis. The cumulative variance contribution rate of the five principal component was 94.46%, which covered most of information carried by the original measurement indexes; According to membership function analysis combined with weight coefficient, the comprehensive evaluation value (D value) of different wheat varieties’ quality were obtained. Finally, the nine wheat varieties were divided into three types according to their quality by cluster analysis. Among them, there was one variety with general quality, four varieties with good quality and four varieties with high quality. The comprehensive quality performance of ‘Xinchun 37’, ‘Xinchun 41’ and ‘Xinchun 38’ is relatively outstanding, which can provide reference for selection and breeding of high-quality spring wheat varieties in Xinjiang.

Key words: Xinjiang, wheat, Xinjiang spring wheat varieties, quality, principal component analysis, cluster analysis, comprehensive evaluation

中图分类号:

S512.1+2

雷建峰, 苏丽丽, 赫云建, 周桂玲, 代培红. 新春系列不同小麦品种品质性状的分析与评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(14): 9-14.

Lei Jianfeng, Su Lili, He Yunjian, Zhou Guiling, Dai Peihong. Quality Characters of Wheat Varieties in Spring Series: Analysis and Evaluation[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(14): 9-14.

图/表 6

参考文献 26

[1]	赵广才, 常旭虹, 王德梅, 等. 中国小麦生产发展潜力研究报告[J]. 作物杂志, 2012(3):1-5.
[2]	何中虎, 庄巧生, 程顺和, 等. 中国小麦产业发展与科技进步[J]. 农学学报, 2018,8(1):99-106.
[3]	张勇, 郝元峰, 张艳, 等. 小麦营养和健康品质研究进展[J]. 中国农业科学, 2016,49(22):4284-4298.
[4]	王瑞军, 宁新民. 春小麦新春6号不完善粒分析[J]. 种子, 2016,35(1):130-131.
[5]	孙彩玲, 曲辉英, 吕建华, 等. 基于主成分和聚类分析的山东省区试小麦品种系品质的综合评价[J]. 山东农业大学学报:自然科学版, 2014,45(4):545-551,558.
[6]	姚大年, 李保云, 朱金宝, 等. 小麦品种主要淀粉性状及面条品质预测指标的研究[J]. 中国农业科学, 1999,32(6):84-88.
[7]	Guttieri M J, Ahmad R, Stark J C, et al. End-use quality of six hardred spring wheat cultivars at different irrigation levels[J]. Crop Science, 2000,40:631-635. doi: 10.2135/cropsci2000.403631x URL
[8]	李宗智, 孙馥亭, 张彩英, 等. 不同小麦品种品质特性及其相关性的初步研究[J]. 中国农业科学, 1990,23(6):35-41.
[9]	王瑞霞, 张春花, 孙玉霞, 等. 周口生态区12个芝麻新品种主要农艺性状的相关分析[J]. 作物研究, 2019,33(6):549-553.
[10]	陈文化, 寻培之, 冯春水. 杂交水稻籽粒比重与产量品质性状相关分析及其在育种中的应用[J]. 中国农学通报, 2019,35(26):1-5.
[11]	韩小孩, 张耀辉, 孙福军, 等. 基于主成分分析的指标权重确定方法[J]. 四川兵工学报, 2012,33(10):124-126.
[12]	屠万倩, 张钰, 李桂本, 等. 正交试验-主成分分析法优选牛膝醋制工艺[J]. 中药新药与临床药理, 2020,31(8):990-994.
[13]	魏常敏, 周文伟, 许卫猛, 等. 基于主成分和灰色关联度分析的鲜食糯玉米组合综合评价[J]. 贵州农业科学, 2020,48(7):9-13.
[14]	王谧, 王芳, 王舰. 应用隶属函数法对马铃薯进行抗旱性综合评价[J]. 云南农业大学学报, 2014,29(4):476-481.
[15]	田艺心, 曹鹏鹏, 高凤菊. 基于主成分、隶属函数和聚类分析的大豆耐盐性综合评价[J]. 山东农业科学, 2020,52(4):16-22.
[16]	张婷, 郭勤卫, 刘慧琴, 等. 基于隶属函数法的辣椒苗期耐冷性综合评价[J]. 江西农业学报, 2020,32(4):49-55.
[17]	戴海芳, 武辉, 阿曼古丽·买买提阿力等.不同基因型棉花苗期耐盐性分析及其鉴定指标筛选[J]. 中国农业科学, 2014,47(7):1290-1300.
[18]	叶柳婷, 蔡庆群, 丘振文. 不同产地马齿苋高效液相指纹图谱的建立及其聚类分析[J]. 食品安全质量检测学报, 2020,11(14):4653-4660.
[19]	李晓航, 王映红. 基于秩相关和聚类分析的小麦品质分析[J]. 中国农学通报, 2020,36(19):141-144.
[20]	雷加荣, 余敖, 杜小英, 等. 绵阳系列小麦品种(系)产量和品质性状的分析与评价[J]. 中国农学通报, 2015,31(3):82-87.
[21]	要燕杰, 高翔, 李晓燕, 等. 小麦品质指标与面团流变学特性的相关和多元回归分析[J]. 华北农学报, 2013(28):147-154.
[22]	武辉, 侯丽丽, 周艳飞, 等. 不同棉花基因型幼苗耐寒性分析及其鉴定指标筛选[J]. 中国农业科学, 2012,45(9):1703-1713.
[23]	管志勇, 滕年军, 陈素梅, 等. 种菊花近缘种属植物的耐盐性比较[J]. 中国农业科学, 2010,43(4):787-794.
[24]	吴殿廷, 吴迪. 用主成分分析法作多指标综合评价应该注意的问题[J]. 数学的实践与认识, 2015,45(20):144-150.
[25]	蔡金华, 杨阳, 单延博, 等. 35份小麦种质资源品质性状的主成分和聚类分析[J]. 浙江农业科学, 2017,58(5):758-760.
[26]	邹学校, 侯喜林, 戴雄泽, 等. 辣椒地方品种的主成分分析及数量分类[J]. 湖南农业大学学报:自然科学版, 2004,30(3):243-246.

品种	审定年份	品种类型	生育期/d
新春6号	1993	中早熟	83~93
新春26号	2007	中早熟	90~100
新春29号	2008	中晚熟	103~113
新春31号	2009	中早熟	85~103
新春35号	2011	中熟	105
新春37号	2012	中早熟	90~100
新春38号	2012	中早熟	84~94
新春39号	2012	中早熟	91~93
新春41号	2013	中早熟	83~93

品种	审定年份	品种类型	生育期/d
新春6号	1993	中早熟	83~93
新春26号	2007	中早熟	90~100
新春29号	2008	中晚熟	103~113
新春31号	2009	中早熟	85~103
新春35号	2011	中熟	105
新春37号	2012	中早熟	90~100
新春38号	2012	中早熟	84~94
新春39号	2012	中早熟	91~93
新春41号	2013	中早熟	83~93

品种	粗蛋白质	湿面筋	籽粒水分	面粉出粉率	降落数值	吸水量	面团形成时间	面团稳定时间	弱化度	最大拉伸阻力	恒定变形拉伸阻力	延伸性	能量（面积）	Rm/E 比值
新春6号	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
新春26号	1.046	0.949	1.010	0.927	1.083	0.962	1.250	1.207	1.181	0.752	0.825	0.904	0.631	0.833
新春29号	0.968	1.080	0.969	0.948	0.975	1.061	0.875	0.586	1.181	0.441	0.522	1.096	0.512	0.417
新春31号	0.977	0.853	0.990	0.973	1.029	0.990	1.375	2.207	0.556	1.009	1.018	0.904	0.863	1.167
新春35号	0.823	0.709	0.948	0.947	0.835	0.938	0.625	0.862	1.528	0.772	0.872	0.847	0.663	0.917
新春37号	1.023	0.896	1.010	0.997	0.920	1.024	3.550	4.448	0.347	1.094	0.883	1.141	1.124	1.000
新春38号	1.031	0.845	0.959	0.979	0.884	0.995	2.050	2.552	0.667	1.260	1.182	1.040	1.319	1.250
新春39号	0.944	0.837	0.948	0.979	1.049	1.031	1.500	1.241	0.694	0.901	1.000	0.870	0.755	1.083
新春41号	0.966	0.819	1.010	0.965	1.013	1.000	1.625	1.931	0.764	1.253	1.285	1.017	1.371	1.250

品种	粗蛋白质	湿面筋	籽粒水分	面粉出粉率	降落数值	吸水量	面团形成时间	面团稳定时间	弱化度	最大拉伸阻力	恒定变形拉伸阻力	延伸性	能量（面积）	Rm/E 比值
新春6号	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000	1.000
新春26号	1.046	0.949	1.010	0.927	1.083	0.962	1.250	1.207	1.181	0.752	0.825	0.904	0.631	0.833
新春29号	0.968	1.080	0.969	0.948	0.975	1.061	0.875	0.586	1.181	0.441	0.522	1.096	0.512	0.417
新春31号	0.977	0.853	0.990	0.973	1.029	0.990	1.375	2.207	0.556	1.009	1.018	0.904	0.863	1.167
新春35号	0.823	0.709	0.948	0.947	0.835	0.938	0.625	0.862	1.528	0.772	0.872	0.847	0.663	0.917
新春37号	1.023	0.896	1.010	0.997	0.920	1.024	3.550	4.448	0.347	1.094	0.883	1.141	1.124	1.000
新春38号	1.031	0.845	0.959	0.979	0.884	0.995	2.050	2.552	0.667	1.260	1.182	1.040	1.319	1.250
新春39号	0.944	0.837	0.948	0.979	1.049	1.031	1.500	1.241	0.694	0.901	1.000	0.870	0.755	1.083
新春41号	0.966	0.819	1.010	0.965	1.013	1.000	1.625	1.931	0.764	1.253	1.285	1.017	1.371	1.250

指标	粗蛋白质	湿面筋	籽粒水分	面粉出粉率	降落数值	吸水量	面团形成时间	面团稳定时间	弱化度	最大拉伸阻力	恒定变形拉伸阻力	延伸性	能量（面积）	Rm/E比值
粗蛋白质	1
湿面筋	0.57	1
籽粒水	0.6	0.34	1
面粉出粉率	0.23	0.01	0.1	1
降落数值	0.45	0.42	0.44	-0.15	1
吸水量	0.32	0.61	-0.01	0.37	0.23	1
面团形成时间	0.51	-0.06	0.37	0.54	-0.15	0.29	1
面团稳定时间	0.43	-0.19	0.39	0.54	-0.23	0.13	0.96^**	1
弱化度	-0.55	0.02	-0.31	-0.69^*	-0.17	-0.44	-0.81^**	-0.81^**	1
最大拉伸阻力	0.29	-0.46	0.28	0.6	-0.12	-0.16	0.55	0.63	-0.66^*	1
恒定变形拉伸阻力	0.11	-0.57	0.14	0.41	0.01	-0.29	0.24	0.32	-0.45	0.93^**	1
延伸性	0.52	0.53	0.38	0.4	-0.21	0.63	0.6	0.52	-0.42	0.16	-0.13	1
能量(面积）	0.35	-0.29	0.33	0.59	-0.19	0.01	0.57	0.62	-0.62	0.95^**	0.84^**	0.42	1
Rm/E比值	0.11	-0.64^*	0.1	0.48	-0.03	-0.32	0.35	0.46	-0.56	0.93^**	0.96^**	-0.19	0.78^**	1