甘薯主要数量性状的因子分析及聚类分析.doc

1、甘薯主要数量性状的因子分析p 及聚类分析p 【摘要】：p ：对17份甘薯种质资的9个主要数量性状进行因子分析p 和聚类分析p 。结果表明，前3个公因子的累计方差贡献率达88.98，反映了所有性状绝大部分信息，薯块产量、茎粗、茎分枝数为产量因子；茎叶产量、叶片大小为叶片因子；节间长、最长蔓长为藤蔓因子。根据各种质资在各公因子上的得分值，将种质资聚为5大类。云薯46、云薯48、京杂4号的产量和淀粉含量均相对较高，具有一定的开发利用价值；云薯116、云薯122产量最高，可作为以收获鲜薯为主的种质资加以利用；云薯J-4、川山紫、脱毒一号茎叶产量高，以收获地上部为主；云薯J-10、云薯J-2、云薯J-7

2、、甘心红薯淀粉含量高，适用于加工淀粉、酒精。【关键词】：p ：甘薯；数量性状；因子分析p ；聚类分析p 甘薯Ipomoea batatas （L.） Lam.是旋花科甘薯属的一个重要栽培作物，广泛种植于100多个国家，约有500多个种，是世界上重要的粮食、饲料、工业原料及新型能用块根作物，总产量在世界粮食生产中位列第71，2。由于云南省光、热条件或土地资都具有发展甘薯生产的巨大潜力，且甘薯种植历史悠久，造就了丰富多彩的云南甘薯地方品种资。据调查，全省现有甘薯地方品种40多个，均具有独特的优良性状，可作为杂交亲本之用。目前生产上种植的甘薯品种繁多，而优良品种少，造成“多、杂、老、少”的现象，且一

3、些品种已经严重退化。云南甘薯良种缺乏已严重制约了甘薯生产的进一步发展3。为此，以从云南及国外收集到的17份甘薯种质资为材料，对其农艺性状、产量和淀粉含量等9个主要数量性状进行因子分析p 和聚类分析p ，了解各种质资间的遗传差异，以期为甘薯生产中资选择及品种选育提供依据。1材料与方法1.1试验材料供试材料为收集自云南各地及国外的17份甘薯种质资，分别为云薯46、云薯48、云薯112、云薯116、云薯122、云薯J-2、云薯J-4、云薯J-7、云薯J-10、京杂4号、灰薯、南薯88、台湾薯、川山紫、脱毒一号、甘心红薯、徐91-54-1。1.2试验方法试验于2021年411月在云南农业大学教学试验农

4、场进行。5月20日栽插，随机区组排列，3次重复。株距25 cm，垄距55 cm，密度 4 850株/667 m2。9月上旬，即甘薯进入旺盛生长时期后对甘薯的地上部形态特征进行观察记录。11月10日收获，观察记录地下部形态特征，测算产量、淀粉含量。1.3数据分析p 利用SPSS、DPS数据分析p 软件对所得数据进行因子分析p 和聚类分析p 。2结果与分析p 2.1甘薯主要数量性状的因子分析p 总方差分解利用已得到的相关系数矩阵进行因子分析p ，相关系数矩阵有3个较大的特征值，分别为4.511，2.110和1.386，根据提取因子的特征值应大于1，故提取了3个公因子4。其累积方差贡献率达88.97

5、9，代表了所有性状绝大部分相关信息。具体见表1。初始因子载荷矩阵从表2各性状的共同度可以看出，除淀粉含量为0.590外，其余各性状的共同度均超过80，表明所选的3个公因子能较好地反映这些性状所包含的信息。另外，从初始因子载荷矩阵看，有的性状虽有较高的载荷值，但同时具有中等载荷值的性状也较多，使得公因子的作用和意义含糊不清，不便于解释，为了合理地对公因子进行解释，需要进一步采用方差最大法对公因子进行正交旋转，得到旋转载荷矩阵（表3）。载荷阵的方差极大旋转从表3可知，经旋转后，各公因子中的载荷值已趋于两极分化，各公因子与有关性状的相关程度比较明确，其生物学意义更加鲜明。在第1公因子中，以薯块产量（

6、0.936）、茎粗（0.926）、茎分枝数（0.861）的载荷值最大，可称为产量因子。但藤薯比、淀粉含量的载荷值为较大的负值，分别为-0.851、-0.765，说明茎粗越粗，分枝数越多，薯块的产量也越高，而淀粉含量却降低；并且藤薯比越小，即地上部分生长过于旺盛，薯块产量反而呈下降趋势。第2公因子中载荷值较大的是茎叶产量（0.961）、叶片大小（0.925），可称为叶片因子，可见叶片大小与茎叶产量有一点的正相关关系，叶片大的植株其茎叶产量也高。第3公因子中节间长（0.984）、最长蔓长（0.907）的载荷值较高，可将这2个性状称为藤蔓因子。而茎分枝数、茎粗则有较小的负载荷值，可见茎蔓长的植株节间

7、相对也长，但其茎粗及分枝数则减小。综合以上因子分析p 得出，在甘薯种质资选择过程中，为了提高甘薯产量，应注意选择叶片大、茎粗、分枝多的种质为宜，若需进行淀粉加工用则应适中选择，产量不宜太高。2.2甘薯主要数量性状的聚类分析p 对17份甘薯种质资的主要数量性状进行聚类分析p ，聚类距离采用欧式距离，聚类方法为类间平均距离法，将其聚为5大类（图1）。从聚类结果可知，产量、淀粉含量、藤薯比相近的聚为一类。第1类为云薯46、云薯48、京杂4号，该类资的产量和淀粉含量均相对较高，淀粉含量22左右，薯块产量2 500 kg/667 m2左右，具有一定的开发利用价值；第2类为云薯116、云薯122，其产量最

8、高，为3 000 kg/667 m2以上，淀粉含量19左右，可作为以收获鲜薯为主的种质资加以利用；第3类为灰薯，产量在2 000 kg/667 m2左右；第4类为云薯J-4，鲜薯产量不高，但茎叶产量高，以收获地上部为主；其余种质为第5类，产量相对较低，但种质的淀粉含量较高，在2428，部分种质可作为淀粉加工或能加工利用。3结论与讨论通过对甘薯9个主要数量性状进行因子分析p ，将其分为3个主要因子。薯块产量、茎粗、茎分枝数为产量因子；茎叶产量、叶片大小为叶片因子；节间长、最长蔓长为藤蔓因子。可见茎越粗，茎的分枝数越多，薯块的产量也越高，但淀粉含量相对降低。随着最长蔓长、基部分枝数的增加，地上部分

9、生长过于旺盛，薯块产量反而呈下降趋势。因此在甘薯种质资选择过程中，应考虑生产目的与各主要因子间的相关性，收获鲜薯为目的的应选择茎粗、茎蔓分枝数多的种质为宜，对于加工淀粉用的则应适中选择。从聚类结果可知，产量、淀粉含量、藤薯比相近的聚为一类。第1类为云薯46、云薯48、京杂4号，该类资的产量和淀粉含量均相对较高，具有一定的开发利用价值；第2类为云薯116、云薯122，其产量最高，为3 000 kg/667 m2以上，可作为以收获鲜薯为主的种质资加以利用；第3类为灰薯，产量在2 000 kg/667 m2左右；第4类为云薯J-4，鲜薯产量不高，但茎叶产量高，以收获地上部为主；其余种质为第5类，产量

10、相对较低，但一些种质的淀粉含量较高，可作为淀粉加工或能加工利用。通过对17份甘薯种质资的9个主要数量性状进行因子分析p 和聚类分析p 可知，云薯116、云薯122的鲜薯产量都较高，可作为以主要收获块根为主的品种进行发展；云薯46、云薯48、京杂4号不仅鲜薯产量高，淀粉含量也较高，开发利用价值较高；云薯J-4、川山紫、脱毒一号的茎叶产量较高，可作为以收获茎叶为主的品种来发展；云薯J-10、云薯J-2、云薯J-7、甘心红薯的鲜薯产量虽然不是很高但淀粉含量较高，适合用作淀粉、酒精等工业原料。【参考文献】：p 1 刘庆昌.甘薯在我国粮食和能安全中的重要作用J.科技导报，20_4（9）：21-22.2

11、张启堂，付玉凡，杨春贤，等.甘薯蔓尖蔬菜专用型品种的营养品质及经济效益评价C/第二届中国杂粮产业化发展论坛，20_5.3 赵波，张晓宇，张青，等.菜用甘薯品种产量性状比较及评价J.北京农学院学报，2021，25（2）：8-10.4 杨生超，徐绍忠，文国松，等.灯盏花主要数量性状的主成分与聚类分析p J.西部林业科学，2021，37（3）：93-96.Factor Analysis and Cluster Analysis of Major Quantitative Traits in Sweet PotatoYANG _iulian1, LIANG Yanli2, _IE Shiqing2,

12、ZHAO Qingyun2( 1.Department of Electron Information Engineering, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201; 2.Konjak Institute, Yunnan Agricultural University )Abstract: The factor and cluster analysis of 9 mainly quantitative traits were made in present study for 17 germplasms of sweet potato.

13、The results showed that the cumulative contribution rate of the previous 3 mon factors amounted to 88.98, which reflected most of the characteristic information.Root tuber yield, thickness of branch and ramification number as the yield factor, stem leaves yield and leaves size as the leaf factor, in

14、ternodes length and the longest length of branch as the vines factor.According to the scores of the germplasms on the mon factors, the germplasms could be classified into 5 groups, Yunshu 46, Yunshu 48 and Jingza No.4 had relatively high yield and starch content, they are used for germplasms of harvest fresh root tubers; Yunshu J-4, Chuanshanzi and Tuodu No.1 had high stem leaves production, they are used for harvest the part of the