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春小麦性状变异非线性特殊征育种作用的研究

李卓夫  
【摘要】: 对由10个春小麦品种(系)组配的6套遗传分析材料(每套材料包括双亲、单交 的F1和F2、回交的B1与B2等世代,以及这些世代的自交后代),1998年所测定的13 个性状与1999年所测定的11个性状,采用B.B.Mandelbrot(1977)所介绍的Cantor 集分形维数的测定方法计算了各性状变异的分形维数;以性状分布的累积频率为基础计 算其超越率,求出各性状值与相应超越率间的函数关系;按分形维的研究思路计算了各 变异个体性状组成的协调指数,研究了其协调指数与目标性状间的关系;着重分析了这 些非线性参数在育种中的作用。所有数据用SAS统计软件~[19.38],DPS软件~[20.21.30],Excel97 软件按各自的数学模型统计处理。试验结果表明: 1、所有性状变异类型数与观测尺度间的关系符合分形规律。各性状的分形维数, 即D值,均为0~1之间的小数,说明随尺度的缩小性状将表现为非连续性。D值越小, 则其非连续性越明显。该参数育种意义明显。改良潜力大的性状表现为分数维D值大, 无标区大,变异系数大。如株重、有效分蘖、株粒数和株粒重;改良潜力较大的性状表 现为分数维D值小,无标度区中等,变异系数也大。如穗粒重、主茎重和穗粒数;改 良潜力有限的性状则表现为这3方面值均处于中等水平上。如千粒重和收获指数。改良 潜力小的性状表现为分数维D值小,无标区小,变异系数小。如株高、穗长、总小穗 数和结实小穗数。 2、性状超越率在分离群体中不同区域具有不同的函数关系。分离群体内性状超越 率变化的函数类型与性状的遗传组成关系密切。目标区超越率为幂函数,且参数值小, 目标区范围宽,超亲幅度大的性状改良潜力大,如分蘖、株粒重、株粒数和株重。超越 率为指数函数,参数较大,目标区范围宽,超亲明显的性状改良潜力大,但改良难度也 大,如主茎重、穗粒重和穗粒数;超越率为指数函数,目标区范围中等的性状改良潜力 中等,育种有难度,如千粒重和收获指数。超越率为指数函数,目标区范围小的性状改 良潜力小,育种不易突破,如株高、穗长、小穗数等。育种应重点改良潜力大的性状。 3、协调指数是本研究中所拟合出的一种评价个体性状组成协调程度的量化指标。 研究表明,协调指数小于1后,组成该个体的各性状间在表达程度上就比较协调。对该 指数与个体目标性状及分离群体育种价值的相关分析表明,该指数可以用来对小麦变异 类型及育种群体进行定量评价。育种群体可由此分成4种类型:目标性状值大,低协调 指数型;目标性状值小,高协调指数型;目标性状值大,高协调指数型;目标性状值小, 低协调指数型。目标性状值大,低协调指数型为综合性状较优良的变异类型。根据这一 类型在群体中的比例可定量地鉴定其育种效能的高低。如果以杂交组合为单位,还可对 亲本水平作出准确评价。


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