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作物抗病虫性稳定性评价模型研究

吴元奇  
【摘要】: 长期以来,作物生产一直受到病虫害的危害而造成不同程度的损失,严重的甚至绝收。国内外农学家和作物育种学家为解决作物病虫害危害而作出了不懈的努力,取得了卓越的成效。大量的研究结果以及生产实践业已证明,培育并推广抗病虫作物品种,是解决作物病虫害危害的最根本、最有效和最经济的方法。但是,由于病原物生理小种的变异、致病力的变化和寄主与病原物间可能存在的互作、害虫的迁飞及抗药性的增强等原因,导致已经通过作物品种审定的作物抗病虫品种的抗性难以持久,不利于农业的可持续发展。因此,选育不仅在当年具有高产、优质、抗病虫性强,而且在若干年内具有产高、质优、抗病虫性强的稳定表现的作物品种就成为当今作物育种的首要育种目标。 在当前评价作物品种产量、品质和抗病虫性的作物品种区域试验中,由于分析方法不尽完善,对区域试验中作物产量、品质和抗病虫性的评价往往是分开进行,而没有将这三方面结合起来进行综合评价,从而导致了一些已通过了抗病虫性鉴定的已审定品种在实际大田生产中表现不抗病虫的尴尬局面(马存等,1999)。因此,在作物品种区域试验中,欲对参试品种进行综合评价,必须将产量、品质和抗病虫性等性状有机地结合起来进行统计分析,才有可能对参试品种得出较为客观而公正的评价结论。此外,由于区试中参试品种有新旧更替、每年的参试地点也不尽一致,有时甚至还有数据缺失,为此,研究建立在这类非平衡数据基础上的作物抗病虫性稳定性评价模型,无疑对作物抗病虫性稳定性的鉴定、作物持久抗病虫性的分析、农作物抗病虫品种的审定以及农作物持续病虫害治理策略的制订,都将具有十分重要的理论和实践意义。 本研究的主要创新之处:(1)以转基因抗虫棉区域试验资料为分析对象,提出了能将棉花品种的产量、品质和对棉铃虫的抗性有机地结合起来进行综合 浙江大学博士学位论文 评价的因子回归模型分析方法,该方法同样可以用于作物品种区试中结合抗病 性对参试品种进行综合评价,只需在各区试点统一种植感病对照即可;e)推 导了三因素及其以上试验设计平方和与方差的i。necker积算法,该方法简便 直观,有利干计算机实现,并用于有试点缺失的黄河流域棉花品种区试的非平 衡资料的混合线性模型分析,使参试品种平均产量间的多重比较基于F检验的 基础上,为类似于作物区试这类非平衡数据的统计分析提供了便捷而有效的统 二 计分析方法;O)采用广义线性模型对棉花品种和黄萎病菌间的互作进行研究, 并将其与常规方差分析和A:MAl模型分析进行比较研究。结果表明,棉花品种 尾 与黄萎病菌间存在显著的互作效应,广义线性模型是分析无重复两因素试验互 作效应的有效方法;()将 AMMI、GREG、SREG、COMM、SHMM等分析作 物品种-环境互作的线性-双线性模型(或称乘积模型)综合起来,并对各种模型分 析作物品种-环境互作的结果及模型的统计检验方法进行比较研究。研究结果表 明,目前所有用于分析作物品种-环境互作效应的模型,包括线性模型和非线性 模型,均可统一于广义线性-双线性模型(GLBMX 对于同一研究问题而言,几 仓 种GLBM分析结果并无显著差异,G。11。b(197)提出的近似F检验仍然是对乘 积模型进行统计假设检验的有效方法。 本研究的主要研究内容及结果: 第一部分主要阐明了本研究问题的提出及其进行本研究的重要理论意义和 实践意义。 y 第二部分则是对国内外学者所提出的各种分析作物品种-环境互作效应的统 计模型分析方法进行了综述,并指出其存在的不足之处和本研究的方向。 第三部分以河南省转基因抗虫棉品种区域试验资料为分析对象,采用 ANOVA模型、AM:Nl模型和因子回归模型等分析方法,研究将棉花霜前皮棉 产量、单株铃数、单铃重、绒长、衣分等产量、品质性状与以受害铃率表示的 对棉铃虫抗虫性状综合起来对转基因抗虫棉区试中的参试品种进行综合评价的 .11 浙江大学博士学位论文 分析方法,指出在作物品种区域试验中,只需在各参试场点增加感病(虫)对照, 结合病(虫)圃人工接病(虫)鉴定结果,采用因子回归模型对参试品种结合产量性 状、品质性状和抗病(虫)性进行综合评价,从而能对各参试品种的产量、品质 和抗病虫性有较可靠而全面的了解,对各参试品种作出较客观而公正的评价。 第四部分首先在对Moser口 提出的采用ionecker积计算两因


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