34份菜用大豆品种主要农艺性状的主成分分析及遗传距离测定

李清华

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2018.02.006

34份菜用大豆品种主要农艺性状的主成分分析及遗传距离测定

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.02.006

李清华

福建省莆田市农业科学研究所, 福建莆田 351144

基金项目:

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2016N3020

详细信息

作者简介:
李清华(1979-), 男, 副研究员, 主要从事作物育种与栽培技术研究(E-mail:ptlqh0725@shou.com)

中图分类号: S565.1
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出版历程
- 收稿日期: 2017-09-19
- 修回日期: 2017-12-15
- 刊出日期: 2018-02-01

Principal Component Analysis on Major Agronomic Traits and Determination of Genetic Distance of Thirty-Four Vegetable Soybean Cultivars

LI Qing-hua

Putian Institute of Agricultural Sciences, Putian, Fujian 351144, China

摘要

摘要: 对34份菜用大豆种质资源的16个主要农艺性状表现进行遗传变异分析、相关性分析和主成分分析及遗传距离测定。结果表明，菜用大豆主要农艺性状间存在着丰富的变异，变异系数为4.97%~31.68%，其中底荚高度变异系数最大，采收日数变异系数最小。相关性分析结果表明，单株荚重与茎粗、有效分枝数分别呈极显著正相关；鲜百粒重与主茎节数、有效分枝数呈极显著负相关，与主茎高呈显著负相关。前4个主成分累计贡献率达到81.52%，分别为荚数因子、荚大小因子、出仁率因子与株型因子。利用前4个主成分值计算各品种间的遗传距离，并按照D²=3.84的聚类水平将34份菜用大豆品种分为7大类群，其中第二类群品种个数最多，遗传关系最为复杂。根据前4个主成分值与其对应特征根值的贡献率计算各品种的主成分综合得分，综合得分前6位的品种可在推广和育种上加以利用。
- 菜用大豆 /
- 农艺性状 /
- 主成分分析 /
- 遗传距离测定
Abstract: The variation, correlation, principal component on 16 major agronomic traits as well as the genetic diatance of 34 vegetable soybean were studied. The results showed that:abundant variations were observed among the major agronomic traits of vegetable soybean, the variation coefficient ranged from 4.97% to 31.68%, the height of bottom pods have the highest variation coefficient, the harvest days have the lowest variation coefficient; The correlation analysis showed that there were significant positive correlations among the individual weight and stem coarse, effective branch number; there were significant negative correlations among the fresh hundred grain weight and number of main stem section, effective branch number, significant negative correlation among the fresh hundred grain weight and the main stem height. The cumulative contribution rate was up to 81.52% of the first 4 principal component analysis. There were pod number factor, pod size factor, kernel factor and plant type factor respectively. The genetic distance of 34 vegetable soybean were counted utilizing the value of the first 4 principal component, which divided them into 7 groups at the level of D²=3.84 according to the value of genetic distance, the Ⅱ group had the most number cultivar, and had the most complex genetic relationship. Calculated the composite scores of each cultivars accorded to the first four principal component values and its contribution of the corresponding characteristic root value, the top six cultivars could be used to utilize as breeding parent or spread.
- vegetable soybean /
- agronomic trait /
- principal component analysis /
- genetic distance determine

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图 1 34份菜用大豆的主要农艺性状聚类分析

Figure 1. Dendrogram on major agrinomic trait of 34 vegetable soybeans

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表 1 参试的34份菜用大豆

Table 1. volunteer′ vegetable soybean

编号	品种	编号	品种	编号	品种
1	毛豆3号	13	H0427-82	25	K丰72-2
2	毛豆389	14	衢鲜3号	26	泉茶豆1号
3	毛豆75	15	浙5602	27	茶豆
4	浙鲜豆3号	16	浙5702-31	28	浙农6号
5	浙鲜豆4号	17	浙H0346	29	浙98015
6	浙鲜豆5号	18	沪选25-19	30	苏13-8
7	浙鲜豆10号	19	高雄5号	31	辽06M19
8	浙88005-7	20	绿领1号	32	K丰77-2
9	浙2818	21	云豆9号	33	K丰77-1
10	闽豆1711	22	矮脚白毛	34	闽豆6号
11	闽豆1号	23	太湖春早
12	青酥6号	24	Y2007-1

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表 2 34份菜用大豆的主要农艺性状表现及变异情况

Table 2. Major agronomic traits and variations of 34 vegetable soybean

品种	X₁ /cm	X₂ /cm	X₃ /个	X₄ /个	X₅ /cm	X₆ /荚	X₇ /荚	X₈ /荚	X₉ /cm	X₁₀ /cm	X₁₁ /粒	X₁₂ /g	X₁₃ /g	X₁₄ /%	X₁₅ /kg	X₁₆ /d
1	27.1	0.492	6.8	3	6.6	16.4	9.6	267.2	6.132	1.425	27.7	90.84	49.61	50.71	7.10	99
2	25	0.45	6.1	2.7	6.3	14	8.4	264.1	6.172	1.403	23.7	95.88	43.26	50.35	6.98	98
3	27.6	0.448	5.9	2.5	7.8	13.4	7.9	255.5	6.297	1.406	23	99.17	44.29	51.16	6.86	99
4	28.1	0.518	6	2.9	8	15	10.2	282.8	5.839	1.471	30.5	97.27	44.57	56.77	7.08	99
5	30.8	0.437	6.9	2.5	12.2	19.9	12.9	338.7	5.23	1.417	36.1	77.1	49.69	52.82	7.73	90
6	29.6	0.558	6.7	3.3	10.5	21.6	13.4	348.1	5.248	1.377	37.6	73.38	49.66	54.11	7.83	91
7	25.6	0.546	5.1	2.9	9.8	14.6	11.1	245.2	5.922	1.48	28.9	86.83	53.16	44.44	8.47	96
8	27.9	0.513	5.9	2.8	7.6	14.4	10.4	301.9	6.766	1.568	26.3	84.65	42.71	54.62	6.72	91
9	30.3	0.514	6.6	2.5	11.4	23.2	13.3	374.9	5.099	1.372	39.4	74.92	43.4	55.9	6.55	91
10	35.7	0.576	7.9	3.7	14.6	25.5	17.5	440.3	5.073	1.295	45.3	66.6	49.89	56.62	7.33	92
11	30.3	0.46	7.9	3.6	11.2	15.3	8.9	368.1	5.183	1.417	25.8	63.03	36.13	46.93	5.52	87
12	42.4	0.555	8.5	3.5	13.2	25.3	19.2	408.2	4.643	1.299	45.5	75.28	52.74	61.46	8.16	106
13	28.9	0.427	6.2	2.5	9.3	14.8	9.7	330.1	5.927	1.528	26.4	83.74	40.68	49.87	6.17	97
14	58	0.55	10.4	3.2	20.7	16.5	12.4	304.9	5.113	1.347	34.7	81.85	48.42	57.53	7.76	101
15	29.4	0.44	6.2	2.6	7.9	16.1	11.3	337.6	5.268	1.348	29.3	77.16	39.75	55.62	6.41	92
16	29.3	0.487	6.5	3.1	7.8	18.2	11.7	340.8	5.09	1.311	31.8	80.52	43.78	58.13	6.40	92
17	43.1	0.52	8.1	3.5	16.9	15.7	12.4	308.4	5.817	1.357	31.5	83.73	47.45	52	6.77	91
18	24.5	0.437	5.7	2.9	8	19.5	10.1	306.8	5.617	1.412	31.5	98.09	51.17	56.44	7.46	91
19	29.8	0.508	6.7	3.1	11.3	21.5	14.3	379.1	5.322	1.368	38.3	73.51	47.53	56.6	6.63	92
20	16.7	0.436	4.9	2.5	6.8	13.8	9.9	322.2	5.147	1.348	26.9	85.8	38.63	56.97	5.93	94
21	35.5	0.406	6.9	3.4	11.9	17.4	14.9	412.7	4.942	1.192	42.1	58.66	38.26	61.6	6.01	99
22	32.9	0.47	8.1	4.2	10.4	21.4	13.8	421.4	5.176	1.393	39.2	56.8	42.12	54.2	5.99	86
23	33.5	0.449	7.8	2.5	9.5	20.3	14.9	370.3	4.979	1.401	38.8	60.17	46.6	55.1	7.20	85
24	24	0.475	6.1	2.6	8.3	13.9	10.5	297.2	5.274	1.294	28.4	91.92	41.48	61.21	6.06	90
25	32.7	0.489	6.8	2.8	9.8	17.4	12.6	386.7	5.101	1.339	34.3	66.93	40.08	53.44	6.16	93
26	43.1	0.583	9.3	4.1	6.7	21.8	15.6	389.3	5.767	1.276	40.4	65.88	45.24	51.21	7.18	99
27	22.8	0.464	6	3	8.5	17.8	11	347.7	5.031	1.419	31	74.53	41.89	54.1	6.60	90
28	23.7	0.49	6.4	2.9	7.3	14	11.3	284.8	6.286	1.398	27.5	76.9	50.08	49.12	7.37	98
29	22	0.448	6.3	2.8	8.5	15.7	12.9	318.3	5.471	1.41	32.8	84.5	45.64	55.77	6.92	93
30	21.6	0.414	5.3	2.2	10	14.7	10.1	332.3	4.725	1.381	27.4	80.75	36.68	57.37	5.83	91
31	24.3	0.48	7.6	3.5	9.2	21.2	14.7	339.9	5.1	1.378	40.6	80.43	52.24	58.16	8.29	92
32	31	0.558	7.3	4.3	9.4	21.7	14.7	300.2	5.954	1.448	38.6	75.45	59.5	46.01	8.87	95
33	24.2	0.478	6.1	3	9	16.6	10.3	320.9	5.356	1.353	28.4	90.71	42.73	58.68	7.00	93
34	51	0.476	9.3	4.1	16.3	25.9	17.4	379.6	5.55	1.368	45.9	72.07	59.19	50.42	8.75	88
变异幅度	16.7~51.0	0.406~0.583	4.9~10.4	2.2~4.3	6.3~20.7	13.4~25.9	7.9~17.5	245.2~440.3	4.643~6.766	1.192~1.568	23.0~45.9	56.8~103.7	36.13~59.50	44.44~61.46	5.52~8.75	85~106
平均值	30.7	0.487	6.9	3.1	10.1	18.1	12.3	336.1	5.459	1.382	33.4	79.0	45.83	54.28	7.00	93.6
标准差	8.53	0.048	1.25	0.55	3.20	3.72	2.71	49.20	0.500	0.072	6.55	11.33	5.78	4.245	0.86	4.65
变异系数/%	27.79	9.86	18.12	17.74	31.68	20.55	22.03	14.64	9.16	5.21	19.61	14.34	12.61	7.82	12.29	4.97

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表 3 菜用大豆主要农艺性状间相关系数

Table 3. Correlated coefficient of major agrinomic trait of vegetable soybean

品种	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	X₁₁	X₁₂	X₁₃	X₁₄	X₁₅	X₁₆
株高X₁	1.0000
茎粗X₂	0.4524	1.0000
主茎节数X₃	0.8957	0.4535	1.0000
有效分枝数数X₄	0.5328	0.5267	0.6784	1.0000
底荚高度X₅	0.7923	0.2970	0.6807	0.3440	1.0000
单株有效荚数X₆	0.4728	0.4404	0.5696	0.5924	0.3988	1.0000
单株标准荚数X₇	0.5713	0.4621	0.6375	0.5988	0.4886	0.8683	1.0000
每㎏标准荚数X₈	0.3717	0.0958	0.4764	0.4328	0.3504	0.7088	0.7199	1.0000
标准荚长X₉	-0.1395	0.1219	-0.2234	-0.0337	-0.3566	-0.4188	-0.4393	-0.6653	1.0000
标准荚宽X₁₀	-0.3189	-0.0572	-0.3492	-0.2522	-0.2605	-0.3247	-0.4635	-0.5337	0.6056	1.0000
单株粒数X₁₁	0.5639	0.4062	0.6352	0.6076	0.5030	0.9155	0.9624	0.7545	-0.4970	-0.4800	1.0000
鲜百粒重X₁₂	-0.3729	-0.1129	-0.5081	-0.4791	-0.3096	-0.5320	-0.6259	-0.8303	0.4977	0.3730	-0.6345	1.0000
单株荚重X₁₃	0.3495	0.5192	0.3641	0.4665	0.2982	0.5495	0.5166	-0.1125	0.2114	0.1198	0.4872	0.0720	1.0000
出仁率X₁₄	0.0059	-0.1514	-0.0004	-0.1889	0.1151	0.1498	0.2421	0.3670	-0.5884	-0.5491	0.2788	0.0007	-0.2824	1.0000
小区鲜荚产量X₁₅	0.3387	0.5191	0.3344	0.3868	0.2659	0.4775	0.4720	-0.1742	0.1887	0.1423	0.4391	0.1160	0.9427	-0.2614	1.0000
采收日数X₁₆	0.1874	0.2838	0.0667	-0.0049	-0.0249	-0.1531	0.0127	-0.2682	0.2386	-0.1372	-0.0590	0.3353	0.1420	0.0484	0.2354	1.0000
注：相关系数临界值, a=0.05时, r=0.3388；a=0.01时, r=0.4357。

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表 4 入选主成分的特征根和特征向量

Table 4. Eigenvalue and eigenvecter of selected principal component

	λ ₁	λ₂	λ₃	λ ₄	分量来源
特征根值	6.8897	3.3383	1.5093	1.3062
贡献率/%	43.0608	20.8644	9.4333	8.1637
累计贡献率/%	43.0608	63.9253	73.3586	81.5223
主成分特征向量	0.2853	0.1104	0.1896	-0.4480	株高X₁
	0.1968	0.2877	0.0998	-0.0126	茎粗X₂
	0.3120	0.0779	0.0587	-0.3838	主茎节数X₃
	0.2744	0.1469	-0.1801	-0.1370	有效分枝数数X₄
	0.2507	0.0258	0.1624	-0.3575	底荚高度X₅
	0.3332	0.0136	-0.1469	0.2953	单株有效荚数X₆
	0.3553	-0.0056	-0.0045	0.2160	单株标准荚数X₇
	0.2807	-0.3141	-0.1648	0.0136	每㎏标准荚数X₈
	-0.1799	0.3871	-0.0987	-0.1538	标准荚长X₉
	-0.1927	0.2769	-0.3625	-0.0260	标准荚宽X₁₀
	0.3591	-0.0380	-0.0302	0.2276	单株粒数X₁₁
	-0.2528	0.2266	0.3595	0.1674	鲜百粒重X₁₂
	0.1841	0.4122	-0.0275	0.3015	单株荚重X₁₃
	0.0685	-0.3374	0.4510	0.2823	出仁率X₁₄
	0.1654	0.4193	0.0438	0.3086	小区鲜荚产量X₁₅
	-0.0090	0.1975	0.6048	-0.0360	采收日数X₁₆
主成分名称	荚数因子	荚大小因子	出仁率因子	株型因子

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表 5 34份菜用大豆品种的主成分得分

Table 5. Score of principal component of 34 vegetable soybeans

序号	品种	各主成分得分				综合得分	排序
序号	品种	λ_{(i, 1)}	λ_{(i, 2)}	λ_{(i, 3)}	λ_{(i, 4)}	综合得分	排序
1	毛豆3号	-2.2300	2.1897	0.4553	-0.0410	-0.4638	20
2	毛豆389	-3.7494	1.3296	0.6191	-0.3475	-1.3071	30
3	毛豆75	-4.0195	1.5253	1.1390	-0.5913	-1.3534	31
4	浙鲜豆3号	-2.2639	1.3872	1.2947	0.3598	-0.5339	22
5	浙鲜豆4号	0.3632	0.0543	-0.6963	0.6282	0.1533	15
6	浙鲜豆5号	1.6289	0.6673	-0.5811	1.0128	0.8685	8
7	浙鲜豆10号	-2.0065	3.7962	-0.5982	0.5029	-0.0873	16
8	浙88005-7	-3.0181	1.5842	-1.1234	-0.5275	-1.1181	27
9	浙2818	1.1080	-1.3218	-0.2513	0.7053	0.2352	13
10	闽豆1711	4.9974	-0.5494	-0.1691	0.6613	2.0753	3
11	闽豆1号	-0.8051	-1.6499	-2.4135	-2.9720	-1.1612	29
12	青酥6号	5.3658	0.2706	2.8201	1.3840	2.7460	1
13	H0427-82	-2.9969	0.2347	-0.5852	-1.1940	-1.3942	32
14	衢鲜3号	3.1711	1.5415	3.2903	-3.1485	1.7405	4
15	浙5602	-1.4478	-1.7150	0.0764	-0.1133	-0.9833	26
16	浙5702-31	-0.2726	-1.4378	0.4932	0.4603	-0.3333	18
17	浙H0346	0.9545	1.1465	0.4253	-2.3521	0.4983	9
18	沪选25-19	-1.6862	0.6430	0.0316	1.6955	-0.4505	19
19	高雄5号	1.4496	-0.7692	-0.2957	0.6663	0.4902	10
20	绿领1号	-3.2448	-2.1772	0.5474	0.7411	-1.7394	33
21	云豆9号	2.1863	-3.8427	1.5698	-0.4287	0.2528	12
22	矮脚白毛	2.4938	-1.9873	-2.4907	-0.9561	0.3462	11
23	太湖春早	1.5171	-1.5152	-1.6856	0.4710	0.2166	14
24	Y2007-1	-2.1754	-1.8088	1.3394	0.4627	-1.1500	28
25	K丰72-2	0.3678	-1.8666	-0.2982	-0.6818	-0.3149	17
26	泉茶豆1号	3.5832	0.8555	0.1794	-0.9592	1.6601	6
27	茶豆	-1.0672	-1.2986	-1.0748	0.4047	-0.7988	25
28	浙农6号	-1.9743	1.9454	-0.1738	-0.0698	-0.4663	21
29	浙98015	-1.3506	-0.3362	-0.0189	0.8684	-0.5826	23
30	苏13-8	-2.6636	-2.9985	0.2252	0.1383	-1.7401	34
31	辽06M19	1.7371	0.4177	-0.0959	2.0295	0.9918	7
32	K丰77-2	2.0909	4.2175	-1.5371	0.8640	1.7058	5
33	K丰77-1	-1.5289	-0.6559	0.8718	0.6273	-0.6618	24
34	闽豆6号	5.4859	2.1237	-1.2893	-0.3007	2.6592	2

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表 6 34份菜用大豆的类群组成

Table 6. Groups component of 34 vegetable soybeans

类群	数目	编号	品种
Ⅰ	8	1、28、4、2、3、8、13、7	毛豆3号、浙农6号、浙鲜豆3号、毛豆389、毛豆75、浙88005-7、H0427-82、浙鲜豆10号
Ⅱ	17	5、9、19、23、6、31、22、15、27、16、25、18、29、33、20、30、24	浙鲜豆4号、浙2818、高雄5号、太湖春早、浙鲜豆5号、辽06M19、矮脚白毛、浙5602、茶豆、浙5702-31、K丰72-2、沪选25-19、浙98015、K丰77-1、绿领1号、苏13-8、Y2007-1
Ⅲ	1	11	闽豆1号
Ⅳ	1	21	云豆9号
Ⅴ	4	10、26、34、12	闽豆1711、泉茶豆1号、闽豆6号、青酥6号
Ⅵ	2	14、17	衢鲜3号、浙H0346
Ⅶ	1	32	K丰77-2

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