基于R语言的AMMI模型和GGE双标图在大豆区试中的应用评价

为提高甘肃省大豆品种的选育和应用效率,利用大豆区域试验数据,从基因型与环境的互作分析出发,对甘肃省大豆新品种的稳定性、适应性以及各试点的鉴别力进行全面评估。本研究采用AMMI模型与GGE双标图相结合的方法对甘肃省9个大豆品种在5个试验点的产量进行分析,结果表明,AMMI模型中主成分值(IPCA1、IPCA2)占总变异平方和的95%;其中‘中黄318’属于高产稳产性品种,而‘陇黄3号’和‘铁丰31’虽然产量较高,但其稳定性中等,适合在特定区域栽培。在5个试验点中,凉州分辨力最强,镇原分辨力较弱。综合运用AMMI模型和GGE双标图法,能够更准确直观地反映各品种生产力、稳定性和适应能力,以及在不同试验区域的分辨能力和代表性。

AMMI模型和GGE双标图对宁夏不同气候类型区苦荞品种稳产性适应性分析

为准确评价参试苦荞新品种的丰产性、稳产性和生态适应性,利用AMMI模型和GGE双标图对5个参试品种在宁夏南部山区的半干旱区、半干旱易旱区和干旱区的6县(区)多年多点试验数据进行了品种的丰产性、稳产性、适应性和试点代表性分析及综合评价。通过主成分PCA与品种的稳定性(Dg)和试点的稳产性(De)分析,筛选出适宜在宁夏南部山区种植的丰产性稳定性和适应性好的品种为晋苦荞2号和川荞3号,晋苦荞2号产量为1 671~2 593 kg·hm^(-2),比对照平均增产17.3%。川荞3号的产量为1 474~2 513 kg·hm^(-2),与对照相比平均增产7.5%;试点辨别力代表性以半干旱易旱区的海原县,中部干旱带的同心县及半干旱区的西吉县比较理想;试验经历了干旱年份、正常年份和丰水年份,参试品种在干旱年份较丰水年份产量减产28.0%~45.3%。

基于AMMI模型和GGE双标图的玉米区域试验分析

为了明确甘肃省2013年玉米区域试验参试品种的丰产性和稳定性,为玉米品种的推广提供参考,选用2013年甘肃省中晚熟组玉米品种区试参试14个品种(系)、5个试点的试验数据,利用基于R语言的AMMI和GGE双标图分析参试品种的丰产性和稳产性以及试点环境的区分力和代表性。结果表明,高产品种为泰玉1028、五谷568、龙博士7号、SN318,理想区试点是酒泉和武威。综合分析2种模型,高产又稳定的理想品种为龙博士7号。SN318适宜在酒泉种植,泰玉1028、五谷568、龙博士7号适宜在武威、张掖地区种植。AMMI模型与GGE双标图可以合理有效地评估品种(系)和区域。

AMMI模型和GGE双标图法在新疆冬小麦区域试验产量分析上的应用

【目的】客观、准确评价区域试验中冬小麦新品系的丰产性和稳定性,探明适合新疆冬小麦区域试验分析的统计模型。【方法】利用AMMI模型和GGE双标图分析2010、2011年北疆冬小麦区域试验中5个试点、12个新品系的产量结果。【结果】基因型、环境及基因型×环境互作的平方和分别占总平方和的6.96%、32.62%和26.82%,均达到极显著水平。通过模型分析,垦冬杂1号和垦冬00(2)号具有较好的稳产性和丰产性,适合在伊宁、塔城和奇台等地区种植;08/7148在安宁渠点和塔城地区种植可获得高产。同时,GGE双标图对新品系丰产性分析结果与田间试验结果趋于一致,相对于AMMI模型能够直观、简单提供新品系的稳定性和适种区域。【结论】GGE双标图法比较适合分析北疆冬小麦区域试验的结果。

GGE双标图的信息比校正原理与应用——以长江流域棉花品种生态区划分为例

GGE双标图方法在农作物品种区域试验中被广泛地应用于品种评价、环境评价和品种生态区划分的统计分析和图形直观展示,但GGE双标图分析只能局限于前两个主成分,不能根据信息比准则恰当地取舍主成分数,因而无法保证对数据的最优拟合效果。本研究以长江流域国家棉花区域试验数据为例,选择信息比IR≥1的主成分对GGE双标图模型进行校正,通过试验环境主成分得分的欧氏距离矩阵的聚类分析,校正通过双标图分析的品种生态区划分方案。结果表明,GGE双标图恰当拟合试验数据的比例仅为28.6%,在68.6%的试验中拟合不足,并在2.9%的试验中拟合过度。信息比校正的GGE(IR-GGE)模型总体拟合度提高了8.7%,而在GGE双标图拟合不足或拟合过度的试验中校正了12.2%的失拟度。GGE双标图模型的离优度系数为15.9%,对区域试验的总体模拟效果较好,仍可以展示基因型与环境互作的基本模式;但IR-GGE模型的拟合度更高,分析结果也更可靠。GGE双标图模型和IR-GGE模型对棉花品种生态区划分的总体架构相似,都将南襄盆地和四川盆地棉区划分为特定生态区,但在长江中下游棉区的划分细节上存在较大差异。IR-GGE模型的生态区划分方案与地理区域和生态特征更加吻合,实用性更强。本研究为GGE双标图的信息比校正研究和应用提供了范例,是对GGE双标图应用的重要补充,在基于GGE双标图的农作物品种区域试验数据分析和利用等方面具有重要的理论意义和应用价值。

AMMI模型和GGE双标图在湖北省油菜区域试验中的应用

利用Gen Stat Version 18.1的AMMI模型及GGE双标图对2017年度湖北省油菜区域试验中参试品种的产量数据进行分析,综合评价了参试品种的丰产性、稳定性及各试点的鉴别力和代表性。结果表明,品种产量在不同品种、试点间存在极显著差异,品种和试点之间存在极显著互作效应。丰产性较好的品种有圣光168、华高油1号、华油杂702、利油杂6号、圣光136;稳定性较好的品种有利油618、华油杂9号、华油杂652、阳光160、华高油1号。在品种的适应性方面,产量较高但稳定性相对较差的品种圣光168适宜在孝感综合试验站、黄冈综合试验站、襄阳综合试验站、中国农业科学院油料作物研究所几个试点种植。综合评价较好的品种有圣光168、华油杂702、圣光136、华高油1号。在试点的功能形态方面,鉴别力较好的试点有沙洋综合试验站、潜江综合试验站、孝感综合试验站、宜昌综合试验站,代表性较好的试点有黄冈综合试验站、中国农业科学院油料作物研究所、孝感综合试验站、随州综合试验站,综合性较好的试点有孝感综合试验站、黄冈综合试验站、随州综合试验站、宜昌综合试验站。综合利用AMMI模型及GGE双标图可以为品种多系布局筛选优异品种在适宜区域种植提供参考,同时为筛选广适性优良新品种提供有效的方法和理论依据。

基于灰色关联分析不同气候生态类型区甜荞麦品种(系)的评价

以自主选育和引进的5个甜荞麦品种(系)为材料,在宁南山区6县(区)不同气候类型区进行多年多点试验,对8个主要农艺性状进行了灰色关联度分析,综合评价了品种的优劣性。结果表明:参试品种主要农艺性状对产量的关联度表现为单株粒重>单株粒数>一级分枝数>密度>株高>主茎节数>千粒重;通过对等权关联度和加权关联度分析,结合生长期的抗病性、抗倒伏等抗逆性指标,筛选出适宜在当地种植的品种(系)为固荞麦1号和固荞3号,并建立了大面积生产示范区进行验证,其增产效果明显。

基于GGE双标图和AMMI模型对江苏省水稻区试品种的丰产性和稳定性分析

本研究综合利用GGE双标图方法和AMMI模型对2017年江苏省杂交中粳稻区域试验的12个参试品种的丰产性和稳产性进行了分析。结果表明,基因型、环境及基因型与环境互作效应对杂交中粳稻产量有极显著的影响。在所有参试品种中,杂中区03和杂中区12是丰产稳产的广适性品种,可在粳稻适区进行推广。江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所试点代表性最强,而江苏欢腾农业有限公司试点的鉴别力最强。AMMI和GGE双标图的综合运用,可准确直观地评价各品种的丰产性、稳定性和适应性以及各试点的鉴别力和代表性。

应用AMMI和HA-GGE双标图分析甘蔗品种产量稳定性和试点代表性

对甘蔗区域试验数据进行基因型与环境互作分析,有利于全面了解参试品种的丰产性和各试点的代表性,对优良新品种的推广和品种的区域分布也有着重要意义。本文综合利用AMMI模型和HA-GGE双标图对2014年国家甘蔗第10轮区域试验11个品种和13个试点的蔗茎产量和蔗糖产量数据进行产量稳定性和丰产性分析,评价试点的代表性和分辨力。结果表明:蔗茎产量和蔗糖产量在不同品种和试点间存在极显著差异,品种和试点存在极显著互作效应。‘福农40号’综合表现最佳,是产量高、丰产性好且蔗茎产量和蔗糖产量的稳定性均较强的品种;‘云蔗08-2060’的产量略低于‘福农40号’,但蔗茎产量和蔗糖产量的稳定性强于‘福农40号’;与对照品种‘ROC22’相比,‘粤甘43号’、‘粤甘46号’和‘闽糖02-205’的蔗茎产量和蔗糖产量较高,稳定性中等,‘福农40号’、‘粤甘43号’、‘粤甘46号’和‘云蔗08-2060’均具有较强的适应性,可在适宜蔗区推广应用。综合AMMI和HA-GGE双标图分析结果表明,广东遂溪、云南开远和福建福州具有较高的地点分辨力和试点代表性。因此,AMMI和HA-GGE双标图的综合运用,可更准确直观地评价出各品种的丰产性、稳定性和适应性以及各试点的分辨力和代表性。本研究可为甘蔗新品种的鉴定与推广提供有价值的理论参考。

基于Genstat的AMMI模型和GGE双标图在玉米区域试验分析中的应用

利用Genstat软件的AMMI模型和GGE双标图对玉米区域试验中15个品种在20个试点的产量变异和高产稳产性进行分析,评价试点的区分力和代表性。结果表明,品种、试点、品种与试点交互作用均达到了极显著水平,试点间的差异是变异的主要来源。品种富尔1602和中单4387具有较强的高产、稳产性。品种屯玉639、东单9573、富育1509、秋乐308适合在吉林九台、吉林陶家、吉林东丰、辽宁本溪、辽宁昌图、辽宁阜新、河北唐山、内蒙巴林左旗、内蒙开鲁种植,且东单9573在这些地区种植可获得高产;品种德单1108和乐农79适合在吉林双辽、吉林德惠、辽宁沈阳、辽宁抚顺、辽宁喀左、河北滦平、山西屯留、山西襄汾、山西忻府、陕西渭南地区种植,且乐农79在这些地区种植可获得高产。吉林九台和吉林双辽、辽宁沈阳、辽宁昌图的生态区域差异较大,理想的试点为陕西渭南、河北滦平、山西忻府。AMMI模型和GGE双标图在品种评价方面结果基本一致,前者能够明确划分平方和,后者则在评价试点的区分力和代表性方面有显著优势。

应用AMMI模型和GGE双标图评价裸燕麦品种在华北高寒区的适应性

为全面地评价裸燕麦在华北高寒区的丰产性、稳产性和适应性以及试点的代表性和区分能力,本研究应用AMMI模型和GGE双标图对2019年6个参试品种和6个区试点进行了联合分析与综合评价。结果表明,同时采用AMMI模型和GGE双标图分析评价裸燕麦区域试验,结果更为准确,结论更为全面。影响裸燕麦籽粒产量的变异来源,即基因型、环境以及二者的交互作用均达到了极显著水平,200910-28-4-3(G_(2))是籽粒丰产稳产性均较好的品种,其次是200910-5-2(G_(3))和200910-22-1(G_(4))。从品种区域适应性试点选择来看,内蒙古乌兰察布试点既有很好的代表性又有较强的鉴别力,为最理想的试点,崇礼狮子沟原种场和张北基地作为试点也较为理想。本研究为华北高寒区裸燕麦品种的选育推广及试点布局提供了科学依据。

基于R语言的AMMI和GGE双标图在花生区试中的应用

以2014年河南省小粒花生品种区域试验的数据为材料,选取19个品种,9个试点,利用基于R语言的AMMI和GGE双标图分析花生品种的适应性、丰产性和稳产性,试点环境的相关性、区分力和代表性,为花生品种产量稳定性评价和推广提供有力的支撑。结果表明,高产稳产品种为开农1760、粮花8号、开农1768、农花10、信花425和豫花65号;信阳和新郑,开封和驻马店的生态区域相似,郑州与信阳可能属于不同的生态区域;理想的试点为南阳、濮阳和驻马店。AMMI模型与GGE双标图在品种评价方面结果基本一致,但GGE双标图更加全面。AMMI模型可以合理有效地分割平方和,GGE双标图可以更加全面有效地评估品种和试点。

基于AMMI模型和GGE双标图的宁夏山区旱地冬小麦品种筛选试验研究

针对宁夏南部山区落后的生产条件及特殊的气候生态类型,为筛选出特征特性良好,丰产性状突出,适合宁夏南部雨养条件下生产上利用的旱地冬小麦品种,采用随机区组试验设计,以宁冬7号为对照,对宁南山区选育的12个冬小麦品种(系)进行比较试验研究,测定其生产性状和农艺性状,并采用AMMI模型和GGE双标图进行品种稳定性及适应性分析。结果表明:所有参试品种(系)产量均较宁冬7号高,其中Z0228-2-1、西平1号、98-5808-2、陇鉴103、NB9667-135个品种(系)产量与对照差异极显著(P<0.01),西峰204、Z0349-4和平凉44产量与对照间差异显著(P<0.05)。AMMI模型分析表明,Z0228-2-1和西平1号是高产、稳产型品种,98-5808-2产量较高,但稳定性稍逊;GGE双标图综合排名前三的为Z0228-2-1>西平1号>平凉44。综合产量、AMMI模型分析及GGE双标图结果,Z0228-2-1、西平1号、98-5808-2和平凉44属较理想品种。

菜用甘薯产量稳定性及试验点鉴别力综合分析

为了科学评价国家菜用甘薯联合鉴定试验中参试甘薯品种(品系)的丰产性、适应性、稳定性及试验点的鉴别力、代表性,采用AMMI模型和GGE双标图对2018-2019年国家菜用甘薯联合鉴定试验中10个甘薯品种(品系)在2年9个试验点的产量数据进行分析,筛选适合大面积推广的丰产、稳产甘薯品种(品系)及鉴别力、代表性较好的试验点。结果表明,菜用甘薯茎尖产量在基因型效应、环境效应及基因型与环境互作效应方面均极显著,其中环境效应占比最大,其次是基因型与环境互作效应,基因型效应占比最小。湘菜薯3号的丰产性、稳定性均较高,最接近理想品种(品系),适合大面积推广种植;黔菜薯2号、薯绿2号、EC15、海大7798、福菜薯25的丰产性较好,但稳定性一般,适合在特定区域推广,湖南长沙地区最适的甘薯品种(品系)为薯绿2号,其次是海大7798、福菜薯25;湖北武汉、重庆、海南琼海、福建福州和广东广州地区的最适甘薯品种(品系)为黔菜薯2号,其次为EC15。海南琼海、福建福州是菜用甘薯茎尖产量鉴别力、代表性均较强的试验点,更适合作为菜用甘薯的鉴定试验点。研究首次在菜用甘薯产量分析中同时使用AMMI和GGE 2种分析模型,展示了2种方法的应用效果,明确了适合大面积推广和在特定区域种植的甘薯品种(品系),确定了最佳鉴定试验点,为菜用甘薯新品种(品系)的合理推广和进行科学区域试验提供了理论参考。

播期对早中稻产量和品质的影响

选用早熟和中熟粳稻各4份,研究播期[5月5日(T1)、5月11日(T2)、5月17日(T3)、5月23日(T4)、5月29日(T5)、6月4日(T6)、6月10日(T7)、6月16日(T8)、6月22日(T9)、6月28日(T10)]对早中稻产量和品质的影响,并对不同播期下早中稻产量及品质相关性状进行主成分分析,然后基于产量和垩白度,采用GGE双标图对试验材料和播期进行综合评价,以期为黄淮海地区水稻大田种植中适宜水稻类型和播期的选择提供理论依据。结果表明,播期对水稻产量和品质均具有极显著影响。早中熟水稻的播种至抽穗时长总体上均随播期的推迟而缩短;而生育期的变化因试验材料而异,在T1播期下,早中稻生育期均最长,中稻在T6播期下生育期均最短。茎秆长度、茎秆直径、剑叶长度等在早稻中变幅较大,而单株穗数、结实率和千粒质量在中稻中变幅较大。随着播期的推迟,早中熟水稻产量总体均呈先增后降再增的趋势。其中,早稻A1(TH2)、A2(华香粳2号)和A4(金稻272)均在T4下产量最高,分别为5902.09 kg/hm^(2)、5569.03 kg/hm^(2)和8916.24 kg/hm^(2);早稻A3(金稻572)在T3下产量最高,为10194.01kg/hm^(2);在T6下产量均最低。中稻临秀6812、徐60233、临稻10号、南粳9308均在T4下产量最高,分别为9352.54、9515.23、9179.88、7925.09 kg/hm^(2),在T1下产量均最低。早中熟水稻籽粒中粗蛋白含量均随着播期的推迟总体呈先增后降再增的趋势;早中熟水稻直链淀粉含量均随着播期的推迟总体呈先降再增的趋势;垩白度在早稻中随着播期的推迟总体呈降低趋势,而在中稻中随播期的推迟总体呈先降低后上升的趋势。主成分分析结果表明,T1、T2和T3播期能够较好地区分不同熟期类型水稻材料,即不同熟期类型水稻材料的性状在该播期下能够充分表达;GEE模型分析结果表明,材料A3和A4、播期T3和T2的综合评分较高。

不同玉米品种(系)在云南省不同生态区丰产、稳产及适应性分析

为筛选云南省不同生态区、不同栽培水平条件下的优良新品种,为该区域玉米新品种精准推广和培育提供参考依据。本研究以9个玉米品种(系)在云南省15个试点的区域试验籽粒产量数据为研究对象,通过AMMI模型和GGE双标图分析方法分析不同玉米品种(系)在云南省不同试点的丰产性、稳定性和适应性,同时综合评价参试地点的鉴别力和代表性。结果表明:基因型效应、环境效应以及基因型与环境的互作效应均对参试品种产量产生极显著影响;综合产量、AMMI模型分析及GGE双标图结果,G3(文17-115)、G6(文15-5851)和G5(文17-5313)属较理想品种;E15(普文镇试验点)和E2(石林县试验点)是综合性较好的试点,均具有较强的区分力和代表性。AMMI模型和GGE双标图分析的侧重点不同,但品种评价结果基本一致,两种方法优势互补,可以用来作为全面有效地评估品种和试点的理想工具。

基于GGE模型对甘肃省青稞多年多点区试品种稳定性分析

GGE模型是研究基因型×环境互作的有效方法之一。本研究以2018—2020年甘肃省甘南州第十一轮青稞区域试验中7个品种(系)的产量性状数据,基于GGE模型对5个试验点的产量稳定性和适应性进行了方差分析。结果表明,区组间、品种(系)、试点、年份、品种×试点、品种×年份、试点×年份和品种×试点×年份间差异均达极显著水平(P<0.01),其中试点变异占总变异平方和比例较大,为67.43%。PC1和PC2分别解释了2018-2020年青稞不同品种(系)间环境互作效应为70.26%、88.92%、74.64%。参加区域试验的7个青稞品种(系)在丰产性与稳定性方面表现较好的依次是G07(0628)、G02(0349-1)和0429(G05),其平均单产分别比对照‘康青3号’(ck1)增产15.6%、14.7%和10.2%,比对照‘肚里黄’(ck2)增产19.2%、18.2%和13.6%。对参加区域试验5个试点的代表性与鉴别力分析发现,E3(临潭县种子工作站)和E1(甘南州农业科学研究所)是本试验中比较理想的2个试验点,不仅具有较好代表性还有强的环境鉴别力。

引进马铃薯种质资源抗旱性评价

马铃薯属于干旱敏感型作物,当前生产上的马铃薯品种多数不耐旱,中国马铃薯抗旱育种进程又受到遗传背景狭窄的制约。引进外来种质资源,拓宽我国马铃薯遗传背景,加快选育抗旱品种是马铃薯应对干旱的关键策略。2016年和2017年,在常规滴灌和雨养条件下,利用增广设计方法,以生产上常用的5个马铃薯品种为对照,对来自国际马铃薯中心的315份高代品系和中国已有的3个品种进行抗旱性评价。通过AMMI模型和GGE模型分析基因型、环境及二者互作对产量的影响,并结合抗旱指数筛选抗旱性稳定且产量高的材料。从整体上看,在雨养条件下,两年马铃薯平均产量差异较小,但是变异系数较大,常规滴灌条件下正好相反。马铃薯产量受基因型、环境及其交互作用的显著影响,其变异平方和分别占总处理平方和的43.39%、39.36%和17.26%;C93和YS902两年的抗旱指数均高于对照品种,稳产性好,C48虽然抗旱指数相对较低,但是高产和稳产性高于所有材料。筛选出来的材料不仅可以作为抗旱育种亲本,还可以通过进一步研究其抗旱机制,为抗旱育种提供理论支持。

河北省春播玉米品种产量稳定性及试点辨别力综合分析

为全面评价河北省春播玉米品种产量的稳定性、适应性以及各试点的代表性和辨别力,本研究采用GGE双标图和AMMI模型对2011-2012年河北省北部春播区试14个品种和西部春播区试13个品种分别在10个试点和9个试点进行玉米品种产量分析。结果表明,2011年北部春播区试中地175、XBS688和鲲鹏7074丰产性较好,唐08-72最差;农大108、蠡试2975、农单906、中地175稳定性较好,唐08-72最差;裕丰、张家口、宽城和涞源试点代表性较好,丰润和抚宁试点辨别力较弱,蔚县、裕丰和固安3个试点较其他试点有较强的辨别力;2012年西部春播区试科试787和中地175丰产性较好,农大108、粟1754、科试787和中地175等品种稳定性较好,阜玉201号丰产性和稳定性均最差;涉县、平山、邢台县将军墓等试点代表性较好;行唐和涉县试点较其他试点有较强的辨别力。2年试验结果表明,中地175属于丰产性和稳产性均较好的品种,农大108(对照)属于稳产性较好、丰产性一般的品种,唐08-72和阜玉201号属于丰产性和稳产性均较差的品种,裕丰和涉县试点属于代表性和辨别力均较好的试点。GGE双标图和AMMI模型对品种产量稳定性和试点辨别力分析结果差异不大,说明这2种方法均可作为区域试验分析的理想工具。本研究为玉米品种合理布局提供了理论依据。

龙岩适应性烤烟品种(系)评价筛选

为准确、客观地筛选出适宜龙岩烟区种植的优良烤烟品种(系),联用方差分析、AMMI模型和GGE双标图3种方法对‘闽烟35’、‘C2’、‘FL88f’、‘翠碧1号’、‘闽烟38’、‘闽烟57’、‘F31-2’、‘FL25’和‘云烟87’等9个烤烟品种(系)连续2年的经济性状和品质性状的多目标决策值进行分析评价。结果表明,龙岩烤烟品种(系)的经济、品质性状表现主要受品种效应影响,其次是品种×地点互作效应。其中,‘FL88f’经济性状丰产性表现最好,显著优于‘云烟87’,稳定性较好且适应性强;品质性状丰产性、稳定性和适应性均较好,稍优于‘云烟87’。因此,综合经济性状和品质性状表现,品系‘FL88f’可以作为龙岩烟区的后备品系,建议审定后应用。