基于GGE-Biplot的甘肃省不同生态区燕麦生产性能及适应性分析

为研究不同燕麦品种在甘肃省不同生态地区的生产性能和适应性,筛选适宜不同产区推广种植的品种,本文从2011—2013年采用7个燕麦品种在甘肃省天祝县、通渭县、夏河县、岷县、安定区、榆中县、合作市等7个不同生态区进行了为期3年的田间试验,分析参试材料干草和种子产量、生育期、株高、有效分蘖、穗长、穗粒数、穗粒重等指标的变化情况,利用GGE-Biplot双标图法对供试品种的生产性能及适应性进行了分析。结果表明,种植区生态环境对燕麦的生产性能有显著影响,7个试验点中通渭县的平均种子产量最高,为5 671.3 kg·hm-2,安定区种子产量和干草均最低,分别为1 709.7 kg·hm-2和3 301.2 kg·hm-2。不同品种在不同地区的适应性、丰产性和稳产性差异很大。‘陇燕2号’和‘陇燕3号’在天祝县、岷县、通渭县和榆中县种植可收获较高的青干草产量;‘陇燕1号’、‘陇燕3号’、‘青引2号’在合作市、通渭县、岷县种植可获得较高的种子产量;‘白燕7号’适宜在通渭县生产种子。7个试验点中最具代表性的是通渭县和岷县,通渭县适合干草生产,岷县适合种子生产。GGE-Biplot双标图法可以简便而直观地分析不同燕麦品种在不同利用目的下、不同生态区域的生产性能及其稳定性和试验点的代表性,提高试验效率和试验结果的准确性。

基于GGE-biplot的大豆根瘤菌抗逆性资源筛选

为了准确评价大豆根瘤菌在干旱及酸碱环境中的稳定性和适应性,采用GGE双标图对黑龙江省不同生态区分离、鉴定、纯化的7个大豆根瘤菌菌株分别进行耐旱性、耐酸碱性能力分析评价。结果表明:各供试菌株随着PEG6000浓度的增加,菌株生长量均呈现逐渐下降的趋势。GGE双标图分析表明,耐旱性强且稳定性较好的菌株为111-1;供试菌株在耐酸碱性上均有较大优势,菌株在pH3.0和pH12.0的环境条件下均能缓慢生长,并且均在pH9.0的环境条件下生长量最大。GGE双标图分析得出,耐酸性强且稳定性较好的菌株为112-2,耐碱性强且稳定性较好的菌株为111-3。该结果对适于黑龙江地区不同环境条件下大豆根瘤菌的应用具有重要的指导意义。

基于GGE-biplot的大豆耐低磷资源筛选

为了准确评价大豆耐低磷基因型在不同环境中的稳定性和适应性,采用GGE双标图,通过4种评价指标数据计算耐性因子GGE双标图数学模型对前期鉴定、评价获得的7个大豆耐低磷种质资源分别进行不同环境下耐低磷能力分析评价。结果表明:耐低磷性强且多环境下稳定性较好的品种为丰收24。以地下部干重计算耐性因子双标图显示垦鉴27表现出多环境下稳定的耐低磷性,而以地上部干重为评价指标则显示其耐低磷性较好但并不稳定;同样,以单株磷含量为评价指标显示克交05-1397同样表现出多环境下较稳定的耐低磷性,而以根系活跃吸收表面积评价指标显示其耐低磷性较好但不稳定。因此在利用GGE-biplot筛选耐低磷大豆资源时应结合具体的环境条件。研究结果对适于黑龙江地区不同环境条件下耐低磷大豆的应用具有重要的指导意义。

基于SNP标记的小麦品种遗传相似度及其检测准确度分析

遗传相似度检测的准确度估计是对SNP标记法在农作物品种检测体系中应用的必要补充和完善。本研究基于2021年小麦品种SNP标记法跨实验室协同验证实验数据,分析了该方法的检测准确度及在品种间的遗传相似度。分析结果表明:(1)10个实验室对55组小麦品种组合的标记位点相似度检测的总体准确度约为98%。(2)GGE双标图的品种遗传关系功能图显示,7组小麦品种的组内遗传相似度在95%以上,其余组合的遗传相似度较低。(3)依据GGE双标图的“正确度-精确度”功能图和“准确度排序”功能图,发现洛旱7号/洛旱11等品种组合的相似度检测准确度较高,晋麦47/临抗11的检测准确度一般,而济麦22/婴泊700的检测准确度较差。(4)10个实验室的检测准确度存在显著差异,其中2个实验室检测的正确度、精确度和准确度表现显著差于其余实验室。(5)各实验室检测正确度的容许误差分布于1.3%~1.9%之间,平均为1.5%;准确度的容许误差分布于1.5%~2.0%之间,平均为1.7%。其中,Lab2和Lab3的检测正确度和准确度的容许误差显著差于其余实验室。本研究构建了SNP标记法对品种相似性检测的准确度统计模型,分析了品种组合和实验室的检测准确度及其容许误差,采用GGE双标图方法对检测正确度、精确度和准确度进行可视化分析,验证了各实验室对品种位点相似性检测的准确度和可靠性,为SNP标记法在农作物品种遗传相似性检测中的准确度评价提供了理论支持和应用范例。

黄淮海11个夏大豆品种(系)产量稳定性和适应性分析

为比较不同大豆品种(系)产量的稳定性和适应性,筛选优良大豆品种(系),对2020—2021年国家黄淮海夏大豆南组区域试验数据进行多因素方差分析和GGE双标图分析。结果表明:除年份效应外,各因素及互作效应对大豆产量影响都达到极显著水平(P<0.01),其中地点(55.31%)的贡献率最大,品种(5.97%)和年份(0.02%)贡献率较小。12个试点中平均产量最高的是山东济宁,比产量最低的安徽阜阳高33.63%,差异显著(P<0.05);11个参试品种中平均产量最高的是邯豆13,比对照中黄13(CK A)和中黄13(CK B)分别增产10.93%和9.91%,差异显著。GGE双标图分析结果显示,江苏灌云和徐州,山东临沂和济宁相似度较高,试点有重复设置的可能。河南周口对参试品种的鉴别力和代表性最强,是理想试点。12个试点被分为两组,徐9416-8在第一组试点产量最高,柳豆108在第二组试点产量最高。丰产性和稳产性分析结果表明,邯豆13、圣育6号和南农60的丰产性和稳产性较好。本研究筛选得到稳定性和适应性较强的大豆品种(系),并为优异种质资源的推广应用提供参考。

基于GGE双标图的绿豆品种郑绿20号的丰产稳定性分析

郑绿20号在2019年河南省绿豆[Vigna radiate(L.)R. Wilczek]新品种鉴定试验中,田间性状表现优良、抗性好、产量高,4个参试点均比对照郑绿8号增产。为了进一步考察郑绿20号的丰产稳产性,采用GGE双标图分析2019年河南省绿豆新品种鉴定试验参试品种的农艺及产量性状,并对绿豆品种9个性状进行变异性和相关性分析。结果表明,郑绿20号的主茎分枝数、单株荚数、株高、主茎节数变异系数在试验点中变异程度较大;主茎节数与生育期呈显著正相关,与产量呈显著负相关,与株高呈正相关;产量与主茎分枝数、单株荚数、荚长、荚粒数呈正相关。丰产稳定性分析结果表明,郑绿20号为适宜推广的兼具丰产性和稳定性的绿豆新品种。

郑绿20在GGE双标图分析区试参试品种中的综合评价研究

对连续两年河南省绿豆多点试验的10个新品种农艺及产量性状进行变异性和相关性分析,探讨其相关关系;通过采用GGE双标图分析2019~2020年度河南省绿豆新品种鉴定试验参试品种,综合评价参试品种的丰产性、稳产性、适应性及各试点的试验代表性、鉴别力和区分能力。结果表明,株高、主茎分枝数、单株荚数的变异系数较大;单株荚数与主茎分枝、产量呈显著正相关,主茎节数与株高呈显著正相关。四个试点可以分为两个生态区,参试品种产量表现在双标图中能直观体现。安阳试点对品种有较强的鉴别能力,郑绿20具有较好的丰产性和稳产性,综合表现良好,具有推广价值。

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。

应用混合线性模型对白桦家系速生性及稳定性分析与选择

为了选出白桦半同胞家系中速生且稳定的优异家系用于种子园改建,以永吉、尚志和庆安试验点的8年生白桦半同胞家系试验林为研究对象,调查其生长性状和适应性。采用误差异质混合线性模型,对各性状进行了多地点固定效应和随机效应分析,通过最佳线性无偏预测(BLUP)法估算各家系的材积育种值,并结合基因型主效应与基因型-环境互作效应(GGE)双标图,联合分析各家系的速生性和稳定性。结果表明:(1)白桦半同胞家系胸径、单株材积和保存率等性状的地点效应显著(P<0.01);除保存率外,各性状在家系×地点的互作效应均达到显著水平(Z值>1.5)。各试验点的方差分析结果表明,除尚志和庆安试验点保存率外,其余性状在家系间的差异均达到极显著水平(P<0.01)。尚志、永吉和庆安试验点各性状中,变异系数最大的均为单株材积,分别为40.74%、47.62%和41.67%。(2)将综合育种值从大到小排序,若按照前10%的入选率确定各试验点优良家系,则在永吉、尚志和庆安各选出了相应的7个家系,其单株材积的平均遗传增益分别为6.20%、9.44%和8.79%。(3)GGE双标图分析结果表明,3个试验点被分为3个适生区;各家系在不同试验点中的表现不同,在庆安、永吉和尚志试验点表现最好的分别为1-43、1-42和1-39家系,结合生长量及稳定性的数据排名,综合性状表现最好的是3-29、3-13、3-38、3-16、3-14、3-42和3-17等7个家系,平均单株材积遗传增益为10.41%。白桦子代生长性状受基因型、基因型与环境互作影响显著。依据BLUP数据的GGE双标图分析结果,综合3试验点的速生及稳定性,选出7个优良家系。

安徽麦区软质小麦面粉溶剂保持力的基因型与环境互作

为了深入了解安徽麦区软质小麦溶剂保持力(SRC)性状的基因型效应与不同种植区域环境效应的互作关系及稳定性,利用GGE双标图对种植于7个生态试点的12个大田推广软质小麦品种的蔗糖SRC、乳酸SRC、碳酸钠SRC和水SRC 4个性状进行了综合评价。GGE结果表明,供试材料的4个SRC性状的GGE变异值均大于50%,环境-基因型互作效应复杂。能较好区分蔗糖SRC和乳酸SRC的试点是濉溪,能较好区分碳酸钠SRC且具有强代表性的生态点是新马桥,能区分水SRC的生态点是阜阳。生态适应性和稳定性分析表明:蔗糖SRC值表现较稳定的品种包括华成863、龙科1109、荃麦725和涡麦99;乳酸SRC值稳定的品种有徽研912和瑞华麦516,碳酸钠SRC值稳定的品种包括徽研912和瑞华麦516,水SRC值表现较稳定的品种是华成863。

基于GGE双标图分析籼粳杂交稻新品种浙粳优27的丰产稳产性和适应性

水稻是我国重要粮食作物,充分利用籼粳亚种间杂种优势培育丰产稳产广适性新品种对保障我国粮食安全具有重要作用。为全面了解籼粳杂交稻浙粳优27的生产特性并有效挖掘其生产潜力,实现大面积推广应用,采用GGE双标图对其区试数据进行综合评价。结果表明,浙粳优27的丰产稳产性及适应性均较好,品质较优(部标优质2级),是一个理想的籼粳杂交稻新品种。

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。

蚕豆产量组分的基因型与环境互作及稳定性分析

本研究通过综合评价蚕豆品系产量性状在不同试点的丰产性、适应性和稳定性,筛选适应不同生态环境的产量性状稳定的优良品种(系)。同时评价各试点的区分力和代表性,为试点选择提供依据。2017年和2018年在甘肃和政县、康乐县、积石山县、渭源县、临夏县和漳县6个试点分别种植5个蚕豆品系0215-1-4(L1)、0208-3-1(L2)、0208-3-2(L3)、0323-2-1(L4)、0161-1(L5)与1个对照品种和政尕蚕豆(L6),收获时记录株高、株粒数、小区产量、株荚数、分枝数、百粒重。采用联合方差和GGE(genotype+genotypes and environment interactions,GGE)双标图对产量性状进行基因型和基因型与环境互作分析。联合方差分析表明,6个农艺性状的基因型除小区产量和株高基因型与环境互作效应无显著差异外,其余性状的基因型与×环境互作效应均达到极显著水平(P<0.01);除株高和株粒数基因型×年份互作效应达到极显著水平外(P<0.01),其余农艺性状×年份互作效应无显著差异。相关性分析表明,小区产量与株荚数和株粒数正相关,与株荚数显著正相关(P<0.05),与百粒重负相关。GGE分析结果表明,品种(系)的适应性、丰产性和稳定性以及试点的区分力和代表性均具有较高的GGE变异值,变幅在78.54%~97.38%之间。蚕豆品系L3在康乐县、积石山县、渭源县和临夏县试点的产量适应性均较高,在和政县试点2018年产量适应性最高;丰产性高的品种(系)依次为L3>L2>L6>L4,稳定性最高的品种(系)依次为L4>L1>L5>L3。试点的区分力依次为康乐县2017年、积石山县2017年和2018年,试点的代表性依次为渭源县2017年、康乐县2018年、积石山县2018年。高产且稳定的品系是L3和L4,结合试点的区分力和代表性,最理想的生态区试点是积石山县。本研究利用GGE双标图对甘肃蚕豆参试品种进行产量组分性状分析,为蚕豆品种综合评价提供参考。

基于GGE模型的甘薯品系产量性状和试验环境评价

为了综合评价甘薯区域试验品系基因型及基因型与环境互作关系,采用GGE双标图法对2020-2021年福建省甘薯区试2组优质淀粉新品系产量数据进行分析。结果表明:2020年‘泉薯26’丰产性最好,在漳浦、福州、泉州、莆田、三明和南平具有较强区域适应性,‘龙薯39号’丰产性和稳产性较好,是试验理想品系;2021年‘金薯43’丰产和稳产性最好,是试验理想品系,‘红金薯2号’具有较好丰产性,在宁德、龙岩、三明和福州具有较强区域适应性。此外,三明试验点在2年试验中具有较高鉴别力和代表性,是理想的试验点。GGE双标图法能够直观评价参试品系的产量特征和试验点的代表性,为客观评价甘薯新品系的高产性和稳产性提供简便、有效的分析手段。

基于GGE双标图及TOPSIS法对高油酸花生豫花155号主要性状综合分析

阐述了高油酸花生品种豫花155号的产量、品质和抗病性表现,利用GGE双标图法和TOPSIS综合分析法对该品种在河南省花生联合体区域试验中的主要性状进行分析。结果表明,豫花155号油酸含量稳定,丰产性稳产性好,综合性状优良,适宜大面积推广应用。

基于GGE双标图对新疆地区冬小麦品种丰产性和稳定性综合评价

为测试新疆不同地区冬小麦品种的适应性、丰产性和稳定性以及各试验地区的区分力和相似性,利用GGE双标图分析法对新疆小麦产区6个试验点8个品种的产量、株高、穗粒数和千粒重进行综合分析和评价。结果表明,基因型、环境及基因型与环境互作均对产量产生显著影响。品种与环境互作和环境的平方和分别占总平方和的37.62%和35.82%;金冬麦029的丰产性排名第二且稳产性排名第一,综合表现最好,为产量性状的理想品种;产量最高的试验点是拜城县,其中新冬18的产量最高,比产量最低品种金冬麦028增产13.91%。地域差异会引起产量变化,以此为依据可以将参试地点划分为2个生态区:昌吉市、额敏县、喀什市、拜城县为一个生态区,其中新冬18在该生态区适应性最好;奇台和伊宁市为另一个生态区,以金冬麦008在该生态区适应性最好。通过对冬小麦多点区域试验结果可以得出,对产量有显著影响的因素有品种、环境以及品种与环境的互作效应,其中引起产量变异的重要原因是品种与环境互作效应。使用GGE双标图是明确不同生态区的品种产量及其他性状的差异变化,结果表明,新冬18作为综合表现最好的品种,在昌吉市、额敏县、喀什市、拜城县等地区推广价值高且能够获得高产。

基于BLUP和GGE双标图的花生产量基因型与环境互作效应分析

本研究采用最佳线性无偏预测值(BLUP)和基因型主效加基因型-环境互作效应(GGE)双标图的评价方法,对黄淮海中南片多点联合试验的小粒花生品种的丰产稳产适应性及试验点的区分力和代表性进行分析,探究基因型和环境对花生生长的影响,明确各品种的丰产稳产性及适应性。对BLUP值和原始数据进行方差分析和热图对比,结果表明,两组数据之间有较多差异,对于产量变异的解释,BLUP值比原始数据更加可靠。BLUP-GGE双标图联合分析结果表明,开农308的丰产稳产适宜性排在首位,其次为汾花8号、远杂9102;泰安、开封、濮阳的区分力和代表性较强。

基于R语言的GGE双标图在水稻品种区域试验中的应用

为准确评价水稻区试品种稳产性和适应性,利用GGE双标图对2019年辽宁省中早熟区试6个试验点的14个参试品种的产量数据进行分析。结果表明,基因型(G)、环境及基因型与环境互作(GE)均对水稻产量存在极显著影响。6个区试点可分为3个生态类型区,源粳2号在所属的生态区表现最优。美锋稻245、源粳2号和富禾稻258属丰产稳产性较好的品种,为理想品种。区试点中开原市示范繁殖农场区分力最好,桓仁满族自治县种子管理站代表性最强,抚顺市种子管理站具有很好的区分力及较强的代表性,是较理想的区域试验点。

基于GGE双标图的玉米丰产稳产及适应性研究

本研究旨在通过GGE双标图法(Genotype Main Effects and Genotype x Environment Interaction)探讨其对玉米新品种在高海拔地区黔西北的丰产性、稳产性和适应性的综合评价能力。研究选取了5个新的玉米组合,在7个不同试点进行了产量数据收集与分析。结果显示,这些试验点可以划分为2个主要的生态区。具体来说,盘州被识别为一个独立的生态区,而六盘水、赫章、大方、纳雍、水城和威宁则构成了另一个生态区。在所测试的玉米新组合中,‘惠农单5号’在高产和稳产方面的表现尤为突出。进一步的试验地点分辨力和代表性分析表明,盘州和大方这2个试验点的鉴别力强且具有较好的代表性。因此,本研究不仅为玉米新品种的综合评价提供了科学依据,还为未来试验地点的选择提供了重要的理论支持。