目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 试验材料 2
2.2 试验设计与方法 2
2.3 分析软件 2
3 .结果与分析 3
3.1 农艺性状的相关分析 3
3.2 杂种优势群划分 3
3.3 聚类分析 4
3.3.1 欧式距离（最短距离法）聚类分析 6
3.3.2 马氏距离（最短距离法）聚类分析 8
4 讨论 9
结论 10
致 谢 12
参考文献 12
1 引言
水稻是人类最重要的粮食作物之一，据联合国粮农组织统计，世界上约 50%的人口以稻米为主食。在亚洲，以稻米为主食的人口约占总人口的 95%[1]。我国口粮消费量约占粮食消费量的55％，口粮消费结构中稻谷约占 60％[2-3]。因此，粮食安全的关键是口粮，口粮的主体是水稻。抓住水稻就是抓住了粮食安全的关键。籼稻是我国水稻的主要生态类型，其生产具有独特的社会和经济意义，表现在育种、粮食政策、商品加工性及粮食安全等多方面。随着遗传研究和育种工作的不断发展，品种更替是必然的发展趋势。籼稻自20世纪30年代的高秆品种到现在的超级稻品种，经历了多次品种更替，每次更替都使得产量得到提高[9,11]。因此，研究籼稻品种更替过程中农艺性状的演变具有重要的意义。关于水稻的研究集中在利用不同材料[8,11,13,15]，从源库关系[13,15]物质积累与转运[8,15]、群体结构[15]和株型改良[14,15]等各方面在不同生态条件下进行，研究了水稻品种改良过程中的演变特征，并针对性的提出了相应地区和生态型品种的改良途径。在水稻上株型演变特性的研究上，已有研究多为 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
中籼稻生态型，混杂常规籼稻和杂交籼稻，关于早籼稻生态型报道较少，同时由于杂交稻品种保存困难，早期杂交稻品种种子无处寻觅，目前来见有杂交稻品种改良过程中植株形态的演变特征研究。目前对于水稻产量影响因素、水稻高产形成方面的研究众多，主要包括对栽培技术措施改良以及优良高产品种的选育与应用方面，而栽培技术又主要以合理栽插密度控制、适宜施肥量精确计算以及优化灌溉技术等。近些年来,全国水稻年播种面积占粮食作物播种面积的近30%,而水稻总产量占粮食总产量的42%左右,单位面积产量比粮食作物平均单产高45%。其中一个重要因素,就是杂交水稻的广泛种植。杂交水稻研究的成功与发展,是农业史上的一座里程碑。它否定了自花授粉作物没有杂种优势的传统理论观点,大大丰富了作物遗传育种的理论和实践,这项重大科技成果的应用,使水稻单产在矮秆良种的基础上提高20%左右[4]。
各种因素的综合作用导致水稻单产的提高，虽然我们不能将水稻生长环境的改善、栽培技术的提高和品种改良对水稻单产提高的作用截然分开，然而中国的品种改良确实取得了巨大的成功，对中国水稻产量的增加做出了巨大的贡献。李海明(2007)从纯粹的经济投入产出角度(未考虑栽培技术对水稻单产的作用)计算品种改良对水稻增产的作用，认为大约73％的产量增加是靠投入增加而换取的(物质投入的增加除以产值的增加)，而剩下的27％的产量的增长是由品种改良贡诸论献的；在不同类型水稻品种中，品种改良对粳稻的生产贡献最大，并且贡献在不断地增加，1982年品种改良对粳稻产量的贡献是22％，到2002年增加到36％[5]。
本文从分析杂交籼稻农艺性状及产量数据出发，希望找到现今能够提高产量的有效的方法，划分出在性状特征上有明显优势的群体，为今后的育种工作者提供参考。
2 材料与方法
2.1 试验材料
本文所用数据为收集的近30年来江淮地区的23个杂交籼稻的农艺性状及产量数据(附表1)。
2.2 试验设计与方法
本文通过对22个杂交籼稻品种的性状指标进行聚类分析,来研究近30年来江淮地区籼稻品种农艺性状的演变并进行杂种优势群划分。
2.3 分析软件
Matlab
3 结果与分析
3.1 农艺性状的相关分析
表1水稻稻品种农艺性状的相关系数
　 有效穗 株高 千粒重 每穗粒数 生物量 收获指数
株高 -0.334
千粒重 -0.516* 0.411
每穗粒数 -0.449 0.660* 0.171
生物量 0.382 0.411 0.094 0.489
收获指数 -0.142 -0.026 0.131 0.218 0.037
产量 0.354 0.391 0.116 0.509* 0.986** 0.195
从表1可知，产量与每穗粒数显著正相关，与生物量具有极显著的相关性，千粒重与有效穗数显著负相关；株高与每穗粒数显著正相关。
3.2 杂种优势群划分
杂种优势现象在自然界普遍存在。它是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的子一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、品质和产量等诸方面均优于双亲的现象[16]。杂种优势是自然界的一种普遍现象,杂种优势已在玉米,水稻,小麦等作物和一些蔬菜上得到了成功的利用。杂种优势的利用首先是需要筛选到强优势的组合,生产常用的方法是进行大量的测交筛选,这是一个十分繁重的工作,费时又费力,且效率不高。因此研究采用具有针对性的测交筛选的方法来提高育种效率是有必要的。杂种优势群和强优势配对模式的构建近年来是国外育种家们的研究热点。这一研究对拓宽种质资源,克服杂交配组的盲目性,提高育种效率具有重要意义的。水稻杂种优势利用已有20多年了,但还没有明确系统研究过杂种优势群的问题。
杂种优势自提出并利用以来,已成为许多农作物及一些蔬菜增产的重要手段。然而,近20年来籼稻种间杂种优势在产量潜力上却出现了徘徊不前的局面[17],这与籼稻三系的恢复系选育上存在的遗传组成基本相同,亲缘关系近,双亲遗传差异小等问题有着紧密的联系[18]。杂种优势的遗传基础是杂种基因型的杂合性,在一定范围内,双亲的遗传差异越大,杂种优势就越强。因而提高对杂交双亲遗传差异的认识程度,从亲缘关系较远的品种品系中去选择亲本,进而提高杂种一代的杂种优势已经成为共识。传统的方法利用杂种优势,首先是需要筛选到强优势的组合,这需要进行大量的测交筛选,是一项十分繁重的工作,并且效率不高。而根据遗传差异指标,将亲本划分不同的类群具有简化强优势组合选配过程的潜在能力。近年来构建杂种优势群,对拓宽种质资源,进行有针对性的测交筛选,克服杂交配组的盲目性,预测后代杂种优势,提高育种效率具有重要意义[19]。
本文根据农艺性状划分杂种优势群从亲本的特异性状出发,根据品种产量结构及其它性状的不同划分为不同类群,进而探索不同群间组合杂种优势的大小,寻找最易获得强优势组合的类群。这种方法虽然有效但由于受到时间空间限制,并且选配结果总是会受到组配人员主观经验的不同的影响而难以量化,故配组的效率不高。
3.3 聚类分析
聚类分析完全是根据数据情况来进行的。就一个由n个个案、k个变量组成的数据文件来说，当对个案进行聚类分析时，相当于对k 维坐标系中的n 个点进行分组，所依据的是它们的距离；当对变量进行聚类分析时，相当于对n维坐标系中的k个点进行分组，所依据的也是点距。所以距离或相似性程度是聚类分析的基础。点距如何计算呢？拿连续测量的变量来说，有欧式距离和马氏距离两种方法。

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