16个油用亚麻新品系的农艺及品质性状综合评价

侯静静晋芳赵利王斌

(1甘肃省农业科学院作物研究所，730070，甘肃兰州；2全国农业技术推广服务中心，100125，北京)

油用亚麻（Linum usitatissimumL.）又称为胡麻，属一年生草本植物，是我国华北和西北地区的主要油料作物之一[1]。2019年我国胡麻播种面积为23.3万hm2，产量为1459.2kg/hm2，总产量为34万t[2]。我国亚麻种植有六大主产区，分别为甘肃、山西、内蒙古、宁夏、河北和新疆，甘肃位居首位[3]。亚麻籽油的脂肪酸组成中α-亚麻酸含量最高，为39%～62%[4-5]。α-亚麻酸属于人体必需脂肪酸，是维持机体正常生长必不可少的营养物质，只能从食物中摄取[6]。α-亚麻酸具有降血压血脂、预防心脑血管疾病、改善睡眠及增强人体免疫力等多种功能[7]。有研究[8-9]将亚麻籽和亚麻油分别称为“21世纪的功能食品”和“陆地上的深海鱼油”。随着生活质量的提高和健康意识的增强，人们对亚麻的需求逐渐由食用性转变为保健性，培育高产、优质（粗脂肪和α-亚麻酸含量高）和综合性状优良的油用亚麻品种具有重要意义。

作物新品种（系）评价方法有隶属函数法、灰色关联度法、动态逼近理想解排序法（DTOPSIS法）和多元统计分析方法等[10]。DTOPSIS法是依据多目标决策问题的“理想解”和“负理想解”进行排序，采用正向、中性和逆向指标，把各性状指标（模糊指标）量化为对理想解的相对接近度（Ci），为育种工作者提供客观量化的标准，从而更加科学全面地反映品种（系）的优劣[11]。近年来，该方法广泛运用于玉米[12]、水稻[13]、芝麻[14]、大豆[15]和甘蔗[16]等作物的综合评价中。杜刚等[17]运用DTOPSIS法和灰色关联度法对亚麻新品种进行综合评价，结果得出，DTOPSIS法更适用于亚麻新品种的评估，其量化标准更为合理，具有优越性，与灰色关联度法相比较，品种间的差异性较显著。

本研究运用DTOPSIS法对16个油用亚麻新品系进行农艺及品质性状综合评价，筛选出更适应于西北地区种植的油用亚麻新品系，提高新品种的选育效率，为油用亚麻新品种在西北地区的推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年3月-2020年9月在甘肃省白银市景泰县（104°07′E，37°09′N）进行，试验地属于干旱型大陆性气候，年均气温9.0℃，年均降水量较小，约185mm，无霜期141d左右，昼夜温差大，湿度小，风速大，日照充足。地势平坦，肥力中等，前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

试验材料为甘肃省农业科学院作物研究所遗传育种研究室提供的16个亚麻新品系（R25、R41、R46、R88、R96、R99、R103、R104、R104-1、R148、R148-1、R158、R161、R172、R173、R182）和 2个对照品种（张亚2号和陇亚13号）。

1.3 试验设计

采用随机区组设计，条播，四周设1.00m保护行，重复3次。前茬作物收获后及时深翻。每个试验小区种植10行，行长6.67m，行距20cm，小区面积13.34m2，每行播种1200粒，出苗后按当地常规田间管理。

1.4 测定项目及方法

按照《亚麻种质资源描述规范和数据标准》[18]测定农艺性状，随机采集20株亚麻测定株高、工艺长度、分茎数、分枝数、单株果数、单株粒重和千粒重，产量按小区收获后折算。品质性状测定包括粗脂肪、木酚素和5种脂肪酸（亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、油酸和棕榈酸），其中采用残余法测定粗脂肪含量，采用直接碱解法测定木酚素含量，采用气相色谱法测定5种脂肪酸含量。

1.5 数据处理

运用Microsoft Excel 2016进行数据处理，运用SPSS 25软件进行显著性和相关性分析。采用DTOPSIS法对亚麻新品系进行综合评分，各指标以2019和2020年的平均值作为评价指标。

根据育种目标及生产实践，结合文献[19]，对15个性状指标（株高、工艺长度、分茎数、分枝数、单株果数、单株粒重、千粒重、产量、粗脂肪、木酚素、亚麻酸、亚油酸、硬脂酸、油酸和棕榈酸）分别赋予权重系数（Wj），依次为0.02、0.02、0.01、0.05、0.05、0.05、0.05、0.30、0.25、0.05、0.11、0.01、0.01、0.01 和 0.01。

2 结果与分析

2.1 农艺性状分析

如表1所示，2年的株高、分茎数、分枝数、单株粒重和千粒重测量值较为接近，2019年的工艺长度较短，2020年的产量相关性状普遍较低，可能与当年的气候条件有关。

表1 油用亚麻新品系的农艺性状差异性Table 1 The difference of agronomic traits of new oil flax lines

综合2年数据可知，株高的变化范围为44.73～74.50cm；工艺长度的变化范围为17.90～58.77cm；分茎数、分枝数和单株果数的变化范围分别为0～2.13、2.49～8.13和13.07～64.13；单株粒重、千粒重和产量分别为 0.63～2.87g、4.60～8.60g 和 1288.71～2172.84kg/hm2。

变异系数最大的为分茎数，2年分别为64.65%和62.69%，最小的是2019年产量变异系数，为9.67%。2年的平均变异系数表现为株高＜产量＜千粒重＜分枝数＜单株果数＜工艺长度＜单株粒重＜分茎数。

2.2 品质性状分析

如表2所示，2019和2020年的7个品质性状的检测值均较为接近，亚麻酸的平均含量最高，2019和2020年分别为52.10%和51.37%。综合2年的数据，粗脂肪的变化范围为37.01%～43.42%，木酚素的变化范围为5.09～9.99mg/g，亚麻酸的变化范围为40.61%～59.59%，亚油酸、硬脂酸、油酸和棕榈酸的变化范围分别为12.85%～14.93%、2.36%～6.12%、16.50%～32.58%和 5.34%～6.69%。变异系数最大的为硬脂酸，2019和2020年分别为19.75%和29.46%。2年的平均变异系数表现为亚油酸＜粗脂肪＜棕榈酸＜亚麻酸＜油酸＜木酚素＜硬脂酸。

表2 油用亚麻新品系的品质性状差异性Table 2 The difference of quality traits of new oil flax lines

2.3 相关性分析

图1是农艺性状的相关性分析，可以看出，单株果数与单株粒重正相关系数最大，达到0.802，工艺长度与单株果数的负相关系数最大，为-0.525。除了分枝数与千粒重，工艺长度与其余性状均呈极显著负相关。株高与分茎数和产量呈极显著正相关。单株粒重与株高、分茎数、千粒重和产量均呈正相关，其中与株高和分茎数均达极显著水平。单株果数与单株粒重、株高和分茎数呈极显著正相关，与产量呈显著正相关。分枝数与单株粒重和单株果数呈显著或极显著正相关。

图1 农艺性状相关性分析Fig.1 Correlation analysis of agronomic traits

图2是品质性状的相关性分析，亚麻酸与硬脂酸、棕榈酸和油酸均达极显著负相关，木酚素与亚油酸和粗脂肪呈显著正相关，亚油酸与棕榈酸和硬脂酸均呈显著负相关，粗脂肪与油酸呈极显著负相关。

图2 品质性状相关性分析Fig.2 Correlation analysis of quality traits

综合农艺性状和品质性状进行相关性分析（表3），粗脂肪与分茎数和单株粒重均呈显著正相关，其中与分茎数达极显著水平，与工艺长度呈极显著负相关。木酚素与株高呈极显著正相关，与分茎数呈显著正相关，与分枝数和工艺长度呈显著负相关。硬脂酸与工艺长度呈极显著负相关，油酸与分茎数和单株粒重呈显著负相关。

表3 不同油用亚麻品质的农艺性状和品质性状相关性Table 3 Correlation of agronomic traits and quality traits of different oil flax lines

2.4 DTOPSIS法综合评价

16个油用亚麻新品系和2个对照品种连续2年试验结果的平均值如表4所示，建立18个样品（i）和15个性状（j）的矩阵。将指标进行无量纲化处理，分枝数、单株果数、单株粒重、千粒重、产量、粗脂肪、木酚素和亚麻酸8个指标为正向指标；株高、工艺长度和分茎数3个指标为中性指标；亚油酸、硬脂酸、油酸和棕榈酸4个指标为负向指标。然后建立决策矩阵，将无量纲化处理后的数据分别乘以各性状指标的Wj，得到决策矩阵，运用MAX和MIN函数分别求出各性状的正理想解和负理想解。

表4 油用亚麻新品系的综合性状Table 4 Comprehensive traits of new oil flax lines

运用欧几里德范数和距离测度公式计算各品系的理想解相对接近度，Si+为正理想解距离，Si-为负理想解距离，Ci为相对接近度，依据DTOPSIS法的评价原则，Ci越大，表明该油用亚麻品系的综合性状越好。由表5可知，Ci由大到小依次为R161＞R99＞R46＞R96＞R104-1＞R41＞陇亚13号＞R104＞张亚2号＞R172＞R158＞R182＞R173＞R103＞R88＞R148＞R25＞R148-1，说明 R161、R99、R46、R96、R104-1和R41这6个品系综合性状优于2个对照品种；R104优于张亚2号，低于陇亚13号；其他9个品系的综合性状均低于2个对照品种。

表5 DTOPSIS法综合评价结果Table5 Comprehensive evaluation results by DTOPSIS method

3 讨论

叶小倩等[20]综合比较分析了甘肃省的4种油料作物，得出生产规模优势、生产效率比较优势和综合比较优势最强的均为胡麻，并提出加快优质高产高油品种选育的建议。本研究对16个油用亚麻新品系进行农艺和品质性状综合分析，筛选出6个品系（R161、R99、R46、R96、R104-1和R41）综合性状均优于对照品种（陇亚13号和张亚2号）。农艺性状分析得出，株高的变异系数最小，分茎数的变异系数最大，测量的相同农艺性状内，与陈英[21]的研究结果相一致。张炜等[22]对旱地胡麻主要农艺性状进行分析，有效分茎数的变异系数最大（38.51%），株高的变异系数最小（6.29%）。伊六喜等[23]研究中没有分茎数指标，单株粒重变异系数最大，除去分茎数指标，本研究结果与之相同。品质性状分析得出，在5种脂肪酸中，硬脂酸的变异系数最大（24.60%），与伊六喜等[23]和王斌等[24]的研究结果相似，硬脂酸变异系数分别为21.04%和17.00%。

相关性分析得出，单株果数和单株粒重正相关系数最大，达到0.802；除了分枝数与千粒重，工艺长度与其余性状均呈极显著负相关。产量与单株果数、单株粒重和株高均呈正相关，分枝数与单株果数呈极显著正相关，该结果与左振兴等[25]和焦振飞等[26]的研究结果一致。品质性状相关性分析中，亚麻酸与硬脂酸、棕榈酸和油酸均呈极显著负相关，木酚素与亚油酸和粗脂肪均呈显著正相关，亚油酸与棕榈酸和硬脂酸均呈显著负相关，与赵利等[27]和陈明哲等[28]的研究结果相似。综合农艺性状和品质性状进行分析，粗脂肪与分茎数和单株粒重均呈显著正相关，与工艺长度呈极显著负相关。木酚素与株高和分茎数均呈显著正相关，与分枝数和工艺长度均呈显著负相关。硬脂酸与工艺长度呈极显著负相关，油酸与分茎数和单株粒重均呈显著负相关。

不同的生态区都有各自最适宜的种植品种，运用综合评价方法筛选出较适宜种植的品系，可以加快新品种选育效率。本研究运用DTOPSIS法筛选出6个综合性状优良、适宜西北地区种植的油用亚麻新品系。热不海提·帕力哈提等[29]在湖北武汉将35份亚麻品种（系）进行适应性评价，筛选出651品系最适合在该地推广种植，其次为609和M0459。欧巧明等[30]在甘肃兰州筛选出丰产且综合农艺性状优良的5份品种资源，分别为康保亚麻、公系32号、凉城-6、莎县胡麻和AC Lightning。张丽丽等[31]在河北张家口对20份俄罗斯亚麻资源进行测定分析，筛选出Bilton的综合性状最佳，最适宜用于育种材料或生产。王丽艳等[32]对来自6个产地的12份亚麻品种进行综合品质评价，结果得出，晋亚7号为综合品质最优的品种。郭英杰等[33]在冀北坝上进行油用亚麻的适应性评价，筛选出天亚11号、坝选三号和晋亚13号适宜在冀北地区种植。

4 结论

运用2年试验数据对16个油用亚麻新品系进行测定分析。农艺性状分析得出，株高的变异系数最小，分茎数的变异系数最大。品质性状分析得出，亚油酸变异系数最小，硬脂酸变异系数最大。相关性分析得出，单株果数与单株粒重呈极显著正相关；产量与单株果数、单株粒重和株高均呈正相关；亚麻酸与硬脂酸、棕榈酸和油酸均极显著负相关；粗脂肪与分茎数和单株粒重均呈显著正相关，与工艺长度呈极显著负相关。运用DTOPSIS法筛选出6个综合性状优良、高产优质且适宜西北地区推广种植的油用亚麻新品系，分别为R161、R99、R46、R96、R104-1和 R41。