閆 鋒，崔秀輝，李清泉，王 成，曾玲玲，劉 峰，季生棟

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江 齊齊哈爾161006）

谷子是起源于我國(guó)的古老糧食作物，栽培歷史悠久，主要分布在東北、華北、西北等地，該作物具有抗旱、耐瘠薄和適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。我國(guó)谷子品種資源極為豐富，日前己編目入庫(kù)20 233份，但是谷子農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性還有待深入研究、利用與開(kāi)發(fā)。對(duì)種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究，一方面有助于了解品種的遺傳背景、遺傳結(jié)構(gòu)及品種間的親緣關(guān)系，為種質(zhì)資源的利用與開(kāi)發(fā)提供幫助，為育種材料的選擇提供信息；另一方面，有助于其種質(zhì)資源的保護(hù)。形態(tài)學(xué)水平上進(jìn)行遺傳多樣性研究具有簡(jiǎn)單、易行、快速等特點(diǎn)，至今仍是種質(zhì)資源研究的基本途徑。黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院在不斷搜集谷子資源材料的同時(shí)，著手對(duì)已保存的資源材料進(jìn)行形態(tài)學(xué)標(biāo)記的研究，希望通過(guò)上述遺傳多樣性研究方法了解我國(guó)部分谷子種質(zhì)資源的遺傳多樣性，為我國(guó)谷子種質(zhì)資源的收集、保護(hù)、研究與利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試谷子品種包括38份品系，3份育成品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及性狀調(diào)查

試驗(yàn)于2009年春季在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院試驗(yàn)地進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三行區(qū)，3次重復(fù)，行長(zhǎng)3.75 m，行距0.65 m。從每小區(qū)選取5株有代表性的植株進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查株高、穗長(zhǎng)、生物產(chǎn)量、節(jié)數(shù)、穗重、穗粒重、千粒重7個(gè)性狀。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用DPS軟件計(jì)算各性狀平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、極大值、極小值、聚類分析及灰色關(guān)聯(lián)度分析。根據(jù)各性狀的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差將材料分為10級(jí)，從第1級(jí)Xi

2 結(jié)果與分析

2.1 谷子主要農(nóng)藝性狀的基本統(tǒng)計(jì)分析

由表1可知，參試材料的變異系數(shù)存在較大差異，在5.88%～21.20%之間，按變異系數(shù)劃分變異程度，從0～10%為較低、10～20%為中等、20%以上為較高。其中，節(jié)數(shù)、株高、千粒重的變異系數(shù)較低，不到10%，穗重、生物產(chǎn)量、穗長(zhǎng)的變異系數(shù)中等，穗粒重的變異系數(shù)較高；各農(nóng)藝性狀的多樣性指數(shù)均較大，在考察的7個(gè)農(nóng)藝性狀中，株高的多樣性指數(shù)最高（2.08），其后依次是節(jié)數(shù)（2.01）、穗重和穗粒重（2.00）、千粒重（1.98）、生物產(chǎn)量（1.96）、穗長(zhǎng)（1.82）。

表1 谷子主要農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性分析

2.2 基于農(nóng)藝性狀的聚類分析

盡管形態(tài)特征做為表型性狀受一定的環(huán)境影響，但在隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)條件下，各材料所受環(huán)境影響基本是一致的。在這種情況下，形態(tài)性狀的變異在一定程度上仍能反映出不同材料在基因型上的變異。因此，用形態(tài)性狀進(jìn)行聚類分析，能粗略的反映出材料之間的親緣關(guān)系。利用DPS7.05軟件按照類平均法（UPGMA）對(duì)41份參試材料的7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行聚類分析，在歐氏遺傳距離14.8處所有參試材料聚為4大組群（圖1），各組群的主要農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。第一組群有一份種質(zhì)，即075-83，這份材料的生物產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、穗重、穗粒重都處于所有參試材料的最低水平；第二組群也只有一份種質(zhì)，即94-9018，這份材料的株高是所有參試材料中最低的，其余性狀也都處于較低水平；第三組群共包括11份材料，這個(gè)組群的7個(gè)性狀平均值，都處于四個(gè)組群的最高水平。第四組群包括28份材料，這個(gè)組群的7個(gè)農(nóng)藝性狀的平均值也都處于較高水平，僅低于第四組群。

表2 谷子種質(zhì)資源各組群主要形態(tài)性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)采用41份谷子種質(zhì)為材料，對(duì)7個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行了室內(nèi)考種，研究了谷子種質(zhì)資源的形態(tài)多樣性。從研究結(jié)果中可以看出，谷子種質(zhì)的不同性狀在不同材料中表現(xiàn)出了不同程度的多樣性。參試材料各性狀的變異系數(shù)存在較大差異，在5.88%～21.20%之間，節(jié)數(shù)的變異系數(shù)最小，為5.88%，穗粒重的變異系數(shù)最大，為21.20%，可見(jiàn)參試材料在產(chǎn)量性狀上有較高的變異潛勢(shì)，有較大的選擇范圍，這為提高產(chǎn)量提供了較大的可能性。7個(gè)農(nóng)藝性狀的多樣性指數(shù)均較高，在1.82～2.08之間，株高的多樣性指數(shù)最高（2.08），穗長(zhǎng)的多樣性指數(shù)最低（1.82），這表明41份谷子種質(zhì)資源具有較豐富的遺傳多樣性，是寶貴的育種資源。

對(duì)41分谷子種質(zhì)資源的7個(gè)農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性分析表明，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院保存的谷子材料具有廣泛的形態(tài)變異。農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)是環(huán)境因素和遺傳因素共同作用的結(jié)果，在試驗(yàn)條件一致和材料數(shù)較多的情況下，可真實(shí)的表現(xiàn)出種質(zhì)資源的遺傳多樣性，其遺傳多樣性的研究結(jié)果，可為今后谷子種質(zhì)資源的利用、保護(hù)及育種過(guò)程中的親本選配提供一定的理論依據(jù)。

通過(guò)對(duì)參試材料的多樣性指數(shù)和變異系數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)，在同一個(gè)性狀上二者表現(xiàn)得并不一致，這說(shuō)明了雖然形態(tài)多樣性指數(shù)和變異系數(shù)都可以用來(lái)描述性狀的變異情況，但是它們反映變異情況的角度并不相同。形態(tài)多樣性指數(shù)反映的是某一性狀的不同表型等級(jí)的數(shù)量分布，即多樣性的豐度和均勻度，而變異系數(shù)反映的是某一性狀變異的范圍，因此，兩者在同一性狀上表現(xiàn)得并不一致。

[1]劉長(zhǎng)友.河北省小豆種質(zhì)資源遺傳多樣性分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2009，10（1）：73-76.

[2]李蔭梅.谷子育種學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1997.

[3]許振聲.春谷主要性狀遺傳力和遺傳相關(guān)性的初步研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，1981，（12）：8-11.

[4]張禮鳳，李 偉，王彩潔，等.山東大豆種質(zhì)資源形態(tài)多樣性分析[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2006，7（4）：450-454

[5]夏 明.遺傳多樣性研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志，1999，18（3）：59-65.

[6]Dhagat NK，管延安譯.谷子性狀相關(guān)和選擇指數(shù)[J].粟類作物，1991，1（19）：18-21.

[7]Wilson，E.O.The Biological diversity crisis[J].Bio Sicience，1985，35（11）：700-706.

[8]葛 頌，洪德元.遺傳多樣性及其檢測(cè)方法[M].北京：科學(xué)出版社，1994.123-140.

[9]Magurran，A.E.Ecological diversity and its measurement[M].New Jersey：Princeton University Press，1988.