崔 瀟,張曉艷,郝俊杰,仇世佐,呂享華,宋鳳景
(青島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 青島 266100)
豌豆(Pisum sativumL.)屬豆科(Leguminosae),蝶形花亞科(Fabaceae),豌豆屬(Pisum),春播一年生或秋冬播越年生草本植物,染色體2n=14[1],喜冷涼氣候,耐貧瘠,苗期耐寒、耐干旱,地理分布廣泛[2]。豌豆是人類(lèi)栽培的最古老的食用豆類(lèi)作物之一,起源于數(shù)千年前的亞洲西部、地中海地區(qū)和埃塞俄比亞[3]。全世界有90多個(gè)國(guó)家種植豌豆,它是世界上第三大豆類(lèi)作物[4]。豌豆在中國(guó)的栽培歷史已有2000多年,并早已遍及全國(guó)[5]。豌豆富含蛋白質(zhì)、碳水化合物和各種維生素,營(yíng)養(yǎng)均衡,可糧、菜、飼兼用,適合蛋白淀粉等深加工,是種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中重要的間、套、輪作和養(yǎng)地作物,也是農(nóng)民增收的重要經(jīng)濟(jì)作物[6]。栽培豌豆主要有干籽粒用豌豆(dry pea)和菜用豌豆(snap pea)兩種類(lèi)型,菜用豌豆根據(jù)不同食用部位又可分為以食用嫩莖尖的豌豆苗、食用嫩莢的荷蘭豆和甜脆豌豆以及食用鮮籽粒的甜豌豆[7]。
隨著生活水平的提高和供給側(cè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整,植物蛋白和健康食物的需求逐年攀升,從而帶動(dòng)了豌豆生產(chǎn)與消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)FAO數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),近5年中國(guó)豌豆常年種植面積約88.2萬(wàn)hm2,其中鮮食豌豆種植面積約49.2萬(wàn)hm2[8],豌豆生產(chǎn)已由干籽粒生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)轷r食菜用生產(chǎn),我國(guó)成為菜用豌豆主要生產(chǎn)國(guó)之一。中國(guó)菜用豌豆主產(chǎn)區(qū)分布在東部沿海地區(qū)以及云南、四川和重慶等高海拔區(qū)域[9]。鮮食豌豆生產(chǎn)在不同地區(qū)對(duì)品種的熟性、商品特性的要求差異化較大,目前我國(guó)鮮食豌豆主栽品種仍以中豌6號(hào)為主,品種類(lèi)型較單一,不能滿(mǎn)足鮮食豌豆生產(chǎn)日益增長(zhǎng)的需求[10]。種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的“芯片”,是新品種選育的材料基礎(chǔ),精準(zhǔn)評(píng)價(jià)資源的形態(tài)多樣性,明晰其遺傳特點(diǎn)及規(guī)律,有利于豌豆種質(zhì)資源的合理保存、優(yōu)異資源的挖掘與創(chuàng)新,對(duì)豌豆生產(chǎn)和育種具有重要指導(dǎo)意義[4]。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)豌豆種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀遺傳多樣性的分析報(bào)道多集中在干籽粒豌豆上[4,11-15],有關(guān)鮮食豌豆農(nóng)藝性狀遺傳多樣性研究相對(duì)較少。在種質(zhì)資源評(píng)價(jià)中廣泛采用的方法有主成分分析和聚類(lèi)分析,已在大豆[16]、豌豆[4]和蠶豆[17]等多種作物種質(zhì)資源中得到應(yīng)用。近年來(lái),本團(tuán)隊(duì)已陸續(xù)對(duì)收集引進(jìn)的干籽粒豌豆資源進(jìn)行了評(píng)價(jià)鑒定,明晰了國(guó)內(nèi)和國(guó)外干籽粒豌豆核心資源的遺傳多樣性水平。本研究以144份菜用豌豆種質(zhì)資源為研究材料,對(duì)其34個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)分析,評(píng)估菜用豌豆的遺傳多樣性,以期為菜用豌豆資源種質(zhì)創(chuàng)新和新品種選育提供材料基礎(chǔ)。
本研究以青島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院已保存的144份豌豆資源為材料,其中國(guó)內(nèi)材料104份,包括山東21份、北京15份、四川14份、遼寧13份、甘肅10份、江蘇7份、云南6份、青海5份、臺(tái)灣4份、廣東2份、河北2份、重慶、福建、海南、香港和陜西各1份;國(guó)外引進(jìn)材料40份。
試驗(yàn)在青島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行,條播,每份參試資源播種2行。試驗(yàn)田肥力中等,播種前施底肥和微生物菌肥,滴水灌溉,田間管理按常規(guī)方式進(jìn)行。調(diào)查整理播種后至考種結(jié)束整個(gè)生育期的數(shù)據(jù)。
各農(nóng)藝性狀調(diào)查參照《豌豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行[18]。按田間實(shí)際情況記錄144份資源的葉色、復(fù)葉葉型、鮮莖色、葉表剝蝕斑、花旗瓣色、花翼瓣色、花序類(lèi)型、結(jié)莢類(lèi)型、莢尖端形狀、鮮莢莢形、莢型、鮮籽粒顏色、食用類(lèi)型、粒色、粒形、種子表面、見(jiàn)花期、初莢期、鮮莢采收期、收獲期、生育日數(shù)、株高、始莢高度、始莢節(jié)位、果柄長(zhǎng)度、鮮莢長(zhǎng)、鮮主莖子葉節(jié)至植株頂端的高度莢寬、單莢鮮重、單莢鮮粒重、出米率、主莖結(jié)莢層數(shù)、單莢粒數(shù)、單株莢數(shù)、百粒重和單株產(chǎn)量共34個(gè)性狀(表1)。
利用Microsoft Excel 2019對(duì)16個(gè)質(zhì)量性狀分別予以賦值(表1),參照萬(wàn)述偉等[4]的方法對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行10級(jí)分類(lèi)處理。采用SPSS 22.0軟件對(duì)各個(gè)性狀的最小值、最大值、平均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)差(s)、變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用Popgene 1.32軟件計(jì)算遺傳多樣性指數(shù)(Shan?non index,I)和 Nei′s遺傳距離,根據(jù)所得 Nei′s遺傳距離用MEGAX和MEGA7軟件采用非加權(quán)配對(duì)算術(shù)平均法(unweighted pair-group method analy?sis,UPGMA)進(jìn)行聚類(lèi)分析,聚類(lèi)圖在ITOL(https://itol.embl.de/)上進(jìn)行美化[19]。主成分分析(principal component analysis,PCA)在SPSS 22.0軟件中完成。
34個(gè)農(nóng)藝性狀的最小值、最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)如表2所示,不同性狀在不同種質(zhì)間表現(xiàn)出較大差異,變異豐富。
表2 性狀變異參數(shù)Table 2 The variation parameter of traits
參試資源34個(gè)性狀的變異系數(shù)為4.653%(生育日數(shù))~79.115%(食用類(lèi)型),平均變異系數(shù)為34.896%。其中,生育日數(shù)、見(jiàn)花期和鮮莢采收期的變異系數(shù)均小于10%,鮮莢長(zhǎng)、成熟期、出米率、單莢粒數(shù)和百粒重的變異系數(shù)在10%~20%之間,復(fù)葉葉型、花序類(lèi)型和種子表面的變異系數(shù)在20%~30%之間,莢尖端形狀、單莢鮮粒重、鮮莢重、莢型、出莢高度、每果節(jié)結(jié)莢類(lèi)型、粒型、主莖結(jié)莢層數(shù)、株高、果柄長(zhǎng)度、葉表剝蝕斑、粒色、鮮籽粒顏色、初莢節(jié)位、單株產(chǎn)量、花翼瓣色、單株莢數(shù)、花旗瓣色、鮮莖色、葉色和鮮莢寬的變異系數(shù)在30%~60%之間,鮮莢莢形和食用類(lèi)型的變異系數(shù)在60%~80%之間,其中食用類(lèi)型的變異系數(shù)最大,為79.115%。
參試資源34個(gè)性狀在變異范圍方面,質(zhì)量性狀變異范圍較小,如復(fù)葉葉型、花序類(lèi)型等的變異范圍為1~2,最大的為粒色(1~6);數(shù)量性狀變異范圍除單莢粒數(shù)(3~9)較小為,其他性狀的變異范圍比較大。生育日數(shù)的變異范圍為93~110 d,株高的變異范圍為29~200 cm,鮮莢重的變異范圍為2.02~13.52 g,百粒重的變異范圍為15.6~37.4 g。變異范圍數(shù)據(jù)表明,144份豌豆資源的多樣性比較豐富。
參試資源34個(gè)性狀在遺傳多樣性指數(shù)方面,主莖結(jié)莢層數(shù)最高(2.065 2),復(fù)葉葉型最低(0.214 6),平均遺傳多樣性指數(shù)為1.218 2。遺傳多樣性指數(shù)排序?yàn)椋褐髑o結(jié)莢層數(shù)>單莢鮮粒重>百粒重>單株莢數(shù)>出米率>初莢節(jié)位>單株產(chǎn)量>果柄長(zhǎng)度>初莢高度>株高>鮮莢重>生育日數(shù)>鮮莢長(zhǎng)>單莢粒數(shù)>粒形>鮮籽粒顏色>見(jiàn)花期>成熟期>食用類(lèi)型>粒色>鮮莢莢形>種子表面>鮮莢寬>鮮莢采收期>莢尖端形狀>葉表剝蝕斑>每果節(jié)結(jié)莢類(lèi)型>鮮莖色>花序類(lèi)型>莢型>花旗瓣色>葉色>花翼瓣色>復(fù)葉葉型。主莖結(jié)莢層數(shù)、單莢鮮粒重、百粒重、單株莢數(shù)和出米率5個(gè)性狀的遺傳多樣性指數(shù)均大于2.000 0,表明這5個(gè)性狀的多樣性非常豐富,分散度好。
對(duì)34個(gè)性狀數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,變異系數(shù)、變異范圍和遺傳多樣性指數(shù)三者沒(méi)有一致性,如生育日數(shù)的變異系數(shù)最小(4.653%),但變異范圍(93~110 d)和遺傳多樣性指數(shù)(1.945 1)均較高;復(fù)葉葉型的遺傳多樣性指數(shù)最低(0.214 6),但變異系數(shù)較高(21.775%)。144份資源的性狀變異豐富,提供了豐富的雜交親本,為我國(guó)豌豆新品種的選育提供了良好的種質(zhì)基礎(chǔ)。
對(duì)18個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行主成分分析,從表3中可知,前6個(gè)成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率72.971%,說(shuō)明6個(gè)主成分代表了144份豌豆資源的18個(gè)數(shù)量性狀72.971%的信息。
表3 主成分分析Table 3 The analysis of principal components
第一主成分的特征值5.523,貢獻(xiàn)率30.683%,正載荷量較高的性狀有生育日數(shù)、株高、初莢節(jié)位和鮮莢采收期,載荷量分別為0.869、0.843、0.774和0.742,與產(chǎn)量呈正相關(guān),是第一主成分的主要因子。載荷量為負(fù)的有鮮莢長(zhǎng)、鮮莢重、單莢鮮粒重、出米率、單莢粒數(shù)、百粒重和單株產(chǎn)量,說(shuō)明在高產(chǎn)育種中不能過(guò)度追求這幾個(gè)性狀。
第二主成分的特征值和貢獻(xiàn)率分別為2.764和15.353%。第二主成分中載荷較高的有鮮莢重、鮮莢長(zhǎng)、百粒重和單莢鮮粒重,載荷量分別為0.861、0.742、0.617和0.558,這幾個(gè)性狀都直接影響資源的產(chǎn)量,說(shuō)明第二主成分為產(chǎn)量因子。出米率和單株莢數(shù)的載荷量為負(fù),表明這兩個(gè)性狀過(guò)高時(shí)會(huì)限制產(chǎn)量的增加。因此,在育種中要控制好出米率和單株莢數(shù)的范圍。
第三主成分的特征值和貢獻(xiàn)率分別為1.533和8.518%,單莢粒數(shù)和果柄長(zhǎng)度的載荷量較大,分別為0.596和0.529,這兩個(gè)性狀數(shù)值的增加會(huì)增加資源產(chǎn)量。因此,在育種中選擇適中的單莢粒數(shù)和果柄長(zhǎng)度可以獲得高產(chǎn)。
第四主成分的特征值和貢獻(xiàn)率分別為1.210和6.723%,果柄長(zhǎng)度和主莖結(jié)莢層數(shù)是負(fù)載荷且載荷量絕對(duì)值較高,分別為0.621和0.556,說(shuō)明這兩個(gè)性狀與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān),絕對(duì)值越高,產(chǎn)量越低。因此,為了獲得高產(chǎn),在育種中要適度控制果柄長(zhǎng)度和主莖結(jié)莢層數(shù)。
第五主成分的特征值和貢獻(xiàn)率分別為1.063和5.905%,鮮莢寬的載荷量最高為0.685,說(shuō)明第五主成分為產(chǎn)量因子。單株產(chǎn)量的載荷為負(fù)值且絕對(duì)值相對(duì)較高,過(guò)高的單株產(chǎn)量降低了總產(chǎn)量,表明在育種的過(guò)程中要選擇合適的密度和株數(shù),不能過(guò)度追求單株產(chǎn)量。
第六主成分的特征值和貢獻(xiàn)率分別為1.042和5.789%,載荷量為正的有見(jiàn)花期、成熟期、生育日數(shù)、鮮莢寬、主莖結(jié)莢層數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重和單株產(chǎn)量,說(shuō)明在一定的范圍內(nèi),這8個(gè)性狀的值越大產(chǎn)量越高。在培育高產(chǎn)品種時(shí),可以選擇這些性狀相對(duì)較高的資源作為親本。
采用UPMGA法對(duì)18個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析,如圖1所示,參試資源在歐式距離為0.08處被劃分為7個(gè)類(lèi)群,每個(gè)類(lèi)群具體分析見(jiàn)表1。
圖1 144份豌豆資源的UPMGA聚類(lèi)圖Figure 1 Cluster diagram of 144 pea genetic resources
表1 各類(lèi)群性狀的特征Table 1 The traits in different germplasm groups
(續(xù) 表4)
第Ⅰ類(lèi)群包括2份資源,在18個(gè)性狀中有10個(gè)性狀的均值為各類(lèi)群中最高,分別為見(jiàn)花期(4.24)、鮮莢采收期(5.18)、成熟期(6.12)、生育日數(shù)(105.0)、株高(130.0 cm)、初莢高度(59.5 cm)、主莖結(jié)莢層數(shù)(6.50)、單莢粒數(shù)(6.83)、單株莢數(shù)(20.70)、百粒重(26.8 g);在18個(gè)性狀中有6個(gè)性狀的變異系數(shù)為各類(lèi)群中最高,分別為見(jiàn)花期(2.668%)、鮮莢采收期(1.365%)、鮮莢長(zhǎng)(22.330%)、出米率(41.738%)、單株莢數(shù)(84.033%)、百粒重(42.215%);鮮莢重(7.983%)、主莖結(jié)莢層數(shù)(10.879%)、單莢粒數(shù)(10.879%)和單株產(chǎn)量(31.612%)的變異系數(shù)為各類(lèi)群中最小??傮w來(lái)說(shuō),該類(lèi)群屬于晚熟、大粒、高稈種質(zhì),具有高產(chǎn)潛力。
第Ⅱ類(lèi)群包括5份資源,鮮莢重(6.52 g)和單株產(chǎn)量(11.22 g)的均值為各類(lèi)群中最高,百粒重(26.24 g)次之;7個(gè)性狀的變異系數(shù)為各類(lèi)群中最高,分別為株高(50.752%)、初莢高度(47.913%)、果柄長(zhǎng)度(65.745%)、鮮莢重(50.113%)、單莢鮮粒重(61.179%)、主莖結(jié)莢層數(shù)(42.931%)和單株產(chǎn)量(52.389%)。綜合分析可以看出,該類(lèi)群高產(chǎn)且具有豐富的多樣性,為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)提供了豐富的種質(zhì)基礎(chǔ)。
第Ⅲ類(lèi)群包括17份資源,在18個(gè)性狀中有8個(gè)性狀的均值為各類(lèi)群中最小,分別為初莢高度(37.8 cm)、果柄長(zhǎng)度(5.72 cm)、鮮莢長(zhǎng)(6.86 cm)、鮮莢寬(1.31 cm)、鮮莢重(4.94 g)、單莢粒數(shù)(5.71)、百粒重(22.67 g)和單株產(chǎn)量(8.01 g);初莢高度的變異系數(shù)是7個(gè)類(lèi)群中最小,為26.492%。綜合分析可以看出,該類(lèi)群屬于小莢、小粒、株型緊湊型資源,產(chǎn)量最低。
第Ⅳ類(lèi)群包括43份資源,主要特征是初莢節(jié)位和鮮莢寬的均值最高;變異系數(shù)在7個(gè)類(lèi)群中最小的為生育日數(shù)和初莢節(jié)位,分別為3.632%和29.057%;鮮莢寬的變異系數(shù)最大,為92.046%。該類(lèi)群資源的莢最寬,有利于培育大莢高產(chǎn)資源。
第Ⅴ類(lèi)群包括24份資源,其主要特征是見(jiàn)花期(4.18)、鮮莢采收期(5.12)、成熟期(6.04)和株高(73.21 cm)4個(gè)性狀的均值最小,鮮莢長(zhǎng)(7.75 cm)和單莢鮮粒重(2.89 g)的均值最大;成熟期(2.686%)、生育日數(shù)(4.940%)和初莢節(jié)位(61.992%)的變異系數(shù)為7個(gè)類(lèi)群最大;百粒重(26.42 g)位居7個(gè)類(lèi)群中的第2位,單株產(chǎn)量中等。綜合分析可以看出,該類(lèi)群資源具有早熟、矮稈及大莢的特征。該類(lèi)群雖然產(chǎn)量一般,但有利于培育適宜機(jī)械化收獲的早熟矮稈優(yōu)良品種。
第Ⅵ類(lèi)群含有8份資源,果柄長(zhǎng)度的均值在7個(gè)類(lèi)群中最大,為7.63 cm,初莢節(jié)位(6.88)的均值最小,其余16個(gè)性狀的均值在7個(gè)類(lèi)群中均居中;單莢粒數(shù)的變異系數(shù)最大,為25.434%,鮮莢采收期、鮮莢寬、出米率和百粒重的變異系數(shù)最小,分別為0.735%、9.030%、8.089%和16.486%。初莢節(jié)位在該類(lèi)群中最低,具有一定增產(chǎn)潛力。
第Ⅶ類(lèi)群包括45分資源,其主要特征是出米率的均值最高,為49.73%,生育日數(shù)(99.0 d)和主莖結(jié)莢層數(shù)(4.96)的均值最低;見(jiàn)花期、成熟期、株高、果柄長(zhǎng)度、鮮莢長(zhǎng)、單莢鮮粒重和單株莢數(shù)的變異系數(shù)在7個(gè)類(lèi)群中最小,分別為1.413%、0.645%、30.374%、29.592%、8.826%、22.484% 和 38.191%。綜合分析可以看出,該類(lèi)群資源具有早熟出米率高的特征。
豌豆不僅含有碳水化合物、蛋白質(zhì)等基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還具有保健、固氮養(yǎng)地及適應(yīng)性強(qiáng)等特征,符合國(guó)家“一控、二減、三基本”的要求,是發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)和糧豆輪作制度的理想作物,在解決糧食安全、增加農(nóng)民收入、調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮著重要的作用[8]。種質(zhì)資源不僅是作物遺傳改良的物質(zhì)基礎(chǔ),而且還影響著現(xiàn)代種業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展[20]。豌豆資源包括地方品種、育成品種和引進(jìn)國(guó)外資源等[7]。有效利用豌豆種質(zhì)資源,首先要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確合理地評(píng)價(jià),研究種質(zhì)資源最基本的方法為對(duì)其農(nóng)藝性狀的鑒定和描述[21],這種方法一般不需要昂貴的儀器設(shè)備和資金的投入,用肉眼或借助簡(jiǎn)單的工具就可以完成[22]。
34個(gè)農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析表明,豌豆資源具有豐富的遺傳變異,同孫敏杰等[9]的研究結(jié)果較一致。34個(gè)性狀變異系數(shù)在4.653%~79.115%,其中,生育日數(shù)、見(jiàn)花期、鮮莢采收期、鮮莢長(zhǎng)、成熟期、出米率、單莢粒數(shù)和百粒重的變異系數(shù)均低于20%,說(shuō)明資源部分生育因子、莢大小因子、莢粒數(shù)因子和百粒重因子變化不顯著;食用類(lèi)型的變異系數(shù)最大,為79.115%。食用類(lèi)型的選擇范圍較大,在菜用豌豆品種改良中的可選擇性強(qiáng),不同的地區(qū)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐氖秤貌课贿x擇資源培育新品種。初莢節(jié)位、單株莢數(shù)和鮮莢寬為鮮籽粒產(chǎn)量相關(guān)性狀,是影響鮮重的重要因素,這3個(gè)性狀的變異系數(shù)較高,表明可以通過(guò)一定的技術(shù)手段獲得高產(chǎn)品種。遺傳多樣性指數(shù)的大小代表各性狀的分布趨勢(shì),指數(shù)越低說(shuō)明性狀的分布越集中,指數(shù)越高說(shuō)明性狀呈均衡化趨勢(shì)分布[19]。34個(gè)性狀的遺傳多樣性指數(shù)平均值1.218 2,主莖結(jié)莢層數(shù)、單莢鮮粒重、百粒重、單株莢數(shù)和出米率5個(gè)性狀的遺傳多樣性指數(shù)均大于2.000 0,表明這5個(gè)性狀的分散度好,在優(yōu)異資源選育過(guò)程中可利用性更高,為我國(guó)豌豆新品種的選育提供了優(yōu)異的種質(zhì)基礎(chǔ)。
對(duì)18個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行主成分分析,其中前6個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為72.971%,6個(gè)主成分包含的性狀信息具有一定相關(guān)性。其中的主要性狀包括生育日數(shù)、株高、初莢節(jié)位、鮮莢采收期、初莢高度、見(jiàn)花期、成熟期和單莢鮮粒重,這些性狀的載荷量為正,表明數(shù)值越大產(chǎn)量越高。但在育種的過(guò)程中要綜合考慮各個(gè)性狀,不能過(guò)度追求某個(gè)或某幾個(gè)性狀。如從理論上說(shuō),生育期長(zhǎng)的品種產(chǎn)量應(yīng)該也高,但在實(shí)際生產(chǎn)中不一定,產(chǎn)量的高低受氣候、密度、莢的大小及籽粒大小等多個(gè)因素的影響。
對(duì)144份豌豆資源的18個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析,共分為7大類(lèi)群,各類(lèi)群具有一定的性狀優(yōu)勢(shì)。第Ⅰ類(lèi)群的見(jiàn)花期、鮮莢采收期、成熟期、生育日數(shù)和株高等性狀的均值為各類(lèi)群中最高,有6個(gè)性狀的變異系數(shù)為各類(lèi)群中最高,可以作為改良株高、生育期和籽粒的基礎(chǔ)材料;第Ⅱ類(lèi)群的鮮莢重、單株產(chǎn)量和百粒重均值較高,株高、鮮莢重、單莢鮮粒重和單株產(chǎn)量等性狀的變異系數(shù)在各類(lèi)群中居第一位,具有高稈、大粒及高產(chǎn)的特點(diǎn),在雜交育種選擇方面提供了良好的親本。第Ⅲ類(lèi)群的鮮莢長(zhǎng)、鮮莢寬、鮮莢重、百粒重和單株產(chǎn)量均值為各類(lèi)群中最小,可以作為小粒資源選育的基礎(chǔ)材料。第Ⅳ類(lèi)群鮮莢寬的變異系數(shù)最大,可以作為寬莢品種選育的優(yōu)良親本。第Ⅴ類(lèi)群的見(jiàn)花期、鮮莢采收期、成熟期和株高均值最小,表明其生育期短,花期一致,豐產(chǎn)性好,可以作為選育早熟高產(chǎn)適宜機(jī)械化品種的良好資源。第Ⅵ類(lèi)群的初莢節(jié)位均值最小,可以作為低莢位品種選育的基礎(chǔ)材料。第Ⅶ類(lèi)群的出米率均值最高,可以作為早熟高出米率品種選育的基礎(chǔ)材料。144份豌豆資源來(lái)源廣泛,但由圖1可以看出,各省份的種質(zhì)資源和國(guó)外引進(jìn)資源相互交叉聚在不同的組,分組與地域來(lái)源沒(méi)有明顯的關(guān)聯(lián)性,這與萬(wàn)述偉等[4]的研究結(jié)果一致。聚類(lèi)結(jié)果表明各地培育的種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富,但有同質(zhì)化趨勢(shì)并能在各地區(qū)有較好的適應(yīng)性。充分挖掘豌豆種質(zhì)資源潛在的價(jià)值,有利于促進(jìn)全國(guó)乃至世界豌豆產(chǎn)業(yè)有序高效發(fā)展[23]。
本研究篩選到13份特異種質(zhì)資源,包括2份大粒資源,GP022和GP129,百粒重超過(guò)36.8 g;2份長(zhǎng)莢資源,GP121和GP129,莢長(zhǎng)大于10.6 cm;1份多莢資源,GP132;1份寬莢資源,GP121;3份莢粒數(shù)為9的資源,GP026、GP042和GP087;2份單莢鮮粒重大于5.46 g資源,GP043和GP092;2份單株產(chǎn)量超過(guò)20.2 g資源,GP064和GP091;1份早熟資源,GP001,還包括單莢鮮重等特異的資源,這些特異種質(zhì)資源為品種改良和新基因發(fā)掘提供了良好的基礎(chǔ)材料。
144份菜用豌豆種質(zhì)資源具有廣泛的遺傳變異和豐富的遺傳多樣性,在早熟、高產(chǎn)、大莢、高稈、小粒和矮稈等方面具有較好可選擇性,可作為菜用豌豆種質(zhì)資源創(chuàng)新利用的優(yōu)異資源庫(kù)。13份種質(zhì)資源的表型優(yōu)異,可用于菜用豌豆品種改良等方面研究。
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2022年4期