趙欣蕊 陳嘯天 薛薇 汪磊 蔡心汝 林柏松 劉曉靜 崔江慧，*

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北 保定 071000；2圍場滿族蒙古族自治縣馬鈴薯研究所，河北 承德 068450；3保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 保定 071000；4圍場滿族蒙古族自治縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心，河北 承德 068450）

馬鈴薯（SolanumtuberosumL.）是世界上最重要的非谷類糧食作物，對全球糧食安全具有重要意義［1］。中國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國，栽培面積和總產(chǎn)量約占全球的28%和24%［2-3］。馬鈴薯種質(zhì)資源十分豐富，包含野生種和栽培種，中國育種工作者在20世紀(jì)40年代開始了馬鈴薯引進(jìn)工作［3］，目前中國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)包括華北、西北大部分地區(qū)及內(nèi)蒙古和東北地區(qū)等［4］。隨著馬鈴薯新品種的不斷引進(jìn)和培育，中國馬鈴薯種質(zhì)資源保存數(shù)量逐漸龐大，各地區(qū)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了種質(zhì)資源性狀不明確、種質(zhì)重復(fù)等問題，阻礙了馬鈴薯種質(zhì)資源的開發(fā)和利用［5］。因此，為了提高馬鈴薯種質(zhì)資源的利用效率，高效快速地對種質(zhì)資源做出評價，減少收集冗余，有必要對冀北馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行表型精準(zhǔn)鑒定并構(gòu)建馬鈴薯核心種質(zhì)。

核心種質(zhì)（core collection）的概念由Frankel最早提出，核心種質(zhì)能夠以最小的重復(fù)和最大的遺傳多樣性代表整個種質(zhì)資源，為種質(zhì)資源的評價和利用提供了一種有效的方法［6］。目前，核心種質(zhì)的研究引起了許多學(xué)者的重視，建立的核心種質(zhì)涵蓋菌類、園藝作物、農(nóng)作物等多個方面。Deu等［7］根據(jù)類型、產(chǎn)地、光敏度和栽培形式從2 247份高粱種質(zhì)資源中隨機(jī)抽取并篩選出128份種質(zhì)資源，與其他82份代表不同類型和地理多樣性的種質(zhì)資源構(gòu)成了新型高粱核心種質(zhì)。Wang等［8］對1 683份小麥資源8個農(nóng)藝性狀進(jìn)行了分析，選出HR-Manhat、R-Euclid、MR-Mahal等5種核心種質(zhì)構(gòu)建方法以及對應(yīng)的最佳取樣比例。陳明堃等［9］利用6個品質(zhì)性狀分析311份建蘭種質(zhì)資源的遺傳多樣性，構(gòu)建了51份建蘭種質(zhì)的核心種質(zhì)。孫邦升等［10］根據(jù)28個表型性狀采用層次聚類隨機(jī)取樣法從1 045份種質(zhì)資源中篩選出了150份高產(chǎn)馬鈴薯核心種質(zhì)。

本研究基于502份適宜在冀北地區(qū)種植的馬鈴薯資源，通過對其進(jìn)行表型精準(zhǔn)鑒定，系統(tǒng)比較4種組內(nèi)取樣方法和8個取樣規(guī)模，確定最優(yōu)組內(nèi)取樣方法，通過比較不同的取樣策略，構(gòu)建適宜冀北地區(qū)的馬鈴薯核心種質(zhì)，以期為該地區(qū)馬鈴薯種質(zhì)資源利用和品種選育提供理論依據(jù)和親本選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在冀北地區(qū)收集并篩選502份馬鈴薯資源為材料，其中國內(nèi)種質(zhì)資源有338份，國外種質(zhì)資源有164份，所有種質(zhì)資源均為四倍體。表型性狀鑒定試驗(yàn)于2021—2022年在河北省圍場滿族蒙古族自治縣進(jìn)行。

1.2 數(shù)據(jù)整理

表型性狀調(diào)查參考NY/T 2940-2016《馬鈴薯種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》［11］。涉及株形、莖色、葉色、花冠顏色、薯形、芽眼深度、芽眼色、芽眼多少、表皮光滑度、皮色、肉色、分枝多少、植株繁茂性、花冠形狀、花冠大小、開花繁茂性、結(jié)薯集中性、花藥顏色、塊莖整齊度、塊莖大小、株高、主莖數(shù)、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重和塊莖產(chǎn)量共26個表型性狀（部分見電子附表1）。對數(shù)值型性狀劃分為10級，從第1級［Xi＜（X-2d）］到第10級［Xi＞（X+2d）］，每0.5d為1級（Xi為第i組的分級數(shù)，X為平均數(shù)，d為標(biāo)準(zhǔn)差）。每一級的相對頻率用于計(jì)算多樣性指數(shù)［12］。采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)各性狀變異系數(shù)、均值、標(biāo)準(zhǔn)差并進(jìn)行主成分分析［13］，利用Origin 2021進(jìn)行聚類作圖并分析；利用Excel 2010計(jì)算Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(shù)。

電子附表1 馬鈴薯描述型性狀賦值表Electronic Table S1 Descriptive character assignment table of potato

1.3 取樣策略的篩選

本研究根據(jù)馬鈴薯肉色不同，將502份馬鈴薯種質(zhì)資源分為3組，分別為白色（Ⅰ）、黃色（Ⅱ）和其他顏色（Ⅲ），設(shè)定5%、10%、15%、20%、25%和30%共6種取樣比例。在分組的基礎(chǔ)上比較4種取樣方法：簡單比例（P）、對數(shù)比例（L）、平方根比例（S）和多樣性比例（G），對組內(nèi)取樣具有較強(qiáng)修正能力的取樣方法即為最優(yōu)取樣方法。根據(jù)前人的研究結(jié)果，在最優(yōu)取樣方法下采用歐氏距離和馬氏距離2種遺傳距離，類平均法、偏差平方和法、最遠(yuǎn)距離法和最短距離法4種系統(tǒng)聚類方法分別在不同取樣比例下進(jìn)行逐步聚類分析［12］，找到最佳取樣策略并構(gòu)建馬鈴薯核心種質(zhì)。計(jì)算公式如下：

Xi為第i組的樣品份數(shù)，Hi為第i組的多樣性指數(shù)。

1.4 核心種質(zhì)的評價

極差符合率（range compliance rate，CR）、變異系數(shù)變化率（change rate of coefficient of variation，VR）、表型頻率方差（phenotypic frequency variance，VPF）和表型保留比例（phenotypic retention ratio，RPR）4個核心種質(zhì)評價參數(shù)來評價核心種質(zhì)的代表性［12，14］。利用SPSS 22.0軟件對所有樣品和核心種質(zhì)26個性狀的均值、方差、變異系數(shù)和Shannon-Weaver多樣性指數(shù)（H’）進(jìn)行t檢驗(yàn)［15］，判斷兩樣本間差異。

各評價參數(shù)如下所示：

RC（i）：核心種質(zhì)第i個性狀的極差；RI（i）：原群體第i個性狀的極差；n：性狀總數(shù)。

CVC（i）：核心種質(zhì)第i個性狀的變異系數(shù)；CVI（i）：所有樣本第i個性狀的變異系數(shù)。

Pij：第i個性狀第j個表現(xiàn)型的頻率；Pij：第i個性狀各表型頻率的平均值。

Mio：所有樣本第i個性狀的表現(xiàn)型個數(shù)；Mi：所得核心樣品第i個性狀的表現(xiàn)型個數(shù)。

1.5 核心種質(zhì)的確認(rèn)

利用主成分分析和散點(diǎn)圖比較所有樣本與核心種質(zhì)的主成分的分布情況，對構(gòu)建的核心種質(zhì)有效性進(jìn)行確認(rèn)［15-16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 核心種質(zhì)構(gòu)建

2.1.1 馬鈴薯種質(zhì)資源遺傳多樣性分析 由電子附表2可知，20個描述型性狀遺傳多樣性指數(shù)變化范圍為0.54～2.03，其中，薯形、皮色、肉色和花冠顏色的變異范圍較大，薯形的遺傳多樣性指數(shù)最大（2.03），以圓形和橢圓為主，分別占20.12%和21.91%；皮色次之（1.62），以黃色為主，占38.25%；芽眼色變異范圍較小，遺傳多樣性指數(shù)最小（0.54），以有色為主，占77.09%。肉色、植株繁茂性和芽眼深度遺傳多樣性指數(shù)也較大，分別1.50、1.10和1.05，各描述型性狀的遺傳多樣性表現(xiàn)出不同的差異，說明502份種質(zhì)資源的表型性狀多樣性較好，適宜進(jìn)行核心種質(zhì)資源的構(gòu)建。

電子附表2 502份馬鈴薯種質(zhì)資源描述型性狀的描述統(tǒng)計(jì)Electronic Table S2 Descriptive statistics of descriptive characters of 502 potato germplasm resources

電子附表2（續(xù)）

變異系數(shù)的大小可以反映馬鈴薯種質(zhì)資源的各個性狀的變化程度，表明這些性狀的變化潛力。由表1可知，各數(shù)值型性狀的變異系數(shù)由大到小為單株薯重（72.13%）＞單株結(jié)薯數(shù)（59.41%）＞塊莖產(chǎn)量（42.28%）＞主莖數(shù)（33.21%）＞株高（28.39%）＞莖粗（18.99%），變異范圍為18.99%～72.13%，平均變異系數(shù)為51.71%。其中，單株薯重的變異系數(shù)最大，變異幅度為0.14～2.72 kg/株；莖粗的變異系數(shù)最小，變異幅度為6.33～18.16 mm；不同性狀間變化程度較大，說明這些種質(zhì)資源有較大的變化潛力。6個數(shù)值型性狀的平均遺傳多樣性指數(shù)為1.96，單株薯重的遺傳多樣性指數(shù)最小，為1.66，其余性狀均大于1.96，說明這些種質(zhì)資源具有較高的遺傳多樣性，種質(zhì)資源類型較為豐富，有利于核心種質(zhì)資源的構(gòu)建。

表1 502 份馬鈴薯種質(zhì)資源數(shù)值型性狀的多樣性分析Table 1 Diversity analysis of numerical characters of 502 potato germplasm resources

2.1.2 分組及取樣方法的確定 以薯色不同，將502份馬鈴薯種質(zhì)資源分為3組（表2），第Ⅰ組為白色，占所有種質(zhì)的40.83%；第Ⅱ組為黃色，占所有種質(zhì)的55.58%；第Ⅲ組為其他顏色占3.59%。3組的遺傳多樣性指數(shù)為1.00～1.18，其中第Ⅰ、第Ⅱ組遺傳多樣性指數(shù)較高為1.18；第Ⅲ組遺傳多樣性指數(shù)最低為1.00。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是不同分組中包含的種質(zhì)資源豐富度不同，存在不同程度的遺傳冗余，導(dǎo)致不同分組的遺傳多樣性有較大差異。

表2 502 份馬鈴薯種質(zhì)資源遺傳多樣性指數(shù)Table 2 Genetic diversity index of 502 potato germplasm resources

在分組的基礎(chǔ)上，分別以4種取樣方法（簡單比例、對數(shù)比例、平方根比例、多樣性比例），6種比例（5%、10%、15%、20%、25%和30%）計(jì)算取樣數(shù)量（表3）。第Ⅲ組在所有種質(zhì)資源中占比最少，按簡單比例法，第Ⅲ組占3.59%，其他3種方法所占的比例為20.88%、12.03%和29.76%，取樣增加量依次為多樣性比例＞對數(shù)比例＞平方根比例。第Ⅱ組種質(zhì)資源最多，占所有的55.58%，取樣減少量依次為多樣性比例＞對數(shù)比例＞平方根比例＞簡單比例。4種取樣方法中多樣性比例法對種質(zhì)數(shù)量修正的能力和數(shù)量減少的能力最強(qiáng)，但取樣規(guī)模大于15%時，多樣性比例法和對數(shù)比例法在第Ⅲ組的取樣數(shù)均大于其本身數(shù)量，所以平方根比例法是適合本次核心種質(zhì)構(gòu)建的最佳取樣方法。

表3 取樣比例及其總體分布Table 3 Sampling proportion and overall distribution

2.1.3 取樣策略確定 根據(jù)平方根比例法取樣，采用2種遺傳距離（歐氏距離和馬氏距離）、4種系統(tǒng)聚類方法（類平均法、最遠(yuǎn)距離法、最短距離法和離差平方和法）和6種取樣比例（5%、10%、15%、20%、25%和30%）分別構(gòu)建備選核心種質(zhì)（電子附表3）。結(jié)果表明，在初步構(gòu)建的核心種質(zhì)中，CR值均大于80%。VR均大于100%，VPF值均不超過0.02，說明初步構(gòu)建的核心種質(zhì)均勻度較好，能夠代表所有樣本的遺傳多樣性，可用于后續(xù)的分析比較。

電子附表3 48份備選核心種質(zhì)評價參數(shù)比較Electronic Table S3 Comparison of evaluation parameters of 48 alternative core germplasm

電子附表3（續(xù)）

在相同的聚類方法和取樣方法下比較2種遺傳距離（電子附表3）發(fā)現(xiàn)，大部分歐氏距離法構(gòu)建的核心種質(zhì)CR值和VR高于馬氏距離法構(gòu)建的核心種質(zhì)，RPR值兩種遺傳距離相近，表明歐氏距離更適合本次馬鈴薯核心種質(zhì)的構(gòu)建。對4種聚類方法進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，采用最短距離法進(jìn)行聚類的核心種質(zhì)VR值為4種聚類方法的最大值；CR值除10%歐氏距離和5%馬氏距離外，最短距離在其余核心種質(zhì)中均為4種聚類方法的最大值，說明在不同的遺傳距離中，最短距離法均具有較好的聚類效果。不同取樣比例發(fā)現(xiàn)，隨著取樣比例的增加，CR值呈現(xiàn)先增加后保持平緩的趨勢，大概在15%達(dá)到最大并保持；VR值呈現(xiàn)先增加再減少的趨勢，在15%達(dá)到最大；RPR值呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，在30%達(dá)到最大。在構(gòu)建的48份備選核心種質(zhì)中，CR值均大于80%，VR均大于100%，說明構(gòu)建的核心種質(zhì)均保留了極值或與之相近的種質(zhì)。當(dāng)核心種質(zhì)構(gòu)建比例達(dá)到20%時，所構(gòu)建的核心種質(zhì)RPR值均不低于0.95，說明取樣比例越大越能保留所有樣本的表現(xiàn)型。綜合比較CR值、VR值、VPF值和RPR值變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，在20%的取樣比例時各特征值的變化幅度較小，適合本次馬鈴薯核心種質(zhì)的構(gòu)建。

2.2 核心種質(zhì)評價

2.2.1 所有樣本與核心種質(zhì)的特征值比較 由電子附表4可知，核心種質(zhì)與所有樣本除皮色、肉色、開花繁茂性、塊莖產(chǎn)量、主莖數(shù)的變異系數(shù)有較大差異外，其余性狀相近且整體無顯著差異，說明核心種質(zhì)很好的代表了所有樣本的變異幅度。核心種質(zhì)的遺傳多樣性指數(shù)各性狀均差異較小或保持一致，且株形、莖色、薯形、芽眼深度、芽眼色、皮色、肉色、花冠形狀、結(jié)薯集中性、花藥顏色、塊莖整齊度、單株薯重、塊莖產(chǎn)量、主莖數(shù)、株高高于所有樣本，而其余性狀略低于所有樣本。造成這一現(xiàn)象的原因可能是在大部分性狀表現(xiàn)上，核心種質(zhì)中保留了較多的差異類型，使稀有的品種類型得以保存，提高了其在群體中的所占比例；而個別性狀表現(xiàn)上，核心種質(zhì)所保留的多樣性略有降低。核心種質(zhì)與所有樣本成對雙樣本t檢驗(yàn)表明，遺傳多樣性指數(shù)（P=0.32）、變異系數(shù)（0.43）、極差（0.27）和方差（0.26）這4個指標(biāo)在2個群體中均差異不顯著；這說明核心種質(zhì)保留了所有樣本的遺傳多樣性，與所有樣本間沒有顯著差異，可以成為所有樣本的資源類型和遺傳多樣性的代表。

電子附表4 所有樣本與核心種質(zhì)的特征值比較Electronic Table S4 Comparison of eigenvalues of all samples with core germplasm

電子附表4（續(xù)）

t檢驗(yàn)結(jié)果表明，26個表型性狀在核心種質(zhì)和所有樣本中莖色和株高差異顯著，其余24個性狀差異不顯著，分枝多少和莖色的平均值差異顯著外，其余性狀的平均值均差異不顯著，其中核心種質(zhì)中薯形、皮色和肉色等16個性狀大于所有樣本的平均值。除莖色外，核心種質(zhì)與所有樣本的方差均無顯著差異，且核心種質(zhì)中大多數(shù)性狀方差高于所有樣本，可能是核心種質(zhì)經(jīng)過多層次取樣后剔除了較為相似的種質(zhì)資源，使群體間遺傳冗余度降低，突變率提高，在減少種質(zhì)資源數(shù)量的同時依舊具有較強(qiáng)的代表性。

2.2.2 所有樣本與核心種質(zhì)的聚類分析 基于26個馬鈴薯表型性狀分別對所有樣本和核心樣本進(jìn)行聚類分析（圖1），所有樣本和核心種質(zhì)均分為四大類，兩樣本間存在較小差異，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是多次聚類篩選降低了品種間的親緣性，以至于在較大的遺傳距離上就能區(qū)分出不同品種間的親緣關(guān)系，但核心種質(zhì)依舊保留著所有樣本的結(jié)構(gòu)特性，群體的基本結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯改變。因此，選用平方根比例進(jìn)行組內(nèi)取樣，在20%的比例下，選用歐氏距離+最短距離法進(jìn)行核心種質(zhì)的構(gòu)建是合理的。

圖1 所有樣本和核心種質(zhì)聚類圖Fig.1 Cluster map of all samples and core germplasm

2.3 核心種質(zhì)的確認(rèn)

利用主成分分析對核心種質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)（表4），所有樣本和核心種質(zhì)均有11個大于1的主成分。第11主成分特征值分別為1.03和1.02，累計(jì)貢獻(xiàn)率分別為71.81%和74.16%。由前5個主成分的特征值和貢獻(xiàn)率均可以看出核心種質(zhì)高于所有樣本，說明核心種質(zhì)部分冗余種質(zhì)被消除，貢獻(xiàn)率得到提高。由圖2可知，所有樣品散點(diǎn)圖的左上和右下側(cè)集中分布了大量植株，植株之間還存在著相互重疊的現(xiàn)象，說明有些品種的遺傳相似性較高，也反映出所有樣本間具有一定的遺傳冗余。進(jìn)行20%層次聚類篩選后，核心種質(zhì)間的分布重疊程度有了大幅度的改善，所有樣本幾何圖形外圍有大部分種質(zhì)被選取到核心種質(zhì)中，表明核心種質(zhì)的構(gòu)建消除了大部分遺傳冗余，保留了所有樣本的遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)，具有良好的代表性。核心種質(zhì)及其主要性狀見電子附表5。

表4 所有樣本和核心種質(zhì)主成分分析的特征值和累積貢獻(xiàn)率Table 4 Eigenvalues and cumulative contribution of principal component analysis for all samples and core germplasm

電子附表5 核心種質(zhì)及其主要性狀Electronic Table S5 Core germplasm and its main characters

圖2 所有樣本與20%取樣比例核心種質(zhì)的主成分分布圖Fig.2 Principal component distribution of all samples from the library versus 20% of the core germplasm sampled

3 討論

分組是核心種質(zhì)研究的關(guān)鍵，為了體現(xiàn)在不同條件下代表性和遺傳多樣性，并盡可能消除環(huán)境因素的影響，可以按照特定的方法進(jìn)行［17］。核心種質(zhì)構(gòu)建的數(shù)據(jù)主要來源于分子標(biāo)記和表型數(shù)據(jù)［17］，常見的分組有按分子標(biāo)記和遺傳背景劃分、地域劃分、按育種體系劃分、按生物系統(tǒng)劃分組別及各種分類相結(jié)合劃分等［18］。國內(nèi)外學(xué)者分別對不同數(shù)量不同地域的馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行了核心種質(zhì)資源的構(gòu)建，在國外馬鈴薯核心種質(zhì)的研究中，大多根據(jù)種質(zhì)資源的基因型和地理多樣性進(jìn)行分類，利用分子標(biāo)記篩選出具有代表性的馬鈴薯種質(zhì)資源，所構(gòu)建的核心種質(zhì)具有廣闊的變異類型，可作為特異性等位基因挖掘和全基因組關(guān)聯(lián)圖譜的種質(zhì)資源；而國內(nèi)對馬鈴薯核心種質(zhì)構(gòu)建的報(bào)道較少，更趨向于利用表型數(shù)據(jù)進(jìn)行核心種質(zhì)構(gòu)建，篩選出的種質(zhì)資源表型差異明顯，可為不同的育種目標(biāo)提供親本選擇。如Nayak等［19］根據(jù)基因型將甘蔗分為三大類，利用簡單重復(fù)序列（simple sequence repeats，SSR）標(biāo)記篩選出300份核心種質(zhì)。Xu等［20］利用SSR標(biāo)記，根據(jù)不同基因型將962份酸棗種質(zhì)資源大致劃分為三大類，采用不同的算法最終選出了150份核心種質(zhì)。Grenier等［21］根據(jù)光周期敏感性分組，采用對數(shù)隨機(jī)抽樣的方法從ICRISAT的22 473個地方品種中篩選出2 247份高粱核心種質(zhì)。本研究基于對冀北地區(qū)種植的馬鈴薯進(jìn)行了表型性狀兩年鑒定，利用表型數(shù)據(jù)構(gòu)建當(dāng)?shù)伛R鈴薯的核心種質(zhì)，以期為后續(xù)種質(zhì)資源的應(yīng)用提供支撐數(shù)據(jù)。盡管馬鈴薯的表型鑒定受環(huán)境條件、栽培方法以及主觀評價等因素影響較大，但因其形態(tài)學(xué)鑒定因具有直觀性和便利性，仍然是研究種質(zhì)遺傳多樣性不可或缺的方法。此外，馬鈴薯塊莖肉色是研究最廣泛的性狀之一，馬鈴薯塊莖的顏色多樣，從橙色到白色再到紫色，色彩跨度較大，馬鈴薯逐漸成為天然色素的重要來源，隨著人們對健康的重視，富含花青素的彩色馬鈴薯逐漸成為研究熱點(diǎn)［22］。本研究根據(jù)塊莖肉色將馬鈴薯種質(zhì)資源分為白色、黃色和其他顏色3組，在各組中篩選取樣保證了核心種質(zhì)在肉色方面的多樣性和均勻度。

取樣策略直接影響核心種質(zhì)的代表性，不同的種質(zhì)資源間適用的取樣策略存在很大差異。于曉池等［23］對5種遺傳距離和6種系統(tǒng)聚類方法的比較表明，歐氏距離和最短距離方法是構(gòu)建灰楸核心種質(zhì)的最佳遺傳距離和聚類方法，與本研究結(jié)果一致。郎彬彬等［24］以歐氏距離為遺傳距離構(gòu)建野生毛花獼猴桃核心種質(zhì)，分析表明優(yōu)先取樣方法優(yōu)于隨機(jī)取樣法和偏離度取樣法；類平均法優(yōu)于最長距離法、最短距離法和離差平方和法，確定了30%為最佳取樣比例。本研究從502份馬鈴薯種質(zhì)資源中選取了100份作為核心種質(zhì)，取樣比例為20%。各評價參數(shù)表明，本次核心種質(zhì)構(gòu)建具有良好的代表性。

目前，許多發(fā)達(dá)國家都把選擇營養(yǎng)價值較高的彩色馬鈴薯品種作為育種的重要目標(biāo)，對馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行表型鑒定并構(gòu)建核心種質(zhì)，可以篩選出綜合性狀較好、營養(yǎng)價值較高的馬鈴薯品種［25-28］。通過對馬鈴薯種質(zhì)資源進(jìn)行表型性狀鑒定并構(gòu)建核心種質(zhì)，可為不同育種目標(biāo)提供性狀明確的親本，縮短馬鈴薯育種進(jìn)程。本研究主要針對河北省馬鈴薯種質(zhì)資源開展了表型鑒定并篩選了核心種質(zhì)，可為河北省馬鈴薯育種工作提供數(shù)據(jù)支撐，提高馬鈴薯種質(zhì)資源的利用效率，高效快速地對種質(zhì)資源做出評價，減少收集冗余，利于加快培育高抗、高產(chǎn)、不同熟性的優(yōu)質(zhì)馬鈴薯新品種，促進(jìn)河北省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究依據(jù)肉色將502份馬鈴薯種質(zhì)資源劃分為3組，通過比較不同的取樣方法確定了平方根比例取樣法對組內(nèi)取樣比例有較好的修正作用，比較不同遺傳距離和取樣比例發(fā)現(xiàn)，歐氏距離優(yōu)于馬氏距離，最短距離法優(yōu)于其他聚類方法，20%是最佳組內(nèi)取樣比例，以此構(gòu)成的取樣策略是本次核心種質(zhì)構(gòu)建的最佳策略。以最佳策略構(gòu)建的核心種質(zhì)包含100份馬鈴薯種質(zhì)資源，其遺傳多樣性等特征與所有樣本保持相近。多個評價參數(shù)和核心種質(zhì)的確認(rèn)，充分體現(xiàn)了核心種質(zhì)在降低遺傳冗余的同時又保留了所有樣本的多樣性和群體結(jié)構(gòu)，具有良好的代表性。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外馬鈴薯種質(zhì)資源在株形和薯形上存在顯著差異，可根據(jù)育種需求選擇合適目標(biāo)。