不同來源綠豆種質(zhì)資源鑒定與評(píng)價(jià)

(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 張家口 075000)

綠豆適應(yīng)性廣，抗逆性強(qiáng)，耐旱、耐瘠、耐蔭蔽，生育期短，播種適期長，固氮養(yǎng)地，是禾谷類作物、薯類、幼齡果樹及生態(tài)林間作套種的適宜作物和良好前茬[1]。近年來，隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和國內(nèi)外市場需求量的逐年增加，種植面積不斷擴(kuò)大。冀西北的陽原、蔚縣等縣區(qū)是長城沿線春綠豆的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)[2]，常年種植面積在2.67萬hm2左右。目前，對(duì)品種進(jìn)行產(chǎn)量與多性狀綜合評(píng)價(jià)的方法有主成分分析[3-5]、灰色關(guān)聯(lián)度分析[6-7]等，但是抗逆性、籽粒的商品性這些重要性狀往往被忽略。因此，本研究擬對(duì)參試材料的產(chǎn)量性狀、抗逆性、籽粒商品性進(jìn)行鑒定和綜合評(píng)價(jià)，旨在篩選出適宜冀西北地區(qū)種植的優(yōu)異綠豆品種，同時(shí)利用具有優(yōu)異性狀的資源進(jìn)行育種研究。

表3 各性狀的相關(guān)性分析

性狀株高主莖分枝主莖節(jié)數(shù)莢長單莢粒數(shù)單株莢數(shù)百粒重產(chǎn)量株高1主莖分枝 0.362**1主莖節(jié)數(shù) 0.539** 0.401**1莢長-0.102-0.092-0.260*1單莢粒數(shù) 0.297* 0.062 0.187 0.341**1單株莢數(shù) 0.108 0.456** 0.026-0.420**-0.0431百粒重-0.078-0.358**-0.269* 0.629**-0.064-0.557**1產(chǎn)量-0.415**-0.010-0.285* 0.244 0.140 0.0000.0831

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年在張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院壩下試驗(yàn)基地進(jìn)行。供試材料60份，名稱及來源詳見表1。田間種植小區(qū)面積10 m2，長5 m，寬2 m，行距40 cm，株距20 cm，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。栽培管理同大田。

1.2 測定項(xiàng)目及方法

在綠豆生育期間記載各品種的生育時(shí)期，生育期間的抗逆性。成熟時(shí)，在每小區(qū)內(nèi)選取有代表性的植株10株進(jìn)行室內(nèi)考種，包括株高、主莖分枝、主莖節(jié)數(shù)、單株莢數(shù)、莢長、莢粒數(shù)、千粒重、籽粒商品性等。全小區(qū)收獲，單收、單脫，測定小區(qū)產(chǎn)量。調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參見《綠豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀分析

從農(nóng)藝性狀數(shù)據(jù)分析結(jié)果(表2)可知，主莖分枝為1.0～5.0個(gè)，變異系數(shù)為27.81%；其次是株高變幅很大，為31.0～94.5 cm，變異系數(shù)為23.26%；單株莢數(shù)為17.2～41.4個(gè)，變異系數(shù)為20.05%；百粒重為3.8～7.3 g，變異系數(shù)為13.34%；產(chǎn)量為871.6～2 167.8 kg/hm2；莢長和單莢粒數(shù)的變異系數(shù)最小。

表2 描述性統(tǒng)計(jì)分析

性狀極小值極大值均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)(%)株高(cm)31.094.552.5712.2323.26主莖分枝(個(gè))1.05.03.250.9027.81主莖節(jié)數(shù)5.211.68.461.3515.94單株莢數(shù)(個(gè))17.241.427.875.5920.05單莢粒數(shù)(個(gè))8.413.210.731.1210.44莢長(cm)7.813.09.651.0811.18百粒重(g)3.87.35.810.7813.34產(chǎn)量(kg/hm2)871.62167.81692.01220.3613.02

2.2 產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

由表3可以看出，產(chǎn)量與株高和主莖節(jié)數(shù)達(dá)極顯著或顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是0.415和0.285；株高與主莖節(jié)數(shù)和主莖分枝達(dá)極顯著正相關(guān)；主莖分枝和單株莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.456；莢長與百粒重和單莢粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與單株莢數(shù)極顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 抗逆性分析

2.3.1抗倒伏

綠豐2號(hào)直立，抗倒伏性中等；除科綠1號(hào)、科綠2號(hào)、0616-4、吉綠9號(hào)、吉綠11號(hào)和大同小明綠豆為半蔓生外，其他品種如冀綠7號(hào)、鸚哥1號(hào)等均直立，且抗倒伏性強(qiáng)。

2.3.2抗病性

在60份綠豆種質(zhì)資源中，花葉病毒病發(fā)病材料有10份，在5～7級(jí)(中抗～感)；50份材料未發(fā)病，表現(xiàn)高抗。

在開花期和始熟期2次調(diào)查病害，表現(xiàn)抗病性好的綠豆品種有鸚哥1號(hào)、濰綠5號(hào)、0816毛-3、518、0518-1-4等。

2.4 優(yōu)異種質(zhì)資源的篩選

2.4.1產(chǎn)量高、綜合性狀好的品種

有9份材料產(chǎn)量高、綜合性狀好，包括0816-2-6-3、HNZ 0810-2-2、HN 1016-1、518、HN 0812反-1、0816毛-3、晉綠豆8號(hào)、晉綠9號(hào)和吉綠10號(hào)。這些品種(系)產(chǎn)量高、植株直立、抗倒伏、抗病性好、籽粒飽滿、商品性好，可經(jīng)示范后推廣種植。

2.4.2具有優(yōu)異性狀的種質(zhì)資源

植株高度中等、直立，長勢好的材料：鸚哥1號(hào)、晉綠豆8號(hào)、0918-5-4-1-1、吉綠10號(hào)和晉綠豆9號(hào)。

單株莢數(shù)多(超過36.0個(gè))的材料：綠豐2號(hào)、HN 1016-1、科綠2號(hào)、大同小明綠豆、中綠4。

百粒重超過6.50 g的材料：桂綠豆L 74號(hào)、0816毛-3、HN 0818-1-6-3、HNZ 0810-2-2、0506反黑-1-5-2-1、0816-2-6-3、0904-5-1-2-3、0918-5-4-1-1、科綠2號(hào)、0616-4、蘇綠3號(hào)、吉綠9號(hào)、吉綠11號(hào)。

圖1 系統(tǒng)聚類圖

籽粒飽滿且色澤較好的材料：冀綠7號(hào)、綠豐2號(hào)、綠豐5號(hào)、晉綠豆3號(hào)、晉綠豆8號(hào)、濰綠8號(hào)、HN 818-1-6-3、0816-2-6-3、0918-5-4-1-1、科綠1號(hào)、科綠2號(hào)、冀綠0514、0616-4、0308-16-41-3、吉綠8號(hào)、吉綠9號(hào)、吉綠11號(hào)、大同小明綠豆、中綠14。

2.4.3具有特異性狀的種質(zhì)資源

矮桿材料：0518-1-4株高為31.0 cm；518株高為35.6 cm。

高桿材料：鸚哥1號(hào)、渝黑綠3號(hào)、蘇綠3號(hào)、蘇綠4號(hào)、大同小明綠豆。

不同粒色材料：蘇綠3號(hào)為黃色；蘇綠4號(hào)為藍(lán)青色；鄂綠4號(hào)、黑珍珠、渝黑綠3號(hào)、渝黑綠4號(hào)、0506反黑-1-5-2-1、518、0518-1-4為黑色。

百粒重較低的材料：吉綠8號(hào)百粒重為3.75 g；大同小明綠豆百粒重為4.06 g；綠豐2號(hào)百粒重為4.12 g；鸚哥1號(hào)百粒重為4.22 g。

2.5 不同綠豆種質(zhì)資源的聚類分析

將參試材料主要性狀數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，用歐氏距離和離差平方和法進(jìn)行系統(tǒng)聚類(圖1)。由圖1可以看出，60份綠豆種質(zhì)資源在歐氏距離7.66時(shí)，分為6類。第1類包括10份材料，其特征是莢長相對(duì)較長，單株莢數(shù)較多；第2類包括6份材料，其特征是莢長比較長，百粒重比較高，單株莢數(shù)較少；第3類包括14份材料，其特征是主莖分枝比較少，主莖節(jié)數(shù)比較少；第4類包括13份材料，其特征是莢長相對(duì)較短，百粒重相對(duì)較低。第5類包括10份材料，其特征是莢長較短，百粒重較低；第6類包括6份材料，其特征是株高較高，主莖分枝多，主莖節(jié)數(shù)比較多。

3 結(jié)論與討論

3.1 綠豆種質(zhì)豐富的形態(tài)多樣性

本研究中，60份綠豆種質(zhì)資源表現(xiàn)出了豐富的形態(tài)多樣性，主莖分枝、株高和單株莢數(shù)變異系數(shù)較大，莢長和單莢粒數(shù)變異系數(shù)較小。依據(jù)系統(tǒng)聚類分析可將60份綠豆種質(zhì)資源聚為6類。

3.2 綠豆各性狀的相關(guān)性

對(duì)60份綠豆種質(zhì)的8個(gè)性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析。主莖分枝與單株莢數(shù)和單莢粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；千粒重與莢長呈極顯著正相關(guān)，這與王明海等[9]的研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果表明，產(chǎn)量與株高和主莖節(jié)數(shù)呈負(fù)相關(guān)，達(dá)極顯著或顯著水平，這與其他學(xué)者的研究不太一致，但是與作者對(duì)另外28份綠豆種質(zhì)的相關(guān)性分析是一致的，這可能與本地的生態(tài)條件有關(guān)。對(duì)綠豆各個(gè)性狀的相關(guān)性進(jìn)行分析，明確各性狀之間以及各性狀對(duì)產(chǎn)量的影響和制約，對(duì)指導(dǎo)綠豆育種研究意義重大。

3.3 產(chǎn)量結(jié)合多種性狀才能對(duì)品種做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)

在評(píng)價(jià)品種時(shí)，往往運(yùn)用數(shù)學(xué)方法比如主成分分析法、灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)作物的數(shù)量性狀進(jìn)行分析，求得各性狀對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)大小、品種的得分。但是忽略了作物品種的其他重要性狀，如抗倒伏性、抗病性以及籽粒商品性，應(yīng)該結(jié)合起來一并對(duì)品種作出綜合評(píng)價(jià)，才能做到更加客觀、科學(xué)、準(zhǔn)確。

3.4 綠豆種質(zhì)資源的篩選與利用

通過對(duì)60份資源的鑒定，明確了這批資源的產(chǎn)量性狀、抗逆性、商品性等特點(diǎn)，綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果是：0816-2-6-3、HNZ 0810-2-2、HN 1016-1、518、HN 0812反-1、0816毛-3、晉綠豆8號(hào)、晉綠豆9號(hào)和吉綠10號(hào)。這些品種(系)產(chǎn)量高、植株直立、抗倒伏、抗病性好、籽粒飽滿、商品性好，可經(jīng)示范后推廣種植。同時(shí)篩選出了一些具有優(yōu)異性狀及特異性狀的材料，可以作為遺傳資源在育種中加以應(yīng)用。