葉菜用甘薯的形態(tài)標記聚類分析

李曉慧， 龍鵬坤， 李 云， 楊 航， 李 麗， 班甜甜， 馬 超

(1.貴州省農業(yè)科學院園藝研究所， 貴陽 550006; 2.貴州大學， 貴陽 550025;3.貴州省農業(yè)科學院生物技術研究所， 貴陽 550006)

甘薯適應性廣，高產、穩(wěn)產、抗性強，在全球廣泛種植。在世界糧食生產中甘薯總產列第七；在熱帶，以熱量計算，甘薯排在水稻、小麥、玉米、木薯之后，居第五位[1-2]。

甘薯除薯塊可以食用外，其莖葉營養(yǎng)豐富且全面，保健功能價值高，富含蛋白質、礦物質、Vc 和高纖維素，還具有生產簡單、綠色環(huán)保等特點。美國、日本等國將甘薯莖葉列為“長壽食品”或“航天食品”，在法國和我國香港地區(qū)稱甘薯葉為“蔬菜皇后”[4-5]。另外，其適宜種植區(qū)域廣泛，不受季節(jié)限制，用途廣，種植效益高[6]。以莖尖嫩葉為食用產品的甘薯受到廣泛歡迎。

葉菜用甘薯以甘薯幼嫩的莖葉為蔬菜產品，國內外甘薯產區(qū)均有食用莖尖嫩葉和葉柄的傳統(tǒng)習性，但對莖尖菜用甘薯品種選育的研究較少[6]。為篩選更好的幼嫩莖葉葉菜用甘薯種質，通過形態(tài)標記對17個葉菜用甘薯種質資源的遺傳多樣性進行了初步分析，了解葉菜用甘薯種質資源的親緣關系，理清種質間優(yōu)異特性，為培育葉菜用甘薯優(yōu)良品種、提高育種效率提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料為葉菜用甘薯種質資源共17份，除QC-1和QC-2為本所新育成品種外，其余15份為引進品種，詳見表1。

表1 葉菜用甘薯種質資源

1.2 試驗設計

試驗在貴州省農科院試驗基地種植，土壤肥力中等，易排澇。試驗順序排列，不設重復，每份材料種植兩行，行長5 m，行距1 m。

1.3 性狀鑒定

根據“甘薯種質資源描述規(guī)范”在全生育期進行性狀的觀測記錄，隨機抽取典型代表性狀的植株5株，調查、測量、記載各項農藝性狀[8-10]。

1.4 數據分析

調查鑒定的性狀分為質量性狀(如葉色、葉形等，按照形態(tài)特征進行編碼)和數量性狀(如葉柄長、主蔓長等，測量后進行相應的數量編碼[8,10])，詳見表2。用Excel、SPSS 20.0軟件進行數據統(tǒng)計分析。

表2 葉菜用甘薯性狀及賦值

2 結果分析

2.1 葉部形態(tài)聚類分析

由圖1可看出，綜合葉片部位29個形態(tài)性狀系統(tǒng)聚類分析，可將17份葉菜用甘薯種質資源分為五類，第一類包括10份材料(WC 19、Q 830、F 18、HYC、QC-2、ZCT-71、XC-2、GC-5、P 53、CC 211)；第二類包括3份材料(GC-3、QC-1、F 7-6)；第三類包括2份材料(ZXYC、XC-18)；第四類包括1份材料(EC-1號)，該材料葉形為深類復缺刻；第五類包括1份材料(F 23)，該材料葉片、葉柄均為紫色。

2.2 莖部形態(tài)聚類分析

由圖2可看出，綜合莖部11個形態(tài)性狀，可將17份葉菜用甘薯種質資源分為五類，第一類包括5份材料(F 7-6、GC-5、QC-2、WC 19、Q 830)；第二類包括2份材料(F 18、HYC)；第三類只有1份材料(EC-1號)；第四類只有1份材料(F 23)；第五類包括8份材料(XC-18、QC-1、ZXYC、P 53、GC-3、XC-2、ZCT-71、CC 211)。

2.3 地下部形態(tài)聚類分析

由圖3可看出，綜合地下部薯塊17個形態(tài)性狀，可將17份葉菜用甘薯種質資源分為五類，第一類包括12份材料(ZCT-71、XC-18、QC-2、P 53、F 23、F 18、WC 19、GC-3、QC-1、CC 211、ZXYC、HYC)；第二類只有1份材料(XC-2)；第三類只有1份材料(GC-5)；第四類有2份材料(F 7-6、Q 830); 第五類只有1份材料(EC-1號)。

3 結論與討論

在地上部葉片、莖和地下部薯塊的聚類分析中，發(fā)現F 18、HYC、ZCT-71、P 53、CC 211、WC 19、QC-2、ZXYC、XC-18等材料均在一個類別中，說明這些材料具有較近的親緣關系，在品種選育材料組配中盡量避開，可以選擇F 23、EC-1號等具有明顯優(yōu)異特征，及遺傳距離較遠的材料作為組配資源。

甘薯為無性繁殖作物,遺傳多樣性較為豐富[3,11]。形態(tài)標記是簡單直觀鑒定個體性狀的一種方法，植物本身存在明顯的形態(tài)差異，可從表型上選擇與目標性狀連鎖的個體，建立遺傳圖譜，是作物常規(guī)育種中最常用的方法，在遺傳育種研究鑒定育種材料中具有重要的應用價值[3,11-12]。由于環(huán)境條件、人為因素等方面的影響；形態(tài)標記在多數植物中多態(tài)性比較差，同時表現型和基因型之間的基因表達、調控、個體發(fā)育等中間環(huán)節(jié)存在復雜的關系，易導致表現型相同，但遺傳物質不同，或表現型不同而遺傳物質相同的情況存在[13]。羅凱等[14]研究認為，單獨利用某一種標記或性狀對親本材料進行衡量都不全面，建議結合分子標記和多種表型性狀，進行深入的遺傳多樣性分析。