張家口綠豆地方品種形態(tài)多樣性分析

任紅曉，高運(yùn)青，姜翠棉，尚啟兵，李姝彤，徐東旭

(1.石家莊市藁城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河北 藁城 052160；2.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 張家口 075000)

綠豆屬于豆科豇豆屬，是我國較好的出口創(chuàng)匯作物[1]。近年來，隨著種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，綠豆的種植面積逐漸增加[2]。河北省春綠豆主要集中種植在張家口的陽原、蔚縣、宣化、涿鹿等縣區(qū)的旱地和瘠薄地[3]。張家口鸚哥綠豆是我國四大名優(yōu)綠豆之一，在國際市場上久享盛譽(yù)。因此，加強(qiáng)張家口綠豆地方品種的搜集、研究和品種改良意義重大。高運(yùn)青等[3]、王成等[4]已進(jìn)行了綠豆農(nóng)藝性狀的相關(guān)研究，但針對張家口本地品種的研究較少。本研究通過分析69份張家口本地綠豆的主要形態(tài)性狀，了解張家口市各綠豆主產(chǎn)區(qū)品種的主要特征特性，為地方品種的合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)材料共69份，來源于張家口市及各縣，其中，張家口市3份，懷來縣10份，尚義縣3份，蔚縣17份，宣化縣2份，陽原縣25份，涿鹿縣9份。

試驗(yàn)材料于2015年和2016年種植于河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院沙嶺子試驗(yàn)基地。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組排列，每個品種設(shè)置3次重復(fù)，小區(qū)面積10 m2，4行，80株。

1.2 數(shù)據(jù)測定

質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀標(biāo)準(zhǔn)化及調(diào)查項(xiàng)目[5]參照《綠豆種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[6]執(zhí)行。

2 結(jié)果與分析

2.1綠豆地方品種主要性狀形態(tài)多樣性分析

由表1可看出，11個質(zhì)量性狀中結(jié)莢習(xí)性的變異系數(shù)最高(31.80%)，其次為幼莢色(28.90%)和幼莖色(12.12%)；形態(tài)多樣性指數(shù)中結(jié)莢習(xí)性最高(0.44)，其次為幼莢色(0.36)和幼莖色(0.22)。而花蕾色、花色、葉脈色、小葉基部色、粒色及種皮光澤的遺傳比較單一。9個數(shù)量性狀中單株莢數(shù)的變異系數(shù)最高(53.51%)，其次是株高(35.47%)和單株產(chǎn)量(21.09%)；形態(tài)多樣性指數(shù)中單株產(chǎn)量最高(2.03)，其次為主莖節(jié)數(shù)(2.02)和莢長(2.00)。而生育日數(shù)的變異系數(shù)(1.99%)和遺傳多樣性指數(shù)(1.58)均最低。20個性狀從總體上分析，單株莢數(shù)的變異系數(shù)最高；單株產(chǎn)量遺傳多樣性指數(shù)最高。質(zhì)量性狀的變異系數(shù)(7.92%)和形態(tài)多樣性指數(shù)(0.12)低于數(shù)量性狀的20.85%和1.90。

表1 性狀變異參數(shù)

2.2 不同地區(qū)綠豆品種遺傳距離、遺傳一致度

姜偉等[7]、宮慧慧等[8]研究發(fā)現(xiàn)，遺傳距離和遺傳一致度能反映親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。由表2得知，參試品種的遺傳一致度變幅為0.55～0.94。蔚縣和涿鹿的綠豆品種遺傳一致度最高，遺傳關(guān)系最近，其次為懷來和蔚縣品種，遺傳關(guān)系相對較近; 張家口市和宣化的遺傳一致度較低，其親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)。

2.3 聚類分析

在PopgeneShanon index 32軟件中進(jìn)行聚類分析，將69份張家口地方綠豆分為4大組群。組群Ⅰ為張家口市的綠豆品種，其特點(diǎn)為株高較高，單莢粒數(shù)、莢粒數(shù)較多，長莢，大粒；組群Ⅱ包括懷來、蔚縣、陽原和涿鹿的綠豆品種，該組群資源的特點(diǎn)是主莖分枝和節(jié)數(shù)較少，百粒重較大；尚義和宣化綠豆品種各為一組群，尚義綠豆品種屬于張家口壩上地區(qū)，生育日期短，有限結(jié)莢習(xí)性、單株莢數(shù)和莢粒數(shù)較少；宣化的品種株高較高，長莢、多莢等優(yōu)點(diǎn)，與其他地區(qū)遺傳差異明顯，單獨(dú)分為一組。另外，還可以看出張家口南部地區(qū)的涿鹿、陽原、蔚縣、懷來四縣先和北部地區(qū)尚義的品種聚在一起，而后才與中部的張家口和宣化品種聚在一起(圖1)。

表2 群體間遺傳距離及遺傳一致性

圖1 7個群體形態(tài)性狀聚類

3 討 論

通過對69份供試材料進(jìn)行分析可看出，數(shù)量性狀的變異系數(shù)和形態(tài)多樣性指數(shù)高于質(zhì)量性狀，可能是綠豆品種長時間的栽培種植及張家口內(nèi)各地區(qū)間相互引種，造成質(zhì)量性狀形態(tài)多樣性指數(shù)較低。數(shù)量性狀中單株產(chǎn)量的形態(tài)多樣性指數(shù)較高，表明張家口地方品種中數(shù)量性狀的形態(tài)多樣性比質(zhì)量性狀更豐富，同時也說明張家口地方品種在今后的栽培中還具有較強(qiáng)的增產(chǎn)潛力。質(zhì)量性狀中結(jié)莢習(xí)性、幼莢色和幼莖色的遺傳多樣性指數(shù)較高，說明其形態(tài)多樣性最為豐富。數(shù)量性狀中單株產(chǎn)量、主莖節(jié)數(shù)和莢長形態(tài)多樣性指數(shù)較高，表明這些性狀遺傳差異性較大。所有性狀中單株莢數(shù)的變異系數(shù)最高，但形態(tài)多樣性指數(shù)并不是最高，這與王成等[4]的研究結(jié)果一致。

親緣關(guān)系研究顯示，宣化和懷來綠豆品種親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)，涿鹿和陽原親緣關(guān)系較近。這與周連第[9]的研究結(jié)果一致。聚類分析結(jié)果顯示，7個群體的綠豆品種可分為四大組群，張家口市品種為第Ⅰ組群; 懷來、蔚縣、陽原和涿鹿的品種為第Ⅱ組群；尚義和宣化為第Ⅲ組群和第Ⅳ組群。從地理來源上看，組群1由張家口市區(qū)位于張家口市中部；組群Ⅱ由張家口市南部品種構(gòu)成；組群Ⅲ位于張家口西北部，屬于壩上冷涼區(qū)；組群Ⅳ位于張家口市中南部，可見，張家口綠豆品種分布和地理位置分區(qū)關(guān)系比較緊密，這與劉振興等[10]的研究結(jié)果一致。