基于表型性狀的老鴉谷種質(zhì)遺傳多樣性分析

摘要：本研究以收集保存的236份老鴉谷（Amaranthus cruentus）種質(zhì)資源為材料，對(duì)其19個(gè)表型性狀進(jìn)行遺傳多樣性、主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析。結(jié)果表明：供試的老鴉谷種質(zhì)具有豐富的遺傳多樣性，質(zhì)量性狀中遺傳多樣性指數(shù)最高的為主花序顏色（1.421），數(shù)量性狀中遺傳多樣性指數(shù)最高的為株高（2.070），變異系數(shù)最大的為主莖分枝數(shù)（97.11%）；提取的2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為61.60%，第一主成分主要反映老鴉谷的葉長(zhǎng)和葉寬，第二主成分主要反映老鴉谷主花序長(zhǎng)度及主花序分枝數(shù)。聚類分析將供試材料分為5類，其中Ⅰ～Ⅴ類分別包含64，68，42，36，26份種質(zhì)資源，Ⅰ類的生物量相關(guān)性狀最佳，可作為飼草育種材料，IV類和V類顏色較為鮮艷，可用于觀賞材料的篩選。本研究可為老鴉谷優(yōu)異種質(zhì)篩選、資源保護(hù)、品種的選育和改良提供重要參考。

關(guān)鍵詞：老鴉谷；籽粒莧；表型性狀；遺傳多樣性；聚類分析

中圖分類號(hào)：Q949.745.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2023）07-2049-10

Analysis of Genetic Diversity in Amaranthus cruentus Germplasm Based on Phenotypic Traits

ZHOU Tao， LU Rui， LIU Ning-fang， XU Qian*， HU Long-xing*

（Department of Pratacultural Science， College of Agronomy， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan Province 410128， China）

Abstract：Using the collected and preserved 236 Amaranthus cruentus germplasm resources as materials，genetic diversity，principal component analysis，correlation analysis and cluster analysis were carried out on the 19 phenotypic traits. The results showed that the tested A. cruentus germplasms had a rich genetic diversity. The highest genetic diversity index among qualitative characters was the major inflorescence color （1.421），and the highest genetic diversity index among quantitative characters was the plant height （2.070）. The largest coefficient of variation is the number of main stem branches （97.11%）;the cumulative contribution rate of the two extracted principal components reached at 61.60%. The first principal component mainly reflected the leaf length and width of A. cruentus，and the second principal component the length and branch numbers of A. cruentus major inflorescence. By cluster analysis，it was divided the tested materials into 5 categories，of which the categories I～V contain 64，68，42，36，and 26 germplasm resources，respectively. Category I had the best biomass-related traits and could be used as forage breeding materials. Category IV and V had brighter colors and could be used to screen for ornamental materials. This study could provide an important reference for the selection of excellent germplasm in A. cruentus，resource protection，breeding and improvement of varieties.

Key words：Amaranthus cruentus;Grain amaranth;Phonetypic trait;Genetic diversity;Cluster analysis

thaceae）莧屬（Amaranthus）多為一年生草本植物，約有70余種，主要分布在熱帶、亞熱帶、暖溫帶及溫帶地區(qū)^[1]。其中以籽粒利用為目的而栽培種植的莧屬植物總稱為籽粒莧，包括老鴉谷（Amaranthus cruentus）、千穗谷（A. hypochondriacus）和尾穗莧（A. caudatus）等多個(gè)種^[2]。籽粒莧是一種C₄植物，因其生長(zhǎng)速度快、營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高、色彩艷麗等特性被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、烹飪、美容等不同的行業(yè)，具有食用、飼用、觀賞、藥用以及生態(tài)修復(fù)等多種功能^[3]。作為糧飼兼用作物，籽粒莧在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和產(chǎn)量方面都表現(xiàn)出其優(yōu)越性：籽粒莧的籽粒蛋白含量在14%～17%之間，脂肪含量在5%～9%之間，淀粉含量在62%左右，其蛋白含量遠(yuǎn)高于大米（Oryza sativa）和小麥（Triticum aestivum）等常見谷物^[4-5]。在北方地區(qū)，成熟期收獲時(shí)，籽粒莧的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量分別可達(dá)130 t·hm^-2和20 t·hm^-2，整株及多個(gè)部位可作為優(yōu)質(zhì)飼草或飼料原料^[6-8]。晚熟籽粒莧品種在抽穗初期可多次刈割，從而提高牧草產(chǎn)量^[9]。同時(shí)，在飼料中添加籽粒莧，可提高牛奶質(zhì)量和生產(chǎn)性能，從而提高經(jīng)濟(jì)效益^[6，10]。與傳統(tǒng)牧草相比，籽粒莧在產(chǎn)量和品質(zhì)上均具有較好的表現(xiàn)，可為新型牧草的開發(fā)利用提供選擇和為新品種的選育提供優(yōu)異種質(zhì)資源^[11]。此外，籽粒莧還具有較強(qiáng)的鎘富集能力和良好的生態(tài)適應(yīng)性^[12]，可用于重金屬污染土壤的生態(tài)修復(fù)。

遺傳多樣性高低決定了物種的生存適應(yīng)和進(jìn)化潛力，對(duì)于農(nóng)作物的遺傳改良、基因挖掘、優(yōu)異農(nóng)藝性狀的利用具有重要意義^[13]。形態(tài)學(xué)標(biāo)記是一種簡(jiǎn)單直觀的遺傳多樣性研究方法，可在復(fù)雜環(huán)境條件下評(píng)估植物的遺傳變異程度^[14]。植物種質(zhì)資源表型研究多采用變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析等對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維、關(guān)聯(lián)及歸類^[15-17]。關(guān)于莧屬植物種質(zhì)資源的表型多樣性分析，Eduardo等人^[18]在1992年對(duì)60份老鴉谷和千穗谷種質(zhì)資源進(jìn)行了農(nóng)藝性狀的研究。近年，Ranjita等人^[19]對(duì)尾穗莧、老鴉谷和千穗谷三個(gè)種的293份材料的表型性狀進(jìn)行了研究，結(jié)果表明不同種之間的葉片色素沉著、葉形和花色存在顯著差異，同時(shí)在栽培種和野生種之間觀察到了一定的表型分化。Aguilera-Cauich等人^[20]對(duì)危地馬拉和墨西哥東南部的15份老鴉谷和31份綠穗莧植物標(biāo)本材料的雌蕊和果實(shí)相關(guān)性狀進(jìn)行了多樣性分析，主成分分析表明22個(gè)表型性狀的變異主要與內(nèi)外萼片相關(guān)的性狀有關(guān)。我國(guó)有研究分別對(duì)104份云南籽粒莧的30個(gè)表型性狀，28份莧屬植物的22個(gè)表型性狀和85份籽粒莧的21個(gè)表型性狀進(jìn)行了遺傳多樣性分析^[21-23]，結(jié)果表明莧屬植物部分表型性狀具有豐富的遺傳多樣性，具有較大的開發(fā)潛力。而關(guān)于莧屬植物遺傳多樣性的研究存在資源產(chǎn)地有限、規(guī)模較小、性狀冗余等不足，莧屬植物中的優(yōu)異資源無(wú)法得到充分的開發(fā)和利用。

根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部種質(zhì)資源庫(kù)（https：//www.grin-global.org/）信息顯示，全球粒用莧屬植物達(dá)2 400余份，呈現(xiàn)出巨大的開發(fā)潛力。老鴉谷作為籽粒莧的一種，墨西哥早在公元前4 000年前就開始將其作為糧食作物栽培^[24]，目前有望開發(fā)成為糧、飼兼用的新型作物^[25]。因此，開展老鴉谷種質(zhì)資源遺傳多樣性分析，對(duì)老鴉谷種質(zhì)資源的分類、鑒定、保存和利用具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。本研究對(duì)收集保存的236份老鴉谷種質(zhì)資源的19個(gè)表型性狀進(jìn)行遺傳多樣性分析，以期為老鴉谷種質(zhì)資源分類保存和優(yōu)異品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為課題組收集保存不同來(lái)源236份老鴉谷種質(zhì)資源，主要由美國(guó)農(nóng)業(yè)部種質(zhì)資源庫(kù)提供。資源原產(chǎn)于27個(gè)不同國(guó)家，其中來(lái)自墨西哥77份、尼日利亞38份、美國(guó)26份、危地馬拉18份、加納15份、中國(guó)10份、贊比亞9份、貝寧和尼泊爾各5份、奧地利、印度和印度尼西亞各3份、阿根廷、中非、剛果民主共和國(guó)、尼日爾和津巴布韋各2份，加拿大、智利、埃塞俄比亞、馬來(lái)西亞、荷蘭、秘魯、波蘭、塞拉利昂、蘇丹和巴布新幾內(nèi)亞各1份，4份無(wú)地理來(lái)源信息。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年在湖南省瀏陽(yáng)市沿溪鎮(zhèn)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基地進(jìn)行，該基地地處北緯28°18′、東經(jīng)113°50′，屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，2021年平均氣溫19℃，極端最高氣溫39℃，最低氣溫-5℃，年平均降水量1 300 mm。材料于2021年6月16日播種育苗，待幼苗長(zhǎng)至3片真葉時(shí)間苗，每孔留一株生長(zhǎng)健壯的幼苗。移栽前將試驗(yàn)地翻耕耙平并開溝分畦，清除雜草。7月11日，幼苗長(zhǎng)至約10 cm高時(shí)移栽至大田中，株行距25 cm×50 cm，每行每份種質(zhì)種8株，每份種質(zhì)設(shè)三次重復(fù)，于三個(gè)不同的地方共種24株。生長(zhǎng)期間分別追施復(fù)合肥40 kg（N∶P∶K=15∶15∶15）和尿素70 kg·hm^-2，未進(jìn)行灌溉，整個(gè)生育期人工除草兩次。分別在開花期和成熟期選擇具有代表性的植株記錄相應(yīng)的表型性狀。

1.3 性狀調(diào)查

根據(jù)國(guó)家作物科學(xué)數(shù)據(jù)中心《籽粒莧種質(zhì)資源描述規(guī)范》選擇8個(gè)數(shù)量性狀和11個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。根據(jù)老鴉谷的田間觀測(cè)情況增加了部分描述規(guī)范，對(duì)老鴉谷表型性狀的統(tǒng)計(jì)和描述規(guī)范見表1。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2019軟件進(jìn)行整理和計(jì)算；使用Origin 2021軟件進(jìn)行相關(guān)性分析（皮爾遜相關(guān)）、聚類分析（系統(tǒng)聚類）、主成分分析及繪圖。相關(guān)公式如下所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 老鴉谷表型性狀的遺傳多樣性分析

2.1.1 質(zhì)量性狀 根據(jù)國(guó)家作物科學(xué)數(shù)據(jù)中心《籽粒莧種質(zhì)資源描述規(guī)范》選擇8個(gè)數(shù)量性狀和11個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。由圖1可知，老鴉谷在表型上存在豐富的變異，包括葉色、葉形、莖色、主花序顏色及形狀的多樣性。

對(duì)供試的236份老鴉谷種質(zhì)資源的11個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行多樣性分析，表2中結(jié)果表明，遺傳多樣性指數(shù)范圍為0.628～1.421。花簇著生狀態(tài)的遺傳多樣性指數(shù)最低，為0.628，其次是主花序狀態(tài)，為0.683；主花序顏色的遺傳多樣性指數(shù)最高，為1.421，其他遺傳多樣性指數(shù)較高的性狀為主花序形狀、中脈顏色、葉柄顏色、成熟期葉形，分別為1.353，1.106，1.140，1.019。主花序顏色遺傳多樣性指數(shù)較高是因?yàn)橹骰ㄐ蝾伾譃?個(gè)級(jí)別，其中黃色和綠色的所占比例最大，分別為0.373和0.271。主花序形狀的遺傳多樣性指數(shù)也分為6個(gè)級(jí)別，其中圓筒形所占比例最高，為0.483。其次為疏枝形，所占比例為0.225。成熟期葉形、中脈顏色、葉柄顏色3個(gè)質(zhì)量性狀均分為4個(gè)級(jí)別。葉面顏色、主花序分枝型、成熟一致性3個(gè)質(zhì)量性狀均分為3個(gè)級(jí)別。主花序狀態(tài)和花簇著生狀態(tài)分為2個(gè)級(jí)別。在質(zhì)量性狀方面，老鴉谷的主花序顏色和形狀遺傳多樣性指數(shù)總體大于葉面的顏色及形狀的遺傳多樣性指數(shù)。

2.1.2 數(shù)量性狀 從表3可以看出，236份老鴉谷種質(zhì)資源的數(shù)量性狀變異程度不同：株高的均值為173.3 cm，總的變異幅度為91.1～235.3 cm，變異系數(shù)為17.85%，遺傳多樣性指數(shù)為2.070。莖粗的均值為22.86 mm，總的變異幅度為10.32～41.16 mm，變異系數(shù)為23.22%，遺傳多樣性指數(shù)為2.041。葉片長(zhǎng)的均值為17.3 cm，總的變異幅度為7.0～27.2 cm，變異系數(shù)為22.05%，遺傳多樣性指數(shù)為2.057。葉片寬的均值為7.9 cm，總的變異幅度為3.2～15.8 cm，變異系數(shù)為31.13%，遺傳多樣性指數(shù)為1.997。主莖分枝數(shù)的均值為3.8，變異幅度為0～15，變異系數(shù)為97.11%，遺傳多樣性指數(shù)為1.674。236份老鴉谷種質(zhì)資源中有88份為獨(dú)枝形，沒(méi)有主莖分枝。主花序長(zhǎng)度的均值為32.4 cm，總的變異幅度為13.4～47.5 cm，變異系數(shù)為31.06%，遺傳多樣性指數(shù)為2.049。主花序分枝數(shù)的均值為26.5，總的變異幅度為5～61，變異系數(shù)為49.70%，遺傳多樣性指數(shù)為1.992。單株鮮重的均值為554.91 g，總的變異幅度為126.1～1 878.6 g，變異系數(shù)為51.44%，遺傳多樣性指數(shù)為1.923。

老鴉谷8個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)平均值為40.45%。其中，主莖分枝數(shù)的變異系數(shù)最高，為97.11%；株高的變異系數(shù)最低，為17.85%。8個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)從大到小依次為：主莖分枝數(shù)gt;單株鮮重gt;主花序分枝數(shù)gt;葉片寬gt;主花序長(zhǎng)度gt;莖粗gt;葉片長(zhǎng)gt;株高。同樣，老鴉谷8個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)平均值為1.975。遺傳多樣性指數(shù)最高的性狀是株高，為2.070；遺傳多樣性指數(shù)最低的性狀是主莖分枝數(shù)，為1.674。8個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)從大到小依次為：株高gt;葉片長(zhǎng)gt;主花序長(zhǎng)度gt;莖粗gt;葉片寬gt;主花序分枝數(shù)gt;單株鮮重gt;主莖分枝數(shù)。

為進(jìn)一步了解老鴉谷數(shù)量性狀的變異特性，對(duì)老鴉谷數(shù)量性狀分布情況進(jìn)行了連續(xù)性檢驗(yàn)。圖2結(jié)果表明，老鴉谷的株高、莖粗連續(xù)性分析符合正態(tài)分布，變異幅度較大。葉片長(zhǎng)、葉片寬、主莖分枝數(shù)、主花序長(zhǎng)度、主花序分枝數(shù)和單株鮮重連續(xù)性分析雖不符合正態(tài)分布，但變異幅度也較大，且除主莖分枝數(shù)和單株鮮重外，均存在連續(xù)變異。

2.2 相關(guān)性分析

8個(gè)產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)量性狀間的相關(guān)性分析如圖3所示，不同性狀間存在不同程度的相關(guān)。其中，株高與莖粗、葉片長(zhǎng)、葉片寬、單株鮮重呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系；莖粗與葉片寬和單株鮮重呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系；葉片長(zhǎng)與葉片寬呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，且兩者均與主花序長(zhǎng)度和主花序分枝數(shù)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系；主花序長(zhǎng)度與主花序分枝數(shù)呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系；而主莖分枝數(shù)與株高、莖粗、葉片長(zhǎng)和葉片寬均呈現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.3 聚類分析

在種質(zhì)資源水平，將老鴉谷19個(gè)表型性狀均一化處理后的聚類分析結(jié)果如圖4所示。236份老鴉谷種質(zhì)資源在歐氏距離為13時(shí)被劃分為5類：Ⅰ類包含64份種質(zhì)資源，主要表現(xiàn)為葉片長(zhǎng)、葉片寬、主花序分枝數(shù)、主花序長(zhǎng)度、單株鮮重的值較大，主莖大多為獨(dú)枝形，主莖分枝數(shù)為0，大多數(shù)成熟期葉形為卵形，葉面顏色為黃綠色;Ⅱ類包含68份種質(zhì)資源，表現(xiàn)為葉片長(zhǎng)、葉片寬、主莖分枝數(shù)、主花序長(zhǎng)度、單株鮮重等數(shù)量性狀大小適中，該類的成熟期葉形以長(zhǎng)圓形為主，葉柄顏色和莖色以紅綠為主;Ⅲ類包含42份種質(zhì)資源，表現(xiàn)為葉片長(zhǎng)、葉片寬的值較小，成熟一致性為中度，莖粗和單株鮮重分布不均，成熟期葉形以披針形為主;Ⅳ類和Ⅴ類分別包含36和26份種質(zhì)資源，主要表現(xiàn)為葉片長(zhǎng)、葉片寬、主花序長(zhǎng)度、主花序分枝數(shù)、株高、莖粗、單株鮮重的值較小，主莖分枝數(shù)較多，主花序顏色以黃色、綠色和紫紅色為主。

2.4 主成分分析

對(duì)236份老鴉谷種質(zhì)資源的8個(gè)數(shù)量性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。根據(jù)特征值大于1的主成分提取原則，共提取出2個(gè)主成分并計(jì)算出各主成分貢獻(xiàn)率。2個(gè)主成分因子的累積貢獻(xiàn)率為61.60%，包含了8個(gè)數(shù)量性狀的大部分信息，說(shuō)明這2個(gè)主成分可以反映8個(gè)性狀的基本特征。由表4可知，第1主成分的特征值為3.352，方差貢獻(xiàn)率為41.90%，其中葉片寬、葉片長(zhǎng)、株高和主莖分枝數(shù)為特性向量絕對(duì)值較大的表型性狀，相關(guān)系數(shù)在0.392～0.461之間。葉片長(zhǎng)和寬對(duì)主成分1的貢獻(xiàn)率最大，故該主成分與老鴉谷葉片大小有關(guān)。第2主成分的特征值為1.576，方差貢獻(xiàn)率為19.70%，其中主花序長(zhǎng)度和主花序分枝數(shù)為特性向量絕對(duì)值較大的表型性狀，相關(guān)系數(shù)分別為0.534和0.568。其中主花序長(zhǎng)度和主花序分枝數(shù)呈顯著相關(guān)，故第2主成分主要與老鴉谷主花序大小有關(guān)。綜合分析，從2個(gè)主成分中篩選出葉片長(zhǎng)、葉片寬、主花序長(zhǎng)度、主花序分枝數(shù)共4個(gè)重要的性狀，是引起老鴉谷數(shù)量性狀差異的關(guān)鍵因素，可作為老鴉谷資源評(píng)價(jià)和種質(zhì)培育的參考依據(jù)。

老鴉谷種質(zhì)資源表型性狀分布散點(diǎn)圖如圖5所示，Ⅰ～Ⅴ類老鴉谷種質(zhì)資源分布相對(duì)集中，說(shuō)明種質(zhì)資源組內(nèi)表型性狀差異較小。不同類別種質(zhì)資源在散點(diǎn)圖中存在交叉分布，說(shuō)明不同類別老鴉谷種質(zhì)資源的表型性狀在這2個(gè)主成分下組間差異不明顯，這可能和數(shù)量性狀的連續(xù)分布以及質(zhì)量性狀的分布有關(guān)。

3 討論

進(jìn)行種質(zhì)資源的遺傳多樣性研究是了解種質(zhì)遺傳信息的主要方法，同時(shí)也是種質(zhì)資源評(píng)價(jià)、管理、保存及利用的重要基礎(chǔ)^[26-27]。本研究綜合分析了236份老鴉谷種質(zhì)資源的19個(gè)表型性狀的遺傳多樣性，遺傳多樣性指數(shù)的變異幅度在0.628～2.070之間，其中株高的多樣性指數(shù)最高（2.070），葉片長(zhǎng)（2.057）和主花序長(zhǎng)度（2.049）、莖粗（2.041）次之。近年來(lái)關(guān)于籽粒莧表型性狀遺傳多樣性的研究逐漸增多，28份籽粒莧在黑龍江地區(qū)的13個(gè)質(zhì)量性狀和9個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)分別在0.257（花序花簇類型）～1.569（主花序顏色）和0.972（株高）～1.612（單株干重）之間^[22]。104份籽粒莧在云南地區(qū)的16個(gè)質(zhì)量性狀和14個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)分別在0.40（種子性狀）～1.68（主花序形狀）和1.68（全生育期）～2.07（主花序長(zhǎng)度）之間，株高的遺傳多樣性指數(shù)為2.01^[21]。造成遺傳多樣性差異的原因除種植環(huán)境和種質(zhì)資源規(guī)模及種類外，還可能與地方品種對(duì)不同環(huán)境適應(yīng)能力的差異有關(guān)^[28-29]。在質(zhì)量性狀方面，老鴉谷的主花序顏色（1.421）和形狀（1.353）遺傳多樣性指數(shù)總體大于葉面的顏色（0.752）及形狀（1.019）的遺傳多樣性指數(shù)。而藜麥（Chenopodium quinoa）的主花序顏色（0.505）和形狀（0.654）的遺傳多樣性小于葉面的顏色（1.144）及形狀（0.927）^[27]，表明老鴉谷主花序有更加豐富的遺傳多樣性。在數(shù)量性狀方面，老鴉谷8個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)平均值為1.975。其中，株高、莖粗、葉片長(zhǎng)、葉片寬、主花序長(zhǎng)度、主莖分枝數(shù)的遺傳多樣性指數(shù)均高于均值，且除株高以外的其他數(shù)量性狀的變異系數(shù)均大于20%，說(shuō)明這些數(shù)量性狀遺傳多樣性豐富，是選擇優(yōu)良性狀進(jìn)行種質(zhì)資源篩選的良好基礎(chǔ)^[30-31]。

主成分分析被廣泛應(yīng)用于植物種質(zhì)資源篩選^[32-34]，該方法不僅可掌握不同種質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性和貢獻(xiàn)率，而且可為種質(zhì)資源的篩選提供依據(jù)。本研究利用主成分分析從8個(gè)數(shù)量性狀篩選出4個(gè)重要的表型指標(biāo)——葉片長(zhǎng)、葉片寬、主花序長(zhǎng)度、主花序分枝數(shù)，這4個(gè)表型指標(biāo)是老鴉谷種質(zhì)數(shù)量性狀多樣性的主導(dǎo)因素，可作為老鴉谷的品種改良和選育過(guò)程中重點(diǎn)考慮的指標(biāo)。相關(guān)性分析表明，236份老鴉谷種質(zhì)的8個(gè)數(shù)量性狀間存在不同程度相關(guān)關(guān)系。株高與莖粗、葉片長(zhǎng)、葉片寬、單株鮮重呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系，主花序長(zhǎng)度、主花序分枝數(shù)、葉長(zhǎng)和葉寬之間均存在顯著正相關(guān)關(guān)系，說(shuō)明老鴉谷在生長(zhǎng)發(fā)育方面具有良好的整株一致性。王建麗^[22]對(duì)28份籽粒莧的8個(gè)數(shù)量性狀的相關(guān)性分析表明，籽粒莧株高與葉長(zhǎng)、葉寬、莖粗、葉柄長(zhǎng)、主序花序長(zhǎng)和單株有效分枝數(shù)均表現(xiàn)出顯著正相關(guān)關(guān)系。除單株有效分枝數(shù)外，其他指標(biāo)的相關(guān)性表現(xiàn)均與本研究的結(jié)果一致。環(huán)境條件、材料規(guī)模及種質(zhì)的不同可能是造成此差異的主要原因。此外，Shailendra等人^[35]基于開花期、成熟期、株高、主花序長(zhǎng)度、莖粗等9個(gè)數(shù)量性狀，利用聚類分析將54份千穗谷材料分為8個(gè)不同的類別，說(shuō)明籽粒莧材料中存在豐富的遺傳變異?；谠撗芯康?9個(gè)表型性狀，通過(guò)聚類分析將236份老鴉谷種質(zhì)資源分為5個(gè)類群，第Ⅰ類包含64份種質(zhì)資源，占比27.12%；Ⅱ類包含68份種質(zhì)資源，占比28.81%；Ⅲ類包含42份種質(zhì)資源，占比17.80%；Ⅳ類和Ⅴ類分別包含36和26份種質(zhì)資源，分別占比15.25%和11.02%。其中，Ⅰ類的生物量相關(guān)性狀最佳，可作為飼草育種材料，IV類和V類顏色較為鮮艷，可用于觀賞材料的篩選。

4 結(jié)論

236份不同原產(chǎn)地老鴉谷種質(zhì)的19個(gè)表型性狀表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性。主成分分析提取的2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為61.60%，第一主成分主要反映老鴉谷的葉片長(zhǎng)和葉片寬，第二主成分主要反映老鴉谷主花序長(zhǎng)度及主花序分枝數(shù)。相關(guān)性分析表明老鴉谷在生長(zhǎng)發(fā)育方面具有良好的整株一致性。聚類分析將供試的材料分為5類，其中Ⅰ～Ⅴ類分別包含64，68，42，36，26份種質(zhì)資源，Ⅰ類的生物量相關(guān)性狀最佳，可作為飼草育種材料，IV類和V類顏色較為鮮艷，可用于觀賞材料的篩選。本研究為老鴉谷優(yōu)異種質(zhì)篩選、資源保護(hù)、品種的選育和改良提供了參考。

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（責(zé)任編輯 閔芝智）