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绿豆种质资源筛选与评价

2020-09-18高运青李姝彤尚启兵徐东旭

种子 2020年8期
关键词:主茎关联度绿豆

高运青,李姝彤,尚启兵,刘 虎,徐东旭

(1.张家口市农业科学院,河北 张家口 075000; 2.河北北方学院,河北 张家口 075000)

绿豆具有粮食、蔬菜、绿肥和医药等用途[1],是我国主要的食用豆作物之一,营养价值高,含有丰富的蛋白质、淀粉、脂肪、微量元素、维生素、膳食纤维等,是理想的营养保健食品,有“济世之食谷”之说,同时又是较好的出口创汇作物。我国是世界上最大的绿豆出口国,年出口量在20万t左右[2],以陕西榆林绿豆、吉林白城鹦哥绿豆、张家口鹦哥绿豆出口量最大。我国绿豆栽培面积居世界首位,常年播种面积80万~90万hm2,河北省的阳原县、蔚县等绿豆主产区,是我国绿豆的优势产区。近年来,随着一批食用豆经营出口企业的拉动,绿豆种植面积不断扩大。因此,对高产优质的绿豆品种的筛选与选育尤为重要。本研究拟对29份不同来源绿豆种质资源,进行灰色关联度分析及抗逆性分析等,进行综合评价,筛选出适宜本地区种植的绿豆品种,同时选择具有优异性状的材料作为亲本用于育种研究。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在张家口市农业科学院坝下试验基地进行。供试绿豆种质资源29份(名称及来源详见表1),试验小区面积12 m2,行距0.4 m,株距0.2 m,随机排列,3次重复。

1.2 测定项目

田间调查记载各参试材料的生育期、抗逆性。成熟时,在每小区中间行选取有代表性的植株10株进行考种,测定项目有株高、主茎分枝、主茎节数、单株荚数、荚长、单荚粒数、百粒重等。各个小区单收、单脱,测定产量。调查标准参照《绿豆种质资源描述规范和数据标准》[8]。

表1 不同来源绿豆种质资源

表2 描述性统计分析

表3 参试品种及参考品种的产量及农艺性状

1.3 数据分析

采用Excel软件分析各农艺性状数据,进行灰色关联度分析及综合评价,用SPSS 20.0软件进行各农艺性状的聚类分析。

2 结果与分析

2.1 产量及农艺性状分析

从表2、表3可见,株高的变异幅度最大,为30.5~83.2 cm,变异系数24.97%;其次是单株荚数,为16.9~50.5个,变异系数19.93%;荚长变幅为8.6~18.1 cm,变异系数16.17%;单荚粒数为8.3~16.3粒,变异系数15.61%;百粒重变幅为4.8~8.8 g,变异系数12.39%;产量变幅为1 244.5~2 311.2 kg·hm-2,变异系数10.24%;主茎节数和生育期的变异系数最小。

2.2 绿豆种质的灰色关联度分析

根据邓聚龙[3]灰色系统理论,把所有的参试品种看作一个灰色系统,构建参考品种(X0),见表4。将生育期、株高等性状的平均值作为参考品种的指标值,将单株荚数、百粒重、产量等重要性状的上限值作为参考品种的指标值。根据市场需求、生产实际等各因素,参考孙健敏等[4-7]的方法,分别赋予各个性状以不同的权重系数Wk,计算各参试品种与参考品种之间的加权关联度。根据灰色关联度分析的原则,与参考品种关联度越大的参试品种综合性能越理想[7]。

表4 参试品种与参考品种的关联系数

由表5可知,加权关联度排序为:鹦哥2号>白绿13号>保绿201322-3>1111-34>同111411>辽绿10 L 701>宛绿6号>吉绿10号>辽绿PB-02>宛绿5号。

2.3 抗逆性分析

29份绿豆种质资源田间鉴定未见发病,均表现较好的抗性。

抗倒伏性鉴定表明,吉绿11号、张绿2号、132-346、112-285为半蔓生品种,其他品种为直立型品种。其中,大鹦哥绿935、苏绿19-118、1015-38抗倒伏性差,白绿13号、1111-34抗倒伏性为中,其他品种均表现为抗倒伏性强。

2.4 绿豆种质资源的聚类分析

将29份绿豆种质资源的主要性状数据进行标准化处理,用欧氏距离和离差平方和法进行系统聚类。由图1可看出,在欧氏距离7.11时,29份材料聚为四类。

表5 各参试品种与参考品种的加权关联度及位次

图1 系统聚类图

第一类包括11份材料,即1号、2号、5号、8号、9号、24号、25号、26号、27号、28号、29号,特征为生育期相对较短,株高较低,主茎节数偏少,植株直立,单株荚数较多。第二类涵盖了13份材料,即3号、4号、6号、7号、10号、11号、13号、14号、18号、20号、21号、22号和23号,其特征为生育期相对较长,株高较高,单荚粒数较多。第三类包括1份材料,即15号,此材料为供试材料中较特殊的一份,其荚长、单荚粒数、百粒重均为所有材料中的最大值。第四类包括4份材料,分别为12号、16号、17号和19号,特征为生育期较长,主茎分枝较多,主茎节数较多。

3 结论与讨论

本研究中,29份绿豆种质资源表现出了丰富的形态多样性,各性状均表现出丰富的变异[6]。株高和单株荚数变异系数较大,生育期变异系数最小。参试材料中有生育期短、植株矮且直立、单株荚数多的材料,也有生育期相对较长、株高较高、单荚粒数较多的材料,又有长荚、单荚粒数多、百粒重较大的材料,还有生育期较长、主茎分枝和主茎节数较多的材料,另外还有抗倒伏性强的材料。这些具有优异性状的材料可作为亲本用于绿豆育种研究。

在评价品种时,在运用数学评价方法的同时,要结合田间的抗倒伏性、抗病性,以及籽粒的商品性等重要性状,才能做到更加客观、准确。本研究运用灰色关联度分析方法,结合抗逆性分析,对参试品种进行了综合评价[7]。结果表明,鹦哥2号、白绿13号、保绿201322-3、1111-34、同111411、辽绿10 L 701等品种的加权关联度较高,综合性能较好,可在生产上大面积种植。

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