2025, 26(2):271-283.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240527001
摘要:为明确知母(Anemarrhena asphodeloides)种内种质的遗传背景,本研究利用聚类分析和主成分分析等方法,对160份知母种质材料进行了基于表型性状和SSR分子标记的遗传多样性分析。结果表明,21个表型性状的多样性指数变化范围为0.99~7.60,均值为1.99;变异系数的变化范围为17.22%~151.07%,均值为51.49%。采用新开发的27对SSR引物对160份知母种质材料进行毛细管电泳,共检测到143个等位基因,有效等位基因数变幅为0.56~7.40,均值为3.54;Shannon’s信息指数变幅为0.17~0.51,均值为0.36;多态信息含量变幅为0.15~0.50,均值为0.38。聚类分析表明,160份知母种质材料并没有明显的分开,但部分同一来源的知母成簇出现。主成分分析与聚类分析相互验证,也呈现相似的结果,这可能与不同地区的知母种植者频繁交换种子种苗有关。本研究通过卡方检验和T检验筛选出与6个表型性状相关联的9个SSR标记,可用于知母分子标记辅助育种。
2025, 26(4):747-760.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240801002
摘要:通过变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法,对142份赤苍藤种质进行表型多样性分析及综合评价,为广西赤苍藤的品种选育奠定基础。调查发现崇左市、百色市具有较多的赤苍藤野生种质资源,其次为南宁市,主要分布在石灰岩石山、山坡、山地、疏林、密林等环境,海拔在140~1001 m之间。表型统计结果显示,142份赤苍藤种质的11个表型性状变异系数介于2.76%~18.75%,说明广西赤苍藤种质资源遗传差异较大。相关性分析表明,叶长与叶宽、第二级枝条节间长、果实纵径、叶厚有显著相关性;叶宽与叶厚、果实纵径有显著相关性;叶柄长与第二级枝条粗、第二级枝条节间长有显著相关性;海拔高度与叶厚呈显著正相关,而与叶长、叶宽、第二级枝条节间长呈显著负相关。聚类分析结果显示在欧氏距离为4.5时,142份赤苍藤种质材料可分为4类,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类分别包含49份、54份、27份和12份种质材料,第Ⅰ、第Ⅱ类种质主要代表了广西地区大部分的野生种质,多数人工栽培种质被划为第Ⅲ类,该类种质在产量方面可能具有优势,第Ⅳ类种质主要来源于海拔较高地区,可能在抗寒方面表现更优。主成分分析表明,5个主成分的累计贡献率达68.25%,主成分1和主成分2主要反映叶片和枝条相关指标,而主成分3、主成分4和主成分5主要反映果实相关指标。综合评价排名前10的种质均来源于崇左市,其中包含5份人工栽培种质和5份野生种质,可为赤苍藤新品种选育及品种改良提供优良亲本。
2024, 25(3):373-385.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230918001
摘要:通过遗传多样性、相关性、主成分、聚类分析和综合评分等5种方法对296份花生种质资源13个主要农艺性状进行分析及评价。结果表明,3个质量性状的遗传多样性指数变化范围在0.526~0.909,10个数量性状的遗传多样性指数变化范围在0.834~2.007,变异系数范围在3.268%~68.198%,表明296份参试花生种质资源拥有丰富的遗传信息。相关性分析表明,出苗整齐度、生育天数、叶形、单株生产力与产量关系紧密。主成分分析共提取到6个主成分,累计贡献率达到78.336%,代表了大部分的农艺性状。聚类分析将296份花生种质资源分为2个大类,4个小组,可以分别作为高产、小粒、早熟、大粒种质备选材料。根据模糊隶属函数基于6个主成分贡献率权重构建综合评分:F=0.323F1+0.257F2+0.122F3+0.108F4+0.010F5+0.091F6,筛选到4份综合性状较好的花生种质资源,分别是松桃城兰花生、2013521230、H15093、辐16-24-1-1,可作为今后花生育种的候选材料。本研究可为今后花生亲本选择及特异种质资源筛选提供科学依据。
2024, 25(7):1190-1198.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20231206003
摘要:种质资源是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础,优异种质为培育优良棉花品种提供了材料基础。本研究以230份棉花种质资源为材料,利用遗传多样性、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法对其13个表型性状指标进行分析。结果表明,13个性状的变异系数在0.90%~22.43%之间,其中整齐度指数的变异系数最小,单株结铃数的变异系数最大。各表型性状的遗传多样性指数在1.92~2.07之间,马克隆值的遗传多样性指数最大,单株结铃数的遗传多样性指数最小。主成分分析结果显示,6个主成分的累计贡献率可达74.413%,其中第1主成分、第5主成分和第6主成分可合并为纤维品质因子,第2主成分、第3主成分可合并为棉花产量因子,第4主成分为植株性状因子。聚类分析把230份棉花种质资源材料分成3类,其中类群II是产量与纤维品质性状综合表现较好的类群。最后依据综合评价D值进行评价,初步筛选出29份表现较好的棉花品种,在育种工作中可根据育种目标对其进行针对性的改良。
李鸿雁,李悦煊,李俊,武自念,黄帆,朱琳,郭茂伟,李志勇,辛霞
2024, 25(8):1254-1267.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20231109006
摘要:以来源于内蒙古10个盟市及地区的143份冰草属种质资源为研究对象,通过变异系数、遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析、聚类分析和灰色关联法等方法,鉴定了143份内蒙古地区冰草属种质资源表型性状的多样性水平,并筛选了优异种质资源。结果表明:冰草属种质的17个表型性状变异较大,遗传多样性丰富,变异系数在11.47% ~93.92%之间,平均为42.80%,其中叶片宽度的变异系数最高,种子长的变异系数最低;遗传多样性指数(H)为 1.279~2.025,平均为1.721,其中颖长度的多样性指数最大,小穗长的多样性指数最小。相关性分析表明,17个表型性状间存在不同程度的相关性。主成分分析显示,前6个主成分因子贡献率为 5.934%~20.885%,累计贡献率达 69.866%。聚类分析将143份种质划分为3大类,第Ⅰ类综合性状较好,小穗数和小花数指标突出,具有高产潜力,包含27份资源;第Ⅱ类综合性状一般,种子综合性状较好,包含23份资源;第Ⅲ类综合性状较差,株高较高,包含93份资源。采用灰色关联方法综合评价冰草属种质的表现,结果表明千粒重、小穗数、叶舌长度、叶片宽度和叶面积可作为种质评价指标,并筛选出编号18、22、23、24、25、35和43等优异冰草材料及编号92、136和142等多花冰草材料,综合性状协调,可供冰草属种质遗传改良与育种利用。
2024, 25(10):1637-1647.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240131005
摘要:利用708份国内外苦荞资源的22个表型性状和3个品质性状数据,进行苦荞核心种质构建。通过比较遗传距离、取样方法、取样比例和聚类方法4个层面的不同组合策略优劣,确定了苦荞核心种质的最佳取样策略为“欧氏距离+多次聚类偏离度取样法+20%取样比例+最长距离法”,构建了包含141份苦荞资源的核心种质。核心种质和原始种质的均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为 0、84.00%、97.60%和115.42%。比较核心种质与原始种质各性状的均值、方差、极值、变异系数、多样性指数和主成分对核心种质进行验证和评价。核心种质与原始种质在25个性状上的均值无显著差异;核心种质在所有性状上的方差均大于或等于原始种质,其中22个性状的方差差异达到显著或极显著水平,表明核心种质有更强的异质性;多样性指数t检验表明,核心种质与原始种质多样性指数在所有性状上差异均不显著;主成分检验表明,核心种质与原始种质均有8个主成分,累计贡献率分别为77.525%和76.191%。本研究所构建的核心种质能较好地代表原始种质,可作为苦荞种质资源收集保存和有效利用的依据。
2024, 25(10):1661-1672.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240129001
摘要:为了解长江流域棉区棉花品种的品种特性,本研究收集了2001-2023年通过长江流域国家区试的100份棉花品种,并对其生育期和株高、产量相关性状、纤维品质相关性状进行了鉴定,发现长江流域棉区的品种选育总体呈现出生育期逐渐缩短、产量逐渐升高、纤维品质稳定改善的现象。采用聚类分析、相关性分析、主成分分析、综合评价的方法,对12个性状进行研究。结果显示,各性状的变异系数范围为3.06%~24.37%,遗传多样性指数在0.42~2.05之间,其中铃数的变异系数最大,子指与铃重的遗传多样性指数最高;聚类分析的结果表明,供试品种被分为3大类群,分别为产量与品质综合表现均较差的品种类群、低产优质的品种类群和高产低质的品种类群;相关性分析结果显示,生育期与大部分产量相关性状呈极显著正相关,与纤维长度、整齐度呈负相关;主成分分析结果表明,前3个主成分的累计贡献率达到70.23%,铃数、纤维强度与纤维长度是棉花出现表型变异的主要因素。对供试品种进行综合评价,发现各供试品种的得分在0.48~2.29之间,并筛选出综合得分前8以及2份早熟的综合表现优异的种质资源。本研究可为棉花的遗传改良提供一定参考,具有重要的理论和实践意义。
李江博,叶盛,常国斌,高曼,王霞,帕丽旦·艾海提,曲延英,陈全家,郑凯
2024, 25(11):1857-1869.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240223008
摘要:以213份海岛棉种质为材料,测定了2年3个环境点(2022年库尔勒市、2022年阿瓦提县、2023阿瓦提县)4个花性状以及2023年阿瓦提县环境点的海岛棉不同生育时期的41个性状(26个数量性状和15个质量性状),分析自然高温对海岛棉的影响,并通过遗传多样性分析、主成分分析、相关性分析、聚类分析、多元回归分析、综合评价值等方法对213份海岛棉种质资源进行综合评价。结果显示,4个花性状均易受到环境影响,其中花药对高温天气最为敏感。41个性状的遗传多样性指数在0.030~2.139之间,26个数量性状的变异系数在2.70%~30.83%之间,说明供试的海岛棉资源遗传类型较为丰富。26个数量性状提取到9个主成分,累计贡献率74.969%,依据特点分为产量构成因子、植株生长因子、植株授粉因子等。通过多元回归分析发现其他25个数量性状与花粉活力、蕾铃脱落率相关性均不高,花粉活力与蕾铃脱落率之间的解释率也不高。利用26个数量性状进行聚类分析,213份资源可划分为5类,包括16份综合性状优良的高产材料、122份以花大叶多为特征的花性状优良材料、44份纤维品质较优的材料、29份营养器官表现较突出的材料,以及2份拥有较高花粉活力的珍稀材料。基于两个耐高温性状(花粉活力、蕾铃脱落率)的聚类则将其分为3组:102份高花粉活力低蕾铃脱落率材料、63份中花粉活力中蕾铃脱落率材料以及48份低花粉活力高蕾铃脱落率材料。两种聚类最优类群(均为第Ⅰ类群)存在交集的材料有7份(GB24、GB42、GB195、GB200、GB204、GB205和GB206)。本研究结果可为海岛棉优异种质资源的挖掘及种质创新提供理论依据。
2024, 25(12):2160-2174.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240407003
摘要:为了解高纬度下花生种质资源表型性状的遗传多样性,提高花生种质资源综合利用效率,本研究以226份花生种质资源为试验材料,利用变异系数、遗传多样性指数及聚类分析等方法对11个农艺性状以及8个品质性状进行分析。结果表明:19个表型性状变异系数范围为2.90%(含油量)~34.07%(蔗糖含量),其中13个性状的变异系数>10.00%;遗传多样性指数范围为1.237(亚油酸含量)~2.077(荚果长)。不同类型的种质多样性表现不同,品系的5个品质性状遗传多样性较丰富,选育品种的8个农艺性状遗传多样性较丰富。相关性分析表明,种子长与其他农艺性状的相关程度较高,含油量与其他品质性状负相关程度较高。通过聚类分析将226份花生种质资源划分为3大类群,类群Ⅰ包含14份种质,主要特征是油酸、还原糖、可溶性糖、蔗糖及总糖含量较高,可用于高油酸、鲜食花生品种选育;类群Ⅱ包含30份种质,主要特征是结果枝数、主茎高、含油量等12个表型性状平均值大,可用于高油品种选育;类群Ⅲ包含182份种质,主要特征是结果枝数及第一侧枝长等13个性状的变异系数高,材料类型丰富,可为高产品种选育提供广泛的基础材料。通过综合得分F值筛选出10份优异种质,可用于高纬度下花生育种的优异亲本。
2023, 24(3):680-691.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20221104001
摘要:兜兰属植物花型奇特、色彩绚丽、观赏期长,极具观赏价值和经济价值。兜兰属的分类存在较大争议。本研究对迁地保存的29个兜兰属物种的27个表型性状进行了多样性分析和相关性分析,并在此基础上分析了29个兜兰属物种的亲缘关系。结果表明,兜兰属植物表型性状多样性十分丰富。17个数量性状的遗传多样性指数(H)变化范围为0.7834~2.0318,其中遗传多样性指数大于2.0的强变异性状是花自然长度和花自然宽度,遗传多样性指数小于1.0的弱变异性状是着花数;10个质量性状的遗传多样性指数变化范围为0.5098~1.1241,其中花瓣形态和唇瓣主色多样性指数较高,均超过了1.0,较小的是假雄蕊底部有无凹缺和花药特征。从多样性分析结果可以看出,29个兜兰属物种的表型性状种间差异较大,具有较高的多样性。17个数量性状的变异系数(CV)在18.22%~59.09%之间,其中花瓣长/花瓣宽和花葶长变异系数均超50%,说明兜兰种间表型性状的离散程度较大。相关性分析表明不同种各个表型性状关系密切且复杂。主成分分析筛选出5个特征值大于1的主成分,累计贡献率达84.176%,能够反映兜兰表型性状的绝大部分信息,且花部器官的性状和指标对表型多样性影响很大。亲缘关系分析表明,29种兜兰被分为6大类群,与前人其他分类方法结果相似,但也存在一定的差异。