70份大麦种质资源遗传多样性评价

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2023.06.008

摘要/Abstract

摘要：

为探究大麦种质资源的遗传多样性，筛选综合性状优异的种质，以70份种质资源为试验材料，通过对连续3年的10个主要农艺性状进行相关性分析、聚类分析及主成分分析，对大麦种质进行遗传多样性分析与性状综合评价。结果表明，参试大麦材料存在丰富的遗传变异，第一茎节长变异系数最大，为56.24%，其次是主穗粒数（44.31%）和单穗粒重（41.50%）。聚类分析将参试大麦分为6个类群，类群Ⅰ属于高秆―短穗型，可作为粮饲兼用品种选育的亲本；类群Ⅱ属于大粒―高产型，综合性状表现最好，可作为中矮秆―大粒―高产型品种选育的亲本，或生产上直接利用；类群Ⅲ可作为长穗型品种选育的亲本；类群Ⅳ可作为矮秆多穗型品种选育的亲本；类群Ⅴ综合性状表现最差，建议作为资源材料保存；类群Ⅵ材料属于小粒―多穗型。结合二维排序分析，筛选出以矮秆、强分蘖、高产为基础，分别兼具短穗、多粒、长穗的3类大麦种质，并构建了大麦种质资源的综合评价方程。本试验为大麦种质的评价、利用及优异基因资源的挖掘提供依据。

关键词: 大麦, 种质资源, 农艺性状, 遗传多样性

Abstract:

In order to explore the genetic diversity of barley germplasm resources, and elect the barley germplasms with comprehensive excellent traits, 70 barley germplasms were employed as materials, correlation analysis, cluster analysis and principal component analysis of ten main agronomic traits for three consecutive years were used to analyze genetic diversity and comprehensive evaluation. The results showed that there were abundant genetic variations in barley resources, and coefficient of variation of the first internode length was largest (56.24%), followed by grain number per spike (44.31%) and grain weight per spike (41.50%). The tested barley were divided into six groups by cluster analysis, the groupⅠbelonged to long rod-short spike type and could be used for breeding of both food and feed varieties; the groupⅡbelonged to large grain-high yield type with best comprehensive traits could be used for breeding of dwarf-large grain-high yield varieties or used directly in production; the group Ⅲ could be used for breeding of long spike varieties; the group Ⅳ could be used for breeding of dwarf-more spike variety; the group Ⅴ with worst comprehensive traits was recommended to be preserved as resource materials recommended for breeding, the group Ⅵ belonged to more spike-small grain. Based on the analysis of principal components and the scatter plot, three excellent types of germplasms were obtained, which behaved dwarf, strong tillering ability and high production, meanwhile they contained three types (short spike, more grain and long spike), respectively, and the comprehansive evaluation equation of barley germplasms was established.

Key words: Barley, Germplasm resource, Agronomic traits, Genetic diversity

赵锋, 包奇军, 潘永东, 柳小宁, 张华瑜, 牛小霞. 70份大麦种质资源遗传多样性评价[J]. 作物杂志, 2023 (6): 54–61

Zhao Feng, Bao Qijun, Pan Yongdong, Liu Xiaoning, Zhang Huayu, Niu Xiaoxia. Comprehensive Evaluation of Genetic Diversity in 70 Barley Germplasms[J]. Crops, 2023(6): 54–61

图/表 6

表1

表2

表3

图1

表4

图2

参考文献 30

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编号Number	名称Name	全国统一编号National uniform	编号Number	名称Name	全国统一编号National uniform
1	C2	－	36	云啤18号	ZDM10176
2	中糯8号	－	37	凤大麦3号	－
3	SV255	－	38	凤大麦4号	－
4	Tradition	WDM07429	39	凤大麦6号	ZDM09985
5	中川大麦	－	40	凤大麦7号	ZDM09986
6	Hiproly	WDM3169	41	凤大麦9号	ZDM10182
7	Jliprocy	WDM3173	42	凤大麦10号	ZDM10183
8	Prokǔpkǔr	WDM3188	43	凤大麦11号	ZDM10184
9	H.dist.var.nigx.xtrif	WDM689	44	凤大麦12号	ZDM10185
10	京裸6号	ZDM8256	45	凤大麦13号	ZDM10186
11	城武芒大麦	ZDM00279	46	凤大麦14号	ZDM10187
12	红青稞	ZDM1112	47	凤大麦17号	ZDM10188
13	六棱大麦	ZDM1158	48	凤03-39	ZDM09988
14	皮大麦	ZDM4214	49	凤V-43	－
15	六棱青稞	ZDM5110	50	黄青1号	ZDM10213
16	白青稞	ZDM5111	51	甘青4号	ZDM10209
17	禄劝25	ZDM5439	52	甘青6号	ZDM10211
18	春青稞	ZDM6616	53	甘青7号	ZDM10212
19	毛大麦	ZDM7787	54	昆仑14	ZDM10215
20	城固大麦	ZDM7808	55	禾尚青稞	ZDM07842
21	长芒青稞	ZDM7821	56	肚里黄	ZDM08341
22	老大麦	ZDM7823	57	西308	－
23	长芒大麦	ZDM897	58	保大麦8号	ZDM10190
24	卷芒大麦	ZDM981	59	保大麦12号	ZDM10191
25	城武芒大麦	ZDM 279	60	保大麦13号	ZDM10192
26	中品1777	ZYM1722	61	保大麦14号	ZDM10193
27	藏3363	ZYM3393	62	保大麦15号	ZDM10194
28	藏3369	ZYM3396	63	保大麦16号	ZDM10195
29	藏3370	ZYM3397	64	保大麦18号	ZDM10197
30	藏0060	ZYM4216	65	保大麦19号	ZDM10198
31	中品750	ZYM742	66	保大麦20号	ZDM10265
32	云啤2号	ZDM09977	67	保大麦21号	ZDM10266
33	云啤9号	ZDM10163	68	保大麦22号	ZDM10267
34	云啤10号	ZDM10164	69	保大麦23号	ZDM10268
35	云啤15号	ZDM10174	70	甘啤6号	ZDM10062

性状Trait	最小值 Minimum value	最大值 Maximum value	平均值 Average value	标准差 SD	变异系数 CV (%)
株高Plant height (cm)	53.00	117.70	82.83	13.53	16.33
穗长Spike length (cm)	5.00	13.30	7.60	1.50	19.74
第一茎节长The first internode length (cm)	1.00	9.10	2.75	1.54	56.24
第二茎节长The second internode length (cm)	3.10	14.20	6.56	2.66	40.58
穗下茎节长Internode length below spike (cm)	16.00	41.20	29.00	7.16	24.70
单株穗数Spike number per plant	1.60	5.50	3.43	0.74	21.72
单穗粒重Grain weight per spike (g)	0.60	3.20	1.47	0.61	41.50
主穗粒数Grain number per spike	14.00	72.00	38.24	16.95	44.31
千粒重1000-grain weight (g)	31.40	50.40	42.47	4.42	10.41
小区产量Yield per plot (kg)	0.28	1.19	0.70	0.21	30.00

性状 Trait	株高 Plant height	穗长 Spike length	第一茎节长 The first internode length	第二茎节长 The second internode length	穗下茎节长 Internode length below spike	单株穗数 Spike number per plant	单穗粒重 Grain weight per spike	主穗粒数 Grain number per spike	千粒重 1000- grain weight	小区产量 Yield per plot
株高Plant height	1.000
穗长Spike length	0.371^**	1.000
第一茎节长The first internode length	0.436^**	0.638^**	1.000
第二茎节长The second internode length	0.500^**	0.602^**	0.881^**	1.000
穗下茎节长Internode length below spike	0.661^**	-0.081	0.093	0.060	1.000
单株穗数Spike number per plant	-0.458^**	-0.237^*	-0.196	-0.244^*	-0.434^**	1.000
单穗粒重Grain weight per spike	-0.022	0.095	0.112	0.160	-0.104	-0.360^**	1.000
主穗粒数Grain number per spike	0.162	0.118	-0.023	0.051	0.218	-0.681^**	0.649^**	1.000
千粒重1000-grain weight	-0.422^**	-0.100	-0.003	-0.100	-0.343^**	0.400^**	0.214	-0.288^*	1.000
小区产量Yield per plot	-0.502^**	-0.253^*	-0.248^*	-0.227	-0.530^**	0.293^*	0.247^*	-0.004	0.524^**	1.000

性状Trait	PC1	PC2	PC3	PC4
株高Plant height	0.83	-0.11	-0.21	0.27
穗长Spike length	0.59	0.56	0.01	-0.33
第一茎节长 The first internode length	0.65	0.67	-0.09	0.11
第二茎节长 The second internode length	0.69	0.62	-0.03	0.05
穗下茎节长 Internode length below spike	0.57	-0.55	-0.21	0.51
单株穗数Spike number per plant	-0.69	0.33	-0.44	0.05
单穗粒重Grain weight per spike	0.16	0.12	0.89	0.15
主穗粒数Grain number per spike	0.41	-0.34	0.78	-0.14
千粒重1000-grain weight	-0.53	0.50	0.21	0.54
小区产量Grain yield per plot	-0.63	0.28	0.47	0.12
特征值Eigenvalue	3.60	2.03	1.95	0.81
贡献率Contribution rate (%)	35.96	20.34	19.45	8.07
累计贡献率 Cumulative contribution rate (%)	35.96	56.30	75.75	83.83