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作物杂志,2019, 第5期: 9–14 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.002

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

俄罗斯和乌克兰引进冬小麦在我国西北地区的农艺性状表现和遗传多样性分析

李晶,南铭   

  1. 定西市农业科学研究院,743000,甘肃定西
  • 收稿日期:2019-03-14 修回日期:2019-06-28 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-11-07
  • 通讯作者: 南铭
  • 作者简介:李晶,助理研究员,主要从事冬小麦种质创新和育种工作
  • 基金资助:
    甘肃省重点研发计划国际科技合作专项(17YF1WJ171)

Analysis of Agronomic Characters and Genetic Diversity of 62 Winter Wheat Germplasms from Russia and Ukraine in Northwest China

Li Jing,Nan Ming   

  1. Dingxi Academy of Agricultural Sciences, Dingxi 743000, Gansu, China
  • Received:2019-03-14 Revised:2019-06-28 Online:2019-10-15 Published:2019-11-07
  • Contact: Ming Nan

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295

摘要：

为筛选优异冬小麦种质材料,促进旱地冬小麦遗传改良和种质创新,借助遗传多样性指数、非加权配对算术平均聚类方法对62份引进冬小麦种质的15个主要农艺性状进行变异情况及相关性分析,并应用熵值赋权法灰色关联理论对其进行综合评价。结果表明：供试种质资源质量性状中穗形遗传多样性指数最高（1.1417）,壳色遗传多样性指数最低（0.1407）;供试种质资源数量性状穗粒重变异系数为25.85%,穗粒数变异系数为21.04%;以欧式距离进行系统聚类,62份冬小麦种质资源可划分成4大类群,各类群特征明显,主要农艺性状间差异显著,遗传类型丰富,但不同地理来源的种质资源均具有各自独特的遗传特点。采用灰色系统理论综合评价筛选出的15份较为优异的种质产量因子极为协调,可直接作为亲本材料应用于旱地冬小麦品种改良和遗传育种。62份引进冬小麦种质资源在15个主要农艺性状上具有丰富的遗传多样性,通过综合评价筛选出的优异种质可在西北旱作区冬小麦种质创新和遗传改良中利用。

关键词: 冬小麦, 种质资源, 农艺性状, 遗传多样性, 综合评价

Abstract:

In order to screen parental materials with excellent genes for the effective utilization of germplasm to promote winter wheat genetic breeding and germplasm innovation in dryland, the main agronomic characters of 62 foreign winter wheat germplasms were evaluated by genetic diversity index, unweight pairing arithmetic average clustering and correlation analysis, and the gray correlation theory of entropy weighting method. The genetic diversity index of spike shape was the highest (1.1417) in quality characters of the tested germplasms, and genetic diversity index of shell colour (0.1407) was the lowest. The variation of grain weight per spike was high (25.85%). Based on systematic clustering by Euclidean distance, 62 winter wheat germplasms were divided into 4 groups with obvious characters and significant differences in main agronomic characters. The genetic types were rich, but the germplasms from different geographical regions had their own unique genetic characters. 15 excellent germplasms were evaluated by grey system theory, and the yield factors were very coordinated. The 62 introduced winter wheat germplasms have rich genetic diversity in 15 main agronomic characters, and the excellent germplasms screened by comprehensive evaluation can be fully utilized in the innovation and genetic improvement of winter wheat germplasm in northwest dry-farming area.

Key words: Winter wheat, Germplasm resources, Agronomic character, Genetic diversity, Comprehensive evaluation

表1

6个质量性状的遗传多样性分析"

性状
Character		 遗传多样性指数(H′)
Genetic diversity index		 频率分布Frequency distribution
1 2 3 4
穗形Spike shape 1.1417 0.5714 0.1269 0.1904 0.1111
粒色Grain colour 0.2363 0.0634 0.9365
粒质Grain quality 0.7612 0.7465 0.2381 0.0793
芒Awn 1.0572 0.2698 0.0634 0.6031 0.0952
壳色Shell colour 0.1407 0.9682 0.0317
幼苗习性Seedling habit 0.4632 0.1746 0.8253

表2

9个数量性状的遗传变异分析"

项目Item 生育期(d)
Growth period		 株高(cm)
Plant
height		 穗长(cm)
Spike
length		 结实小穗数
Fruiting spikelet number		 单位面积穗数
Spikes number
per unit area		 穗粒数
Grains per spike		 穗粒重(g)
Grain weight
per spike		 千粒重(g)
1000-
grain weight		 产量
(kg/hm2)
Yield
最小值Minimum 282.00 55.00 5.40 10.00 436.70 12.30 0.53 33.50 3 687.20
最大值Maximum 293.00 88.00 10.50 18.00 489.80 36.60 1.83 49.50 4 716.60
极差Range 11.00 33.00 5.10 8.00 53.10 24.30 1.30 16.00 1 029.40
平均值Mean 287.00 69.86 7.29 14.05 472.60 26.39 1.24 42.72 4 100.90
标准差Standard deviation 5.90 8.47 1.23 1.91 22.12 5.55 0.32 3.86 82.50
变异系数
Coefficient of variation (%)		 2.05 12.13 16.81 13.62 4.70 21.04 25.85 9.05 18.97
遗传多样性指数(H′)
Genetic diversity index		 1.65 9.76 13.53 10.96 3.70 16.93 20.80 7.28 15.26

表3

供试材料数量性状间相关性分析"

性状Character 株高
Plant
height		 穗长
Spike
length		 结实小穗数
Fruiting
spikelet number		 穗粒数
Grains
per spike		 穗粒重
Grain weight
per spike		 千粒重
1000-grain
weight		 产量
Yield
株高Plant height -1
穗长Spike length -0.545** -1
结实小穗数
Fruiting spikelet number		 -0.646** -0.781** -1
穗粒数Grains per spike
 -0.333* -0.431* -0.656** 1
穗粒重Grain weight per spike -0.244 -0.333** -0.532** 0.913* 1
千粒重1000-grain weight -0.286* -0.247* -0.152 0.263* 0.485** 1
产量Yield -0.164 -0.265* -0.409** 0.386* 0.461** 0.474** 1

图1

供试材料基于9个数量性状的聚类结果"

表4

各类群主要农艺性状的平均值及变异范围"

类群
Group		 项目
Item		 株高(cm)
Plant height		 穗长(cm)
Spike length		 结实小穗数
Fruiting spike number		 穗粒数
Grains per spike		 穗粒重(g)
Grain weight per spike		 千粒重(g)
1000-grain weight
Ⅰ Means±SD 79.67±4.50a 8.46±1.10a 15.92±1.27a 29.73±3.64a 1.42±0.22a 42.39±3.04ab
CV(%) 5.65 13.05 7.97 12.23 15.49 7.16
Ⅱ Means±SD 73.30±3.59b 6.96±0.76b 13.38±1.61ab 20.51±3.84b 0.83±0.19b 38.15±3.01b
CV(%) 4.90 10.99 12.07 18.74 22.66 7.89
Ⅲ Means±SD 64.16±3.64c 6.78±0.78b 13.40±1.16ab 27.18±3.47a 1.30±0.20a 44.34±2.85a
CV(%) 5.68 11.50 8.68 12.78 15.40 6.43
Ⅳ Means±SD 58.00±2.65d 6.70±0.85b 11.73±1.03b 19.07±5.56b 0.95±0.30b 44.87±6.82a
CV(%) 4.56 12.75 8.75 29.18 31.56 15.19
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