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作物杂志,2019, 第3期: 29–36 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.03.006

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

104份甜菜种质资源主要农艺性状分析

张自强,王良,白晨,张惠忠,李晓东,付增娟,赵尚敏,鄂圆圆,张辉,张必周   

  1. 内蒙古自治区农牧业科学院特色作物研究所,010031,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2018-11-23 修回日期:2019-04-12 出版日期:2019-06-15 发布日期:2019-06-12
  • 通讯作者: 白晨
  • 作者简介:张自强,助理研究员,研究方向为甜菜分子育种;
  • 基金资助:
    农业农村部糖料现代农业产业技术体系建设项目(CARS-170104)

Analysis on Main Agronomic Traits of 104 Sugarbeet Germplasm Resources

Zhang Ziqiang,Wang Liang,Bai Chen,Zhang Huizhong,Li Xiaodong,Fu Zengjuan,Zhao Shangmin,E Yuanyuan,Zhang Hui,Zhang Bizhou   

  1. Special Crop Institute, Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Huhhot 010031, Inner Mongolia, China
  • Received:2018-11-23 Revised:2019-04-12 Online:2019-06-15 Published:2019-06-12
  • Contact: Chen Bai

RichHTML

10

PDF (PC)

196

摘要：

为了明确甜菜种质资源主要农艺性状间的关系,对104份甜菜种质资源的16个农艺性状进行遗传变异、相关性和主成分分析。结果表明：各农艺性状的变异系数在13.47%~63.05%;根头大小与根肉颜色呈极显著负相关,苗期生长势与幼苗百株重、株高呈极显著正相关;根头大小与根沟深浅呈显著负相关,与幼苗百株重、苗期生长势、叶缘形三者均呈显著正相关。选取前6个主成分进行分析,其累积贡献率为63.156%。第1和第6主成分贡献率为28.346%,以株高和叶柄长等甜菜营养生长指标为主;第2和第4主成分贡献率为18.630%,以根头大小和根沟深浅等甜菜机械化起收指标为主;第3和第5主成分贡献率为16.180%,包括维管束环数和肉质粗细等主要反映甜菜糖含量的指标。

关键词: 甜菜, 种质资源, 农艺性状

Abstract:

In order to clarify the relationships among main agronomic traits of sugarbeet germplasm resources, genetic variation, correlation and principal component analysis of 16 agronomic traits of 104 sugarbeet germplasm resources were carried out. The results showed that the coefficient of variation of agronomic traits was 13.47%-63.05%. Root size was negatively correlated with root flesh color. Seedling growth potential was extremly positive correlation correlated with 100-seedling weight and plant height. Root size was negatively correlated with root ditch depth, and positively correlated with 100-seedling weight seedling growth potential and leaf edge shape. The cumulative contribution rate of the top six principal components was 63.156%, and the contribution rate of the first and sixth principal components amounted to 28.346%. The main nutritional growth indicators were plant height and petiole length. The contribution rate of the second and fourth principal components amounted to 18.630% including root size and root ditch depth related to machanied harvest. The contribution rate of the third and fifth principal components amounted to 16.180%, including the number of vascular bundles and root flesh thickness, which mainly reflected the sugar content of beet.

Key words: Sugarbeet, Germplasm resources, Agronomic traits

表1

测定指标及赋值方法"

性状Trait 赋值Assignment
幼苗百株重100-seedling fresh weight __g
苗期生长势Seedling growth potential __级
繁茂期生长势Lush period growth potential __级
叶柄长Petiole length __cm
株高Plant height __cm
维管束环数Number of vascular bundles __个
下胚轴颜色Hypocotyl color 1.红;2.绿;3.混
叶缘形Leaf margin shape 1.小波;2.中波;3.大波;4.全缘
叶面形Leaf surface shape 1.微皱;2.多皱;3.平滑;4.波浪
叶丛型Foliage shape 1.直立型;2.斜立型;3.匍匐型
根形Root shape 1.楔形;2.圆锥形;3.纺锤形;4.近圆形
根头大小Root size 1.小;2.中;3.大
根沟深浅Root groove depth 1.不明显;2.浅;3.深;4.无
根皮光滑度Root-bark smoothness 1.光滑;2.较光滑;3.不光滑
根肉颜色Root flesh color 1.白;2.浅黄;3.粉红;4.红
肉质粗细Root flesh thickness 1.细;2.中;3.粗

表2

供试甜菜材料16个农艺性状的测定结果"

序号
Code		 下胚轴颜色Hypocotyl color 幼苗百株重100-seedling fresh weight
(g)		 苗期生长势
Seedling growth potential		 繁茂期生长势
Lush period
growth potential		 叶面形
Leaf surface shape		 叶缘形
Leaf margin shape		 叶柄长Petiole length
(cm)		 叶丛型Foliage shape 株高
Plant height
(cm)		 根形
Root shape		 根头大小Root size 根沟深浅
Root
groove
depth		 根皮光滑度Root-bark smoothness 根肉颜色
Root flesh color		 肉质粗细Root flesh thickness 维管束环数
Number of vascular bundles
1 1 237.0 2.5 4.1 2 1 29.04 1 50.86 1 2 2 1 1 2 6
2 1 634.3 2.7 4.6 2 1 30.81 1 60.47 1 1 3 1 1 1 7
3 1 378.7 2.9 4.8 2 1 35.95 1 66.26 1 1 2 2 3 1 6
4 3 588.6 3.2 4.8 2 1 36.27 1 65.15 1 1 2 2 1 1 8
5 1 448.3 3.5 5.0 2 4 43.58 1 73.90 2 2 2 2 1 2 9
6 1 1 049.1 3.7 4.8 1 1 38.63 1 69.75 2 2 1 1 3 1 9
7 1 803.8 3.5 4.8 1 3 36.80 1 64.55 1 2 1 1 1 1 8
8 1 891.2 3.8 4.8 1 2 35.20 1 62.25 2 2 2 1 1 1 8
9 1 1 770.2 4.2 4.8 2 1 28.60 1 53.35 2 2 2 1 1 1 9
10 2 1 053.4 4.0 3.8 4 1 41.66 1 71.76 1 1 1 1 3 2 9
11 3 1 149.7 4.3 4.8 2 3 30.31 1 58.69 2 3 2 2 1 1 8
12 1 1 610.7 2.7 4.1 4 3 38.25 1 72.00 3 1 2 2 1 2 7
13 1 630.0 3.0 4.8 2 3 31.25 1 59.43 2 1 2 1 2 1 9
14 1 480.6 2.5 4.8 1 1 30.85 1 57.63 1 1 2 1 1 2 8
15 3 604.2 3.5 4.8 2 3 31.02 1 59.97 2 2 1 1 3 1 7
16 1 317.6 3.0 4.1 1 2 27.10 1 50.80 1 2 2 2 1 1 8
17 1 1 320.5 4.7 4.8 4 3 37.48 1 69.47 1 2 1 1 1 1 9
18 1 1 186.9 4.8 4.8 2 1 33.32 1 59.33 1 2 1 1 1 2 9
19 3 548.0 3.0 3.4 1 1 28.82 1 51.63 1 2 1 2 1 1 5
20 3 944.0 3.6 4.1 2 3 30.73 1 57.42 1 2 1 1 1 1 8
21 3 458.2 3.5 3.6 1 2 23.80 1 52.04 1 2 2 2 1 2 8
22 2 591.0 3.8 3.8 1 1 21.51 1 50.55 1 1 2 2 1 2 12
23 3 459.6 3.5 4.6 4 1 33.06 1 59.42 2 2 2 1 1 1 8
24 1 2 473.0 3.5 3.6 2 3 18.35 1 42.95 1 2 2 1 1 1 9
25 1 823.2 4.1 3.8 2 3 17.91 2 45.04 1 2 2 2 1 2 8
26 3 1 169.4 4.4 4.6 2 1 29.24 1 56.23 2 1 2 1 1 1 8
27 1 1 010.4 4.1 4.8 2 1 27.55 1 59.28 1 1 3 1 1 1 9
28 1 723.6 3.9 4.8 4 3 34.62 1 63.87 1 1 2 1 3 1 8
序号
Code		 下胚轴颜色Hypocotyl color 幼苗百株重100-seedling fresh weight
(g)		 苗期生长势
Seedling growth potential		 繁茂期生长势
Lush period
growth potential		 叶面形
Leaf surface shape		 叶缘形
Leaf margin shape		 叶柄长Petiole length
(cm)		 叶丛型Foliage shape 株高
Plant height
(cm)		 根形
Root shape		 根头大小Root size 根沟深浅
Root
groove
depth		 根皮光滑度Root-bark smoothness 根肉颜色
Root flesh color		 肉质粗细Root flesh thickness 维管束环数
Number of vascular bundles
29 1 486.0 3.7 4.8 4 1 33.39 1 60.72 1 1 2 2 1 2 7
30 1 733.2 3.7 4.8 1 1 25.98 1 55.42 4 2 2 2 1 1 7
31 1 821.0 3.8 4.6 4 3 30.27 1 57.53 1 2 2 1 1 1 7
32 3 316.2 3.7 4.8 1 3 36.42 1 67.90 1 1 1 1 3 1 7
33 1 2 086.0 3.7 4.6 1 2 28.21 1 57.52 4 3 2 1 1 1 8
34 1 887.6 3.9 4.0 4 3 22.93 1 49.24 1 1 2 2 3 1 9
35 3 542.4 3.7 4.0 4 3 25.84 1 55.45 4 2 2 1 3 1 7
36 1 2 380.0 4.0 4.2 4 3 26.50 1 53.30 1 2 2 2 3 1 8
37 1 337.4 3.2 3.5 2 2 24.92 1 46.51 1 1 2 2 3 1 8
38 1 598.0 4.1 4.8 1 3 37.30 1 67.97 1 2 2 3 1 2 10
39 3 489.2 3.5 4.2 2 1 31.48 1 64.01 1 1 2 1 3 1 8
40 3 804.0 4.0 3.8 1 3 20.57 1 43.86 4 2 2 1 1 1 7
41 2 692.8 4.2 4.2 2 3 29.85 1 58.73 4 2 1 2 1 1 9
42 3 773.4 4.2 3.8 2 2 24.52 1 51.93 1 1 2 1 1 1 10
43 1 739.4 4.4 3.8 1 2 20.56 1 44.03 1 2 1 1 1 2 6
44 1 1 165.0 4.4 3.6 4 3 25.10 1 52.25 4 2 2 2 1 1 8
45 3 1 393.4 4.5 4.0 2 2 30.16 1 57.58 1 2 1 1 3 1 6
46 3 2 247.6 4.8 4.2 4 3 30.93 1 63.40 1 3 1 1 1 1 7
47 3 1 584.2 4.5 4.2 1 3 27.92 1 57.34 1 2 1 1 3 2 4
48 3 1 097.4 4.0 4.2 1 1 22.83 1 48.66 4 2 2 1 1 1 6
49 1 835.4 4.1 3.8 1 1 25.88 1 53.45 1 2 1 2 1 1 7
50 1 655.2 3.9 4.0 4 1 21.16 1 42.78 4 2 2 1 1 2 7
51 3 1 174.8 4.2 3.6 4 1 31.99 1 59.31 1 2 2 1 1 2 7
52 1 1 061.6 3.8 4.5 3 2 31.57 1 59.25 1 2 2 1 1 1 9
53 1 1 189.6 3.7 4.5 4 2 39.12 1 70.57 2 3 2 2 2 1 8
54 1 882.0 4.0 4.8 3 2 34.24 1 67.87 3 3 3 2 1 1 8
55 1 1 512.2 4.5 4.8 3 2 32.17 1 63.46 1 2 2 1 1 1 6
56 1 1 341.0 3.9 4.0 4 3 21.45 1 49.55 2 2 1 2 3 2 7
57 1 837.0 4.1 3.5 3 3 35.99 1 68.24 3 2 2 1 1 2 8
58 1 760.2 3.9 4.4 4 3 31.95 1 57.80 4 2 2 2 1 1 6
59 1 688.2 3.9 4.3 4 3 32.13 1 64.96 1 2 1 1 3 2 10
60 3 643.4 4.0 4.6 2 3 38.13 1 67.07 4 1 3 1 1 2 7
61 1 630.4 3.9 4.8 2 3 36.89 1 69.23 1 2 1 1 1 2 9
62 1 1 644.0 3.8 4.6 3 3 25.61 1 49.21 1 2 1 2 3 2 13
63 1 637.4 3.8 3.8 3 2 21.32 1 51.12 1 1 2 1 1 1 10
64 3 559.4 3.6 4.6 4 2 33.65 1 57.81 1 2 2 1 1 2 8
65 1 994.5 3.9 4.6 3 1 29.70 1 57.79 3 2 2 1 1 2 8
66 3 657.2 4.0 4.3 2 2 33.01 1 62.46 1 2 3 1 1 2 8
67 3 780.6 4.0 4.1 4 2 30.86 1 58.24 1 1 1 1 3 1 8
68 3 496.6 3.8 4.0 2 2 29.14 1 56.60 1 1 3 1 1 2 7
69 1 342.8 3.4 4.0 2 2 31.02 1 57.60 1 1 2 1 3 1 9
70 1 621.2 3.6 3.8 2 2 24.85 1 48.42 3 1 2 1 3 1 8
71 3 1 038.2 3.8 3.5 2 1 25.79 1 51.70 3 1 2 1 1 2 8
72 1 1 315.4 4.0 4.5 1 3 31.71 1 62.61 1 2 2 2 2 1 7
73 1 609.8 3.8 4.2 1 3 22.75 1 48.55 1 2 2 1 1 2 8
74 3 546.2 3.7 4.0 1 1 26.05 1 52.40 1 2 1 1 1 2 6
75 3 537.4 3.8 3.8 1 3 18.31 1 42.85 1 2 2 1 1 1 8
76 3 793.0 3.0 3.7 1 2 20.45 1 43.65 4 2 2 1 1 2 9
77 2 715.2 3.7 3.6 1 1 25.27 1 49.90 1 2 2 1 3 1 8
序号
Code		 下胚轴颜色Hypocotyl color 幼苗百株重100-seedling fresh weight
(g)		 苗期生长势
Seedling growth potential		 繁茂期生长势
Lush period
growth potential		 叶面形
Leaf surface shape		 叶缘形
Leaf margin shape		 叶柄长Petiole length
(cm)		 叶丛型Foliage shape 株高
Plant height
(cm)		 根形
Root shape		 根头大小Root size 根沟深浅
Root
groove
depth		 根皮光滑度Root-bark smoothness 根肉颜色
Root flesh color		 肉质粗细Root flesh thickness 维管束环数
Number of vascular bundles
78 3 560.4 3.6 4.0 1 3 32.81 1 60.40 1 1 3 2 1 2 7
79 1 138.2 2.9 3.5 1 3 17.94 1 36.85 4 2 1 1 3 1 10
80 3 399.0 3.7 3.5 1 1 18.60 1 42.69 1 1 2 1 3 2 7
81 3 849.8 4.1 4.6 1 2 27.18 1 54.70 4 2 3 1 3 1 7
82 3 522.6 4.0 4.6 1 1 27.40 1 53.35 2 2 2 1 3 1 6
83 1 756.8 4.0 4.8 4 1 33.78 1 60.55 1 2 2 1 1 1 7
84 1 982.2 4.0 4.8 4 2 31.61 1 61.70 1 2 1 2 1 1 8
85 1 1 425.2 4.7 5.0 2 2 36.50 1 73.07 4 2 2 2 1 1 7
86 1 1 504.8 4.6 5.0 2 2 35.01 1 68.36 1 2 2 1 1 1 8
87 1 1 818.0 3.9 4.0 2 2 20.50 1 46.15 1 2 1 1 3 1 7
88 3 485.6 3.2 3.0 1 1 16.01 1 35.50 2 1 2 1 1 1 8
89 2 494.2 3.3 3.2 1 2 17.21 1 37.00 1 1 2 1 3 1 9
90 1 440.0 2.5 2.5 2 1 11.64 1 27.66 2 2 2 1 3 2 8
91 1 388.2 2.7 2.8 1 1 17.76 1 37.80 1 1 2 1 3 1 9
92 2 598.2 3.4 4.0 2 2 29.75 1 53.60 1 2 2 1 1 1 10
93 2 461.5 3.7 3.5 2 2 28.35 1 51.18 2 2 1 1 1 1 6
94 3 205.6 2.6 3.8 2 2 23.06 1 41.49 1 3 1 1 1 1 7
95 1 407.6 2.9 3.2 1 2 20.05 1 40.38 2 2 1 1 3 1 6
96 2 438.0 2.0 2.0 1 1 14.31 1 29.67 1 2 1 1 3 1 6
97 2 311.2 3.0 2.5 1 1 19.31 1 39.94 2 1 1 2 1 1 6
98 1 825.2 3.8 4.0 1 1 30.25 1 54.36 1 2 1 1 1 1 7
99 1 761.4 3.9 4.0 1 2 32.58 1 59.92 1 2 2 1 1 1 6
100 1 1 705.6 3.0 3.0 1 1 20.16 2 39.56 1 1 1 1 3 1 7
101 1 687.4 3.0 3.8 4 1 21.12 1 43.85 1 2 2 1 1 1 8
102 1 2 625.2 4.6 4.2 1 3 34.04 1 57.57 1 2 2 2 1 2 8
103 3 1 182.6 4.6 4.0 1 2 32.61 1 58.19 1 2 2 1 1 1 9
104 1 2 923.0 4.6 3.8 1 1 25.30 1 49.30 3 1 2 2 3 1 7

表3

供试材料16个农艺性状的变异分析"

性状
Trait		 最小值
Minimum		 最大值
Maximum		 极差
Range		 平均数
Mean		 标准差
Standard deviation		 变异系数(%)
Coefficient of variation
下胚轴颜色Hypocotyl color 1 3 2 1.74 0.92 52.85
幼苗百株重100-seedling fresh weight (g) 138.2 2 923.0 2 784.8 893.53 537.11 60.11
苗期生长势Seedling growth potential 2.0 4.8 2.8 3.73 0.56 15.12
繁茂期生长势Lush period growth potential 2.0 5.0 3.0 4.14 0.60 14.54
叶面形Leaf surface shape 1 4 3 2.13 1.15 54.09
叶缘形Leaf margin shape 1 4 3 1.99 0.85 42.66
叶柄长Petiole length (cm) 11.64 43.58 31.94 28.41 6.48 22.80
叶丛型Foliage shape 1 2 1 1.02 0.14 13.47
株高Plant height (cm) 27.66 73.90 46.24 55.16 9.72 17.62
根形Root shape 1 4 3 1.70 1.07 63.05
根头大小Root size 1 3 2 1.75 0.55 31.45
根沟深浅Root groove depth 1 3 2 1.78 0.57 32.10
根皮光滑度Root-bark smoothness 1 3 2 1.31 0.48 36.85
根肉颜色Root flesh color 1 3 2 1.64 0.92 55.89
肉质粗细Root flesh thickness 1 2 1 1.32 0.47 35.33
维管束环数Number of vascular bundles 4 13 9 7.78 1.34 17.19

表4

供试材料的农艺性状间相关分析"

性状Trait 下胚轴颜色
Hypocotyl
color		 幼苗百株重
100-seedling
fresh weight		 苗期生长势
Seedling growth potential		 繁茂期生长势
Lush period
growth potential		 叶面形
Leaf surface shape		 叶缘形
Leaf margin shape		 叶柄长
Petiole length		 叶丛型Foliage shape 株高
Plant height		 根形
Root shape		 根头大小Root size 根沟深浅
Root groove depth		 根皮光滑度
Root-bark smoothness		 根肉颜色Root flesh color 肉质粗细Root flesh thickness
幼苗百株重
100-seedling fresh weight		 -0.199*
苗期生长势
Seedling growth potential		 -0.059 0.520**
繁茂期生长势
Lush period growth potential		 -0.153 0.162 0.417**
叶面形Leaf surface shape -0.169 0.141 0.192 0.237*
叶缘形Leaf margin shape -0.065 0.157 0.238* 0.215* 0.179
叶柄长Petiole length -0.068 0.100 0.320** 0.731** 0.287** 0.201*
叶丛型Foliage shape -0.113 0.097 -0.044 -0.172 -0.076 0.002 -0.203*
株高Plant height -0.072 0.156 0.421** 0.775** 0.317** 0.252** 0.958** -0.185
根形Root shape -0.029 0.051 0.073 0.029 0.015 0.092 -0.064 -0.092 -0.029
根头大小Root size -0.052 0.228* 0.222* 0.171 0.080 0.242* 0.066 -0.064 0.068 0.167
根沟深浅Root groove depth -0.037 -0.061 0.002 0.181 0.013 -0.064 0.072 -0.068 0.115 0.191 -0.207*
根皮光滑度
Root-bark smoothness		 -0.232* 0.111 0.066 0.113 0.052 0.195* 0.146 0.056 0.177 0.066 0.036 0.073
根肉颜色Root flesh color -0.018 0.001 -0.173 -0.233* -0.013 0.008 -0.205* 0.054 -0.206* -0.069 -0.252** -0.242* -0.100
肉质粗细
Root flesh thickness		 -0.035 -0.071 0.027 -0.022 0.052 0.056 0.072 0.055 0.069 -0.061 -0.066 0.083 0.079 -0.163
维管束环数
Number of vascular bundles		 -0.203* 0.021 0.049 0.118 0.112 0.168 0.026 -0.029 0.055 -0.100 -0.114 0.074 0.076 -0.009 0.097

表5

各主成分的特征向量和累积贡献率"

主成分
Principal
component		 特征值
Eigenvalue		 贡献率(%)
Contribution rate		 累积贡献率(%)
Cumulative
contribution rate
1 3.484 21.776 21.776
2 1.651 10.319 32.095
3 1.471 9.195 41.290
4 1.330 8.311 49.601
5 1.118 6.985 56.586
6 1.051 6.570 63.156
7 1.020 6.376 69.532
8 0.931 5.821 75.353
9 0.863 5.392 80.746
10 0.768 4.802 85.548
11 0.667 4.169 89.717
12 0.566 3.540 93.257
13 0.445 2.779 96.036
14 0.368 2.299 98.335
15 0.235 1.468 99.803
16 0.032 0.197 100.000

表6

前6个主成分的特征向量、特征值、贡献率及累计贡献率"

性状Trait 主成分1
Principal
component 1		 主成分2
Principal
component 2		 主成分3
Principal
component 3		 主成分4
Principal
component 4		 主成分5
Principal
component 5		 主成分6
Principal
component 6
幼苗百株重100-seedling fresh weight 0.364 0.637 -0.043 0.019 0.093 -0.432
叶柄长Petiole length 0.849 -0.304 0.032 -0.243 0.031 -0.008
株高Plant height 0.899 -0.256 0.032 -0.197 0.024 -0.047
根形Root shape 0.064 0.116 -0.429 0.482 -0.486 0.025
根头大小Root size 0.276 0.504 -0.452 0.114 0.055 0.364
根沟深浅Root groove depth 0.143 -0.483 -0.024 0.556 -0.196 -0.357
根皮光滑度Root-bark smoothness 0.268 0.155 0.325 0.434 -0.101 0.031
根肉颜色Root flesh color -0.330 0.197 0.279 -0.515 -0.313 -0.040
维管束环数Number of vascular bundles 0.150 -0.009 0.574 0.159 -0.098 0.194
肉质粗细Root flesh thickness 0.082 -0.218 0.224 0.350 0.603 0.296
繁茂期生长势Lush period 0.839 -0.178 -0.019 -0.093 -0.081 -0.101
苗期生长势Seedling growth potential 0.612 0.323 -0.234 -0.018 0.243 -0.251
叶面形Leaf surface shape 0.435 0.094 0.214 -0.112 -0.165 0.155
下胚轴颜色Hypocotyl color -0.183 -0.313 -0.558 -0.144 0.306 0.117
叶丛型Foliage shape -0.210 0.328 0.302 0.154 0.401 -0.354
叶缘形Leaf margin shape 0.408 0.355 0.107 0.099 -0.042 0.487
特征值Eigenvalue 3.484 1.651 1.471 1.330 1.118 1.051
贡献率Contribution rate(%) 21.776 10.319 9.195 8.311 6.985 6.570
累计贡献率Accumulative percentage (%) 21.776 32.095 41.290 49.601 56.586 63.156
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