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作物杂志,2019, 第5期: 22–27 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.05.004

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

基于向日葵DUS测试的遗传多样性分析及代码分级

王永行1,2,单飞彪1,2,闫文芝1,2,杜瑞霞1,2,杨钦方1,2,刘春晖1,2,白立华1   

  1. 1 巴彦淖尔市农牧业科学研究院,015000,内蒙古临河
    2 农业农村部植物新品种测试巴彦淖尔分中心,015000,内蒙古临河
  • 收稿日期:2019-01-29 修回日期:2019-07-10 出版日期:2019-10-15 发布日期:2019-11-07
  • 通讯作者: 单飞彪
  • 作者简介:王永行,助理研究员,从事大田作物研究及DUS测试工作
  • 基金资助:
    农业农村部品种资源保护项目(111821301354052249)

Genetic Diversity Analysis and Code Classification Based on DUS Testing in Sunflower

Wang Yongxing1,2,Shan Feibiao1,2,Yan Wenzhi1,2,Du Ruixia1,2,Yang Qinfang1,2,Liu Chunhui1,2,Bai Lihua1   

  1. 1 Bayannur Academy of Agricultural and Animal Sciences, Linhe 015000, Inner Mongolia, China
    2 Bayannur Sub-Center for New Plant Variety Tests, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Linhe 015000, Inner Mongolia, China
  • Received:2019-01-29 Revised:2019-07-10 Online:2019-10-15 Published:2019-11-07
  • Contact: Feibiao Shan

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PDF (PC)

200

摘要：

通过对来源于全国各地的253份向日葵种质资源进行相关、回归、遗传多样性分析,为向日葵种质资源开发、利用、评价提供参考;利用2倍标准差法对数量性状进行代码分级,并采用频次分析对代码分级的科学性进行探讨,为向日葵DUS测试[对申请保护的植物新品种进行特异性（distinctness）、一致性（uniformity）和稳定性（stability）的栽培鉴定试验或室内分析测试]指南的修订提供依据。通过相关分析和回归分析发现叶片大小与叶长、叶宽,瘦果大小与瘦果长度、瘦果宽度存在极显著相关关系且存在着一定的线性函数关系。通过性状代码分级和频次分析发现苞叶密度、舌状花密度、叶长、瘦果厚度分级比较少,且数据较为集中,不利于区分不同品种。瘦果长度、瘦果宽度、瘦果大小虽然分级较多,但不符合正态分布,表明代码分级不够科学合理。而主茎叶数、叶宽、叶片大小、花盘直径、株高这些性状数据分布符合正态分布,代码分级较为科学,便于区分不同品种。造成代码分级不合理的主要原因是人工选择的结果,同时也受品种保护意识淡薄、法律法规不完善的影响。

关键词: DUS测试, 向日葵, 遗传多样性, 代码分级

Abstract: This experiment with 253 sunflower germplasm resources from all parts of the country carried correlation, regression, genetic diversity analysis which provided reference for the development, utilization and evaluation of sunflower germplasm resources. The quantitative traits were classified by the method of double standard deviation, and the scientific nature of code classification was discussed by frequency analysis, which laid the basis for the revision of sunflower DUS testing guideline. Through correlation and regression analysis, it was found that the leaf size had a very significant correlation with the leaf length and leaf width, and the seed size had very significant correlation with the seed length and seed width, and there had a certain linear functional relationship between them. According to character code classification and frequency analysis, it was found that the classification of bract density, ligulate flower density, leaf length and seed thickness was relatively small, and the data were relatively concentrated, which was not conducive to distinguishing different varieties. Although seed length, seed width and seed size were classified much, they did not conform to the normal distribution, it showed that the code classification was not scientific and reasonable. However, the data distribution of leaves of main stem, leaf width, leaf size, disc diameter and plant height conformed to the normal distribution, code classification is more scientific and useful to distinguish different varieties. The main reason for the unreasonable code classification is the result of manual selection, which is also affected by poor awareness of variety protection and imperfect laws and regulations.

Key words: DUS testing, Sunflower, Genetic diversity, Code classification

表1

数量性状描述"

性状Trait 平均
Mean		 中位数
Middle number		 标准差
SD		 最小值
Min		 最大值
Max		 变异系数
CV (%)
主茎叶数Leaves of main stem 32.84 32.10 2.17 22.40 54.10 3.26
舌状花密度(个/盘) Ligulate flower density (number/disk) 32.38 44.22 5.47 22.41 86.74 7.29
苞叶密度(个/盘) Bract density (number/disk) 46.25 63.40 5.34 36.55 94.31 11.55
叶长Leaf length (mm) 313.62 315.70 39.30 197.80 405.00 12.53
叶宽Leaf width (mm) 311.87 312.00 26.81 179.50 457.00 4.90
叶片大小Leaf size (mm2) 994.43 991.41 78.35 362.76 1 679.80 7.88
花盘直径Disc diameter (mm) 225.47 226.65 11.68 98.00 327.20 5.18
株高Plant height (cm) 186.31 177.90 12.71 76.53 332.71 6.82
瘦果长度Seed length (mm) 20.45 22.14 0.96 9.48 26.27 4.69
瘦果宽度Seed width (mm) 8.26 8.56 0.49 3.88 11.08 5.93
瘦果大小Seed size (mm2) 174.64 188.97 11.38 38.61 280.55 6.52
瘦果厚度Seed thickness (mm) 4.19 4.16 0.47 2.51 5.82 11.26

表2

数量性状相关性分析"

性状
Trait		 主茎叶数
Leaves of
main stem		 舌状花密度
Ligulate flower
ensity		 苞叶密度
Bract
density		 叶长
Leaf
length		 叶宽
Leaf
width		 叶片大小
Leaf size		 花盘直径
Disc diameter		 株高
Plant height		 瘦果长度
Seed length		 瘦果宽度
Seed width		 瘦果大小
Seed size
舌状花密度 0.13*
苞叶密度 0.37** -0.53**
叶长 0.16* -0.03 -0.05
叶宽 0.08 0.05 -0.01 0.84**
叶片大小 0.10 0.05 -0.01 0.86** 0.87**
花盘直径 0.32** 0.18** -0.20** 0.53** 0.50** 0.49**
株高 0.64** 0.18** -0.24** 0.33** 0.31** 0.30** 0.31**
瘦果长度 0.20** -0.05 -0.13* 0.39** 0.29** 0.34** 0.34** 0.37**
瘦果宽度 0.18** 0.04 -0.03 0.45** 0.36** 0.39** 0.51** 0.33** 0.88**
瘦果大小 0.21** 0.01 -0.07 0.42** 0.33** 0.37** 0.45** 0.37** 0.96** 0.96**
瘦果厚度 0.04 0.07 -0.06 0.42** 0.35** 0.38** 0.55** 0.04 0.44** 0.69** 0.57**

表3

回归分析模型摘要"

性状Trait R R2 调整后R2 Adjusted R2 标准估算的误差Error in standard estimates
叶片大小Leaf size 0.902 0.814 0.812 10.6300
瘦果大小Seed size 0.985 0.970 0.969 9.3975

表4

方差分析"

性状Trait 模型Model 平方和SS 自由度DF 均方MS F 显著性Significance
叶片大小Leaf size 回归Regression 10 940 983.380 2 5 470 491.690 545.816 0.000
残差Residual 2 505 650.267 250 10 022.601
总计Total 13 446 633.640 252
瘦果大小Seed size 回归Regression 706 634.884 2 353 317.442 4 000.741 0.000
残差Residual 22 078.251 250 88.313
总计Total 728 713.136 252

表5

回归方程系数"

性状
Trait		 模型
Model		 未标准化系数
Unnormalized coefficient		 标准误
Standard error		 标准化系数
Normalized coefficient		 t 显著性
Significance
叶片大小Leaf size 常量Constant -730.372 53.932 -13.542 0.000
叶长X1 Leaf length X1 2.896 0.315 0.464 9.200 0.000
叶宽X2 Leaf width X2 2.621 0.278 0.476 9.444 0.000
瘦果大小Seed size 常量Constant -121.054 3.684 -32.863 0.000
瘦果长度x1 Seed length x1 6.558 0.299 0.517 21.957 0.000
瘦果宽度x2 Seed width x2 19.561 0.926 0.497 21.114 0.000

表6

12个数量性状的分级情况"

性状Trait 平均Mean 最小值Min 最大值Max 极差Range (Max-Min) 级数1 Step 1 级数2 Step 2 级差Range
主茎叶数
Leaves of main stem		 32.84 22.40 54.10 31.70 7.30 7 4.53
舌状花密度(个/盘)
Ligulate flower density (number/disk)		 32.38 22.41 86.74 64.33 5.88 5 12.87
苞叶密度(个/盘)
Bract density (number/disk)		 46.25 36.55 94.31 57.76 5.41 5 11.55
叶长Leaf length (mm) 313.62 197.80 405.00 207.20 7.67 3 69.07
叶宽Leaf width (mm) 311.87 179.50 457.00 277.50 5.18 5 55.50
叶片大小Leaf size (mm2) 994.43 362.76 1 679.80 1 317.04 8.40 7 188.15
花盘直径Disc diameter (mm) 225.47 98.00 327.20 229.20 9.81 9 25.47
株高Plant height (cm) 186.31 76.53 332.71 256.18 10.08 9 28.46
瘦果长度Seed length (mm) 20.45 9.48 26.27 16.80 8.75 7 2.40
瘦果宽度Seed width (mm) 8.26 3.88 11.08 7.20 7.34 7 1.03
瘦果大小Seed size (mm2) 174.64 38.61 280.55 241.93 10.63 9 26.88
瘦果厚度Seed thickness (mm) 4.90 2.51 5.82 3.31 3.51 3 1.10

图1

向日葵主要数量性状频次分布"

表7

12个数量性状的遗传多样性指数"

分级
Classification		 主茎叶数
Leaves of main stem		 舌状花密度
Ligulate flower density		 苞叶密度
Bract density		 叶长
Leaf length		 叶宽
Leaf width		 叶片大小
Leaf size
1 - - - - - -
2 0.18 - - - - 0.09
3 0.33 0.04 0.02 - 0.13 0.20
4 0.32 0.36 0.34 0.29 0.32 0.34
5 0.34 0.34 0.34 0.25 0.34 0.36
6 0.33 0.30 0.32 0.28 0.33 0.33
7 0.14 0.04 0.08 - 0.11 0.23
8 0.09 - - - - 0.08
9 - - - - - -
多样性指数Diversity index 1.74 1.08 1.10 0.81 1.22 1.63
分级
Classification		 花盘直径
Disc diameter		 株高
Plant height		 瘦果长度
Seed length		 瘦果宽度
Seed width		 瘦果大小
Seed size		 瘦果厚度
Seed thickness
1 0.14 0.02 - - 0.29 -
2 0.05 0.04 0.30 0.14 0.08 -
3 0.21 0.20 0.07 0.24 0.04 -
4 0.33 0.35 0.26 0.23 0.30 0.17
5 0.36 0.36 0.34 0.34 0.36 0.16
6 0.33 0.28 0.30 0.33 0.35 0.25
7 0.26 0.27 0.04 0.02 0.22 -
8 0.08 0.16 - 0.02 0.04 -
9 0.02 0.14 - - 0.00 -
多样性指数Diversity index 1.77 1.81 1.31 1.34 1.67 0.58
[1] Aker S, Healy W . The phytogeography of the genus Alstroemeria. Herbertia, 1990,46(2):76-87.
[2] Singh J . Standardization of growing substrates and NPK doses for growth and flowering of alstroemeria (Alstroemeria hybrida L.). Nauni:Dr Yashwant Singh Parmar University of Horticulture and Forestry, 2013.
[3] Healy W E, Wilkins H F . Alstroemeria culture. Herbertia, 1986,42:16-20.
[4] 谭美莲, 严明芳, 汪磊 , 等. 世界特种油料种质资源保存概况. 植物遗传资源学报, 2011,12(3):339-345.
[5] 中华人民共和国农业农村部. 中华人民共和国农业植物品种保护名录(第10批), 2016.
[6] 中华人民共和国农业农村部. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南:向日葵. 北京:中国农业出版社, 2013: 4-6.
[7] 刘孟军 . 枣树数量性状的概率分级研究. 园艺学报, 1996(2):105-109.
[8] UPOV. Document TGP/9/1 (draft:7):Examining Distinctness, 2006: 26-32 .
[9] 唐浩 . 植物品种特异性、一致性、稳定性测试总论. 北京: 中国农业出版社, 2017: 83-87.
[10] 冯章丽, 于文泉, 顾广军 , 等. 东北部分地区山荆子种质资源表型多样性及聚类分析. 植物遗传资源学报, 2016,17(6):984-992.
[11] 万述伟, 宋凤景, 郝俊杰 , 等. 271份豌豆种质资源农艺性状遗传多样性分析. 植物遗传资源学报, 2017,18(1):10-18.
[12] 刘玉皎, 宗绪晓 . 青海蚕豆种质资源形态多样性分析. 植物遗传资源学报, 2008,9(1):79-83.
[13] 聂石辉, 彭琳, 王仙 , 等. 鹰嘴豆种质资源农艺性状遗传多样性分析. 植物遗传资源学报, 2015,16(1):64-70.
[14] 李鸿雁 . 扁蓿豆种质资源遗传多样性的研究. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2008.
[15] 贺晨帮, 宗绪晓 . 豌豆种质资源形态标记遗传多样性分析. 植物遗传资源学报, 2011,12(1):42-48.
[16] 赖俊生, 江锡兵, 龚榜初 , 等. 板栗地方品种质量性状多样性分析. 浙江农业科学, 2016,57(8):1196-1200.
[17] 李玉发, 梁军, 窦忠玉 , 等. 食用向日葵杂交种主要性状与产量间的灰色关联分析. 山东农业科学, 2011(12):19-21.
[1] 李松,张世成,董云武,施德林,史云东. 基于SSR标记的云南腾冲水稻的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 15–21
[2] 吕伟,韩俊梅,任果香,文飞,王若鹏,刘文萍. 山西芝麻种质资源遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 57–63
[3] 李晶,南铭. 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[J]. 作物杂志, 2019, (5): 9–14
[4] 王钰,马卉,许学,秦瑞英,杨剑波,汪秀峰. 水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用[J]. 作物杂志, 2019, (4): 84–93
[5] 白雨,韩雪莹,董海洋,乌云苏都,李冰圳,陈贵林. 轮作及农艺措施对减轻向日葵列当危害的影响[J]. 作物杂志, 2019, (2): 192–196
[6] 丁海燕,汪春林,武燕,任国领,翟祖欢,马军. 龙葵杂10号向日葵染色体核型分析[J]. 作物杂志, 2019, (2): 99–102
[7] 林春雨,梁晓宇,赵慧艳,王洋. 黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性和群体结构分析[J]. 作物杂志, 2019, (2): 78–83
[8] 陈芳,徐世晓,李晓辉,刘超,周建飞,王袁,田培,杨铁钊. 基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (1): 22–31
[9] 萨如拉,宋晓玲,赵小庆,石松利,白迎春,王艳芳,张玺蕊. 亚麻木酚素含量与遗传多样性的评价[J]. 作物杂志, 2019, (1): 56–62
[10] 胡树平,孟天天,赵卉,包海柱. 深松对向日葵光合性能及产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (1): 116–120
[11] 焦玉字,郭俊娒,杨俊兴,李厚恩,徐铁兵,叶勇,周小勇. 不同向日葵品种对镉积累差异性的田间研究[J]. 作物杂志, 2018, (6): 89–95
[12] 伊六喜,斯钦巴特尔,高凤云,周宇,贾霄云,陈明哲,张辉,贾海滨. 内蒙古胡麻地方品种资源遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (6): 53–57
[13] 马孟莉,郑云,周晓梅,张婷婷,张晓倩,卢丙越. 云南哈尼梯田红米地方品种遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (5): 21–26
[14] 田荟遥,蒋继志,李成斌,申芬,侯宁. 中国东北地区马铃薯致病疫霉遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 168–173
[15] 李锐,白建荣,王秀红,张丛卓,张效梅,闫蕾,杨瑞娟. 144份甜玉米群体的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2018, (2): 17–24
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[1] 王海涛,刘存敬,唐丽媛,张素君,李兴河,蔡肖,张香云,张建宏. 河北省杂交棉培育现状及发展趋势[J]. 作物杂志, 2019, (5): 1 –8 .
[2] 刘念析,陈亮,厉志,刘宝泉,刘佳,衣志刚,董志敏,王曙明. 大豆抗病分子标记的研究进展[J]. 作物杂志, 2019, (4): 10 –16 .
[3] 黄玉芳,叶优良,赵亚南,岳松华,白红波,汪洋. 施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 104 –108 .
[4] 孟凡来,郭华春. UV-B辐射增强对甘薯光合特性和紫外吸收物质的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 114 –119 .
[5] 张艳华,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,赵广才. 不同土壤条件下追施锌肥对小麦产量及品质的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 109 –113 .
[6] 李松,张世成,董云武,施德林,史云东. 基于SSR标记的云南腾冲水稻的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 15 –21 .
[7] 师赵康,赵泽群,张远航,徐世英,王宁,王伟杰,程皓,邢国芳,冯万军. 玉米自交系幼苗生物量积累及根系形态对两种氮素水平的反应及聚类分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 28 –36 .
[8] 张中伟,杨海龙,付俊,谢文锦,丰光. 玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 37 –40 .
[9] 张永芳,钱肖娜,王润梅,史鹏清,杨荣. 不同大豆材料的抗旱性鉴定及耐旱品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, (5): 41 –45 .
[10] 李洪涛,许瀚元,李景芳,祝庆,迟铭,王军. 玉米叶绿素含量基因效应分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 46 –51 .