Crops ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (1): 60-71.doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.009

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Analysis of Genetic Diversity of Flax Germplasm Resources

Gao Fengyun1(), Yi Liuxi2, Zhou Yu1, Siqinbateer 1, He Ruichao1, Jia Xiaoyun1()   

  1. 1Inner Mongolia Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Hohhot 010031, Inner Mongolia, China
    2Institute of Agronomy, Inner Mongolia Agriculture University, Huhhot 010018, Inner Mongolia, China
  • Received:2024-08-27 Revised:2024-12-02 Online:2026-02-15 Published:2026-02-10

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1

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48

Abstract:

In order to understand the genetic background of flax germplasm resources and breed high-quality flax varieties, genetic diversity analysis, cluster analysis, principal component analysis and population structure were conducted on nine agronomic traits and six quality traits of 387 flax germplasm resources by phenotypic traits and molecular markers (SSR). The genetic diversity index of agronomic traits was between 0.70 and 2.08, and the coefficient of variation was between 5.55% and 129.18%. The genetic diversity index of quality traits ranged from 1.83 to 2.08, and the coefficient of variation ranged between 0.07% and 1.38%. A total of 320 SSR loci were amplified with an average of 11.81 loci per primer pair; the effective allele number was 1.1991-1.8230, PIC of primers varied from 0.2489 to 0.6257; at the genetic similarity coefficient of 0.66, the 387 flax germplasm resources could be divided into five groups, and cluster analysis based on agronomic traits and quality cluster analysis could also be divided the germplasm resources into five groups.

Key words: Flax, Genetic diversity, Agronomic trait, Quality trait, SSR

Table 1

Information of 387 flax germplasm resources"

编号
Number		 材料
Material		 来源
Source		 编号
Number		 材料
Material		 来源
Source		 编号
Number		 材料
Material		 来源
Source
1 坝亚15号 中国河北 56 CALAR 奥地利 111 陇亚1号（J） 中国甘肃
2 宁亚21 中国甘肃 57 张亚1号 中国河北 112 陇亚13号（J） 中国甘肃
3 轮选2号 中国内蒙古 58 CHAURRAOLA 匈牙利 113 后旗普通 中国内蒙古
4 晋亚2号 中国山西 59 MOROCCO 摩洛哥 114 华德小胡麻 中国内蒙古
5 定西17 中国甘肃 60 陇杂1号 中国甘肃 115 喀拉沁 中国内蒙古
6 天水市老胡麻 中国甘肃 61 清亚1号 中国甘肃 116 乌拉特中后旗3号 中国内蒙古
7 黄胡麻 加拿大 62 CRISTA FIBER 加拿大 117 集宁1号 中国内蒙古
8 CH-89 中国内蒙古 63 东乡红2号 中国甘肃 118 伊尖44-53 中国新疆
9 线胡麻 中国甘肃 64 VIRING 法国 119 克山1号 中国内蒙古
10 同亚9号 中国山西 65 定亚9号 中国甘肃 120 May-11 加拿大
11 BGOLDXREDWING44X3 美国 66 沙县 中国甘肃 121 晋亚5号 中国山西
12 坝亚7号 中国河北 67 内蒙红 中国内蒙古 122 多伦小胡麻 中国内蒙古
13 同亚8号 中国山西 68 天水渭南 中国甘肃 123 2号罗马尼亚 罗马尼亚
14 TY58 巴基斯坦 69 礼县 中国甘肃 124 多伦大胡麻 中国内蒙古
15 西礼白 中国甘肃 70 天亚1号 中国甘肃 125 内亚7号 中国内蒙古
16 TY21 巴基斯坦 71 MACBETH 加拿大 126 陇亚11号 中国甘肃
17 坝亚13号 中国河北 72 雁杂10号 中国山西 127 15-566加拿大 加拿大
18 同亚11号 中国山西 73 定西红 中国甘肃 128 轮选1号 中国内蒙古
19 灵台五星 中国甘肃 74 黑亚12号 中国黑龙江 129 陇亚6号 中国甘肃
20 伊亚3 中国新疆 75 临汾白胡麻 中国甘肃 130 15-507LILA 波兰
21 张亚2 中国河北 76 雁农1号 中国山西 131 15-508SUMPERSKYZDAR 波兰
22 晋亚8 中国山西 77 PALE 美国 132 天亚9号 中国甘肃
23 康乐1 中国甘肃 78 OTTAWA 美国 133 坝亚6号 中国河北
24 定亚15 中国甘肃 79 宁亚17号 中国甘肃 134 定亚18号 中国甘肃
25 BLVE 美国 80 KENYA C.1.709 波兰 135 庆阳老 中国甘肃
26 H919 中国内蒙古 81 临泽白 中国甘肃 136 15-519 匈牙利
27 H920 中国内蒙古 82 天亚5号 中国甘肃 137 新18号 中国新疆
28 NO 841 乌拉圭 83 JWS 摩洛哥 138 15-510 俄罗斯
29 H922 中国内蒙古 84 KOREAN 阿富汗 139 宁亚11号 中国甘肃
30 伊亚4号 中国新疆 85 ARTEN TINE 美国 140 宁亚7号 中国甘肃
31 内亚六号 中国内蒙古 86 LINAGRDSSES 法国 141 庆阳 中国甘肃
32 PI177451 土耳其 87 皋兰白 中国甘肃 142 NORTHDAK510 美国
33 BLANC 加拿大 88 民勤胡麻 中国甘肃 143 NORTHDAK517 美国
34 PI1181058 土耳其 89 宁亚19号 中国甘肃 144 NORTHDAK507 美国
35 山丹白 中国甘肃 90 内亚油一号 中国内蒙古 145 NORTHDAK514 美国
36 礼县底脚 中国甘肃 91 DEHISLINTLCRE PIIAN 俄罗斯 146 NORTHDAK512 美国
37 坝810 中国河北 92 AC EMERSON 加拿大 147 NORTHDAK518 美国
38 尧甸白胡麻 中国甘肃 93 崇礼小 中国河北 148 NORTHDAK505 美国
39 天亚6号 中国甘肃 94 晋亚4号 中国山西 149 NORTHDAK509 美国
40 坝亚11号 中国河北 95 VIMY 加拿大 150 NORTHDAK108 美国
41 陇亚8号 中国甘肃 96 陇亚10号 中国甘肃 151 CFRESBR115 荷兰
42 15F-565 加拿大 97 轮选3号 中国内蒙古 152 CFRESBR106 荷兰
43 G-89-21 德国 98 晋亚7号 中国山西 153 CFRESBR95 荷兰
44 宁亚14 中国甘肃 99 坝选3号 中国河北 154 CFRESBR91 荷兰
45 MIMI B15 美国 100 沙车早熟种红 中国新疆 155 CFRESBR105 荷兰
46 宁亚6号 中国甘肃 101 平罗红 中国甘肃 156 CFRESBR96 荷兰
47 尚义洋 中国河北 102 NO 547 摩洛哥 157 CFRESBR107 荷兰
48 宁亚15号 中国甘肃 103 定亚5号 中国甘肃 158 CFRESBR94 荷兰
49 宁亚2号 中国甘肃 104 晋亚1号 中国山西 159 CFRESBR111 荷兰
50 库车 中国新疆 105 晋亚11号 中国山西 160 CFRESBR103 荷兰
51 东乡白 中国甘肃 106 莎车亚麻 中国新疆 161 CFRESBR99 荷兰
52 Drane 法国 107 集宁2号 中国内蒙古 162 CFRESBR1088 荷兰
53 坝亚1号 中国河北 108 华德大粒高杆 中国内蒙古 163 CFRESBR1077 荷兰
54 静宁选2号 中国甘肃 109 坝68-1-542 中国河北 164 CFRESBR1076 荷兰
55 天水线 中国甘肃 110 雁北7532-4 中国山西 165 CFRESBR1067 荷兰
166 CFRESBR1091 荷兰 222 MONTANA16 美国 278 线胡麻 中国新疆
167 CFRESBR21101 荷兰 223 RUSSIA6 俄罗斯 279 武威红胡麻 中国新疆
168 CFRESBR1082 荷兰 224 RUSSIA5 俄罗斯 280 BCANC 中国新疆
169 CFRESBR1089 荷兰 225 INDIA69 印度 281 榆中红胡麻 中国新疆
170 CFRESBR1095 荷兰 226 INDIA68 印度 282 0216-16-8 中国新疆
171 Hungary 140 匈牙利 227 EGYPT66 埃及 283 8513 中国新疆
172 Hungary 138 匈牙利 228 EGYPT65 埃及 284 869 中国新疆
173 Hungary 145 匈牙利 229 EGYPT64 埃及 285 安西红胡麻 中国新疆
174 Hungary 137 匈牙利 230 EGYPT62 埃及 286 天水市老胡麻 中国新疆
175 Hungary 146 匈牙利 231 MINNESOTA8 美国 287 AC Emerson 中国新疆
176 Hungary 141 匈牙利 232 MINNESOTA9 美国 288 1989-10-2 中国新疆
177 Hungary 147 匈牙利 233 MINNESOTA61 美国 289 P.I.177451 中国新疆
178 Hungary 150 匈牙利 234 乌19号 中国内蒙古 290 西礼红胡麻 中国新疆
179 Hungary 249 匈牙利 235 临河17号 中国内蒙古 291 陇西白胡麻 中国新疆
180 Hungary 244 匈牙利 236 乌25号 中国内蒙古 292 庆阳胡麻 中国新疆
181 Hungary 250 匈牙利 237 乌402号 中国内蒙古 293 陇西红胡麻 中国新疆
182 Hungary 240 匈牙利 238 河北大粒6号 中国河北 294 灵台转哪 中国新疆
183 Hungary 248 匈牙利 239 乌17号 中国内蒙古 295 9B 中国新疆
184 Hungary 247 匈牙利 240 乌13号 中国内蒙古 296 灵台五星 中国新疆
185 Hungary 245 匈牙利 241 乌44号 中国内蒙古 297 88（887-1-10） 中国新疆
186 Hungary 243 匈牙利 242 乌53号 中国内蒙古 298 庆阳老 中国新疆
187 Hungary 241 匈牙利 243 乌33号 中国内蒙古 299 78-28-1-34-1-2 中国新疆
188 IRAN191 伊朗 244 乌41号 中国内蒙古 300 民勤胡麻 中国新疆
189 IRAN184 伊朗 245 乌19号 中国内蒙古 301 NO.547 中国新疆
190 IRAN157 伊朗 246 安西红胡麻 中国甘肃 302 LINA GRDSSSES 中国新疆
191 IRAN185 伊朗 247 灵台转那 中国甘肃 303 2014外引6 中国新疆
192 IRAN187 伊朗 248 AC Lightning 加拿大 304 861 中国新疆
193 IRAN159 伊朗 249 ACEMERSON 加拿大 305 礼县低脚 中国新疆
194 A589 阿根廷 250 AC Carnduff 加拿大 306 R99 中国甘肃
195 A592 阿根廷 251 AC Linora 加拿大 307 MH619 中国甘肃
196 A597 阿根廷 252 CI637PI91037 RUSSIA 俄罗斯 308 索尼尔 中国河北
197 A594 阿根廷 253 ACMACBETH 加拿大 309 MH626 中国甘肃
198 A591 阿根廷 254 AC HANLEY 加拿大 310 0719-H 中国山西
199 A595 阿根廷 255 AC MCDUFF 加拿大 311 NM-19-7 中国内蒙古
200 A600 阿根廷 256 CI2824USSR-1 俄罗斯 312 俄36 中国河北
201 PAKISTAN161 巴基斯坦 257 CI2786SP2271 新西兰 313 2049 中国山西
202 PAKISTAN177 巴基斯坦 258 94000 美国 314 R205 中国甘肃
203 PAKISTAN160 巴基斯坦 259 CDC ARRAS 加拿大 315 乌亚七号 中国内蒙古
204 PAKISTAN169 巴基斯坦 260 NOR MAN 加拿大 316 NM-19-5 中国内蒙古
205 PAKISTAN172 巴基斯坦 261 CDC BETHIMC 加拿大 317 2009-3J-5 中国甘肃
206 PAKISTAN166 巴基斯坦 262 静宁红胡麻 中国甘肃 318 0724-18 中国甘肃
207 PAKISTAN181 巴基斯坦 263 10446146 阿根廷 319 0914-1 中国甘肃
208 PAKISTAN170 巴基斯坦 264 晋亚6号 中国山西 320 0918-3 中国山西
209 PAKISTAN164 巴基斯坦 265 G7 中国新疆 321 坝亚20号 中国河北
210 PAKISTAN165 巴基斯坦 266 临夏白 中国甘肃 322 0805-7-6-2-3 中国甘肃
211 FRANCE313 法国 267 R43 中国内蒙古 323 1301-74 中国河北
212 FRANCE308 法国 268 坝亚12号 中国河北 324 CHLH-99 中国甘肃
213 FRANCE316 法国 269 FIECD NO.17 中国新疆 325 H2017 中国甘肃
214 FRANCE314 法国 270 P.I.1181058 中国新疆 326 R161 中国甘肃
215 FRANCE293 法国 271 伊亚2号 中国新疆 327 08006-375 中国新疆
216 FRANCE319 法国 272 陇亚5号 中国新疆 328 GFWK-01 中国甘肃
217 FRANCE317 法国 273 定亚18号 中国新疆 329 GFWK-02 中国甘肃
218 FRANCE295 法国 274 定西17号 中国新疆 330 2012-55-11-1-1 中国甘肃
219 FRANCE291 法国 275 定亚21号 中国新疆 331 2012-14-6-4-2 中国甘肃
220 MONTANA7 美国 276 88（125-1） 中国新疆 332 2014-102-5 中国甘肃
221 MONTANA19 美国 277 BEHISCINT 中国新疆 333 10287 中国甘肃
334 2013-10-6-1 中国甘肃 352 OTT7703×ARGCB×ARXC19 中国甘肃 370 ♂14 加拿大
335 2015-44-8 中国甘肃 353 加拿大材料 中国甘肃 371 A1 美国
336 2014-103-3-1 中国甘肃 354 天水胡麻 中国内蒙古 372 A2 美国
337 10441 中国甘肃 355 塞盖地（新疆） 中国内蒙古 373 A3 美国
338 黄金一号 中国内蒙古 356 谢烈浪（苏联） 中国内蒙古 374 U-4 中国内蒙古
339 双亚19号 中国黑龙江 357 德国二号 中国内蒙古 375 U-5 中国内蒙古
340 双亚20号 中国黑龙江 358 加拿大红木65 中国内蒙古 376 U-6 中国内蒙古
341 双油麻2号 中国黑龙江 359 匈牙利6号 中国内蒙古 377 U-7 中国内蒙古
342 双油麻3号 中国黑龙江 360 7511-5 中国内蒙古 378 俄罗斯1 俄罗斯
343 太旗白胡麻 中国内蒙古 361 ♂1 加拿大 379 俄罗斯2 俄罗斯
344 美国一号 美国 362 ♂2 加拿大 380 Aflax 美国
345 E.E.P.608AH588 中国甘肃 363 ♂3 加拿大 381 Cbrown 加拿大
346 NO.1051PI289090 中国甘肃 364 ♂4 加拿大 382 47 中国河北
347 CRYDRUS 中国甘肃 365 ♂5 加拿大 383 34 中国河北
348 89-21 中国甘肃 366 ♂6 加拿大 384 1110 中国河北
349 ROSSIANINTRO 中国甘肃 367 ♂9 加拿大 385 CFY 加拿大
350 莎车早熟种红 中国甘肃 368 ♂10 加拿大 386 NM-HM-133 中国内蒙古
351 内亚5号 中国内蒙古 369 ♂12 加拿大 387 21ELS 中国黑龙江

Table 2

Statistical analysis of agronomic trait differences among 387 flax germplasm resources"

农艺性状Agronomic trait 最大值Max. 最小值Min. 平均值Mean 方差 σ2 变异系数CV (%) 遗传多样性指数H′
生育期Growing period (d) 110.00 70.00 96.10 28.46 5.55 2.08
株高Plant height (cm) 94.65 38.55 60.89 62.06 12.94 2.08
工艺长度Process length (cm) 59.69 13.47 30.56 38.32 20.26 1.61
分枝数Number of branches 15.85 2.10 3.46 0.63 23.00 2.03
单株果数Number of fruits per plant 23.10 9.31 16.40 5.32 14.06 2.08
每蒴果粒数Number of seeds per capsule 10.69 2.83 6.07 1.50 20.17 2.03
千粒重1000-seed weight (g) 9.60 2.60 5.76 0.97 17.10 1.94
单株粒重Grain weight per plant (g) 1.19 0.16 0.57 0.04 33.22 2.06
产量Yield (kg/hm2) 2625.13 345.30 1013.35 1 713 697.27 129.18 0.70
平均Average 327.77 53.81 137.02 190 426.06 30.61 1.84

Fig.1

Correlations among agronomic traits across 387 flax germplasm resources “***”,“**”and“*”indicate significant difference among the treatments at P < 0.001, P < 0.01, and P < 0.05 levels, respectively, the same below."

Table 3

Statistical analysis of quality trait variation among 387 flax germplasm resources"

性状Trait 最大值Max. 最小值Min. 平均值Mean 总方差 σ2 变异系数CV (%) 遗传多样性指数H′
粗脂肪Crude fat 42.59 33.65 38.02 2.65 0.07 2.06
棕榈酸Palmitic acid 8.43 1.93 4.84 2.66 0.55 1.87
油酸Oleic acid 42.34 5.33 26.03 35.25 1.35 2.07
硬脂酸Stearic acid 15.56 1.49 7.76 0.63 1.38 1.95
亚油酸Linoleic acid 22.61 10.92 15.56 3.03 0.19 2.08
亚麻酸Linolenic acid 10.69 3.04 43.67 28.26 0.65 1.83
平均Average 31.83 9.39 22.65 13.76 0.70 1.98

Fig.2

Correlations among quality traits of 387 flax germplasm resources"

Table 4

Eigenvector of principal component analysis for agronomic and quality traits of 387 flax germplasm resources"

性状Trait PC1 PC2 PC3 PC4 PC5
生育期Growth period 0.0266 0.1553 0.5949 -0.2982 0.3745
株高Plant height -0.1485 0.7303 0.5132 -0.0021 0.0165
工艺长度Process length 0.4698 0.6185 0.2425 0.0263 -0.1978
分枝数Number of branches 0.2051 0.1452 0.2901 0.1121 -0.6776
单株果数Number of fruits per plant 0.5974 0.2317 -0.0667 0.1058 0.0369
每蒴果粒数Number of seeds per capsule 0.6332 0.2537 -0.3664 0.1930 -0.0145
千粒重1000-seed weight 0.4162 -0.5823 0.4762 0.0503 -0.1754
单株粒重Grain weight per plant 0.8490 0.0198 -0.0054 0.2188 -0.0925
产量Yield -0.0242 0.0604 0.1382 0.1771 0.5433
粗脂肪Crude fat 0.7678 -0.1951 0.0084 0.2354 0.0636
棕榈酸Palmitic acid 0.8640 0.1612 -0.1979 -0.1265 0.1285
油酸Oleic acid 0.6406 -0.1666 0.0799 -0.5446 0.0972
硬脂酸Stearic acid -0.2605 0.0993 0.1252 0.7807 0.2241
亚油酸Linoleic acid -0.8484 -0.1757 0.0795 0.0493 -0.2141
亚麻酸Linolenic acid -0.4787 0.6141 -0.3801 -0.2234 -0.0644

Table 5

Eigenvector and contribution rate of principal components"

主成分
Principal
component		 特征值
Eigenvalue		 贡献率
Contribution
rate (%)		 累计贡献率
Cumulative contribution
rate (%)
PC1 4.70 31.34 31.34
PC2 1.93 12.88 44.22
PC3 1.36 9.05 53.27
PC4 1.26 8.42 61.68
PC5 1.11 7.37 69.05

Fig.3

Two-dimensional sorting diagram of flax germplasm resources"

Fig.4

Cluster analysis of 387 flax germplasm resources based on agronomic traits"

Fig.5

Cluster analysis dendrogram of quality traits for 387 flax germplasm resources"

Table 6

Flax germplasm resources of different regions, morphologies and genetic backgrounds"

编号Number 品种Variety 来源Origin
217 FRANCE317 法国
35 山丹白 中国甘肃
148 NORTHDAK505 美国
223 RUSSIA6 俄罗斯
12 坝亚7号 中国河北
128 轮选1号 中国内蒙古
4 晋亚2号 中国山西
176 Hungary 141 匈牙利

Table 7

Amplification of 27 pairs of SSR primers in 387 flax materials"

引物
Primer		 扩增位点数
Number of amplified loci		 多态性位点数
Number of polymorphic loci		 多态性位点百分率
Percentage of polymorphic loci (%)		 有效等位基因数
Number of effective alleles		 PIC
Lub4 7 7 100.00 1.4053 0.4253
Lubl7 11 11 100.00 1.4162 0.4085
Lua37 11 11 100.00 1.8230 0.6257
Lu69 8 8 100.00 1.1991 0.2489
Lu833F 13 13 100.00 1.6200 0.5440
Lual25 12 12 100.00 1.2168 0.2760
Lul4 15 15 100.00 1.4850 0.4765
Lul7 9 9 100.00 1.3284 0.3788
Li203 13 13 100.00 1.5400 0.5050
Lu263 10 10 100.00 1.3633 0.3840
Lu266 6 6 100.00 1.4834 0.4810
Lu273 12 12 100.00 1.2812 0.3548
Lu29 18 18 100.00 1.3264 0.3638
Lu316 17 17 100.00 1.3804 0.3878
Lu330 10 10 100.00 1.5515 0.4904
Lu400 13 13 100.00 1.3216 0.3423
Lu42 9 9 100.00 1.7526 0.6117
Lu462 19 19 100.00 1.4617 0.4422
Lu46 14 13 92.86 1.5082 0.4540
Lu51 10 10 100.00 1.3910 0.3920
L154 5 5 100.00 1.5741 0.4998
Lu598 15 15 100.00 1.4779 0.4105
Lu66 11 11 100.00 1.2276 0.2896
Lu747 14 14 100.00 1.4020 0.4183
Lu765 14 14 100.00 1.4558 0.4320
Lu771 10 10 100.00 1.3083 0.3340
Lu785 14 14 100.00 1.3927 0.3997

Fig.6

UPGMA cluster analysis of 387 flax resources"

Fig.7

K value of population structure"

Fig.8

Analysis of population structure"

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