Crops ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (5): 120-127.doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.05.016

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Identification and Cluster Analysis of Agronomic Traits in Different Types of Rapeseed Resources

Zhao Caixia(), Baima Yangzhen, Yang Guanghuan, Tang Lin()   

  1. Institute of Agriculture, Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Lhasa 850032, Tibet, China
  • Received:2024-06-24 Revised:2024-08-14 Online:2025-10-15 Published:2025-10-21

Abstract:

To understand the characteristics of different rapeseed resources and identify superior germplasms for breeding, this study evaluated 55 rapeseed germplasms. Phenotypic evaluation, correlation analysis, and cluster analysis were conducted on 13 agronomic traits, including growth period, plant height, number of branches, 1000-seed weight, and yield per plant, etc. The results showed that the coefficients of variation of the growth period among different types of rapeseed were relatively low, all below 20%, while those of the number of siliques on the main inflorescence, siliques per plant, and yield per plant all exceeded 20%. Correlation analysis revealed that the relationships among traits were generally consistent across the three rapeseed types, with the number of siliques on the main inflorescence, silique density, and 1000-seed weight being closely associated with yield formation. At a Euclidean distance of ten, the 55 rapeseed resources were clustered into four groups. Subgroup D of Group I contained large-seeded Brassica napus resources. Group II exhibited superior performance across various agronomic traits, making it an excellent source for breeding new high-yielding varieties (lines). Group III was characterized by high silique density and a large number of siliques, making it a good choice for breeding multi-silique parents. Group IV was rapeseed resources used for green manure. The large-grain, high-yield, multi-silique, and high-biomass accessions identified in this study provide a theoretical basis and valuable materials for future rapeseed trait improvement.

Key words: Rapeseed, Germplasm resources, Agronomic traits, Cluster analysis

Table 1

The type and source of tested rapaseed"

编号
Code
名称
Name
类型
Type
来源
Source
编号
Code
名称
Name
类型
Type
来源
Source
编号
Code
名称
Name
类型
Type
来源
Source
1 SCU-2 甘蓝型 四川成都 20 SCU-28 甘蓝型 四川成都 39 年河15号 芥菜型 西藏日喀则
2 SCU-3 甘蓝型 四川成都 21 SCU-30 甘蓝型 四川成都 40 年河17号 芥菜型 西藏日喀则
3 SCU-4 甘蓝型 四川成都 22 SCU-31 甘蓝型 四川成都 41 年河1号 芥菜型 西藏日喀则
4 SCU-5 甘蓝型 四川成都 23 SCU-32 甘蓝型 四川成都 42 200091 芥菜型 西藏日喀则
5 SCU-6 甘蓝型 四川成都 24 SCU-33 甘蓝型 四川成都 43 98(36)-1-1-0 芥菜型 西藏日喀则
6 SCU-7 甘蓝型 四川成都 25 SCU-34 甘蓝型 四川成都 44 94(08)-1-0 芥菜型 西藏日喀则
7 SCU-9 甘蓝型 四川成都 26 SCU-35 甘蓝型 四川成都 45 98(02)-1-1-0 芥菜型 西藏日喀则
8 SCU-10 甘蓝型 四川成都 27 SCU-37 甘蓝型 四川成都 46 藏油1号 芥菜型 西藏拉萨
9 SCU-11 甘蓝型 四川成都 28 SCU-38 甘蓝型 四川成都 47 994031 白菜型 西藏拉萨
10 SCU-12 甘蓝型 四川成都 29 SCU-39 甘蓝型 四川成都 48 墨竹小油菜 白菜型 西藏拉萨
11 SCU-13 甘蓝型 四川成都 30 藏油5号 甘蓝型 西藏拉萨 49 124220 白菜型 西藏拉萨
12 SCU-15 甘蓝型 四川成都 31 大地95 甘蓝型 西藏拉萨 50 104005 白菜型 西藏拉萨
13 SCU-16 甘蓝型 四川成都 32 京华165 甘蓝型 西藏拉萨 51 藏油3号 白菜型 西藏拉萨
14 SCU-18 甘蓝型 四川成都 33 藏油12号 甘蓝型 西藏拉萨 52 拉孜小油菜 白菜型 西藏日喀则
15 SCU-19 甘蓝型 四川成都 34 山油2号 甘蓝型 西藏山南 53 隆子娘嘎小油 白菜型 西藏山南
16 SCU-20 甘蓝型 四川成都 35 山油4号 甘蓝型 西藏山南 54 结巴滴新小油 白菜型 西藏山南
17 SCU-24 甘蓝型 四川成都 36 年河18号 甘蓝型 西藏日喀则 55 那曲文部乡当琼小油 白菜型 西藏那曲
18 SCU-25 甘蓝型 四川成都 37 127025 甘蓝型 西藏拉萨
19 SCU-27 甘蓝型 四川成都 38 藏油6号 芥菜型 西藏拉萨

Table 2

Analysis of the growth period of 55 rapeseed resources"

类型
Type
种质数量
Germplasm
number
指标
Index
播种期―出苗期
Sowing -
emergence (d)
播种期―现蕾期
Sowing -
budding (d)
播种期―初花期
Sowing - initial
flowering (d)
播种期―终花期
Sowing - final
flowering (d)
播种期―成熟期
Sowing -
maturity (d)
甘蓝型油菜
B.napus L.
37 均值 15.84 54.73 74.24 107.08 137.43
极大值 16.00 56.00 78.00 113.00 143.00
极小值 12.00 51.00 69.00 108.00 134.00
极差 4.00 5.00 9.00 5.00 9.00
标准差 0.73 1.24 2.37 2.72 2.62
变异系数 (%) 4.59 2.26 3.20 2.54 1.91
芥菜型油菜
B.juncea L.
9 均值 12.22 51.11 73.78 105.11 134.33
极大值 13.00 53.00 77.00 112.00 136.00
极小值 11.00 50.00 71.00 107.00 133.00
极差 2.00 3.00 6.00 5.00 3.00
标准差 0.67 0.78 2.44 2.15 1.12
变异系数 (%) 5.45 1.53 3.30 1.97 0.83
白菜型油菜
B.campestris L.
9 均值 11.89 44.89 51.56 80.89 123.11
极大值 12.00 46.00 56.00 82.00 126.00
极小值 11.00 44.00 47.00 79.00 120.00
极差 1.00 2.00 9.00 3.00 6.00
标准差 0.33 0.60 3.71 1.36 1.26
变异系数 (%) 2.80 1.34 7.20 1.69 1.02

Table 3

Analysis of agronomic traits of 55 rapeseed resources"

类型
Type
指标
Index
株高
PH
(cm)
分枝高度
BH
(cm)
分枝数
BN
主序长
MIL
(cm)
主序
角果数
MISN
角果
密度
SD
单株
角果数
SPP
角果长
SL
(cm)
每果
粒数
SPS
千粒重
TSW
(g)
单株
产量
YPP (g)
单株
生物量
BPP (g)
甘蓝型油菜
B.napus L.
均值 159.48 54.73 6.48 62.92 53.69 1.10 323.82 6.60 25.21 3.59 41.41 127.46
极大值 210.00 100.40 13.00 77.30 90.80 1.78 592.20 8.66 32.10 5.88 70.64 560.00
极小值 125.00 4.70 4.20 40.80 26.00 0.85 151.00 4.90 18.30 2.43 6.03 46.00
极差 85.00 95.70 8.80 36.50 64.80 0.93 441.20 3.76 13.80 3.45 64.61 514.00
标准差 10.32 10.63 1.57 8.14 15.62 0.28 131.34 1.09 3.84 0.61 9.51 16.40
变异系数 (%) 6.47 19.43 24.26 12.94 29.09 25.53 40.56 16.46 15.22 17.02 22.97 12.87
芥菜型油菜
B.juncea L.
均值 172.73 72.53 7.11 52.84 40.89 0.92 207.24 4.20 14.38 4.69 27.20 65.28
极大值 179.80 86.00 15.20 56.40 50.00 1.12 327.00 4.98 18.40 5.58 48.20 98.50
极小值 165.20 43.60 4.20 44.20 28.80 0.72 158.60 3.69 11.60 4.08 12.90 49.00
极差 14.60 42.40 11.00 12.20 21.20 0.40 168.40 1.29 6.80 1.51 35.23 49.50
标准差 4.65 13.11 3.68 4.08 8.87 0.12 52.89 0.37 2.26 0.71 10.45 18.09
变异系数 (%) 2.69 18.08 51.71 7.71 21.69 13.05 25.52 8.88 15.70 15.19 38.72 27.70
白菜型油菜
B.campestris L.
均值 132.04 35.96 5.00 60.62 48.16 1.17 182.04 4.74 17.57 4.17 16.50 48.56
极大值 152.00 56.60 6.20 70.60 67.80 1.37 264.80 5.38 23.80 4.73 26.10 61.00
极小值 103.00 25.40 4.00 51.00 7.00 0.98 171.60 3.69 12.40 3.35 9.80 30.50
极差 49.00 31.20 2.20 19.60 60.80 0.39 93.20 1.69 11.40 1.38 16.22 30.50
标准差 14.65 9.36 0.71 5.74 18.03 0.15 37.42 0.53 3.54 0.72 5.33 12.63
变异系数 (%) 11.09 26.03 14.28 9.46 37.45 13.16 20.55 11.27 20.15 17.17 32.31 26.01

Table 4

Correlation analysis of agronomic traits of B.napus L."

性状
Trait
生育期
Growth
period
株高
PH
分枝
高度
BH
分枝数
BN
主序长
MIL
主序
角果数
MISN
角果
密度
SD
单株
角果数
SPP
角果长
SL
每果
粒数
SPS
千粒重
TSW
单株
产量
YPP
单株
生物量
BPP
生育期Growth period 1.000
株高PH 0.332* 1.000
分枝高度BH 0.129 0.563** 1.000
分枝数BN 0.071 0.025 -0.651** 1.000
主序长MIL 0.000 0.260 -0.296 0.324 1.000
主序角果数MISN 0.139 0.590** -0.111 0.238 0.400* 1.000
角果密度SD 0.074 0.323 0.091 0.211 -0.003 0.743** 1.000
单株角果数SPP 0.215 0.380* -0.447** 0.703** 0.553** 0.534** 0.325 1.000
角果长SL -0.142 -0.055 -0.024 0.064 0.103 0.091 -0.025 -0.045 1.000
每果粒数SPS -0.126 0.132 0.188 0.050 -0.215 0.112 0.115 -0.085 0.514** 1.000
千粒重TSW 0.332* -0.386* -0.064 -0.165 -0.250 -0.166 0.010 -0.194 0.213 -0.069 1.000
单株产量YPP 0.334* -0.171 -0.307 0.402* 0.247 0.038 0.115 0.328* 0.261 0.116 0.523** 1.000
单株生物量BPP 0.431** 0.360* -0.212 0.362* 0.332* 0.097 -0.121 0.644** 0.014 0.012 -0.133 0.235 1.000

Table 5

Correlation analysis of agronomic traits of B.juncea L."

性状
Trait
生育期
Growth
period
株高
PH
分枝
高度
BH
分枝数
BN
主序长
MIL
主序
角果数
MISN
角果
密度
SD
单株
角果数
SPP
角果长
SL
每果
粒数
SPS
千粒重
TSW
单株
产量
YPP
单株
生物量
BPP
生育期Growth period 1.000
株高PH 0.361 1.000
分枝高度BH 0.130 0.472 1.000
分枝数BN 0.580 -0.444 -0.749* 1.000
主序长MIL -0.075 0.427 -0.301 0.243 1.000
主序角果数MISN 0.021 0.285 -0.331 0.166 0.398 1.000
角果密度SD 0.263 0.398 0.020 0.015 -0.013 0.753* 1.000
单株角果数SPP 0.039 0.511 -0.553 0.625* 0.089 0.630* 0.067 1.000
角果长SL -0.191 0.503 -0.252 -0.023 0.372 -0.358 -0.476 -0.504 1.000
每果粒数SPS -0.046 0.247 0.240 0.135 -0.569 0.281 0.145 -0.444 0.659* 1.000
千粒重TSW 0.200 -0.210 -0.108 -0.288 -0.439 -0.685* 0.372 -0.246 0.296 -0.292 1.000
单株产量YPP 0.025 -0.003 -0.589 0.491 0.172 0.023 0.387 0.701* 0.490 0.092 0.640* 1.000
单株生物量BPP 0.282 0.466 -0.744* 0.467 0.240 0.351 -0.023 0.078 0.294 0.494 -0.126 0.616* 1.000

Table 6

Correlation analysis of agronomic traits of B.campestris L."

性状
Trait
生育期
Growth
period
株高
PH
分枝
高度
BH
分枝数
BN
主序长
MIL
主序
角果数
MISN
角果
密度
SD
单株
角果数
SPP
角果长
SL
每果
粒数
SPS
千粒重
TSW
单株
产量
YPP
单株
生物量
BPP
生育期Growth period 1.000
株高PH 0.034 1.000
分枝高度BH 0.090 0.593 1.000
分枝数BN 0.279 0.339 -0.117 1.000
主序长MIL -0.278 0.558 0.069 -0.031 1.000
主序角果数MISN 0.419 0.019 -0.643* 0.181 0.585 1.000
角果密度SD 0.355 0.492 0.054 0.200 -0.587 0.721* 1.000
单株角果数SPP 0.267 0.394 -0.054 0.618* 0.187 0.635* 0.377 1.000
角果长SL -0.280 0.088 -0.061 -0.332 0.072 -0.286 -0.083 -0.461 1.000
每果粒数SPS -0.019 0.371 0.021 0.196 -0.131 0.262 0.095 -0.747* 0.561 1.000
千粒重TSW 0.375 -0.170 -0.089 -0.099 -0.037 -0.069 0.325 -0.113 0.049 -0.699* 1.000
单株产量YPP 0.050 -0.576 -0.083 0.242 0.579 0.236 0.146 0.663* 0.417 0.350 0.647* 1.000
单株生物量BPP 0.326 0.599 -0.361 0.412 0.098 0.381 -0.086 0.471 0.072 0.301 -0.122 0.708* 1.000

Fig.1

Clustering diagram of different types of rapeseed"

Table 7

Mean values of 13 phenotypic traits in different rapeseed groups"

类群
Group
种质数
Germplasm number
生育期
Growth period (d)
株高
PH (cm)
分枝高度
BH (cm)
48 134.10 156.02 58.11
4 136.75 151.15 17.38
2 137.50 170.25 48.55
IV 1 143.00 210.00 45.50
类群
Group
分枝数
BN
主序长
MIL (cm)
主序角果数
MISN
角果密度
SD
单株角果数
SPP
5.70 60.16 49.16 1.06 243.91
12.40 67.23 49.78 1.00 516.23
8.95 59.30 83.30 1.84 514.35
IV 7.50 74.00 62.50 1.00 864.00
类群
Group
角果长
SL (cm)
每果粒数
SPS
千粒重
TSW (g)
单株产量
YPP (g)
单株生物量
BPP (g)
5.86 21.93 3.90 32.38 89.16
6.35 27.65 3.85 62.04 174.11
6.06 22.03 3.51 43.35 110.50
IV 6.10 24.10 2.90 34.45 560.00

Table 8

Analysis of quality traits of different types of rapeseed"

类型
Type
指标
Index
芥酸含量
Erucic acid content (%)
含油量
Oil content (%)
硫苷含量
Thioglycoside content (μmol/g)
甘蓝型油菜
B.napus L.
均值 4.96 40.22 39.62
极大值 39.73 48.84 61.17
极小值 0.00 35.12 22.85
极差 39.73 13.72 38.32
标准差 8.56 12.09 16.94
变异系数 (%) 172.39 30.05 42.76
芥菜型油菜
B.juncea L.
均值 35.67 43.54 150.14
极大值 43.20 48.65 190.18
极小值 25.65 33.98 122.64
极差 17.56 14.67 67.54
标准差 4.66 4.47 27.31
变异系数 (%) 13.07 10.26 18.19
白菜型油菜
B.campestris L.
均值 24.63 45.50 98.75
极大值 27.43 50.07 126.99
极小值 19.82 42.70 81.02
极差 7.60 7.37 45.97
标准差 2.77 2.23 15.33
变异系数 (%) 11.26 4.90 15.52
[1] 周梦妍, 吴金锋, 许鲲, 等. 甘蓝型油菜核心种质和新品种(系)的SSR等位变异分析. 分子植物育种, 2015, 13(6):1248-1258.
[2] 王建林, 栾运芳, 大次卓嘎, 等. 中国栽培油菜的起源和进化. 作物研究, 2006(3):199-205.
[3] 何余堂, 涂金星, 傅廷栋, 等. 中国白菜型油菜种质资源的遗传多样性研究. 作物学报, 2002, 28(5):697-703.
[4] 王璐璐, 张超, 杨斌, 等. 贵州地方芥菜型油菜主要农艺性状的遗传多样性分析. 分子植物育种, 2021(10):1-28.
[5] 李利霞, 陈碧云, 闫贵欣, 等. 中国油菜种质资源研究利用策略与进展. 植物遗传资源学报, 2020, 21(1):1-19.
doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200109005
[6] 赵芳, 魏玮, 张晓磊, 等. 224个谷子品种农艺性状聚类和相关性分析. 种子, 2022, 41(1):74-83.
[7] 都真真, 李锡香, 宋江萍, 等. 228份引进大蒜资源的表型多样性分析及适应性初步评价. 植物遗传资源学报, 2019, 20(5):1186-1196.
[8] 梁诗涵, 李境, 周达, 等. 中国苦荞主产区苦荞种质形态性状的遗传多样性分析. 分子植物育种, 2020, 18(21):7254-7266.
[9] 张鹤. 油菜表型精准鉴定及优良种质筛选. 杨凌:西北农林科技大学, 2019.
[10] 关周博, 王学芳, 赵小光, 等. 甘蓝型油菜种质资源农艺性状的鉴定与评价. 江西农业学报, 2015, 27(7):15-18.
[11] Yadav R, Singh R, Kumar S, et al. Genetic diversity among indigenous germplasm of Brassica juncea (L.) Czern and cross, using agromorphological and phenological traits. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 2017, 87(4):1125-1131.
[12] 陈碧云, 许鲲, 高桂珍, 等. 中国白菜型油菜种质表型多样性分析. 中国油料作物学报, 2012, 34(1):25-32.
[13] 李杨, 孙立朋. 25份白菜型油菜种质资源主要农艺性状分析与评价. 西藏农业科技, 2023, 45(1):37-40.
[14] 方华丽. 西藏芥菜型油菜遗传多样性研究. 拉萨:西藏大学, 2008.
[15] 宋伟林, 许鲲, 李锋, 等. 中国西藏芥菜型油菜遗传多样性研究. 中国油料作物学报, 2013, 35(2):153-161.
doi: 10.7505/j.issn.1007-9084.2013.02.008
[16] 伍晓明, 陈碧云, 陆光远, 等. 油菜种质资源描述规范和数据标准. 北京: 中国农业出版社, 2007.
[17] 宋立红, 智文良, 李玮, 等. 我国近年审定的甘蓝型油菜品种的遗传多样性分析. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011, 39(11):110-118.
[18] 范志雄, 雷伟侠, 江莹芬, 等. 甘蓝型油菜黄籽高含油量育种资源遗传多样性分析. 作物杂志, 2012(1):44-48.
[19] 雷伟侠, 范志雄, 阮怀明. 甘蓝型油菜种质资源遗传多样性和性状相关分析. 湖北农业科学, 2019, 58(2):26-29.
[1] Qu Hongyue, Zhu Linxin, He Yejun, Shao Mingyu, Han Xinran, Jie Yucheng, Xing Hucheng. The Effect of Ramie Extract on Waterlogging Stress of Rapeseed Seed Germination and Pod Stage [J]. Crops, 2025, 41(4): 142-149.
[2] Dong Yang, Yan Feng, Zhao Fuyang, Hou Xiaomin, Li Qingquan, Li Qingchao, Liu Yue, Lan Ying, Yang Huiying, Wang Bingxue, Xu Yan. Effects of Different Herbicide Application Schemes on Foxtail Millet Growth and Soil Microorganisms [J]. Crops, 2025, 41(4): 238-244.
[3] Wang Dan, Zhang Zhicheng, Han Haixia, Han Na, Wang Chunyong, Wang Zheng, Pan Mengyang, Li Qiang, Wang Yiqian, Liu Yufei, Zhang Dan. Genetic Diversity Analysis of Potato Germplasm Resources Based on SSR Technology [J]. Crops, 2025, 41(4): 29-40.
[4] Gao Shuguang, Xu Dongyang, Hu Minjie, Wang Ruixia, Zhang Chunhua, Xu Bohan, Li Weifeng, Zhang Liuping. Preliminary Identification and Evaluation of Quality Traits of Sesame Germplasm Resources [J]. Crops, 2025, 41(4): 58-64.
[5] Jin Ping, Liu Haidong. Development Status and Countermeasures of Rapeseed Seed Industry Development in Qinghai Province [J]. Crops, 2025, 41(3): 11-15.
[6] He Bing, Wang Xiaohang, Li Chao, Luo Liqiang, Zhang Qiang, Han Kangshun, Chen Dianyuan, Yan Guangbin, Liu Zhenjiao. Data Analysis of Approved Rice Varieties in Jilin Province from 1987 to 2022 [J]. Crops, 2025, 41(3): 16-22.
[7] Yang Zepeng, Wan Kejun, Zheng Shenghua, Ao Yuqin, Ma Mingkun, Wan Xue, Li Shanshan, Song Xin, Wang Changtao, Chen Shanghong, Liu Dinghui, Chen Honglin. Effects of Nitrogen Fertilizer and Seeding Amount Configuration on Yield Formation of Rapeseed by Aerial Seeding [J]. Crops, 2025, 41(3): 225-232.
[8] Huang Yuxin, Zhang Gemin, Zhou Shan, Duan Weixing, Yang Cuifang, Gao Yijing, Zhang Baoqing. Analysis of the Improvement Efficiency of F1 Hybrids between Intergeneric Hybrid (Tripidium arundinaceum×Saccharum spontaneum) and Sugarcane [J]. Crops, 2025, 41(3): 23-29.
[9] Zhang Shengchang, Wei Yuming, Ma Lina, Yang Zhao, Liu Wenyu, Huang Jie, Liu Huan, Yang Farong. Effects of Planting Density and Fertilization on Growth Characteristics of Forage Quinoa [J]. Crops, 2025, 41(2): 128-134.
[10] Jiang Hui, Zhong Qiaofang, Yin Fuyou, Li Jinlu, Liu Li, Zhang Yun, Wang Bo, Jiang Cong, Cheng Zaiquan, Zhang Hui, Xiao Suqin. Research Progress on Germplasm Resources and Multi-Omics of Oryza officinalis [J]. Crops, 2025, 41(2): 1-8.
[11] Zhao Fuyang, Ma Bo, Hu Jifang, Tan Kefei, Liu Chuanzeng, Yan Feng, Dong Yang, Hou Xiaomin, Li Qingquan, Han Yehui. Evaluation of Photoperiod Sensitivity of Japonica Rice in Cold Regions under Different Photoperiod Conditions [J]. Crops, 2025, 41(2): 135-140.
[12] Sun Yanjie, Wei Guocai, Wu Yuheng, Shi Yunqiang, Shao Yong, Liu Yingrui, Nan Yuantao, Zhang Weiyao. Genetic Diversity Analysis of 100 Maize Germplasm Resources by SNP Markers [J]. Crops, 2025, 41(2): 14-19.
[13] Ji Jinghong, Liu Shuangquan, Ma Xingzhu, Hao Xiaoyu, Zheng Yu, Zhao Yue, Wang Xiaojun, Kuang Enjun. Effects of Different Controlled-Release Urea on Agronomic Traits, Yield and Nitrogen Use Efficiency of Cold Region Rice [J]. Crops, 2025, 41(2): 149-154.
[14] Lu Jing, Yu Bo, Jiang Mi, Peng Lianxin, Ren Yuanhang, Wu Qi. Assessment of Genetic Diversity in 58 Germplasm Resources of Highland Barley [J]. Crops, 2025, 41(2): 20-28.
[15] Luo Jianke, Zhang Kehou, Wang Zeyu, Zhang Pingzhen, Nan Ming. Research on the Production Performance of 18 Oat Varieties (Lines) in the Irrigation Area along the Yellow River in Baiyin City [J]. Crops, 2025, 41(2): 93-100.
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