江西赣南地区芝麻地方种质资源的遗传多样性分析

为探明江西省赣南区域芝麻种质资源的遗传基础和遗传特点，基于25个表型性状对该区域67份芝麻地方种质资源分别进行了遗传多样性指数、变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果显示：供试种质的13个质量性状的遗传多样性指数范围为0.4800～1.2972,12个数量性状的遗传多样性指数范围为1.0673～2.0302；除生育期外，其余11个数量性状的变异系数均大于10%；由此可知，67份赣南区域芝麻地方种质的表型变异较大，部分性状的遗传基础广泛，改良潜力较大。相关性分析表明：与单株产量呈极显著正相关的性状为主茎蒴节数、主茎蒴果数；主成分分析得出供试种质的4个主要因子分别为产量因子、蒴果性因子、粒重因子和生育期因子。聚类分析可划分为4个类群：类群Ⅰ可作为潜在选育芝麻长蒴果新品种的亲本材料，类群Ⅱ可作为潜在选育芝麻高产型种质资源，类群Ⅲ可作为潜在选育高粒重型亲本材料，类群Ⅳ可作为潜在选育矮秆多蒴型亲本材料加以利用。     

200份芝麻种质资源农艺性状遗传多样性分析

为了对山西芝麻种质资源进行深入、高效利用,利用SPSS 24.0软件对200份种质资源的13个农艺性状进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,芝麻种质资源主茎果轴长度的遗传多样性指数最高,最小的为蒴果棱数;不同性状的变异系数不同,变异系数最大的为蒴果棱数,株高的变异系数最小。通过聚类分析,将供试材料分为四大类群:第Ⅰ类群可作为选育机械化品种的亲本材料;第Ⅱ类群综合性状好,可直接利用或者作为较好的亲本材料;第Ⅲ类群的资源分布最多,需利用育种手段加以改良;第Ⅳ类群可以筛选特异种质。通过主成分分析提取了6个主要因子,分别为株高因子、蜜腺因子、株型因子、始蒴高度因子、节间长度因子、蒴果棱数因子,累计贡献率71.696%。结果表明,供试芝麻种质资源多样性较丰富,对种质资源的充分了解和分类将为更好地引种和培育高产优质适合机械化的品种提供理论基础。     

41份黄椒种质资源表型及SRAP遗传多样性分析

【目的】对41份黄椒种质资源进行遗传多样性分析,为福建省筛选出抗性好、品质优的特色黄椒种质资源,也为后续优良黄椒品种选育的亲本选配提供参考。【方法】以41份黄椒种质为材料,对12个数量性状和10个描述性性状进行观测分析,并通过SRAP分子标记的扩增结果进行遗传多样性分析。基于表型测定数据和SRAP扩增结果进行聚类分析。【结果】12个数量性状的变异系数为14.20%~39.98%,平均为26.61%,其中,叶柄长、果长、单果重和单株果数的变异系数较大,均大于25.00%,说明这些性状存在丰富的变异,具有较好的遗传改良基础。10个描述性性状的多样性指数为0.1985~1.0791,平均为0.5061,以花青甙显色程度最高,以节间茸毛、生长势和植株形态的多样性指数较低。基于表型测定数据的聚类分析结果显示,可将41份黄椒种质材料分成四大类,第Ⅰ类群包括11份种质材料,第Ⅱ类群包括14份种质材料,第Ⅲ类群包括5份种质材料,第Ⅳ类群包括13份种质材料,整体来说,性状相似的种质资源聚为一类。利用14对SRAP引物组合共扩增出117条条带,其中有90条多态性条带,多态性比率达76.92%。基于SRAP分子标记的聚类分析结果显示,材料间相似系数变化范围在0.80~1.00之间,在遗传相似系数为0.85处,41份黄椒种质材料被分为六大类群,第Ⅰ和Ⅵ群组均仅含1份种质材料,第Ⅱ群组包括4份种质材料,第Ⅲ群组包括29份种质材料,第Ⅳ和Ⅴ群组均有3份种质材料,来源地相同的种质聚为一类。可见,基于SRAP分子标记的聚类结果比基于表型的聚类结果更倾向于亲缘关系的远近。【结论】黄椒种质资源具有丰富的遗传多样性。利用SRAP分子标记辅助黄椒新品种选育,筛选出亲缘关系较远的综合性状优良纯合材料,可有效解决辣椒育种中亲本选择效率低、育种进程慢等问题。     

基于表型性状的莴笋种质资源遗传多样性分析

【目的】对四川省莴笋种质资源进行表型遗传多样性分析,为有效地保护和利用四川省地方莴笋种质资源提供理论参考。【方法】以四川不同地区收集的108份莴笋种质资源为供试材料,并对其17个主要表型性状进行遗传多样性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】 108份莴笋种质资源的不同表型性状表现出不同程度的多样性,8个质量性状的遗传多样性指数（H'）为0~1.10,其中,茎叶基部形状均为心胀形,茎叶附着方式均为无叶柄,故H'为0,肉质茎皮色的H'最高; 9个数量性状的H'为1.85~2.03,变异系数为0.07~0.24,H'最高的是肉质茎长,变异系数最高的是毛重。主成分分析提取的4个主成分累积贡献率达73.79%,包括12个表型性状。108份莴笋种质材料可划分为三大类群,其中,第Ⅰ类群主要是肉质茎大小和长度中等的资源;第Ⅱ类群肉质茎均较长,而且肉质茎较粗,单茎重较重,是具有高产特征的种质资源;第Ⅲ类群主要是节间较密的类型。【结论】四川省莴笋种质资源遗传多样性较高,但部分质量性状的遗传指数较低,需加强对现有种质资源的收集保护工作。开展莴笋种质资源评价和利用,有利于实现莴笋高产优质育种以及填补当前市场缺乏种类,其中第Ⅱ类群可用来选育高产品种,第Ⅲ类群可用来选育当前四川市场上缺乏的叶色紫色、叶形为长椭圆的种质资源。     

蓖麻种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

【目的】研究蓖麻Ricinus communis种质资源的遗传多样性,揭示蓖麻优异种质的特性及分布规律,为蓖麻种质资源创新和品种的改良提供理论依据。【方法】以国内外引进的40份蓖麻种质资源为材料,对20个性状进行聚类分析及主成分分析,分析了蓖麻数量性状对单株产量的影响。【结果】40份资源材料通过聚类分析划分为5大类群,其中,类群Ⅰ为选育大果穗亲本材料;类群Ⅱ为大粒型具有增产潜力的亲本材料;类群Ⅲ为分枝多、蒴果多,小粒型材料;类群Ⅳ为丰产性较好,选育高产的目标亲本;类群Ⅴ为大穗、大粒型双重选育亲本材料。主成分分析将蓖麻的13个数量性状指标转化为5个主成分,累计贡献率达87.06%;在影响蓖麻单株产量的性状中,首先应考虑主穗位高,其次是单株有效蒴果数、主穗蒴果数、百粒质量和单株有效穗数的选择,依据这些性状可以对种质资源进行早期间接评价选择。【结论】所引进的蓖麻种质类型丰富、资源间的性状差异各具特点,可作为优异种质材料供将来选育种利用。     

云南地方小米辣资源评价及遗传多样性分析

【目的】为加强小米辣资源的研究利用。【方法】对调查收集的云南86份小米辣资源27个主要农艺性状进行评价及聚类分析。【结果】云南小米辣种质资源遗传多样性丰富,17个质量性状,叶色多样性指数最高为4.439,茎茸毛多样性指数最低为4.325;10个数量性状,单株果数变异系数最大为45.12%,果肉厚最小为13.80%;基于各种质之间的遗传差异,把86份小米辣种质聚类划分为6大类群:第Ⅰ类群32份材料,占37.21%;第Ⅱ类群16份材料,占18.60%;第Ⅲ类群28份材料,占32.56%;第Ⅳ类群6份材料,占6.98%;第Ⅴ类群2份材料,占2.33%;第Ⅵ类群2份材料,占2.33%。前6个主成分贡献率累计达88.76%,第一、二、三、四主成分分别反映产量构成因子、株型、果实性状、熟性。【结论】云南小米辣地方种质资源间变异较大,遗传多样性丰富。     

国外引进亚麻种质资源遗传多样性分析

【目的】 分析国外引进亚麻种质资源遗传多样性,为栽培亚麻育种亲本选择和种质创新提供依据。【方法】 以144份亚麻种质为材料,利用24个农艺性状对种质资源进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】 144份材料13个质量性状和11个数量性状的遗传多样性指数变幅在0.37～1.20和1.97～2.09,平均为0.83和2.03,表现为较高的遗传多样性。引进亚麻种质资源数量性状变异系数在6.22%～40.74％,其中蒴果数、千粒重、工艺长度的变异系数均较高,这些产量相关性状在亚麻育种中有较大的选择空间。各农艺性状相关性分析中,“高度因子”与“分枝因子”、“种子大小因子”呈显著负相关,株高与蒴果数未呈显著相关性,兼用亚麻株高、工艺长度、分枝数、蒴果数均较高从而对株高和蒴果数相关性造成干扰。9个主成分(PC1-PC9)解释约73.57%的表型变异,前2个主成分约占32.31%。PC1代表“油用亚麻特征性状因子”,PC2代表“纤用亚麻特征性状因子”。利用24个农艺性状将144份亚麻材料聚为纤用和油用两个群体。【结论】 国外引进亚麻种质资源具有较高的遗传多样性,形态学标记最先将纤用亚麻和油用亚麻区分开,亚麻驯化过程中产量相关性状受到主要选择。     

贵州芝麻种质资源主要表型性状的遗传多样性

为贵州芝麻种质资源保护、形态分类、品种遗传改良及开发利用提供参考,利用聚类分析和遗传相关分析方法对贵州37份芝麻种质资源的25个表型性状进行田间鉴定考察和综合评价。结果表明:14个形态性状的遗传多样性指数在0.287 8~1.595 3,形态类型丰富;11个数量性状的遗传变异系数为7.14%~52.80%,以分枝高度的变异系数最大(52.80%),花冠长度的变异系数最小(7.14%),遗传变异丰富;不同性状间表现出正相关或负相关关系。37份贵州芝麻种质资源聚为4个类群,第I类群有7份资源,第Ⅱ类群共有22份,第Ⅲ类群有5份,第Ⅳ类群有3份,各类群间性状差异明显,其中第Ⅱ类群占供试材料的59.46%,种质资源数量多,变异范围大,遗传类型丰富。聚类结果与资源材料地域来源和分布无直接关系,主要与材料的性状表现类型相关。     

引进陆地棉种质资源表型性状遗传多样性分析

【目的】 研究我国新疆棉花种质资源遗传基础,丰富棉花种质资源多样性。【方法】 采用田间性状观测、室内考种方法,分析及综合评价来源于塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦的92份陆地棉种质资源进行表型性状的遗传多样性。【结果】 92份陆地棉种质在质量性状和数量性状上均表现出不同程度的遗传多样性,质量性状遗传多样性在植株、主茎、叶、花、铃等不同部位表现不同。25个质量性状中有13 个性状的变异系数和多样性指数均为 0,其余12个质量性状的平均变异系数为18.28%,平均遗传多样性指数为0.45;6个数量性状的变异系数为2.94%~10.44%,平均为6.80%,多样性指数为2.58~4.52,平均为3.86。在遗传距离为2.5处,所有材料被分成6个类群,各类群性状特征差异明显。各性状间表现出较为复杂的相关关系,反映了同步改良棉花关键性状指标的难度;主成分分析将 6个性状简化为4个主成分,累计贡献率达85.79%,各主成分反映生育期、株高等生物学特征与单铃重、衣分等产量相关的经济性状之间的相互关系,各性状协同配合有利于各性状的同步提高。【结论】 92份陆地棉种质遗传多样性丰富,数量性状的多样性指数大于质量性状,材料的聚类结果与其来源地和原产地没有必然的联系。     

苦瓜种质资源遗传多样性分析及抗枯萎病种质筛选

【目的】分析江西地方苦瓜种质农艺性状的遗传多样性,为苦瓜抗枯萎病品种选育及遗传改良提供参考。【方法】 2018—2020年分别在江西不同地点开展苦瓜表型性状和枯萎病抗性鉴定,分析其遗传多样性,并对其进行聚类分析和相关分析,筛选出商品性佳且抗枯萎病种质。【结果】多年多地表型性状和病害的综合鉴定表明,55份苦瓜种质表型性状具有丰富的变异,遗传多样性指数（H'）的变幅为0.091~2.122,其中第一雌花节位的H'最高,商品瓜横径和商品瓜纵径的H'次之。聚类分析将供试种质资源分成四大类群,第I类群种质早熟且综合农艺性状优异,可用于苦瓜品种早熟、高产改良;第II类群多为江西地方古老种质;第III类群瓜形美观,符合江西省消费习惯,可用作改良苦瓜商品性的亲本材料;第Ⅳ类群多为野生型苦瓜,果实较小,可用作观赏和提取功能性物质。在16个表型性状中,除瓜面光泽外,其他性状间均存在显著（P<0.05）或极显著（P<0.01,下同）相关,其中单瓜重与瓜横径和瓜纵径均呈极显著强相关,说明提高苦瓜产量可从改良瓜横径等性状着手。主成分分析结果表明,5个主成分因子对表型变异累积方差贡献率达77.544%。枯萎病抗性试验鉴定出高抗材料4份,抗病材料18份,中抗材料5份,感病材料10份,以及高感材料18份。【结论】江西地方苦瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,育种潜力巨大,可将单瓜重、瓜纵横径、肉厚和瓜瘤大小等性状作为产量性状进行改良,以第一雌花节位和雌花数作为早熟性状进行筛选。     

211份板栗种质资源花序表型多样性和聚类分析

【目的】 通过对10个省份（群体）211份中国板栗种质资源花序相关性状表型多样性和遗传特点的研究,进一步丰富中国板栗表型性状遗传多样性信息,挖掘优异基因材料,并为现有种质资源保护、利用、创新及遗传改良提供参考。【方法】 采用“板栗种质资源描述规范和数据标准”中提供的方法,对河北省农林科学院昌黎果树研究所板栗种质资源圃内211份中国板栗资源的15个花序相关表型性状进行系统调查,量化赋值后,使用SPSS 20.0软件进行遗传变异分析、Shannon-weaver指数多样性分析、相关性分析和主成分分析,采用MEGA 7.0进行聚类分析。【结果】 我国板栗资源花序相关性状具有丰富的表型多样性,平均变异系数和平均多样性指数分别为28.23%和1.70,其中每果枝雌花个数的变异系数最大为60.66,雄花序比例变异系数最小为7.37,序轴粗度比的多样性指数最高为1.99,每果枝两性花序个数、两性花序比例多样性指数最低为1.41。进一步分析发现不同地区板栗遗传变异和表型多样性存在差异,江苏群体变异程度最大,变异系数为35.53%;河北群体多样性水平最高,多样性指数1.86;安徽群体遗传变异和表型多样性水平均最低,变异系数和多样性指数分别为16.96%和0.95。测量性状中,除雄蕊长和序轴粗度比外,其余性状均为群体间差异显著,花序长、花轴粗、花簇密度、每果枝两性花序个数、两性花序比例、雄花序比例、每果枝雌花个数这7个性状,群体间差异极显著,不同地域间变异丰富,多样性程度高。相关性分析表明,花序形态性状内部间的相关性较明显,花序数量性状内部间的相关性较明显,但花序形态和花序数量间相关性不明显。主成分分析表明：前5个主成分反映了总信息量的84.18%,每果枝两性花序个数（0.931）、花序粗（0.912）、花序长粗比（-0.889）、花序长（0.864）、每果枝雌花个数（0.828）、雄花序比例（-0.821）、两性花序比例（0.820）、雄蕊长（0.806）8个性状的相关系数都在0.8以上,是板栗花序相关性状变异的主要因素。以第一主成分和第二主成分为标准,将211份资源分为5个类群,并筛选出9份两性花序数量多、雌雄比例高且高雌花量的板栗资源。聚类分析将211份资源分为8个类群,花相关表型性状变异相同的材料大多聚在一起,变异较大的类群和主成分分析结果相似。【结论】 中国板栗资源花序相关表型性状变异丰富,多样性程度高,地域间遗传变异和多样性程度不同,群体间性状差异显著。花序形态表型性状和花序数量表型性状内部的相关性较明显,但花序形态和花序数量间相关性不明显。筛选出8个性状可作为板栗花形和花量的综合评定指标,9个两性花序数量多、雌雄比例高且高雌花量的板栗资源可作为性别调控、改善产量的亲本材料。     

Genetic Diversity Analysis and Comprehensive Evaluation of Phenotypic Traits in Hulless Barley Germplasm Resources

【Objective】The genetic diversity in the hulless barley (Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.) germplasm resources can be screened to improve phenotypic appearance traits. 【Method】Shannon-Wiener diversity index was used to analyze the genetic diversity of 15 phenotypic traits in 205 hulless barley accessions. The distribution frequency of all phenotypic traits in test germplasm resources were analyzed, which contained the data of Xining and Haibei experiment point. Correlation analysis was used to identify the relationship among all traits; cluster analysis was carried out to clarify its classification of the tested germplasm. Principal component analysis was used to construct a comprehensive evaluation system of hulless barley germplasm resources, and the system was verified by linear regression analysis. Screening excellent hulless barley germplasm resources based on the results of comprehensive evaluation and high yield and stability analysis. Correlation analysis, principal component analysis, cluster analysis and high yield and stability analysis were used to evaluate the germplasms. 【Result】The genetic variation level of lodging rate was the richest, the genetic variation level of the center of gravity is the most deficient, the genetic variation of the Haibei test plot showed higher than that of Xining point. The genetic diversity of panicle weight was the most abundant, the genetic uniformity of lodging rate was the highest. Except for the lodging rate, the additional traits showed normal or skewed distribution, and the distribution frequency showed the trend of higher middle and lower sides. The spike length and spike weight showed normally distributed in each genotype. Spike length and panicle weight have normal distributions among the hulless barley accessions. The phenotypic traits showed highly significant differences related to environmental, genotypes, and years factors. Genotype and environment (G×E) factors, genotype and year (G×Y) factors and genotype × environment× year (G×E×Y) interactions produced highly significant differences in the phenotypic traits. There was a significant correlation between the indicators among the roots, stems and panicles of the hulless barley, and there was also a significant correlation between the agronomic traits among the tissues. Well-developed root system, greater stem bending resistance, and stronger mechanical retention, reduced the lodging. Susceptibility to lodging of hulless barley limits the growth and development of spikes and reduce spike length, grain number per ear, grain size, and ear weight. This greatly reduces hulless barley yield. The clustering results demonstrated that the germplasm could be divided into three categories. Category one had a high center of gravity and was susceptible to lodging, but the remaining traits were intermediate. Category two contained germplasm with good agronomic qualities such as dwarf, stalk with a low center of gravity and other useful traits. Category three contained germplasm with high plant height, underdeveloped roots, easily to folded stems, and poor panicle performance. The F value results and yield stability analysis identified five types of barley hull germplasms with excellent overall traits, high yield and stability. 【Conclusion】 High genetic diversity exists in the barley germplasm resources. The spike length and spike weight were normally distributed within each genotype. With the exception of the lodging rate, 12 other traits had skewed distributed within the genotypes. Eight traits including root dry weight, center of gravity, stem wall thickness, main stem diameter, stem strength, spike length, kernels per spike and yield are useful indicators for evaluating barley germplasms.     

青稞种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】解析青稞种质资源表型形状的遗传多样性关系及筛选综合性状优异的青稞种质,可为青稞育种及重要性状深入研究提供理论依据。【方法】通过对205份青稞15个表型性状采用Shannon-Wiener’s多样性指数进行遗传多样性分析。分析参试青稞种质15个表型性状在西宁试验点和海北试验点的频次分布规律。对各性状利用相关性分析以明确性状间联系;对参试种质进行聚类分析以明确其分类情况。利用主成分分析构建青稞种质综合评价体系,并通过线性回归分析对该体系进行验证。依据综合评价及丰产稳产性分析结果以筛选优异青稞种质。【结果】倒伏率遗传变异程度最丰富而重心位置遗传变异最匮乏,海北点遗传变异程度高于西宁点。穗重遗传多样性最丰富,倒伏率遗传单一性最高。除倒伏率外各性状指标均呈正态或偏态分布,分布频次呈中间高两边低的分布趋势;穗长、穗重在各基因型中呈正态分布。各表型性状受环境、基因型、年份影响极显著,且各表型性状的基因型与环境（G×E）、基因型与年份（G×Y）、基因型×环境×年份（G×E×Y）的互作效应均呈极显著。青稞根系、茎秆和穗部组织内各指标间存在显著相关性,且各组织间的农艺性状也存在显著相关性。根系发达、茎部抗折力高的青稞种质其机械固持能力强,倒伏率低;严重倒伏会限制青稞种质穗部生长发育,使穗长变短、穗粒数减少、籽粒变小、穗重变轻、进而使产量锐减。聚类结果表明参试种质可分为三类,第一类是高重心、易倒伏、其余性状居中的种质;第二类是矮秆、低重心且其余性状表现良好的优异种质;第三类是株高较高、根系欠发达、茎部易折、穗部性状表现差的种质。结合F值和丰产稳产性分析结果筛选出综合性状表现优异且有较高丰产稳产性的青稞种质5份。【结论】参试青稞种质资源的遗传多样性丰富;穗长、穗重在各基因型中呈正态分布,除倒伏率外,其余12个性状在基因型中呈偏态分布;根干重、重心位置、茎秆壁厚、茎粗、茎秆强度、穗长、穗粒数、产量8个指标可作为核心种质评价的综合指标。     

亚麻品种主要农艺性状遗传多样性分析

[目的]了解亚麻的遗传多样性,有助于种质资源的搜集、管理和利用,有利于对核心种质进行研究.[方法]选择来自不同地区的66份亚麻种质资源,对其株高、蒴果数和千粒重等7个主要农艺性状进行遗传多样性和聚类分析.[结果]遗传多样性指数最高的为分枝数;性状变异系数最大的是株粒重,其后依次为蒴果数和分枝数,最小的为株高.通过聚类分析,把66个品种(系)划分为4类,第Ⅰ大类群可以作为高产、抗倒伏等育种目标选育的杂交亲本;第Ⅱ和第Ⅲ类株高和枝下长均较大,可以作为高秆纤维用亚麻的育种目标的亲本,但由于第Ⅲ类株粒重和蒴果数均较差,做亲本时应慎重;第Ⅳ类可以作为矮秆、大粒亚麻育种目标选育的杂交亲本.[结论]亚麻各性状的遗传多样性指数均较大,遗传资源丰富.     

引进大豆种质资源的适应性和遗传多样性分析

【目的】研究甘肃省引进大豆种质资源的遗传多样性,为大豆育种提供优异亲本。【方法】利用SPSS 17.0软件和R语言软件进行描述性统计、相关分析、主成分分析和聚类分析,对国内外引进的417份大豆种质资源进行适应性和遗传多样性分析。【结果】417份大豆种质资源中有363份在甘肃中部地区能够正常成熟,折合产量最高为3 901.65 kg/hm²,百粒重最高为 42.71 g。16个表型性状遗传多样性指数介于0.084 2~1.916 0,变异系数在18.17%~35.70%,除子叶色外,其余性状间均存在一定程度的相关性。将363份种质划分为8个类别,甘肃省大豆种质与我国华北和黄淮地区大豆种质相似系数比较接近。【结论】引进大豆种质资源遗传多样性丰富,筛选出26份特异种质资源。