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。     

洋葱种质资源数量性状的主成分分析和聚类分析

洋葱(Allium cepa L.)属百合科葱属二年生植物,是世界上主要蔬菜作物之一,也是中国主要的栽培和出口蔬菜.随着农业产业结构的调整,对洋葱优良品种的需求日益增加.     

引进二棱大麦种质资源的主成分分析与聚类分析

利用多元分析法,对引进的48个二棱大麦种质资源的6个主要性状进行了主成分分析与聚类分析。主成分分析结果表明：按照前4个主成分的大小依次排序,穗下节间长与株高、穗粒数与穗长、千粒重和产量,可衡量每个性状在某个材料中所处的位置与份量,能较直观地判断某一材料性状优势或劣势。通过系统聚类方法,把所有参试材料分为6类：第1类为高秆短穗材料;第2类为多粒材料;第3类为高秆大穗材料;第4类为大粒材料;第5类为穗大粒多材料;第6类为高秆大穗粒多材料。     

红麻优异种质产量和品质性状主成分聚类分析与综合评价

 【目的】综合评价中国近年育成和引进的红麻品种,为红麻育种和生产利用提供科学依据。【方法】以中国“八•五”至“十•五”期间育种单位选育的及近年从国外引进的共40个红麻品种为供试材料,采用随机区组设计,2年各设3次重复。估算40个红麻品种12个产量和纤维品质性状的主成分,并以前3个主成分和欧氏距离为基础,分别作二维散点图和系统聚类分析。【结果】（1）在40份红麻种质中,前３个主成分累计贡献率达86.07%。第1主成分为韧皮纤维产量构成因子,贡献率达53.44%;第2主成分为茎秆皮骨构成因子贡献率达24.94%;第3主成分为纤维品质构成因子,贡献率达7.69%。（2）根据品种性状主成分表现,评选出综合性状优良的红麻新品种有福红952-1、福红2-1、KB11、福红992、SCS11-09、KB2、福红2号等7个。其中福红992、KB11、KB2和福红952-1等品种3个主成分构成因子协调最好。（3）在主成分二维排序分析中,当以第1主成分分别与第2主成分和第3主成分向量作二维排序分类,供试品种2个二维排序散布图对品种产量和品质性状的评价,可以把产量和品质性状优异的品种与相对较差的品种区分开来。（4）在欧氏距离聚类图中,当取值D =51.08时可把40份品种分成4类,即1个由36个品种聚成的大类群和1个由2个品种构成的亚类群,以及2个单一品种自成体系的个类（福红952-1、福红2号）;在D =39.12水平面上,第Ⅰ大类又可分为3个小亚类群和5个相互距离较远的单一品种自成体系的个类,这5个品种分别为C2032、BG52-1、泰红763、金山无刺（迟）和福红7号。【结论】系统聚类结果可揭示出供试品种的相对遗传距离,对红麻育种亲本利用有一定的参考价值。二维排序分析结果对区分供试品种产量与品质性状优劣,具有简便、直观的特点。二维排序和欧氏距离2种不同分类方法,既有共性又有特异性,都能较好地为红麻品种改良亲本利用提供科学依据。     

红麻产量与品质性状的相关及其主成分分析

选用74份不同来源的红麻种质资源,对10个产量与品质性状进行相关分析表明,株高、皮厚、单株生皮重3个性状对单株干皮重和纤维支数有重要影响;进行主成分分析表明,前4个主成分分别为韧皮纤维产量构成因子(52.68%)、茎秆皮骨构成因子(12.96%)、纤维品质构成因子(10.77%)及晒干率构成因子(9.18%),其累计贡献率达85.61%.因此,在品种选育时,应注意选择植株较高、中等茎粗、韧皮较厚、晒干率较高和品质优良的材料,以确保高产优质.     

葱种质资源数量性状的聚类分析、相关性和主成分分析

为阐明普通大葱和分葱种质资源的亲缘关系以及数量性状间的关联性,在大田栽培条件下以国内外116份葱资源为试验材料进行了数量性状的聚类分析、相关性和主成分分析.结果表明:116份葱种质的12个数量性状遗传变异系数为25.25%～146.38%,基于形态标记划分的5个组群间形态差异明显.单株重与假茎重、叶长、株高、出叶孔间距、叶扁宽和假茎长相关性均达极显著或显著水平.单株重、株高、假茎重3个主成分累积方差贡献率为91.18%,其反映的信息与基于12个数量性状的聚类和相关分析结果基本一致.     

基于主成分和系统聚类分析的烤烟种质资源化学品质评价

[目的]评价烤烟种质资源的化学品质,筛选出化学品质优良的烤烟种质资源,为烟草育种亲本选择及其种质资源有效利用提供参考.[方法]对124份烤烟种质资源的10项化学指标进行标准化处理,并进行主成分分析和系统聚类分析,以普遍认可的烟叶化学成分适宜范围衡量各种质资源的烟叶化学品质.[结果]第I类的主成分综合得分为2.040,包括42份种质,其化学品质特点是还原糖、总糖、总氮、烟碱、氮碱比、糖碱比、蛋白质和两糖差等主要化学成分指标适宜,钾较高,综合化学品质好,多数审(认)定品种和优质资源被聚在此类;第II类的主成分综合得分为2.450,包括7份种质,其化学品质特点是总糖、还原糖、总氮、烟碱、糖碱比、氮碱比和蛋白质等指标适宜,化学成分协调,烟叶品质较好;第III类的主成分综合得分为-1.360,包括20份种质,其化学品质特点是总氮适宜,糖碱比、烟碱、总糖和还原糖较适宜,但钾、氯、两糖差和蛋白质等的标准化值不适宜,综合化学品质中等;第IV类的主成分综合得分为-1.180,包括11份种质,其化学品质特点是总氮、钾、氯适宜,总糖、还原糖和氮碱比较适宜,综合化学品质中等;第V类的主成分综合得分为-0.110,包括13份种质,其化学品质特点是总氮、烟碱、氯和氮碱比适宜,总糖、还原糖、糖碱比和两糖差较适宜,但钾含量较低,品质较好;第VI类的主成分综合得分为-1.380,包括23份种质,其化学成分特点是总糖、还原糖、总氮、蛋白质和糖碱比适宜,烟碱、钾、氯和氮碱比较适宜,其余指标不适宜;第VII类的主成分综合得分为-3.700,包括8份种质,其化学成分特点是氮碱比适宜,总氮、氯和钾较适宜,其余指标不适宜.[结论]各类烤烟种质资源的化学成分存在明显差异,其中金星6007、白花205、春雷一号、春雷三号、G-28、中烟90、K326、Kutsaga 51E、保山团叶、寸茎烟、潘圆黄、581永定一号、吉烟7号、Kutsaga E1、SC58、T.I.706和朝鲜抗赤等化学品质较好的种质资源,可作为亲本材料用于烟草新品种选育.     

黄麻品种数量性状主成分及其聚类分析

对57个圆果黄麻品种的12个产量与品质性状作主成分和聚类分析,有4个主成分对变异的贡献达86.19％。57个品种被分为6类,距离大小与品种的地理分布无直接关系。系谱分析证实了品种间的距离能较真实地反映品种的遗传差异。比较2种不同相关矩阵的主成分聚类结果,认为用基因型值相关阵为基础进行主成分和聚类分析,所得到的结果比较符合客观实际。     

大蒜品种资源生育和产量性状主成分聚类分析及评价

根据数值分类学的原理,分别于大蒜生长期和收获后,对来源于我国各地的57份大蒜品种资源的15个性状指标进行调查,并进行了主成分和聚类分析。前4个主成分对总的特征根累计贡献率为85.54%,其中第一主成分贡献率为63.68%,主要生物学信息为蒜头产量构成因子。根据主成分分析,评选出性状优良品种资源9份,分别可作为蒜头和蒜薹品种改良的目标种质。欧式距离聚类图在D=26.00时把57个品种资源划分为4个类群加7个品种,揭示了不同地区品种资源的相对遗传距离和区域生态特点,根据不同类群品种间的亲缘关系和性状特点,结合主成分分析的因子特点,可为大蒜品种改良利用提供科学依据。     

薏苡资源性状的主成分和聚类分析

 为进行薏苡品种选育,以25份不同薏苡种质资源为研究材料,调查株高、主茎节数、主茎叶 片数、茎粗、总分蘖数、有效分蘖数、无效分蘖数、有效分蘖率、总果粒数、实果粒数、空果粒数和实果粒率共12个性状,对得到的各种质性状数据采用SAS,DPS软件进行主成分分析和聚类分析。结果表明：形态因子、产量因子、有效分蘖率因子、实果率因子和总分蘖数因子等5个主要因子对变异的累积贡献率可达9536%,依据主成分向量可将25份薏苡种质系统聚类为4类。本研究为云南薏苡品种选育提供了理论基础,提高了优良薏苡品种的选育效率。     

利用雌性单株建立蓖麻雌性系的三种方法比较

比较了三种由雌性单株建立蓖麻雌性系方法：（１）利用环境高温处理ＮＥＳ型雌性单株诱导雄花建立雌性系,是比较成熟的方法,但对日均温要求较高。（２）利用植物生长调节剂处理ＮＥＳ型雌性单株诱导雄花建立雌性系,该法成功的可能性较大,对环境条件要求也不高,如积极探索有望早日成为比较成熟的方法,目前已有一定的进展。（３）利用组织培养无性繁殖Ｎ型雌性单株建立雌性系,该法也有一定的可能性。值得进一步探索。     

国外甘蔗种质工、农艺性状主成分与聚类分析

采用相关分析、主成分分析及聚类分析法,对Q、VMC、FR、RB、CP、TCP等系列113份引进甘蔗种质的出苗率、分蘖率、宿根发株数、株高、茎径、有效茎、单茎重、蔗产量、锤度、蔗糖分、简纯度、纤维分、含糖量等13个工艺及农艺性状进行研究。相关分析结果表明,含糖量、蔗产量与株高、有效茎、单茎重呈极显著正相关,蔗糖分与锤度、简纯度呈极显著正相关,有效茎与茎径呈极显著负相关,宿根发株数与出苗率、分蘖率呈极显著正相关,各性状间存在多重共线性。主成分分析结果表明,13个工、农艺性状可简化为5个主成分,即产量因子、糖分因子、发株与纤维分因子、分蘖因子、茎径因子,5个主成分所提供的信息量占全部信息量的75.16%。基于主成分分析结果,对113份引进种质进行聚类分析,将其划分为7个类群,Ⅰ类群属高纤维、低产种质;Ⅱ类群属出苗发株差、低产种质;Ⅲ类群属强宿根、高产种质;Ⅳ类群种质可作为能源甘蔗育种亲本进行杂交利用;Ⅴ类群属于高产、低糖种质;Ⅵ类群属低产、高糖种质;Ⅶ类群属于丰产、高糖种质。     

蓖麻RcWRI1的鉴定及表达分析

[目的]蓖麻(Ricinus communis L.)是一种重要的工业油料作物。为了鉴定蓖麻WRI1(WRINKLED1)转录因子,搞清蓖麻种子油脂生物合成调控机制。[方法]利用生物信息学工具全基因组鉴定蓖麻RcWRI1蛋白及基因,分析蓖麻RcWRI1蛋白结构特征和功能;应用qPCR检测蓖麻RcWRI1基因表达谱。[结果]鉴定获得2种蓖麻RcWRI1蛋白,即RcWRI1-1(446AA)和RcWRI1-2(443AA),均为蓖麻RcWRI1基因(LOC8283400)编码的产物。与拟南芥AtWRI1相似,RcWRI1-1和RcWRI1-2都具有2个高度保守AP2结构域,属不稳定的亲水蛋白,预测其具有调控脂肪酸代谢等功能。RcWRI1-1和RcWRI1-2在蓖麻花、叶、种子和果皮均表达,RcWRI1-1的表达量明显高于RcWRI1-2,且在种子中表达量最高。[结论]蓖麻RcWRI1基因编码两种RcWRI1蛋白(RcWRI1-1和RcWRI1-2),其中RcWRI1-1是主要表达者,在蓖麻叶、花、种子和果皮油脂合成中起重要调控作用。本研究可为种子油脂生物合成调控机制提供理论基础。     

甘蓝型油菜种质资源的聚类分析

杂交育种是油菜育种的主要方法之一。为研究甘蓝型油菜种质资源的遗传多样性,以提高甘蓝型油菜种质资源的利用效率,采用近红外光谱法(NIRS)测试了208份甘蓝型油菜种质资源的12个品质性状,方差分析结果表明各性状均达到极显著差异;通过聚类分析的类平均法在聚类阈值λ=4.86处将208份资源划分为6大类,其中第1大类包含170份资源,在聚类阈值λ=3.70处第1大类比较明显的分为4个亚类;通过聚类分析的离差平方和法在聚类阈值λ=27.00处参试资源比较明显的分为7大类。综合2种聚类分析结果最终将208份资源分为13个类群。     

淮山药种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

【目的】探讨我国不同地区淮山药种质资源农艺性状的遗传多样性、亲缘关系及分类特征,为淮山药品种选育及生产利用提供参考。【方法】对收集的44份淮山药种质资源的19个农艺性状进行调查,通过遗传多样性分析、聚类分析与主成分分析,探讨其遗传多样性、亲缘关系及分类特征。【结果】44份淮山药种质资源形态性状间具有较高的多样性。在12个质量性状中,遗传多样性指数最高的是叶形（1.53）,其次是薯皮颜色（1.51）;薯形的频率分布最高（93.18%）,其次为薯肉颜色（90.91%）和茎蔓形状（81.82%）。在7个数量性状中,多样性指数最高的是薯块长度（1.89）,其次是生育期（1.84）和薯块径粗（1.77）;变异系数最大的是单株产量（79.25%）,其次为薯块径粗（42.21%）和单株结薯数（35.62%）,最小的为生育期（17.57%）。根据各农艺性状的遗传差异,可将44份淮山药种质聚为四大类群;第Ⅰ类群种质均来源于广西,可作为有增产潜力的加工型亲本材料;第Ⅱ类群种质主要来源于广西,可作为高产选育目标亲本;第Ⅲ类群种质主要来自南方地区,均是人工栽培的野生类型品种,为一般性亲本;第Ⅳ类群种质主要来源于北方省区的种质,可作为一般性早熟选育亲本。主成分分析结果表明,前6个主成分累计贡献率达83.73%,第一主成分反映高产株型综合因子,第二主成分反映加工株型因子,第三主成分反映植株结薯因子,第四、五、六主成分分别反映薯块、薯皮颜色和茎蔓颜色因子。【结论】我国淮山药主要地方栽培种质资源间农艺性状差异明显,具有丰富的遗传多样性,其亲缘关系呈现一定地域生态环境规律;南方地区在品种选育中应注重对第一、第二主成分的选择。     

不同淮山药品种(种质)资源营养特性与聚类分析

通过对不同淮山药品种(种质)的营养成分进行测定,并对结果进行相关与聚类分析,结果表明,蛋白质含量最高的是桂淮5号和GY2,分别为3.03%和2.69%;淀粉和总氨基酸含量最高的是GY2和GY62,分别为2976%、1.95%和27.9%、1.88%;总皂甙含量最高的是GY2和GY47,铁、锌、铜含量最高的是GY2.因此,GY2的综合营养品质较好.相关分析结果显示,不同营养品质成分之间具有相互促进关系:淀粉与总皂甙含量呈极显著正相关,脂肪与锌含量呈极显著正相关,可溶性总糖与锌、铁、铜含量均呈极显著正相关.通过聚类分析,可将不同淮山药品种(种质)分为总皂甙含量较高型、铁含量较高型、淀粉含量较高型、蛋白质氨基酸含量较高型等4大类,营养品质差异也可作为淮山药种质分类的依据之一.     

蓖麻高产宜机收杂交组合评价

【目的】对蓖麻杂交组合进行联合评价,为筛选高产、宜机收蓖麻品种提供理论参考。【方法】联用灰色关联度分析、主成分分析和聚类分析对 30 个蓖麻杂交组合的产量性状、宜机收性状和光合性能 3 个方面进行综合评价。【结果】在灰色关联度分析中,根据育种目标构建了理想品种;通过各组合与理想品种之间的加权关联度评选出 N19（0.768）、N7（0.751）、N11（0.727）、N10（0.717）、N6（0.713）和 N13（0.712）6 个组合。其中,前 4 个组合的加权关联度优于淄蓖 5 号（0.714）,后 2 个组合的加权关联度与淄蓖 5 号接近;主成分分析结果将10 个性状归纳为株型因子、产量决定因子和光合与分枝夹角因子 3 个主成分,累计贡献率达 67.07%。30 个组合中,21 个组合的综合得分均大于淄蓖 5 号（-0.699）,且仅 N18（2.370）、N4（1.848）、N19（1.742）和 N11（1.019）4个组合的得分大于 1,并以 N19 最为突出,其得分远高于其他材料;聚类分析结果显示,在欧氏距离值为 22 处可将30 个组合划分为 4 个类群,第Ⅳ类群成员（包括 N19、N11和 N30）的整体表现与理想品种最为相似,但分枝夹角（59.10°）较大,仍需进一步改良。【结论】综合 3 种评价结果,避免了多余材料入选和优良材料丢失,最终筛选出 N19 和N11 2 个产量高、株型好和光合速率高的蓖麻杂交组合,它们的综合表现均优于淄蓖 5 号,为品种改良方向提供参考。     

蓖麻栽培品种的遗传多样性及蓖麻籽脂肪酸组分分析

收集20份蓖麻栽培品种,以湖南永州野生种为对照,利用RAPD标记和GC MS法分析亲缘关系,并测定蓖麻籽脂肪酸组分。结果显示:①21条有效引物RAPD PCR扩增获得的总谱带数为75条,多态性谱带数为45条,多态性谱带比例为54.27%,利用UPGMA类平均法对扩增出的谱带进行遗传聚类分析,当遗传距离为0.146 8时,21份材料能较好地聚类;②蓖麻籽油主要含蓖麻油酸、油酸、亚油酸和少量的棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸;在蓖麻籽脂肪酸中,蓖麻油酸含量为72.82%～89.54%、油酸2.97%～8.54%,亚油酸3.47%～10.55%,棕榈酸、硬脂酸含量约为1%,亚麻酸含量约为0.5%,品种间蓖麻油酸的含量差别较大。     

芦笋种质资源形态多样性分析

对46份芦笋种质进行形态多样性分析,结果表明:第一至第三主成分的方差贡献率分别为19.87%、15.38%、11.92%;二级分枝长度、主茎粗、二级分枝数、二级分枝粗、一级分枝粗、鳞片宽、笋鳞片长度、笋粗、笋鲜重、第1分枝以下的鳞片数量、第1分枝高度是芦笋形态分化的主要指标,也是芦笋选育种形态性状选择上关注的重点。基于形态性状的聚类分析,将46份芦笋种质分为两大类:Avalim、Pacific Endeavour、Pacific Peak、Backlim、Pacific Challenger 2、硕丰、JK107、Herkolim、Thielim、京绿芦1号、JK101、Precoce、Pacific 2000归为一类,其余33份种质归为一类。