新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (11): 2628-2636.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.11.004
马艳明1(), 赵连佳1, 王威1, 安学春2, 向莉3(), 苗雨3()
收稿日期:
2022-01-11
出版日期:
2022-11-20
发布日期:
2022-12-28
通信作者:
向莉,苗雨
作者简介:
马艳明(1971-),女,新疆奎屯人,研究员,研究方向为麦类作物种质资源,(E-mail)ymma213@sina.com
基金资助:
MA YanMing1(), ZHAO LianJia1, WANG Wei1, AN Xuechun2, XIANG Li3(), MIAO Yu3()
Received:
2022-01-11
Online:
2022-11-20
Published:
2022-12-28
Correspondence author:
XIANG Li, MIAO Yu
Supported by:
摘要:
【目的】研究大麦种质资源遗传多样性,提高大麦种质资源利用效率,为新疆大麦品种选育和品种改良提供参考依据。【方法】以157份国内外大麦品种(系)为材料,分析14个主要农艺性状进行遗传多样性。【结果】6个质量性状的遗传多样性指数变幅为0.18~0.65,平均值为0.41,穗姿和株型多样性较丰富;8个数量性状的遗传多样性指数变幅为1.37~2.04,变异系数差为4.07%~24.69%,平均值为1.89,表型多样性丰富;8个质量性状之间相互影响,彼此关联;前3个特征值的主成分,累计贡献率达73.351%。【结论】157份材料分成4大类群,第Ⅰ类为高千粒重型资源,第Ⅱ类为矮杆大粒型资源,第Ⅲ类高秆多穗长穗型资源,第Ⅳ类表现为少穗多粒型资源。
中图分类号:
马艳明, 赵连佳, 王威, 安学春, 向莉, 苗雨. 大麦种质资源表型性状遗传差异分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(11): 2628-2636.
MA YanMing, ZHAO LianJia, WANG Wei, AN Xuechun, XIANG Li, MIAO Yu. Genetic Diversity Analysis of Main Agronomic Characters of Barley Germplasm Resources[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(11): 2628-2636.
编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 14鉴16 | 41 | 2B10-4062 | 81 | SD96-4 | 121 | golden promise |
2 | 14鉴23 | 42 | 来色衣 | 82 | 甘垦6号 | 122 | 黑引瑞 |
3 | 14鉴24 | 43 | 广麦1号 | 83 | 驻麦6号 | 123 | 大波28 |
4 | 14鉴25 | 44 | 2007C/18 | 84 | 16-11008 | 124 | 大波29 |
5 | 14鉴27 | 45 | ND14636 | 85 | 16-11006 | 125 | 大波31 |
6 | 14鉴30 | 46 | ND15486 | 86 | 16-11002 | 126 | 大波32 |
7 | 14鉴32 | 47 | ND11231-11 | 87 | CONRAD | 127 | 大波33 |
8 | 14鉴33 | 48 | ND4994-16 | 88 | 新引D9 | 128 | 大波34 |
9 | 14鉴34 | 49 | 98-413 | 89 | 贝赖勒斯 | 129 | 大波35 |
10 | HF05-1-11 | 50 | 98-422 | 90 | 保大麦16号 | 130 | 大波37 |
11 | 14鉴42 | 51 | 02系942 | 91 | 02系948 | 131 | 02系1236 |
12 | 14鉴43 | 52 | 甘垦啤0520 | 92 | 龙啤麦1号 | 132 | ND12567 |
13 | 14鉴45 | 53 | 02系1146 | 93 | 龙啤麦2号 | 133 | ND13299 |
14 | 2B10-4511 | 54 | 02系1134 | 94 | 龙啤麦3号 | 134 | 2B98-5754-c |
15 | 2B10-4301 | 55 | 垦啤6号 | 95 | 龙啤麦4号 | 135 | 2B98-5754-d |
16 | 13鉴9 | 56 | 垦啤7号 | 96 | 蒙啤麦1号 | 136 | 2B99-2657 |
17 | 13鉴24 | 57 | 甘啤1号 | 97 | 蒙啤麦2号 | 137 | 2B00-0089 |
18 | 13鉴39 | 58 | 甘啤3号 | 98 | 蒙啤麦3号 | 138 | 2B00-0140 |
19 | 13鉴42 | 59 | 新啤1号 | 99 | 云饲麦4号 | 139 | 2B00-0414 |
20 | 13鉴57 | 60 | 新啤2号 | 100 | 云饲麦7号 | 140 | 2B00-0794 |
21 | 甘啤6号 | 61 | 新引D5 | 101 | 云饲麦8号 | 141 | 2B01-1884 |
22 | 2013WJ/3 | 62 | 新引D7 | 102 | 云靖麦2号 | 142 | 2B01-1986 |
23 | 2013WJ/8 | 63 | 甘垦啤0215 | 103 | 保大麦12号 | 143 | 2B01-2010 |
24 | 2011C/45 | 64 | I109M050M | 104 | 保大麦13号 | 144 | Z034Q016R |
25 | 2011C/46 | 65 | I090M066M | 105 | 保大麦15号 | 145 | Z171U038V |
26 | P14-7 | 66 | P00-1 | 106 | 云饲麦1号 | 146 | BARI210 |
27 | P14-9 | 67 | P01-2 | 107 | 云饲麦2号 | 147 | BARI282 |
28 | P14-11 | 68 | P01-4 | 108 | 云饲麦3号 | 148 | 大单18 |
29 | P14-12 | 69 | P02-3 | 109 | 新引D5 | 149 | 大单19 |
30 | P14-16 | 70 | P02-5 | 110 | 新引D10 | 150 | 2010C/12 |
31 | P14-20 | 71 | 11PJ-089 | 111 | 甘啤7号 | 151 | 2015C/27 |
32 | P14-21 | 72 | Jan-96 | 112 | 龙18F6-1309 | 152 | 新农2016/3 |
33 | P13-5 | 73 | 糯F2 | 113 | 龙18F6-1770 | 153 | 2014C/99 |
34 | P13-12 | 74 | 藏糯1号 | 114 | Poland | 154 | 2014C/75 |
35 | HARRINGTON | 75 | 大粒98-714(5) | 115 | TRADITION | 155 | 2014C/101 |
36 | XANADU | 76 | 六棱黑青稞 | 116 | CDC Rinty | 156 | 9810 |
37 | 2B10-4465 | 77 | 97啤鉴16 | 117 | CDC Fleet | 157 | nutans-106 |
38 | SCARLETT | 78 | 99啤单17 | 118 | Empress | ||
39 | Alexis | 79 | 94啤鉴107 | 119 | Kendall | ||
40 | Sampson | 80 | SD89-22 | 120 | MERIT |
表1 供试大麦种质资源材料
Table 1 Barley Germplasm Resources
编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name | 编号 Number | 名称 name |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 14鉴16 | 41 | 2B10-4062 | 81 | SD96-4 | 121 | golden promise |
2 | 14鉴23 | 42 | 来色衣 | 82 | 甘垦6号 | 122 | 黑引瑞 |
3 | 14鉴24 | 43 | 广麦1号 | 83 | 驻麦6号 | 123 | 大波28 |
4 | 14鉴25 | 44 | 2007C/18 | 84 | 16-11008 | 124 | 大波29 |
5 | 14鉴27 | 45 | ND14636 | 85 | 16-11006 | 125 | 大波31 |
6 | 14鉴30 | 46 | ND15486 | 86 | 16-11002 | 126 | 大波32 |
7 | 14鉴32 | 47 | ND11231-11 | 87 | CONRAD | 127 | 大波33 |
8 | 14鉴33 | 48 | ND4994-16 | 88 | 新引D9 | 128 | 大波34 |
9 | 14鉴34 | 49 | 98-413 | 89 | 贝赖勒斯 | 129 | 大波35 |
10 | HF05-1-11 | 50 | 98-422 | 90 | 保大麦16号 | 130 | 大波37 |
11 | 14鉴42 | 51 | 02系942 | 91 | 02系948 | 131 | 02系1236 |
12 | 14鉴43 | 52 | 甘垦啤0520 | 92 | 龙啤麦1号 | 132 | ND12567 |
13 | 14鉴45 | 53 | 02系1146 | 93 | 龙啤麦2号 | 133 | ND13299 |
14 | 2B10-4511 | 54 | 02系1134 | 94 | 龙啤麦3号 | 134 | 2B98-5754-c |
15 | 2B10-4301 | 55 | 垦啤6号 | 95 | 龙啤麦4号 | 135 | 2B98-5754-d |
16 | 13鉴9 | 56 | 垦啤7号 | 96 | 蒙啤麦1号 | 136 | 2B99-2657 |
17 | 13鉴24 | 57 | 甘啤1号 | 97 | 蒙啤麦2号 | 137 | 2B00-0089 |
18 | 13鉴39 | 58 | 甘啤3号 | 98 | 蒙啤麦3号 | 138 | 2B00-0140 |
19 | 13鉴42 | 59 | 新啤1号 | 99 | 云饲麦4号 | 139 | 2B00-0414 |
20 | 13鉴57 | 60 | 新啤2号 | 100 | 云饲麦7号 | 140 | 2B00-0794 |
21 | 甘啤6号 | 61 | 新引D5 | 101 | 云饲麦8号 | 141 | 2B01-1884 |
22 | 2013WJ/3 | 62 | 新引D7 | 102 | 云靖麦2号 | 142 | 2B01-1986 |
23 | 2013WJ/8 | 63 | 甘垦啤0215 | 103 | 保大麦12号 | 143 | 2B01-2010 |
24 | 2011C/45 | 64 | I109M050M | 104 | 保大麦13号 | 144 | Z034Q016R |
25 | 2011C/46 | 65 | I090M066M | 105 | 保大麦15号 | 145 | Z171U038V |
26 | P14-7 | 66 | P00-1 | 106 | 云饲麦1号 | 146 | BARI210 |
27 | P14-9 | 67 | P01-2 | 107 | 云饲麦2号 | 147 | BARI282 |
28 | P14-11 | 68 | P01-4 | 108 | 云饲麦3号 | 148 | 大单18 |
29 | P14-12 | 69 | P02-3 | 109 | 新引D5 | 149 | 大单19 |
30 | P14-16 | 70 | P02-5 | 110 | 新引D10 | 150 | 2010C/12 |
31 | P14-20 | 71 | 11PJ-089 | 111 | 甘啤7号 | 151 | 2015C/27 |
32 | P14-21 | 72 | Jan-96 | 112 | 龙18F6-1309 | 152 | 新农2016/3 |
33 | P13-5 | 73 | 糯F2 | 113 | 龙18F6-1770 | 153 | 2014C/99 |
34 | P13-12 | 74 | 藏糯1号 | 114 | Poland | 154 | 2014C/75 |
35 | HARRINGTON | 75 | 大粒98-714(5) | 115 | TRADITION | 155 | 2014C/101 |
36 | XANADU | 76 | 六棱黑青稞 | 116 | CDC Rinty | 156 | 9810 |
37 | 2B10-4465 | 77 | 97啤鉴16 | 117 | CDC Fleet | 157 | nutans-106 |
38 | SCARLETT | 78 | 99啤单17 | 118 | Empress | ||
39 | Alexis | 79 | 94啤鉴107 | 119 | Kendall | ||
40 | Sampson | 80 | SD89-22 | 120 | MERIT |
性状 Character | 遗传多样性 指数(H') Genetic diversity index | 频率分布 Frequency distribution | ||
---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | ||
幼苗生长习性 Seedling growth habit | 0.45 | 0.88 | 0.08 | 0.04 |
株型 Plant type | 0.64 | 0.67 | 0.33 | |
棱型 Prism | 0.33 | 0.90 | 0.10 | |
穗密度 Spike density | 0.24 | 0.94 | 0.06 | |
穗姿 Posture of spike | 0.65 | 0.17 | 0.77 | 0.05 |
带壳性 Shell-bearing nature of spikes | 0.18 | 0.96 | 0.04 |
表2 8个质量性状的遗传多样性
Table 2 Analysis on the 8 quality characters genetic diversity
性状 Character | 遗传多样性 指数(H') Genetic diversity index | 频率分布 Frequency distribution | ||
---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | ||
幼苗生长习性 Seedling growth habit | 0.45 | 0.88 | 0.08 | 0.04 |
株型 Plant type | 0.64 | 0.67 | 0.33 | |
棱型 Prism | 0.33 | 0.90 | 0.10 | |
穗密度 Spike density | 0.24 | 0.94 | 0.06 | |
穗姿 Posture of spike | 0.65 | 0.17 | 0.77 | 0.05 |
带壳性 Shell-bearing nature of spikes | 0.18 | 0.96 | 0.04 |
性状 Traits | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Coefficient of variation (%) | 遗传多样性 指数(H') Genetic diversity index |
---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 108.00 | 55.00 | 53.00 | 75.90 | 7.97 | 10.50 | 2.04 |
单株穗数Pericles per plant | 6.20 | 4.00 | 2.20 | 4.96 | 0.40 | 8.13 | 2.03 |
穗长Spike length (cm) | 10.80 | 3.50 | 7.30 | 8.25 | 1.28 | 15.49 | 1.93 |
每穗粒数Grains per spike | 59.00 | 18.20 | 40.80 | 28.23 | 6.97 | 24.69 | 1.37 |
千粒重 Thousand grain weight(g) | 61.83 | 36.24 | 25.59 | 52.87 | 4.13 | 7.81 | 1.98 |
粒长Grain length(mm) | 10.56 | 6.91 | 3.65 | 9.06 | 0.49 | 5.42 | 1.90 |
粒宽Grain width (mm) | 3.99 | 3.15 | 0.84 | 3.73 | 0.15 | 4.07 | 1.95 |
粒长/粒宽 Grain length/grain width | 3.07 | 2.10 | 0.97 | 2.46 | 0.16 | 6.57 | 1.91 |
表3 11个质量性状的遗传变异
Table 3 Genetic variation analysis of 11 quality traits
性状 Traits | 最大值 Maximum | 最小值 Minimum | 极差 range | 平均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 变异系数 Coefficient of variation (%) | 遗传多样性 指数(H') Genetic diversity index |
---|---|---|---|---|---|---|---|
株高Plant height(cm) | 108.00 | 55.00 | 53.00 | 75.90 | 7.97 | 10.50 | 2.04 |
单株穗数Pericles per plant | 6.20 | 4.00 | 2.20 | 4.96 | 0.40 | 8.13 | 2.03 |
穗长Spike length (cm) | 10.80 | 3.50 | 7.30 | 8.25 | 1.28 | 15.49 | 1.93 |
每穗粒数Grains per spike | 59.00 | 18.20 | 40.80 | 28.23 | 6.97 | 24.69 | 1.37 |
千粒重 Thousand grain weight(g) | 61.83 | 36.24 | 25.59 | 52.87 | 4.13 | 7.81 | 1.98 |
粒长Grain length(mm) | 10.56 | 6.91 | 3.65 | 9.06 | 0.49 | 5.42 | 1.90 |
粒宽Grain width (mm) | 3.99 | 3.15 | 0.84 | 3.73 | 0.15 | 4.07 | 1.95 |
粒长/粒宽 Grain length/grain width | 3.07 | 2.10 | 0.97 | 2.46 | 0.16 | 6.57 | 1.91 |
性状 Traits | 相关系数Correlation coefficient | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
株高 Plant height | 单株穗数 Pericles per plant | 穗长 Spike length | 每穗粒数 Grains per spike | 千粒重 Thousand grain weight | 粒长 Grain length | 粒宽 Grain width | |
单株穗数Pericles per plant | 0.039 | ||||||
穗长Spike length | 0.294** | 0.071 | |||||
每穗粒数Grains per spike | -0.086 | -0.293** | -0.270** | ||||
千粒重 Thousand grain weight | -0.101 | 0.044 | 0.061 | -0.502** | |||
粒长Grain length | -0.195* | -0.15 | -0.256** | 0.166* | 0.461** | ||
粒宽Grain width | -0.007 | 0.077 | 0.195* | -0.532** | 0.788** | 0.185* | |
粒长/粒宽 Grain length/grain width | -0.171* | -0.179* | -0.375** | 0.528** | -0.105 | 0.771** | -0.473** |
表4 供试材料数量性状间的相关性
Table 4 Correlation analysis between quantitative traits of test materials
性状 Traits | 相关系数Correlation coefficient | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
株高 Plant height | 单株穗数 Pericles per plant | 穗长 Spike length | 每穗粒数 Grains per spike | 千粒重 Thousand grain weight | 粒长 Grain length | 粒宽 Grain width | |
单株穗数Pericles per plant | 0.039 | ||||||
穗长Spike length | 0.294** | 0.071 | |||||
每穗粒数Grains per spike | -0.086 | -0.293** | -0.270** | ||||
千粒重 Thousand grain weight | -0.101 | 0.044 | 0.061 | -0.502** | |||
粒长Grain length | -0.195* | -0.15 | -0.256** | 0.166* | 0.461** | ||
粒宽Grain width | -0.007 | 0.077 | 0.195* | -0.532** | 0.788** | 0.185* | |
粒长/粒宽 Grain length/grain width | -0.171* | -0.179* | -0.375** | 0.528** | -0.105 | 0.771** | -0.473** |
性状 Traits | 因子1 Factor 1 | 因子2 Factor 1 | 因子3 Factor 1 |
---|---|---|---|
株高 Plant height | 0.217 | -0.378 | 0.645 |
单株穗数 Pericles per plant | 0.325 | -0.126 | -0.560 |
穗长Spike length | 0.508 | -0.301 | 0.479 |
每穗粒数 Grains per spike | -0.818 | -0.124 | 0.147 |
千粒重 Thousand grain weight | 0.556 | 0.774 | 0.077 |
粒长Grain length | -0.336 | 0.870 | 0.208 |
粒宽Grain width | 0.760 | 0.518 | 0.071 |
粒长/粒宽 Grain length/ grain width | -0.806 | 0.442 | 0.133 |
特征值Eigenvalues | 2.730 | 2.084 | 1.054 |
贡献率Contribution rate (%) | 34.127 | 26.053 | 13.171 |
累计贡献率Cumulative contribution rate (%) | 34.127 | 60.180 | 73.351 |
表5 供试材料数量性状的主成分比较
Table 5 Principal component analysis of quantitative traits of test materials
性状 Traits | 因子1 Factor 1 | 因子2 Factor 1 | 因子3 Factor 1 |
---|---|---|---|
株高 Plant height | 0.217 | -0.378 | 0.645 |
单株穗数 Pericles per plant | 0.325 | -0.126 | -0.560 |
穗长Spike length | 0.508 | -0.301 | 0.479 |
每穗粒数 Grains per spike | -0.818 | -0.124 | 0.147 |
千粒重 Thousand grain weight | 0.556 | 0.774 | 0.077 |
粒长Grain length | -0.336 | 0.870 | 0.208 |
粒宽Grain width | 0.760 | 0.518 | 0.071 |
粒长/粒宽 Grain length/ grain width | -0.806 | 0.442 | 0.133 |
特征值Eigenvalues | 2.730 | 2.084 | 1.054 |
贡献率Contribution rate (%) | 34.127 | 26.053 | 13.171 |
累计贡献率Cumulative contribution rate (%) | 34.127 | 60.180 | 73.351 |
类群 Group | 株高 Plant height | 单株穗数 Pericles per plant | 穗长 Spike length | 每穗粒数 Grains per spike | 千粒重 Thousand grain weight | 粒长 Grain length | 粒宽 Grain width | 粒长/粒宽 Grain length/ grain width |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | 79.71 | 4.98 | 8.27 | 26.42 | 53.52 | 9.05 | 3.76 | 2.43 |
Ⅱ | 69.02 | 4.98 | 8.33 | 27.11 | 53.33 | 9.11 | 3.74 | 2.46 |
Ⅲ | 91.50 | 5.08 | 8.93 | 26.72 | 52.86 | 8.87 | 3.73 | 2.40 |
Ⅳ | 73.56 | 4.56 | 6.69 | 52.64 | 44.39 | 9.09 | 3.41 | 2.70 |
表6 供试大麦3种类群材料8个数量性状的平均值差异比较
Table 6 Comparison of the average difference of 8 quantitative traits of the 3 types of barley materials
类群 Group | 株高 Plant height | 单株穗数 Pericles per plant | 穗长 Spike length | 每穗粒数 Grains per spike | 千粒重 Thousand grain weight | 粒长 Grain length | 粒宽 Grain width | 粒长/粒宽 Grain length/ grain width |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | 79.71 | 4.98 | 8.27 | 26.42 | 53.52 | 9.05 | 3.76 | 2.43 |
Ⅱ | 69.02 | 4.98 | 8.33 | 27.11 | 53.33 | 9.11 | 3.74 | 2.46 |
Ⅲ | 91.50 | 5.08 | 8.93 | 26.72 | 52.86 | 8.87 | 3.73 | 2.40 |
Ⅳ | 73.56 | 4.56 | 6.69 | 52.64 | 44.39 | 9.09 | 3.41 | 2.70 |
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