對蔓生扁莢菜豆主要農藝性狀與總產量的遺傳相關性分析農科論文
摘要:對14份扁莢菜豆資源的9個主要農藝性狀與產量的遺傳相關性進行了分析,結果表明:總產量與單花序結莢數呈極顯著正相關,與嫩莢長、嫩莢寬和節間數呈顯著相關,與抗根腐病等級呈顯著負相關。正相關性由大到小依次排列為:單花序結莢數>嫩莢長>節間數>嫩莢寬。結合育種實踐,總結了選育豐產性扁莢菜豆新品種的方法,為提高育種效率,縮短育種周期提供參考依據。
關鍵詞:蔓生扁莢菜豆;農藝性狀;產量;遺傳相關性分析
菜豆(Phaseolus vulgaris L.)屬豆科(Leguminosae)菜豆屬(Phaseolus)菜豆種,在中國已有500多年的栽培歷史[1]。菜豆在中國栽培面積很大,栽培范圍十分廣泛。據聯合國糧食與農業組織2009年的統計,中國粒用菜豆栽培面積為954 839 hm2,莢用菜豆總栽培面積為243 030 hm2。其中莢用菜豆產量位居世界第一。
隨著中國人民生活水平的不斷提高,市場對菜豆類型的需求日趨多樣化。其中扁莢類型的菜豆,由于其具有外形美觀、莢色鮮艷和品質脆嫩等特點,不僅在市場上暢銷,而且售價也比其他類型菜豆高。因此,最近幾年山東、云南、河北省等地區的大型蔬菜種植基地中扁莢菜豆的種植面積呈逐年上升的趨勢。但扁莢類型菜豆在生產實踐中存在產量偏低和畸形莢較多的情況。這些問題嚴重影響了菜農們的實際收入。目前菜農們迫切需要豐產性好的新品種。然而,扁莢菜豆存在新品種選育效率較低的問題。究其原因是在育種過程中,需要考察的農藝性狀較多,不能有針對性地選擇與產量關系緊密的主要農藝性狀,使選擇效率大大降低。
為了解決上述問題,本研究利用目前通用的SPSS 11.5軟件,梳理了扁莢菜豆主要農藝性狀與產量的遺傳相關性,明確了在豐產性選育時需首要考察的農藝性狀,并結合育種實踐總結了一套新品種選育的方法,解決了選育過程中存在的憑經驗和針對性不強等問題,提高了選育效率,為縮短育種周期奠定基礎。
1 材料和方法
1.1 材料
通過引種、試種選出了14份扁莢資源,分別為:C-44、C09-35、C09-36、C09-37、C09-38、C09-39、C09-40、C10-22、C10-9、C09-8、C-253、C-256、C-258、C08-7。其中C08-7和C-44為對照。
1.2 方 法
1.2.1 試驗地點和試驗設計本試驗于2010年4─6月在天津科潤蔬菜研究所內試驗露地中進行。小區面積為8.4 m2(1.2 m×7 m),3次重復。2010年4月6日于露地直播,株行距為25 cm×50 cm。田間管理按照常規進行。每處理隨機選取5個單株做好標記,作為農藝性狀調查的樣本,樣本總數為15株。以單株為單位,測定節間數、始花節位、分枝數、花枝長、單花序花數、單花序結莢數、嫩莢長、嫩莢寬和田間自然根腐病抗性等級等9個主要的農藝性狀。
1.2.2各調查項目的測量方法 節間數、始花節位、分枝數、花枝長、單花序花數、單花序結莢數、嫩莢長、嫩莢寬等8個主要農藝性狀的調查方法,按照菜豆種質資源描述規范進行。“抗根腐病等級”的調查方法按照王曉鳴等的方法進行。為了便于使用軟件分析,我們將百分數表示的等級轉化為數字表示,并且將比較寬泛的范圍細分:1~2為抗病(R);3~4為中間類型(I);5~6為感病(S)。其中,1表示植株死亡率≤15%,高抗;2表示植株死亡率15%~30%,抗病;3表示植株死亡率30%且≤50%,中抗;4表示植株死亡率50%且70%,中感;5表示植株死亡率70%~80%,感病;6表示植株死亡率80%,高感。
1.2.3 數據分析方法研究方法采用遺傳相關性分析,數據分析使用SPSS 11.5軟件完成。
2 結果與分析
1 扁莢菜豆各品種農藝性狀
在栽培過程中,對14份資源的9個主要農藝性狀進行調查,得到各性狀的平均值見表1。通過田間自然抗病性調查,發現8份資源田間抗病等級為1,表現為高抗根腐病;4份資源表現為抗病;1份資源表現為中抗,1份資源表現為中感。綜合嫩莢的商品性狀(嫩莢長和嫩莢寬)、抗病性和產量,對這14份材料進行了評價,結果認為:C-256、C-253和C10-9的綜合性狀最好。
2.2 各主要農藝性狀與產量的遺傳相關性分析
如表2所示,總產量與單花序結莢數呈極顯著正相關,與嫩莢長、嫩莢寬和節間數呈顯著相關,正相關性由大到小依次排列為:單花序結莢數>嫩莢長>節間數>嫩莢寬。與抗根腐病等級呈顯著負相關,即抗病級別越低,抗病性越強,產量越高。
各農藝性狀之間呈極顯著正相關的,按照相關的緊密程度由大到小依次排列為:始花節位與抗根腐病等級>嫩莢長與嫩莢寬>嫩莢長與單花序結莢數>節間數與單花序結莢數。
3 討論
迄今為止,許多研究者對玉米、辣椒和水稻等許多作物的總產量與農藝性狀相關性進行了研究[5-7],但針對菜豆的研究較少,只有張運峰等和胡國富等進行了相關研究。本研究通過試驗發現,總產量主要與5個農藝性狀呈現顯著相關,其中,與單花序結莢數、嫩莢長、嫩莢寬和節間數等4個性狀呈正相關,與抗根腐病等級呈負相關。此結論與胡國富等研究結論基本一致。本研究首次發現單花序結莢數和節間數兩個性狀與產量有關,分析原因認為,此兩性狀均與單株結莢數量有關。扁莢菜豆結莢習性一般為,自始花節位開始,上面每個節位均會伸出花枝并結莢。因此,節間數越多,表明節數和花枝數就越多,最后是結莢數增多,進而總產量增高。通過各性狀之間的相關分析,發現有4組性狀之間有較強的相關性,并且這些性狀正好與總產量也有較密切的相關性。以上的結果提示我們,在選育扁莢菜豆的工作中,不僅要注重選擇與產量相關性高的性狀,而且還要注意各性狀之間的協調發展,不能片面追求單一性狀的提高。此結論與秦貴文等的研究結果一致。
綜上所述,結合我們的育種實踐認為,要提高扁莢菜豆的產量不僅要注意品種性狀協調的整體功能,還要關注其性狀與特定生產條件的契合程度,在某一生產、生態條件下,每一目標性狀都有其特定的度,在品種選育中,要按照產量增長規律進行選擇,不要孤立地強調某一個性狀而不兼顧其他性狀。
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