張家口綠豆地方品種形態多樣性分析

任紅曉，高運青，姜翠棉，尚啟兵，李姝彤，徐東旭

(1.石家莊市藁城區農業技術推廣中心，河北 藁城 052160；2.張家口市農業科學院，河北 張家口 075000)

綠豆屬于豆科豇豆屬，是我國較好的出口創匯作物[1]。近年來，隨著種植產業結構的調整，綠豆的種植面積逐漸增加[2]。河北省春綠豆主要集中種植在張家口的陽原、蔚縣、宣化、涿鹿等縣區的旱地和瘠薄地[3]。張家口鸚哥綠豆是我國四大名優綠豆之一，在國際市場上久享盛譽。因此，加強張家口綠豆地方品種的搜集、研究和品種改良意義重大。高運青等[3]、王成等[4]已進行了綠豆農藝性狀的相關研究，但針對張家口本地品種的研究較少。本研究通過分析69份張家口本地綠豆的主要形態性狀，了解張家口市各綠豆主產區品種的主要特征特性，為地方品種的合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料共69份，來源于張家口市及各縣，其中，張家口市3份，懷來縣10份，尚義縣3份，蔚縣17份，宣化縣2份，陽原縣25份，涿鹿縣9份。

試驗材料于2015年和2016年種植于河北省張家口市農業科學院沙嶺子試驗基地。試驗采取隨機區組排列，每個品種設置3次重復，小區面積10 m2，4行，80株。

1.2 數據測定

質量性狀和數量性狀標準化及調查項目[5]參照《綠豆種質資源描述規范和數據標準》[6]執行。

2 結果與分析

2.1綠豆地方品種主要性狀形態多樣性分析

由表1可看出，11個質量性狀中結莢習性的變異系數最高(31.80%)，其次為幼莢色(28.90%)和幼莖色(12.12%)；形態多樣性指數中結莢習性最高(0.44)，其次為幼莢色(0.36)和幼莖色(0.22)。而花蕾色、花色、葉脈色、小葉基部色、粒色及種皮光澤的遺傳比較單一。9個數量性狀中單株莢數的變異系數最高(53.51%)，其次是株高(35.47%)和單株產量(21.09%)；形態多樣性指數中單株產量最高(2.03)，其次為主莖節數(2.02)和莢長(2.00)。而生育日數的變異系數(1.99%)和遺傳多樣性指數(1.58)均最低。20個性狀從總體上分析，單株莢數的變異系數最高；單株產量遺傳多樣性指數最高。質量性狀的變異系數(7.92%)和形態多樣性指數(0.12)低于數量性狀的20.85%和1.90。

表1 性狀變異參數

2.2 不同地區綠豆品種遺傳距離、遺傳一致度

姜偉等[7]、宮慧慧等[8]研究發現，遺傳距離和遺傳一致度能反映親緣關系的遠近。由表2得知，參試品種的遺傳一致度變幅為0.55～0.94。蔚縣和涿鹿的綠豆品種遺傳一致度最高，遺傳關系最近，其次為懷來和蔚縣品種，遺傳關系相對較近; 張家口市和宣化的遺傳一致度較低，其親緣關系相對較遠。

2.3 聚類分析

在PopgeneShanon index 32軟件中進行聚類分析，將69份張家口地方綠豆分為4大組群。組群Ⅰ為張家口市的綠豆品種，其特點為株高較高，單莢粒數、莢粒數較多，長莢，大粒；組群Ⅱ包括懷來、蔚縣、陽原和涿鹿的綠豆品種，該組群資源的特點是主莖分枝和節數較少，百粒重較大；尚義和宣化綠豆品種各為一組群，尚義綠豆品種屬于張家口壩上地區，生育日期短，有限結莢習性、單株莢數和莢粒數較少；宣化的品種株高較高，長莢、多莢等優點，與其他地區遺傳差異明顯，單獨分為一組。另外，還可以看出張家口南部地區的涿鹿、陽原、蔚縣、懷來四縣先和北部地區尚義的品種聚在一起，而后才與中部的張家口和宣化品種聚在一起(圖1)。

表2 群體間遺傳距離及遺傳一致性

圖1 7個群體形態性狀聚類

3 討 論

通過對69份供試材料進行分析可看出，數量性狀的變異系數和形態多樣性指數高于質量性狀，可能是綠豆品種長時間的栽培種植及張家口內各地區間相互引種，造成質量性狀形態多樣性指數較低。數量性狀中單株產量的形態多樣性指數較高，表明張家口地方品種中數量性狀的形態多樣性比質量性狀更豐富，同時也說明張家口地方品種在今后的栽培中還具有較強的增產潛力。質量性狀中結莢習性、幼莢色和幼莖色的遺傳多樣性指數較高，說明其形態多樣性最為豐富。數量性狀中單株產量、主莖節數和莢長形態多樣性指數較高，表明這些性狀遺傳差異性較大。所有性狀中單株莢數的變異系數最高，但形態多樣性指數并不是最高，這與王成等[4]的研究結果一致。

親緣關系研究顯示，宣化和懷來綠豆品種親緣關系相對較遠，涿鹿和陽原親緣關系較近。這與周連第[9]的研究結果一致。聚類分析結果顯示，7個群體的綠豆品種可分為四大組群，張家口市品種為第Ⅰ組群; 懷來、蔚縣、陽原和涿鹿的品種為第Ⅱ組群；尚義和宣化為第Ⅲ組群和第Ⅳ組群。從地理來源上看，組群1由張家口市區位于張家口市中部；組群Ⅱ由張家口市南部品種構成；組群Ⅲ位于張家口西北部，屬于壩上冷涼區；組群Ⅳ位于張家口市中南部，可見，張家口綠豆品種分布和地理位置分區關系比較緊密，這與劉振興等[10]的研究結果一致。