西藏油菜地方種質資源主要農藝性狀分析與評價

黃海皎

（西藏自治區農牧科學院農業研究所，拉薩 850000）

農作物種質資源是品種選育的基礎，具有重要的經濟、生態和科學研究價值，是保障國家糧食安全的戰略性資源[1]。油菜是世界第三和中國第一大油料作物，據聯合國糧農組織統計，2017 年世界油菜收獲面積達3474 萬hm2，總產量達7624 萬t，僅次于油棕、大豆[2]。油菜在西藏具有悠久的栽培歷史，也是西藏自治區唯一的大宗油料作物，具有油用、菜用、花用、飼用、肥用、蜜用和藥用等多種功能[3]。近年來，王建林[4]提出西藏高原是世界油菜的起源中心之一，并在西藏高原發現數十處野生油菜群落。西藏地處青藏高原，土地遼闊，海拔差異極大，農業生態環境復雜，種質資源豐富。本研究以52 份西藏地方品種資源為研究對象，以12 個主要農藝性狀為切入點，運用SPSS25 統計軟件分析農藝性狀的遺傳多樣性，以期為地方油菜種質資源研究、利用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料52 份供試材料均為西藏自治區農牧科學院農業研究所品質資源室在全區各地市收集的，其中拉薩6 份、山南13 份、日喀則20 份、林芝2份、昌都6 份、那曲4 份、阿里1 份，具體詳見表1。

表1 供試材料主要信息表

1.2 試驗方法2020-2022 年2 年度將在各地市收集的52 份材料種植在西藏自治區農牧科學院農業研究所4 號試驗地。4 月15 日播種。試驗采用隨機區組設計，小區面積10m2，3 次重復。田間管理與大田相同。參照《油菜種質資源描述規范和數據標準》，對供試材料的農藝性狀進行觀測并做好田間記錄，成熟后對每份供試材料隨機取樣10 株進行考種。

1.3 數據處理利用Excel2016 對試驗數據進行整理歸納，并利用SPSS25 對整理的數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 主要農藝性狀變化情況對52 份西藏油菜地方種質資源的12 個農藝性狀進行了整理與統計分析，從表2 可以看出，供試材料間存在很大的差異，表明各農藝性狀具有豐富的遺傳多樣性。各農藝性狀的變異系數在11%～76%之間，從大到小依次是單株產量＞全株有效角果數＞千粒重＞角果寬度＞著果密度（10cm 有效角果數）=每角果粒數＞一次分枝數＞主軸有效角果數＞株高＞主軸有效長度＞角果長度＞生育期。油菜產量是由角果總數、每角果粒數和粒重3 個因素組成的，在不降低每角果粒數、粒重的情況下，爭取單位面積較多的角果數是提高油菜產量的關鍵。從各農藝性狀的變異系數來看，全株有效角果數、千粒重、著果密度和每角果粒數均存在豐富的多樣性，在油菜育種中可以適當利用優異的地方種質資源來提高油菜單產。變異系數最小的是生育期，這可能和西藏長期的種植習慣（青稞油菜混播）有關，也是長期自然選擇的結果。

表2 主要農藝性狀的變化情況

2.2 主要農藝性狀的主成分分析對52 份供試材料的12 個農藝性狀進行主成分分析，提取特征根大于1 的前4 個主成分，結果表明（表3）前4 個主成分的累計貢獻率為74.989%。第1 主成分的特征值是4.446，貢獻率為37.049%，在主成分1 的特征向量中，載荷較高的農藝性狀有單株產量、角果寬度、全株有效角果數、生育期，特征向量值分別為0.895、0.778、0.775、0.774，說明全生育期天數與單株產量密切相關。第2 主成分的特征值是1.952，貢獻率為16.265%，在主成分2 的特征向量中，載荷較高的農藝性狀有主軸有效長度、主軸有效角果數、株高，特征向量值分別為0.782、0.633、0.430，說明隨著株高的增加，主軸有效長度和主軸有效角果數也會隨之增加。第3 主成分的特征值是1.422，貢獻率為11.848%，在主成分3 的特征向量中，載荷較高的農藝性狀是每角果粒數和角果長度，特征向量值分別為0.757 和0.646。第4 主成分的特征值是1.179，貢獻率為9.827%，在主成分4 的特征向量中，載荷較高且為正的農藝性狀是每角果粒數，特征向量值為0.454，載荷較高、值為負的農藝性狀是株高，特征向量值為-0.635，株高增高，有效分枝高度也隨之增加，每角果粒數相應減少，間接影響單株產量。

表3 主要農藝性狀的主成分分析

2.3 主要農藝性狀聚類分析對52 份西藏地方油菜種質資源的12 個農藝性狀進行了系統聚類，以歐式距離為遺傳距離，聚類方法采用組間聯接法，在遺傳距離為10 處將供試材料分為3 類（圖1），其中第I 類群包含31 份資源材料，第II 類群包含14 份資源材料，第III 類群僅有7 份資源材料，3 個類群特征見表4。

表4 西藏油菜地方種質資源主要農藝性狀基本情況

圖1 西藏地方油菜種質資源的聚類圖

第I 類群的31 份材料包括20 份白菜型地方資源，2 份芥菜型地方資源，9 份甘藍型地方資源，其中20 份白菜型地方資源來源于拉薩、山南、日喀則、那曲、阿里，3 份芥菜型地方資源來源于山南、拉薩，9 份甘藍型地方資源來源于山南、日喀則、林芝。主要特征是生育期短，株高較矮，一次分枝數少，主軸有效角果數、全株有效角果數少，角果長度長，千粒重小。

第II 類群的14 份材料包括6 份白菜型地方資源，2 份芥菜型地方資源，6 份甘藍型地方資源，其中6 份白菜型地方資源來源于山南、日喀則，2 份芥菜型地方資源來源于昌都、日喀則，6 份甘藍型地方資源來源于日喀則、山南、昌都。主要特征是株高矮，生育期較長，主軸有效角果數、全株有效角果數、每角果粒數較多，各農藝性狀表現比較均勻。

第III 類群的7 份材料包括2 份芥菜型地方資源，5 份甘藍型地方資源，其中2 份芥菜型地方資源來源于山南、日喀則，5 份甘藍型地方資源來源于山南、昌都。主要特征是生育期長，株高高，主軸有效角果數、全株有效角果數、每角果粒數多，千粒重高，單株產量高，屬于高稈多角果型的高產資源材料，在今后的油菜育種中可以多加利用。

3 結果與討論

遺傳育種工作離不開寶貴的種質資源，豐富的種質資源能有效解決育種親本日漸狹窄的問題[5]，充分挖掘和利用油菜種質資源中的優異性狀及基因是培育油菜新品種的基礎和關鍵[6]，對促進西藏油菜產業持續發展具有重要意義，而對地方種質資源進行精準鑒定和評價是種質資源利用的前提和基礎[7]。本研究對“第三次全國農作物種質資源普查與收集行動”和“第二次青藏高原綜合科學考察研究”項目收集到的油菜種質地方資源進行了主要農藝性狀的鑒定與評價。經過田間觀察，油菜的生育期在100d 左右，絕大部分地方資源為白菜型，這與前人研究的“西藏在白菜型和芥菜型油菜起源中心上的地位上”[8-9]的結論一致。從52 份油菜地方種質資源的12 個主要農藝性狀變異情況來看，油菜地方品種間存在著豐富的變異，變異系數在11%～76%之間，其中單株產量的變異系數最高，為76%，其他與產量相關的性狀如全株有效角果數、千粒重等的變異系數也較高，說明西藏油菜地方資源在產量性狀上具有很大的遺傳改良空間，可以為新品種的選育提供豐富的資源。在聚類分析時，52 份油菜資源被劃分為3 大類型，但是相同的類型并沒有被劃分到相同的類群。這有可能是因為利用多個性狀進行聚類時，某些性狀的差異可能會被另一些性狀的差異所掩蓋，導致出現部分組間差異模糊情況[5，10]。此外，52 份油菜資源也并未完全按照地區聚成一類，這可能是由西藏生態氣候復雜多變，各地間有引種、換種、串種的現象造成的。