全 文 ：第 34卷第 4期
2 0 1 1年 7月
河 北 农 业 大 学 学 报
JOURNA L OF AGRICULT URAL UNIVERS IT Y OF HEBEI
Vol.34 No.4
Jul .2 0 1 1
文章编号:1000-1573(2011)04-0001-04
唐山红小豆地方品种资源形态多样性研究
刘振兴 , 周桂梅 , 陈 健
＊ (河北省唐山市农业科学研究院 , 河北 唐山 063601)
摘要:以 66 份唐山红小豆为材料 ,研究唐山红小豆地方品种资源的形态多样性 , 结果表明:①唐山红小豆地方
品种生育期较长 ,为中晚熟品种 ,株型高大 、分枝较多 、单株结荚数多 、百粒重较大 ,产量性状较好;②各性状变异
系数的大小顺序为:主茎分枝数>单株结荚数>单株粒重>主茎节数>营养生长期>生殖生长期>百粒重>单
荚粒数>全生育期>株高>荚长;③唐山红小豆地方品种平均多样性指数为 1.959 , 具有较丰富的形态多样性;
④依据调查性状数据进行系统聚类 , 以欧式平均距离 0.674 为截距 , 可将 66 份唐山红小豆划分为 4 个类群 ,大
部分(46份)品种聚于第Ⅰ组群 , 其他品种分属于另 3 个组群 ,分组与地理来源没有明显的关系。
关 键 词:红小豆;地方品种;农艺性状;形态多样性
中图分类号:S521.04 文献标志码:A
The morphological diversity of adzuki bean landraces from Tangshan
LIU Zhen-xing , ZHOUGui-mei , CHEN Jian
(Tang shan Academy of Ag ricultural Sciences , Tang shan 063000 , China)
Abstract:The diversi ty study of 66 adzuki bean landraces f rom Tang shan indicates that , ①adzuki
bean landraces f rom Tang shan usually mature late , which feature long grow th period , high
height , many branches , many pods pe r plant , big 100-seed weight and satisfying yield;②the dif-
ferent morpho logical t rai ts f rom the most variant to the least a re number o f branches in main
stem , pods per plant , seed w eight pe r plant , number of burls , day s of vegetative grow th , day s of
reproductive stage , 100-seed weight , day s of g row th period , plant height and pod length;③the
ave rage of genetic dive rsity index is 1.959;④those accessions are separated into 4 g roups at the
euclidean distance value 0.674 according to the dendrogram.Most o f landraces(46 accessions)
were clustered into g roup Ⅰwhile the rest w ere classi fied into othe r 3 g roups.However , there is
no link betw een g roups and geographic o rig in.
Key words:adzuki bean;native variety ;germplasm resource;morpholo gical diversi ty
红小豆(Vigna angularis)起源于我国 ,广泛分
布于全国各地 ,主要集中在华北 、东北 、黄河 、长江中
下游地区 ,其种植面积 、总产量均居世界第一位[ 1] 。
中国有丰富的小豆种质资源 ,国家种质库已收藏 、保
存着 5 000余份的种质资源 ,我国在小豆种质资源
的保存研究上处于世界领先地位[ 2] 。但是 ,我国对
小豆育种及其应用基础研究工作相对滞后 , 培育和
推广的高产优质新品种甚少 , 特别是与早熟 、高产 、
大粒 、优质(种皮色艳 、化学品质优良等)有关的目
标性状较差 , 与社会需求不相适应[ 3] 。因此 ,鉴定
和评价小豆种质资源的形态多样性 ,对于合理利用
这些资源和开展小豆新品种选育具有重要的意义。
形态标记由于简单直观的特点 ,至今仍然是种
质资源研究的最基本的方法和途径 。胡家蓬 、金文
林 、濮绍京等对北方小豆地方品种进行了形态多样
性鉴定分析[ 4-7] ,佘跃辉 、田静 、刘长友分别对四川和
＊ 收稿日期:2011-2-20
基金项目:国家食用豆行业科研项目(nyhy zx07-017);国家食用豆产业技术体系建设(nycy tx-18).
作者简介:刘振兴(1972-), 男 ,河北省唐山人 ,副研究员 , 主要从事食用豆类资源研究与育种工作.
河 北 农 业 大 学 学 报 第 34卷
河北省的小豆地方品种进行了形态多样性研究 ,指
出我国小豆地方品种资源丰富 ,遗传多样性指数较
高 ,组群的划分呈现一定的地理相关性[ 8-11] 。我国
地形复杂 ,气候多变 ,势必造成某个区域小豆资源的
形态多样化 ,前人笼统地研究了我国小豆地方品种
遗传多样性 ,参试的材料来源分散 ,不能精确地反映
出某具体区域小豆品种的多样性。`唐山红 是我国
知名的小豆地方品种 ,资源丰富 ,利用该资源已培育
出多个高产优质红小豆新品种[ 12] ,作者曾对唐山红
小豆地方品种的农艺性状进行过鉴定与评价[ 13-14] ,但
是没能进一步进行形态多样性的分析。本研究是在
对唐山红小豆农艺性状鉴定分析的基础上 ,进行形态
多样性研究 ,具体地探讨我国地方名优小豆品种的遗
传多样性 ,旨在为合理利用种质资源 、预测小豆育种
潜力及其亲本选择和杂交组配提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验以 66份唐山红小豆为参试材料 ,它们分
别来源于唐山市的不同地区(玉田县 17 份 、遵化市
12份 、乐亭县 13份 、迁安市 8份 、迁西县 6份 、滦县
6份 、滦南县 4份)。
1.2 方法
试验于 2007—2008 年在唐山农科院试验地进
行 ,2年度均为夏播 ,由于试验中各材料的性状表现
趋势一致 ,试验分析数据采用 2 年试验结果的平均
值。试验采取随机区组设计 ,4行区 ,行长 5 m ,行距
0.5 m ,株距 13 cm。田间调查和室内考种方法参照程
须珍等主编的《小豆种质资源描述规范和数据标
准》[ 15] 。调查的主要性状指标有出苗期 、开花期 、成
熟期 、株高 、主茎分枝 、主茎节数 、荚长 、单株荚数 、单
荚粒数 、百粒重 、单株生产力等性状。
1.3 试验数据处理
对小豆形态多样性的非数值性状赋值后进行数
据分析 ,赋值情况参照王述民[ 16] 的方法。对数值性
状的基本分析采用原始数值数据 ,在计算多样性指
数时 ,采用数值性状的分级数据 ,即对数值性状进行
10级分类 ,1级
遗传多样性分析。其他各种性状的平均值 、标准差 、
变异系数参照刘大海等人主编的《SPPS15.0 统计
分析》[ 17] 。
2 结果与分析
2.1 形态性状的基本统计分析
对 66份唐山红小豆地方品种资源的 11个农艺
性状的基本统计分析结果(表 1)表明 ,不同材料之
间存在较大差异 ,不同的性状在不同材料间呈现出
不同程度的多样性 。其中变异较大的有:(1)主茎分
枝 ,平均为(6.1±2.68)个 ,最高达 9.2个 ,最小的为
3.4个 ,变异系数高达 43.93%;(2)单株结荚数 ,平
均为(48.2±15.19)个 ,最多的是 90.0个 ,最少的仅
为 24.1个 ,变异系数为 31.51%;(3)单株粒重 ,平
均为(30.3±9.49)g ,最大的为 60.2g ,最小的仅为
15.7 g ,变异系数为 31.32%;(4)主茎节数 ,平均为
(18.1±3.55)节 ,最大的达到 22.4节 ,最小仅为 13.0
节 ,变异系数为 19.61%;(5)营养生长期 ,平均为
(62.7±11.11)d ,最长的达 83.6 d ,最短的是 44.4 d ,
变异系数为 18.93%;(6)生殖生长期 ,平均为(43.6±
7.26)d ,最长 61.2 d ,最短的是 32.3 d ,变异系数为
18.33%;(7)百粒重 ,平均为(13.0±2.15)g ,最大的
为 20.9 g ,最小的仅为 9.3 g ,变异系数为 16.54%;
(8)单荚粒数 ,平均为(7.6±1.17)个 ,最大为 10.1
个 ,最小的仅为 5.8个 ,变异系数为 15.39%。全生
育期 、株高 、荚长的变异系数较小 ,均在 15%以下 。
表 1 唐山红小豆种质资源数量性状变异统计
Table 1 The statistic of character in azuki bean germplasm with variation
性状
Characte r
最大值
Max.
最小值
Min.
极差
Range
平均数
Average
标准差
Standard dev iation
变异系数/ %
CV
全生育期/ d 115.1 93.4 19.8 108.0 13.80 13.94
营养生长期/d 83.6 44.4 39.2 62.7 11.11 18.93
生殖生长期/d 61.2 32.3 28.9 43.6 7.26 18.33
株高/ cm 138.6 71.8 66.8 112.7 14.62 12.97
主茎分枝 9.2 3.4 5.8 6.1 2.68 43.93
主茎节数 22.4 13.0 9.4 18.1 3.55 19.61
单株荚数 90.0 24.1 65.9 48.2 15.19 31.51
荚长/ cm 9.0 7.2 1.8 7.8 0.80 10.26
单荚粒数 10.1 5.8 4.3 7.6 1.17 15.39
百粒重/g 20.9 9.3 11.6 13.0 2.15 16.54
单株粒重 60.2 15.7 44.5 30.3 9.49 31.32
2
第 4期 刘振兴等:唐山红小豆地方品种资源形态多样性研究
2.2 不同性状的形态多样性比较
依据唐山红小豆形态数据 ,计算出形态多样性
指数(见表 2)。
由上表 2 可以看出 ,9 个形态性状的平均多样
性指数为 1.959 ,且不同性状的多样性指数差异较
表 2 小豆形态性状多态性指数比较
Table 2 Sahannon-weaver′s information index based on
morphological characters for adzuki bean
形态性状
Character s
多样性指数(H′)
Sahannon-weaver
生育期 1.453
株高 2.293
分枝数 2.169
节数 1.864
荚数 1.892
荚长 2.115
粒数 1.841
百粒重 1.737
单株生产力 2.287
平均(H) 1.959
大 ,说明小豆间存在着较丰富的遗传变异 。但是 ,生
育期 、单荚粒数的多样性指数较低 ,其中生育期的多
样性指数最低为 1.453 ,可见唐山红小豆品种的生
育期 、单荚粒数间的遗传差异不大 。株高 、主茎节
数 、单株荚数 、分枝数 、荚长 、百粒重 、单株生产力多
样性指数较高 ,其中株高的多样性指数最高。
比较表 1 、2可以知 ,同一形态性状的变异系数
与多样性指数表现不完全一致 。株高 、荚长的变异
系数较低 ,而它们的多样性指数较高;主茎分枝的变
异系数最大 ,而它的多样性指数不是最高 。说明变
异系数和多样性指数在表达种质间遗传变异的指标
具有不同的内涵。
2.3 基于形态学唐山红小豆的聚类分析
根据唐山红小豆的形态鉴定数据进行聚类分
析 ,以欧式平均距离 0.674为截距 ,可将 66份唐山
红小豆划分为 4个类群(图 1)。4个类群主要性状
的统计结果见表 3。
图 1 唐山红小豆形态聚类
Flg.1 Dendrogram of cluster analysis bassed on morphological data
类群 Ⅰ由 46份唐山红小豆品种组成 ,包括玉田
13份 、遵化 9份 、乐亭 10份 、迁安 3 份 、迁西 5份 、
滦县 5份及滦南 1份 。这些品种具有`唐山红 的典
型性状 ,植株较高 、生育期较长;类群Ⅱ由 10个品种
组成 ,以欧式平均距离 0.653为截距时 ,又可分为 2
个亚类 ,第 1亚类共有 8个品种 ,其中玉田 3份 、遵
化 1份 、乐亭 1份 、迁安 2份 、滦县 1份;第 2亚类含
乐亭 1份 、迁安 1份共 2 份。类群 Ⅲ由遵化的 2个
品种组成 ,这 2 个品种单株生产最大 ,便是植株较
高 。类群Ⅳ含 8 份个品种 , 包括玉田 1 份 、乐亭
1份 、迁安 2份 、迁西 1份 、滦南 3份 ,这些材料株高
最低 ,但是荚长最长 ,百粒重也最大 ,用这些材料作
母本 ,可以培育出籽粒较大的材料。
3
河 北 农 业 大 学 学 报 第 34卷
表 3 4 个类群主要性状的统计结果
Table 3 The main characters of four groups classifled by morphological data
类群
Group
生育期
Grow th
period
株高/ cm
P lant
height
分枝数
Plant
branch
节数
Nodes of
main stem
荚数
Pods
pe r plant
荚长/ cm
Pod leng th
粒数
Seeds
per pod
百粒重/ g
100-seed
w eight
单株
生产力/ g
Yield pe r
plant
Ⅰ 108.0 122.0 5.9 17.1 44.8 7.9 7.5 12.7 26.4
Ⅱ 107.8 98.1 6.4 17.3 67.5 7.9 8.2 12.8 39.0
Ⅱ-1 107.4 102.0 6.4 17.4 64.9 8.0 8.0 12.8 37.3
Ⅱ-2 109.5 82.7 6.1 17.1 77.7 7.8 9.0 12.8 46.0
Ⅲ 106.0 133.3 7.6 18.9 89.5 7.4 6.5 12.3 56.2
Ⅳ 105.1 77.7 4.6 16.2 40.7 8.0 7.4 15.2 33.4
聚类结果表明 ,玉田 、遵化 、乐亭 、迁西 、滦县的
大部分品种聚在类群 Ⅰ ,这些品种生育期较长 、株型
高大 、产量性状好 ,具有`唐山红 的典型性状 。其他
各县的品种不规则地分散于其他组群 ,这些品种可
能是受当地小气候及栽培习惯的影响 ,而发生的自
然变异。值得一提的是 ,位于第 3组群的 2个遵化
品种 ,单株荚数和单株生产力的值最大 ,远远高于平
均值 ,值得保存与利用。
3 结论和讨论
本试验对 66 份唐山红小豆地方品种的主要农
艺性状进行鉴定分析 。结果表明 ,唐山红小豆地方
品种资源平均多样性指数高达 1.959 ,说明在地形
复杂 、气候多样化的唐山地区 ,小豆地方品种蕴含着
丰富的遗传变异 ,具有丰富的遗传多样性。生育期 、
单荚粒数的多样性指数较低 ,其中生育期的多样性
指数最低为 1.453 ,说明这些性状遗传差异性较小;
株高 、主茎节数 、单株荚数 、分枝数 、荚长 、百粒重 、单
株生产力多样性指数较高 ,其中株高的多样性指数
最高 ,达到了 2.293 ,说明唐山红小豆地方品种间植
株高度遗传差异大。本试验明确了唐山红小豆生育
期为中晚熟品种 ,株型高大 ,具有良好的产量性状 ,
其平均表现远远高于河南 、山东省的种质资源 ,这与
金文林[ 6] 、田静[ 10] 的研究结果一致 。
唐山红小豆籽粒中 ,大粒资源占 39.39%,中粒
资源占 57.58%,但根据市场及生产的需求 ,应加强大
粒类型品种的创新;在熟期的选择上 ,应根据当地的
生态特征和栽培管理水平 ,应以早熟为主 ,适当搭配
中晚熟品种。因此 ,对唐山红小豆种质资源改良过程
中 ,应着重对其籽粒大小 、早熟性进行改良创新。
依据形态性状的鉴定数据进行聚类分析 ,把 66
份唐山红小豆地方品种划分为 4个组群 ,组群的划
分与地理来源没有必然的联系 ,这与前人的研究不
一致[ 2 , 18-20] ,这可能与唐山的地域性相对较小 、地理
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