全 文 ：第 19 卷
第 4 期

Vol. 19
No. 4
草
地
学
报
ACTA AGRESTIA SINICA



2011 年
5 月

Jul.

2011
扁穗雀麦种质资源形态变异分析
郝
峰1, 2 , 徐
柱1* , 闫伟红1 , 李
平1, 刘
英3 , 扈延成4
( 1. 中国农业科学院草原研究所, 呼和浩特
010010; 2. 中国农业科学院研究生院, 北京
100018;
3. 内蒙古河套灌域排水事业管理局, 临河
015000; 4. 内蒙古赤峰市草原工作站, 赤峰
024000)
摘要:为了解不同草原生态区域扁穗雀麦( Bromus cathar ticus Vahl. )的形态变异及其亲缘关系, 对 17 份种质材料
的 27 个形态性状进行测定和分析。结果显示: 其形态遗传变异较高,变异系数范围在 9. 13% ~ 54. 76% 之间,变异
系数较大的性状有小穗数、分蘖数、分枝着生小穗数、叶片长、秆直径、分枝长和株高等; 变异系数较小的性状有穗
节数、小穗轴节间长、小穗长、外稃长、内稃长、叶舌长、内稃宽、花药长、第二颖脉数、外稃宽等。叶片宽、分枝长、穗
长、叶片长、秆直径、株高、小穗含小花数、小花数、小穗宽、花药长、小穗轴节间长等 11 个指标对总变异的贡献最
大。并对 27 个性状进行了分类和性状间相关性聚类研究 , 17 份材料聚类分析展示了不同材料间的亲缘关系。此
形态变异研究为深入研究种质资源及育种提供了科学依据。
关键词:扁穗雀麦; 变异;形态学; 主成分;聚类
中图分类号: S326



文献标识码: A




文章编号: 1007
0435( 2011) 04
0668
06
Morphological Variations Analysis of Bromus catharticus Germplasm
HAO Feng1, 2 , XU Zhu1* , YAN Wei
hong1 , L I Ping 1 , LIU Ying3 , HU Yan
cheng4
( 1. Gras sland Research Inst itute, CAAS, H uhh ot , Inner mong ol ia 010010, China;
2. Graduate school of CAAS, Beijing 100018, China;
3. H etao Drainage Management Department , Linh e, Inner mongolia 015000, China;
4. grassland w orkstation s in chifeng city, Chifeng, Inner mongolia 024000, China)
Abstract: Morpho logy analysis is an easy and pract ical method to under stand morpholog ical variat ion and
genet ic relat ionship of materials. Phenotype analy sis of 27 mo rpholo gical tr ait s show s that 17 Br omus tec

tor um Vahl. germplasm r esources f rom dif ferent g rassland ecolog y reg ions of China have signif icant g enetic
variat ions. Coeff icient of variation was 9. 13% ~ 54. 76%. There is bro ader v ar iat ion in spikelet number,
tiller number, spikelet number per branching , blade leng th, stalk diameter and branching length than oth

er morpholog ical t rait s among tested germplasm . T here is less variat ion in spikelet joint number, rachilla
internode length, spikelet length, lemma length, palea leng th, ligule length, palea breadth, anther length
and lemma br eadth among tested germplasm compared to o ther morpholog ical t rait s. Blade breadth,
branching length, blade length, stalk diameter, plant height, flor et number per spikelet , f loret number,
spikelet breadth, anther leng th and lemma br eadth w ere main factors of morpho logical variations. Cluster
analysis indicates that 17 germplasm resources w ere classif ied into four g roups according to the cor relat ion
of 27 mo rpholo gical characters. These results not only r eveal the genet ic relat ionship of tested mater ials
but also provide scient if ic basis for the further research o f germplasm resources and br eeding.
Keywords: Bromus cathart icus V ahl. ; Variation; Mo rpholo gy; Principal components; Cluster
收稿日期: 2010
12
16;修回日期: 2011
04
25
基金项目: 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 ( 中国农业科学院草原研究所 )
八种优异禾草种质资源评价研究

( 1610332011006) ;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(中国农业科学院草原研究所)
锡林郭勒典型草原生态生产功
能区评价与适应性管理模式研究
( 2010
Z
3) ;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(中国农业科学院草原研究所)
内
蒙古太仆寺旗典型草原放牧管理优化模式研究
( 1610332011019) ;中俄项目
优异作物基因资源收集、评价、利用与安全保存研
究- 中俄优异牧草遗传资源收集评价及其挖掘利用研究
( 2008DFR30200)资助
作者简介:郝峰( 1972
) ,男,内蒙古巴彦淖尔市人,博士研究生,主要从事牧草种质资源与育种研究, E
mail: h aofeng9480@ 163. com; * 通
讯作者 Auth or for correspondence, E
mail: yxuzhu@ yahoo. com
第 4期 郝
峰等:扁穗雀麦种质资源形态变异分析


扁穗雀麦 ( B romus cathar ti cus Vahl. )又名野
麦子、澳大利亚雀麦,属于禾本科( Gr am ineae)早熟
禾亚科( Pooideae)雀麦族( Bromeae Dumort )雀麦属
( Br omus L. ) ,细胞染色体 2n= 28, 42,是短期多年
生优质禾草[ 1~ 3]。须根发达,茎直立丛生, 叶片披针
形, 圆锥花序, 小穗极压扁。原产南美洲,各国广泛
引种, 模式标本采自南美秘鲁[ 1] 。在我国内蒙古、新
疆、青海、北京等地栽培, 多为一年生;而在云南、贵
州、四川、广西等地栽培表现为短期多年生 [ 1, 3]。性
喜温暖湿润气候,最适宜生长气温 10~ 25
, 夏季
气温超过 35
即不适宜, 在内蒙古、北京等地因冬
季气温低而无法越冬[ 1] 。在贵阳地区, 冬季温度下
降到- 9. 7
, 仍能保持绿色。性喜肥沃黏重的土
壤,但也能在盐碱地及酸性土壤良好生长[ 1, 2] 。其
营养价值高,种子成熟后, 茎叶仍为绿色, 可保持较
高的营养价值; 再生和分蘖能力强, 产草量高, 适口
性好,株高可达 2 m 以上 [ 1, 2]。在北方多为春播, 而
在南方春、秋播均可[ 1]。春播每年可刈割 2次, 每公
顷产鲜草30 t ,种子产量 225 kg 左右; 秋播刈割 3~
4次, 每公顷产鲜草 37. 5~ 60 t ,可收 2 次种子, 折
合每公顷产种子 1875 kg ,种子千粒重 11. 5 g,每千
克种子约 2. 5万粒, 是中国南方和北方人工栽培的
重要牧草[ 1, 2]。本试验旨在通过对来源于不同地区
的材料进行形态学变异研究,为扁穗雀麦种质资源
开发和利用提供重要理论依据。
1
材料和方法
1. 1
试验材料
17份试验材料均由中国农业科学院草原研究
所国家牧草种质中期库和中国农业科学院太仆寺旗
(内蒙古锡林郭勒盟)草地资源生态监测与评价野外
科学观测试验站牧草种质资源库提供, 详细情况见
表 1。
表 1
供试材料的原产地
Table 1
Habitat of sampled mater ials
材料编号
Material code
产地
H abi tat
来源
Source
经纬度
L on gitu de and lat itude
海拔
Alti tu de, m
378
贵州贵阳花溪区 Guiyang H uax i,
Guizh ou
中国农业科学院畜牧所 Ins titute of Animal Sciences,
Chinese Academy of Agricultur al Sciences
N26
35
E106
51
1298
379 四川雅安市 Yaan, S ichuan 四川农业大学 Sichuan Agricultu ral University N30
08
E103
14
630
382 贵州湄潭县 Meitan, Guizhou 贵州湄潭县 M eitan , Guizh ou N27
52
E107
20
1556
384 贵州贵阳 Gu iyang, Guizhou 贵州贵阳 Guiyang, Guizhou N27
35
E106
30
1659
386 贵州黄平县 Huangpin g, Guizh ou 贵州黄平县 H uangping, Gu izhou N26
50
E107
45
980
388 贵州贵阳 Gu iyang, Guizhou 贵州贵阳 Guiyang, Guizhou N27
35
E106
30
1659
389 贵州独山县 Dushan , Guizh ou 贵州独山县 Dushan, Gu izhou N25
39
E107
43
1100
391 贵州遵义市 Zhunyi, Guizhou 贵州遵义市 Zhunyi, Guizh ou N27
50
E107
10
900
392 贵州凯里市 Kaili, Guizh ou 贵州凯里市 Kaili, Gu izhou N26
30
E107
51
600
394 四川雅安市 Yaan, S ichuan 四川农业大学 Sichuan Agricultu ral University N30
08
E103
14
630
398 贵州开阳县 Kaiyang, Guizhou 贵州开阳县 Kaiyan g, Guizh ou N27
11
E107
08
1000
400 贵州丹寨县 Danzhai, Guizhou 贵州丹寨县 Danzhai , Guizh ou N26
25
E107
58
800
401 贵州余庆县 Yuqing, Guizhou 贵州余庆县 Yuqing, Guizhou N27
55
E107
38
500
418 云南昆明 Kunming, Yunnan 中国农业科学院畜牧所 Inst itute of Anim al Sciences,
Chinese Academy of Agricultur al Sciences
N25
20
E102
50
1988
432
内蒙古呼和浩特 H uhhot, Inner
M ong ol ia
中国农业科学院草原所 Gras sland Research Inst itu

t e, Chinese Academ y of Agricultural Sciences
N42
25
E104
18
1082
434
内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗 XiMen g
T aipushi, Inner M on gol ia
内蒙古锡盟太旗 XiMen g T aipu shi, Inner M ong ol ia N41
59
E115
22
1382
448
内蒙古呼和浩特 H uhhot, Inner
M ong ol ia
中国农业科学院草原所 Gras sland Research Inst itu

t e, Chinese Academ y of Agricultural Sciences
N42
25
E105
26
1136
1. 2
试验地概况
本试验地设在中国农业科学院太仆寺旗草地
资源生态监测与评价野外科学观测试验站, 位于
N41
36
、E115
04
,地处阴山北麓,浑善达克沙地南
缘,属典型半干旱温带草原区, 海拔 1 400 m 左右,
年均温 1. 5
, 最热月( 7月)平均气温 17. 8
,最高
温可达 33. 3
, 最冷月( 1 月) 平均气温- 17. 6
,
最低温可至- 35. 7
; 年均降水量 397 mm,近几十
年来降水量最多年份为 625 mm, 降水量最少年份
240 mm,
10
年积温 1800~ 2300
,无霜期 90~
669
草
地
学
报 第 19卷
126 d;土壤为栗钙土, pH 值 7. 0~ 8. 5, 土层较厚。
试验地原植被中无扁穗雀麦。
1. 3
试验设计
2009年 6月 3日人工条播,行距0. 5 m, 小区间
隔 1 m ,每份材料试验小区面积 10 m 2 ( 2 m
5 m ) ,
采用随机区组设计,重复 3次,试验期间田间灌溉,
不施肥,不喷农药,多次清除杂草。
1. 4
测定指标及方法
根据
中国植物志
[ 3]雀麦属中扁穗雀麦形态性
状描述,
中国牧草手册
[ 4]、
牧草种质资源描述规
范和数据标准
[ 5]、
无芒雀麦种质资源描述规范和
数据标准
[ 6] 和 A ulicino[ 7] 等关于形态学描述为参
照测量标准:

共测定 27 个指标: 株高( cm )、穗长( cm )、穗
轴第一节间长( cm )、外稃长( mm)、外稃宽( mm)、内
稃长( mm)、内稃宽( mm)、第一颖长( mm)、第二颖
长( mm )、花药长 ( mm )、秆直径 ( mm )、叶舌长
( mm )、叶片长( cm)、叶片宽( mm )、分枝长( cm )、小
穗长( mm)、小穗宽( mm)、小穗轴节间长 ( mm )、颖
果长( mm)、小穗数(个)、小花数(个)、穗节数(个)、
第一颖脉数(个)、第二颖脉数(个)、分枝着生小穗数
(个)、小穗小花数(个)、分蘖数(个)。

方法:指标测定时期是牧草盛花期和成熟期,
随机选取行中植株进行形态学相关指标测定, 每份
材料重复 3次, 每个小区取 10株, 求其平均值。
叶片长、叶片宽用叶面积仪测量; 外稃长、外稃
宽、内稃长、内稃宽、第一颖长、第二颖长、花药长、秆
直径、颖果长、小穗宽用游标卡尺测量; 株高、穗轴第
一节间长、穗长、分枝长、小穗长、小穗轴节间长用不
同规格的直尺测量;叶舌长、第一颖脉数、第二颖脉
数用光学显微镜测量;小穗数、小花数、穗节数、分枝
着生小穗数、小穗小花数、分蘖数用眼测定。
对原始数据进行数量性状的基本统计分析、主
成分分析和聚类分析。在主成分分析和聚类分析
中,由于各性状数值的单位不统一,首先对数据进行
标准化处理,主成分分析基于数据的相关系数进行
矩阵分析。聚类分析属于 R型聚类分析,使用类平
均法[ 7] ;居群间距离为欧氏距离。
1. 5
数据处理
采用 Excel和 SPSS 13. 0软件对测定数据进行
统计、分析及图表处理。
2
结果与分析
2. 1
形态性状基本统计分析
对 17份扁穗雀麦材料 27个主要形态性状基本
统计分析的结果表明, 材料来源地不同,形态性状存
在很大遗传差异,表现出较高的遗传多样性。不同性
状变异系数相差较大, 变异系数范围在 8. 23% ~
54. 76%之间,变异系数较大的依次是小穗数( 54. 76)、
分蘖数( 51. 74)、分枝着生小穗数( 42. 47)、叶片长
( 32. 49)、秆直径( 28. 85)、分枝长( 27. 38)和株高
( 26. 86) ;变异系数较小的依次是外稃宽( 8. 23)、第
二颖脉数( 9. 13)、花药长( 9. 16)、内稃宽( 11. 36)、叶
舌长( 12. 57)和内稃长( 12. 78) (表 2)。
2. 2
形态学性状主成分分析
主成分分析结果表明(表3) ,不同来源的17份扁
穗雀麦前7个主成分累积贡献率已达到 86. 30%;叶
片宽( 特征值向量 0. 95)、分枝长 ( 0. 94 )、穗长
( 0. 92)、叶片长( 0. 90)、秆直径( 0. 85)和株高( 0. 83)
在第 1主成分上的载荷较大, 即与第 1 主成分的相
关系数较高;小穗含小花数( 0. 93)、小花数( 0. 90)和
小穗宽( 0. 86)与第2主成分的相关系数较高; 第一颖
长( 0. 59)、内稃宽( 0. 55)、第一颖脉数( 0. 53)、外稃宽
( 0. 49)和穗节数( 0. 45)与第 3主成分的相关系数较
高;花药长( 0. 63)、第二颖脉数( 0. 49)与第 4主成分
的相关系数较高; 颖果长( 0. 55)、第一颖脉数( 0. 48)
和外稃宽( 0. 45)与第 5主成分的相关系数较高;小穗
轴节间长( 0. 65)、内稃宽( 0. 50)、第二颖脉数( 0. 49)
与第 6主成分的相关系数较高;第一颖脉数( 0. 39)和
第二颖长( 0. 35)与第 7主成分的相关系数较高。
2. 3
形态学性状聚类分析
27个形态性状 R型聚类分析结果显示(图 1) ,
当欧氏距离为 9. 0时, 27个性状可分为 4大类:第 1
类:小花数、小穗含小花数、颖果长、小穗宽、第二颖
长、穗长、株高、分枝长、秆直径、叶片长、穗轴第一节
间长、叶片宽、穗节数、第二颖脉数和第一颖长聚为
一类;第 2类:小穗数、分枝着生小穗数、分蘖数聚为
一类;第 3类:外稃长、小穗轴节间长、小穗长、内稃
长、叶舌长和内稃宽聚为一类;第 4类:花药长、第二
颖脉数和外稃宽聚为一类。彼此相关性最高的是小
花数和小穗含小花数, 遗传相似系数为 0; 株高和分
枝长, 遗传相似系数为0. 003; 秆直径和叶片长, 遗
传相似系数为0. 011;穗轴第一节间长和叶片宽,遗
670
第 4期 郝
峰等:扁穗雀麦种质资源形态变异分析
表 2
扁穗雀麦种质资源形态性状的基本统计分析
T able 2
Basic stat istic dat a o f 17 materials of Bromus catharticus germplasm resources based on 27 mo rpholo gica l tr aits
形态性状
Morphological characters
平均数
Mean
最大值
Maximum
最小值
Minim um
标准差
Sta Dev
极差
Range
方差
Variance
变异系数
CV, %
株高 Plant height , cm 82. 25 121. 11 44. 82 22. 09 76. 29 434. 87 26. 86
穗长 Panicle length, cm 26. 74 36. 31 17. 21 5. 69 19. 10 487. 83 21. 28
穗轴第一节间长 Firs t internode length of rhachis, cm 7. 32 9. 81 4. 75 1. 34 5. 06 32. 35 18. 31
外稃长 Lemm a len gth, mm 18. 58 21. 81 10. 14 2. 62 76. 29 1. 78 14. 10
外稃宽 Lemm a w idth , mm 4. 74 5. 41 3. 84 0. 39 1. 57 6. 88 8. 23
内稃长 Palea length, mm 9. 94 11. 48 5. 94 1. 27 5. 54 0. 15 12. 78
内稃宽 Palea w idth, mm 1. 76 2. 22 1. 41 0. 20 0. 81 1. 60 11. 36
第一颖长 Fir st glume length, mm 10. 06 12. 46 6. 94 2. 03 5. 52 0. 04 20. 18
第二颖长 Secon d glume length, mm 14. 31 25. 71 9. 32 3. 31 16. 39 4. 11 23. 13
花药长 Anther length, mm 1. 31 1. 48 1. 09 0. 12 0. 39 10. 96 9. 16
秆直径 Stalk diameter, mm 4. 99 7. 62 2. 64 1. 44 4. 98 0. 01 28. 85
叶舌长 Ligule length, mm 3. 42 4. 11 2. 68 0. 43 1. 43 2. 09 12. 57
叶片长 Blade Length, cm 29. 27 45. 62 16. 21 9. 51 29. 41 0. 18 32. 49
叶片宽 Blade b readth, mm 10. 28 13. 12 7. 16 1. 74 5. 96 90. 55 16. 93
分枝长 Stem length, cm 13. 77 19. 76 6. 98 3. 77 12. 78 3. 02 27. 38
小穗长 Spikelet length, mm 30. 75 36. 88 17. 86 4. 35 19. 02 14. 24 14. 15
小穗宽 Spikelet breadth, mm 5. 98 9. 52 4. 28 1. 59 5. 24 18. 94 26. 59
小穗轴节间长Rachilla intern od es length, mm 2. 39 2. 99 1. 78 0. 34 1. 21 2. 54 14. 22
颖果长 Caryops is length, mm 7. 76 12. 66 4. 62 1. 78 8. 04 0. 11 22. 94
小穗数(个) S pikelet n umber 32. 88 68. 00 12. 00 18. 01 56. 00 3. 18 54. 76
小花数(个) Floret num ber 6. 47 9. 00 4. 00 1. 28 5. 00 324. 24 19. 78
穗节数(个) S pikelet join t num ber 5. 00 6. 00 4. 00 0. 79 2. 00 1. 64 15. 80
第一颖脉数(个) First glume vein number 4. 64 5. 00 3. 00 0. 78 2. 00 0. 61 16. 81
第二颖脉数(个) Second glume vein number 7. 23 9. 00 7. 00 0. 66 2. 00 0. 62 9. 13
分枝着生小穗数(个) Spik elet number per bran ching 5. 11 9. 00 2. 00 2. 17 7. 00 0. 44 42. 47
小穗小花数(个) Floret num ber per S pikelet 6. 23 9. 00 4. 00 1. 39 5. 00 4. 73 22. 31
分蘖数(个) T iller n umber 11. 52 24. 00 3. 00 5. 96 21. 00 1. 94 51. 74


注( Note) : Sta Dev:标准差 standard deviat ion; CV( % ) :变异系数 Coef ficient of Variat ion( % )
表 3
扁穗雀麦种质资源形态性状主成分分析
Table 3
Pr incipal component analy sis of mo rpho lo gical tra its of Bromus cathar tics germ plasm resources
性状 T rait s 主成分 Principal com pon ent
1 2 3 4 5 6 7
特征值 Eigenvalue 8. 88 4. 94 2. 52 2. 39 1. 73 1. 60 1. 24
变异系数 Variance, % 32. 89 18. 28 9. 35 8. 86 6. 41 5. 92 4. 58
累积贡献率 Cum ulative, % 32. 89 51. 17 60. 52 69. 38 75. 80 81. 72 86. 30
特征值向量 Eigenvalue vector
株高 Plant heigh t, cm 0. 83 0. 38 - 0. 21 - 0. 10 - 0. 04 0. 21 - 0. 03
穗长 Panicle length, cm 0. 92 - 0. 12 - 0. 15 - 0. 10 - 0. 08 - 0. 04 0. 09
穗轴第一节间长 First rhachis internodes length, cm 0. 69 0. 05 - 0. 33 0. 03 0. 04 0. 03 0. 25
外稃长 Lemma length, mm 0. 56 0. 31 - 0. 22 0. 14 0. 33 0. 10 - 0. 44
外稃宽 Lemma b readth, mm 0. 50 - 0. 08 0. 49 0. 08 0. 45 0. 24 0. 17
内稃长 Palea length, mm 0. 13 0. 52 0. 44 - 0. 45 - 0. 42 0. 20 - 0. 20
内稃宽 Palea breadth, mm 0. 25 - 0. 11 0. 55 - 0. 26 0. 12 0. 50 0. 27
第一颖长 First glum e len gth , mm - 0. 15 0. 26 0. 59 - 0. 35 0. 27 - 0. 27 - 0. 39
第二颖长 S econd glum e len gth , mm 0. 41 0. 48 0. 16 - 0. 50 - 0. 22 - 0. 03 0. 35
花药长 Anth er len gth, mm - 0. 44 0. 24 0. 21 0. 63 0. 04 - 0. 21 0. 28
秆直径 Stalk diameter, mm 0. 85 - 0. 06 0. 15 0. 29 - 0. 03 - 0. 25 - 0. 15
叶舌长 Ligule length, mm 0. 25 - 0. 67 0. 30 - 0. 15 - 0. 36 0. 15 - 0. 18
叶片长 Blade length, cm 0. 90 - 0. 17 - 0. 11 - 0. 21 - 0. 07 0. 00 - 0. 01
叶片宽 Blade breadth, mm 0. 95 - 0. 04 - 0. 11 0. 06 - 0. 07 - 0. 07 0. 00
分枝长 Stem len gth , cm 0. 94 - 0. 12 - 0. 13 - 0. 09 - 0. 08 - 0. 07 0. 06
小穗长 Spikelet length, mm 0. 24 0. 22 - 0. 12 - 0. 74 0. 33 - 0. 18 0. 13
小穗宽 Spikelet breadth, mm 0. 29 0. 86 0. 08 - 0. 11 0. 03 - 0. 05 - 0. 09
小穗轴节间长 Rachilla internodes length , mm 0. 10 - 0. 35 - 0. 51 - 0. 03 0. 06 0. 65 0. 02
颖果长 Caryopsis length, mm - 0. 03 0. 57 - 0. 31 0. 05 0. 55 0. 28 - 0. 13
小穗数(个) S pikelet n umber 0. 83 - 0. 39 - 0. 18 0. 13 0. 06 - 0. 20 0. 01
小花数(个) Floret num ber 0. 16 0. 90 - 0. 04 0. 20 - 0. 05 0. 00 0. 08
穗节数(个) S pikelet join t num ber 0. 73 - 0. 11 0. 45 0. 27 0. 05 0. 06 - 0. 31
第一颖脉数(个) First glume vein number 0. 29 - 0. 25 0. 53 0. 21 0. 48 0. 06 0. 39
第二颖脉数(个) Second glume vein number 0. 31 0. 12 0. 26 0. 49 - 0. 30 0. 49 - 0. 19
分枝着生小穗数(个) Spik elet number per bran ching 0. 80 - 0. 34 0. 08 0. 09 0. 19 - 0. 37 - 0. 09
小穗小花数(个) Floret num ber per S pikelet 0. 10 0. 93 - 0. 05 0. 24 0. 07 0. 04 0. 00
分蘖数(个) T iller n umber 0. 51 0. 53 0. 10 0. 33 - 0. 42 - 0. 11 0. 29
671
草
地
学
报 第 19卷
传相似系数为 0. 017; 小穗数和分枝着生小穗数, 遗
传相似系数为 0. 002; 花药长和第二颖脉数,遗传相
似系数为 0
061(遗传相似矩阵略)。
当欧氏距离为 16时, 17 份材料分为 4类:第 1
类:贵阳市 384、丹寨县 400、遵义县 391、黄平县 386
和贵阳市 388聚为一类, 具有地域性; 第 2类: 贵州
凯里市 392、贵州余庆县 401、内蒙古呼和浩特市
448、云南昆明市 418和四川雅安市 394聚为一类;
第 3类:贵阳花溪区 378、贵州湄潭县 382、贵州开阳
县 398、四川雅安市 389、内蒙古锡林郭勒盟 434和
内蒙古呼和浩特 432聚为一类; 第 4类:四川雅安市
379单独聚为一类, 具有独特性。从总体上看,贵州
贵阳市 384和贵州丹寨县 400 的遗传相似系数为
0,亲缘关系最近; 贵州凯里市 392和内蒙古呼和浩
特 448的遗传相似系数为 0. 122,有一定亲缘关系;
贵州贵阳花溪区 378和四川雅安市 389的遗传相似
672
第 4期 郝
峰等:扁穗雀麦种质资源形态变异分析
系数为 0. 128,有一定亲缘关系; 贵州湄潭县 382、贵
州开阳县 398和内蒙古锡林郭勒盟太仆寺旗 434的
遗传相似系数 0. 088~ 0. 113, 它们两两之间的亲缘
关系较近(遗传相似矩阵略)。
3
讨论与结论
由于地理分布差异以及生境的多样化, 种内不
同居群为适应生态环境, 相应表现出丰富的形态多
样性[ 8, 9] 。育种者希望材料间遗传差异大和多样性
高,有利于优质育种材料的选择。本研究表明扁穗
雀麦种内不同居群适应环境能力强,其性状有很大
遗传变异。其中,变异系数较大的性状有小穗数、分
蘖数、分枝着生小穗数、叶片长、秆直径、分枝长、株
高、小穗宽等,变异系数范围 26. 59%~ 54. 76%; 变
异系数较小的性状有穗节数、小穗轴节间长、小穗
长、外稃长、内稃长、叶舌长、内稃宽、花药长、第二颖
脉数、外稃宽等,变异系数范围 8. 23% ~ 15. 80%。
形态特征指标选择不是越多越好, 合理选择相
当重要。严学兵[ 10, 11] 认为由于指标间存在线性关
系,这种线性关系使表现出来的性状变得复杂、难以
判定,工作量加大。形态特征虽属表型性状, 但具有
相对的保守性 [ 12] , 只有选择合适的形态指标, 才能
了解内在遗传规律[ 13]。主成分分析就可以解决这
个问题[ 14]。石永红等[ 15] , 王倩等[ 16] 利用主成分分
析法取得成功, 用少数几个新指标代替原来所有指
标,但包含绝大部分信息(主成分累积贡献率一般要
达 85% ~ 95%)。本文从 27个指标中筛选出 19个
指标,能反应 27个指标中 86. 30%的信息, 这 19个
性状指标是:叶片宽、分枝长、穗长、叶片长、秆直径、
株高、小穗含小花数、小花数、小穗宽、第一颖长、内
稃宽、第一颖脉数、外稃宽、穗节数、花药长、第二颖
脉数、颖果长、小穗轴节间长、第二颖长。对这 19个
指标再进行筛选, 其中叶片宽、分枝长、穗长、叶片
长、秆直径、株高、小穗含小花数、小花数、小穗宽、花
药长、小穗轴节间长等 11个指标最重要。
遗传多样性中性状之间的相关性研究很重
要[ 17]。表型性状研究不能单纯考虑某一个指标, 要
特别注意指标间的相关性, 相关性较高的 2个或者
几个性状之间如果有一个性状不易测量, 可通过与
它相关性较高的其他性状进行间接研究。聚类分析
就是把一些彼此之间相似程度较大的指标聚为一
类,关系密切的聚到一个小的分类单位,直到把所有
样品聚合完毕[ 14] 。本研究结果表明彼此性状相关
性较高的有小花数和小穗小花数、株高和分枝长、秆
直径和叶片长、穗轴第一节间长和叶片宽、小穗数和
分枝着生小穗数、花药长和第二颖脉数。
在优质材料的取舍上,参与聚类的材料越多越
能综合反映材料的客观实际[ 18] 。通过聚类分析,将
供试材料分成 4 个组群: 第 1 组共包括 5份材料
( 384, 400, 391, 386, 388) ,具有穗长较长、秆直径较
粗、叶片长较长、叶片宽较宽、分枝长较长、小穗轴节
间长较长、小穗数最多、分枝着生小穗数最多等特
点,是选择种子产量高产的重要材料; 第 2 组包括
392, 401, 448, 418, 394共 5份材料, 具有株高较高、
小穗长较长、小穗数较多、小花数较多、小穗含小花
数最多、分蘖数最多等特点,是选择小穗含小花数较
多的重要材料;第 3组包括 378, 382, 398, 389, 434,
432共 5份材料, 具有第一颖长较长、花药较长、颖
果最长等特点,是选择颖果较长的重要材料;第 4组
仅 379一份, 花药最长, 是选择花药较长的重要材
料。从实用价值来看, 优点最多的是第 2组,第 1组
和第 2组相比各有所长,最后 1组具有独特性, 几组
材料可根据需要进行选择利用。
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刘云霞)
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