全 文 ：武汉植物学研究 2007，25(3)：289—293
mlrn正 of Wulmn Botanical Research
中国花生核心种质的建立
姜慧芳，任小平，廖伯寿，黄家权，陈本银
(中国农业科学院油料作物研究所，武汉 430062)
摘 要：以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料，以其基本数据、特征数据和评价数据为信
息，采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法，构建了由576份资源组成的花生核心种质，
占基础收集品的 9．01％。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析，以及对各性状特征值、符合率
和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明，本研究建立的核心种质是有效的。基础收
集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在 ，所用 l5个性状的各种特征值符合率均在 90％以上 ，其中绝大部
分性状的符合率达 96％以上。
关键词：花生资源；核心种质；遗传多样性
中图分类号：S565．2；Q346．5 文献标识码：A 文章编号：1000．470X(2007)03．0289．05
Establishment of Peanut Core Colection in China
JIANG Hui—Fang，REN Xiao—Ping，LIAO Bo—Shou，HUANG Jia—Quan，CHEN Ben—Yin
(Oil Crops Research Institute，ChineseAcademy ofAgr／c~ & ，Wuhan 430062。China)
Abstract：The characterization of diversity in germplasm collection iS important to plan t breeders to uti．
1lze an d to the geneban k curators to manage the colection eficiently．Th e available large variability con—
mined in germplasm accessions has not been adequately utilized in the pean ut improvement programs
which iS mainly due to lack of information on impo rtant agronomic an d economic traits．which require ex—
tensive evaluation．Th e development of core colection could facilitate easier access to pean ut genetic re．
souices，enhan ce their USe in crop improvement programs，an d simplify the geneban k management． This
paper describes the development of a core colection from 6390 accessions of pean ut descriptor traits avail．
ab le from China genebank． I11e germplasm accessions were stratified by botanical types an d then grouped
by ecological origin within each of botanical varieties．Data on 15 morphological and seed chemical traits
were used for clustering by SAS method．From each cluster，5 percent to 10 percent accessions were either
ran domly or compulsorily selected to constitute a core colection consisting of 576 accessions．The acces—
sions widely grown in production or extensively used in breeding programs must be included in the COre
colection．Th e rest of the accessions included were randoml y selected．Comparisons using mean ，ran ge．
standard deviation．coeficient of variation and diversity index on different descriptors indicated that the
genetic variation available for these traits in the entire collection has been preserved in the core collec．
tion． This core colection provides aJ1 efective mechanism for the proper exploitation of pean ut germplasm
resources for the genetic improvement of this crop．
Key words：Peanut germplasm resources；Core colection；Genetic diversity
花生是重要的油料和经济作物，中国是世界上
最大的花生生产国。近 20年来，我国政府和科学家
非常重视农作物品种资源的研究，收集保存了花生
资源7000多份，对其主要植物学性状、农艺性状、抗
病虫性、种子品质性状作了系统评价，获得了大批具
有各种优良性状的资源⋯。但从总体上看，我国花
生种质资源研究还存在一些重要缺陷，包括对保存
资源的遗传多样性程度和分布不清楚，影响了种质
的引进和发掘；性状鉴定不够深人，尤其是一些鉴定
技术较为复杂的重要性状(黄曲霉、干旱、油酸等)
研究未有效开展，影响了种质的利用。因此，建立我
国花生种质资源核心收集品，利用核心资源来更有
效地发掘新的基因源，是我国花生种质资源研究和
育种取得新突破的重要基础性课题。
收稿 日期：2OO6．10-30，修回日期：2006．12-30。
基金项 目：国家 自然科学基金资助项目(30571132)；国家科技基础条件平台项目(2004DKA30390 13，2005DKA21002．13)。
作者简介：姜慧芳(1963一)，博士，副研究员，从事花生种质资源研究。
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290 武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
种质资源核心收集品能以最小的样本数代表一
个物种或基础收集品最大量或全部的遗传变异，有
助于简化种质资源的评价、保存和重要性状发掘并
提高效率 】。近几年来，国内芝麻l3】、水稻l4J、小
麦 】、大豆l6 等多种作物建立了核心种质。在花生
核心种质的建立及研究方面，美国率先建立了以
11．18％的样本数代表基础收集品的核心种质 j¨，为
后来的抗根结线虫和抗黄曲霉鉴定以及高油资源等
的发掘提供 了基础 引。国际半干旱热带地区作
物研究所 (ICRISAT)建 立了花生核 心种质 (以
11．9％的样本数代表全部样本) 和小核心种质
(以1．29％的样本数代表全部样本)¨引，他们认为
用大约 1％的样本数代表全部样本数的小核心种质
是有效的，基础收集品中的各种性状变异在小核心
种质中均存在 】¨。上述研究方法对建立我国花
生核心种质具有重要的参考作用。
1 材料与方法
1．1 材料
中国花生种质资源数据库中记录的栽培种花生
(Arach／s hypogaea L．)资源6390份。
1．2 方法
1．2．1 核心种质的构建 首先按植物学类型分层，
共分 5层 ，即多粒型、珍珠豆型、龙生型、普通型和中
间型。在每一层内按地理来源分组，国内资源按生
态区分组，包括东北西北花生区、华北黄淮花生区、
长江流域花生区、南方花生区，国外资源按北美和南
美洲、亚洲和非洲、ICRISAT、欧洲及大洋洲，因此，
共分 32组。在每组内，以种质资源的形态特征、农
艺性状和品质性状等包括主茎高、生育期、百果重、
百仁重、出仁率、单株生产力、蛋白质含量、含油量、
棕榈酸含量、硬脂酸含量、油酸含量、亚油酸含量、花
生酸含量、花生烯酸含量、山嵛酸含量等 15个数据
信息为基本数据，采用SAS分析软件进行排序和聚
类分析，聚类分析采用欧氏类平均距离法。根据聚
类分析结果和相似值，按 5％ 一10％的比例从每组
中选取样本组成核心种质，对于相似值较大即遗传
多样性程度较小的类群以约 5％比例取样，对于相
似值较小即遗传多样性程度较大的类群以 8％ ～
10％比例取样，随机取样与必选资源相结合进行取
样，对于包含在生产或育种中起过重要作用资源的
某一类群而言，首先选取这些重要资源，然后再按比
例随机取样。
1．2．2 核心种质的检测 利用基础收集品和核心
种质的数量性状的各 自平均值、最大值、最小值、标
准差、变异系数和多样性指数 检测核心种质的遗
传变异与基础收集品的符合率 以及核心种质的
代表性。
2 结果与分析
2．1 核心种质的构建
对 5层 32组共 6390份花生资源用同样的性状
信息在各组内的聚类分析结果表明，6390份花生资
源聚为258个品种群，其中多粒型花生含 21个品种
群，珍珠豆型和普通型花生各含 100个品种群，龙生
型花生含 19个品种群，中间型花生含 18个品种群。
然后在每一品种群内按 5％ ～10％比例取样 ，首先
选取‘伏花生 ’、‘狮头企’、‘协抗青 ’、‘台山三粒
肉’、‘徐州68-4’等骨干育种亲本和大面积推广品
种，然后随机选取其他资源，共选出576份资源组成
核心收集品，占基础收集品的9．01％。获得的核心
收集品中各类型花生资源组成见表 1。
表 1 花生资源基础收集品和核心收集品的
组成及各类型的多样性指数
Table 1 The botanical components and their diversity
index in entire and core collections
V
多
al
粒
en
型cia 702(10．99％) 58(10．07％) 1．469861 1．466211
怒型h 2621(41-02％)237(41．15％)1．50168 1．56303
368(5．76％) 34(5．9o％) 1 112 1．620330
勰 227(34．85％)210(36．46％)1．579767 1．606702
472(7．39％) 37(6．42％) 1．350742 1．387442
T
合
ot
计al 6390
从表 1的数据可以看出，在我国花生基础品中．
珍珠豆型资源占有很大的比重，达41．02％；其次是
普通型花生，比例为 34．85％；多粒型、龙生型和中
间型花生资源所 占比重较 小，分别为 10．99％、
5．76％和7．39％。通过分析计算，普通型和龙生型
花生资源的多样性指数相对较高，中间型和多粒型
资源的多样性指数相对较低。由此可见，多样性指
数与资源数量之间没有绝对相关性。在构建的核心
收集中，珍珠豆型资源的比重 占41．15％，普通型花
生的比例为 36．16％，多粒型、龙生型和中间型花生
资源所 占比重 较小，分别 为 10．07％、5．90％ 和
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第 3期 姜慧芳等：中国花生核心种质的建立 291
6．42％。多样性指数分析表明，普通型和龙生型花
生资源的多样性指数相对较高，中间型和多粒型资
源的多样性指数相对较低。可见，本研究建立的花
生核心收集品代表了我国花生资源基础品。
2．2 核心种质与基础品各性状特征值的比较
通过对资源数据的整理并应用 EXCEL文档计
算平均值、标准差和变异系数，参照参考文献[5]计
算多样性指数，获得的结果列于表 2。
从表2的数值可以看出，核心种质与基础收集
品在 15个性状的变异范围、平均值、标准差、变异系
数和多样性指数方面均表现一致，表明基础品中各
性状的变异在核心种质中均存在，因此本研究建立
的核心种质是有效的。
2．3 核心品与基础品各性状的符合率
通过计算，获得的核心收集品与基础品的各性
状特征值的符合率列于表3。
从核心种质与基础收集品在 l5个性状的各个
特征值的符合率看，14个性状的平均值符合率均在
98％以上，最高符合率为 100％，山嵛酸含量的平均
值符合率为95．82％。标准差的符合率均在 90％以
上，9个性状的符合率在 96％以上，最高符合率为
100％(硬脂酸含量)。变异系数的符合率也都是在
90％以上，最高符合率为 99．35％。多样性指数符
合率均在 96％以上，最高符合率为 99．84％。由此
也表明，本研究构建的核心种质是有效的。
2．4 核心种质中包含的抗病资源的抗性等级
在“七五”一“十五”国家科技攻关课题、科技基
础性工作、农业部种质资源保护项目执行过程中，对
5700份资源进行了锈病、早斑病、晚斑病和青枯病
的抗性鉴定，在按照国际9级标准对锈病、早斑病、
表 2 核心种质与基础品各性状特征值的比较
Feature values of 15 descriptor traits between entire and ovore eoleetlons
性状
TI丑jt
范围
Range
核心品
Core
基础品
Entlre
均值 Mean
核心品
Core
基础品
Entire
标准差
Standard devlation
核心品
Core
基础品
Entire
变异系数
Coefficient of vailatlon
核心品
Core
基础品
Entlre
多样性指数
Diverslty index
核心品
Core
基础品
Entlre
高盖 icgIln?8．90 1．50 7．90_l23．0 45．85 45．75
100．00_18o．00 100．00_l82．00 127-34 125．47
l t 45．80_355．00 42．00_355．00 147．55 l45．4_4
l0 t 21．70．102．们 211．50．102．4o 58．83 57．76
出仁率(％)
Shelling 49．80-82．30 44．00—82．30 70．28 71．50
percentage
酱 4．0_54．0 2．70_54．0 l5．63 l5_78
魏 l2-48．36．02 12．48．36．70 27．69 27．85
?35．36．60．21 35．36．60．26 50．62 50．84
棕榈酸(％)
Pa 讨 3·46_17·47 3·46_17-6l l1-07 l1·06
硬脂酸(％)
Ste~ e acid
c0|Itent
油酸(％)
o】eie ac’d
content
亚油酸(％)
IAnoleie
acid~nlenl
花生酸(％)
ArchiVe
acid~ntent
花生烯酸(％)
Elevenoie
“ d~nlenl
山嵛酸(％)
Behe~e acid
COIltent
17．25 l7．86
7．89 8．56
42．65 43．16
l6．98 l6．53
5．12 4．95
7．59 8．Ol
3．58 3．34
3．O2 2．79
1．49 1．36
37．62
6．17
28．9O
28．87
7．55
46．O3
l3．09
5．98
13．46
39．03
6．82
29．67
28．6l
6．92
5O．76
l1．99
5．49
12．29
1．2866 1．3l86
1．2362 1．2O97
2．0865 2．0833
1．9063 1．871l
1．3760 1．3341
1．5920 1．6267
1．8798 1．859O
1．7805 1．7427
1．1365 1．1083
0．69—9．36 0．68-9．36 2．99 3．03 0．9t) 0．90 29．96 29．60 1．3660 1．3354
32．58—72．76 32．12-72．76 45．31 45．67 6．63 6．57 14．62 14
．39 1．7463 1．7831
l2．55—5O．67 l2．55—52．90 34．69 34．37 5．92 5．83 17．08 16．97 1．7326 1．7495
0．20—7．49 0．18—7．50 1．96 1．96 0．75 0．74 38
． 38 37．82 1．7694 1．7197
0．21—8．50 0．21—8．53 1．31 1．29 0．62 0
． 57 47．52 44．51 1．4551 1
． 4069
0．29—5．81 0．29-5．93 2．29 2．39 0．86 0
．85 37．73 35．80 1．8685 I． 8769
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292 武 汉 植 物 学 研 究 第 25卷
晚斑病和国家 5级标准对青枯病的鉴定中，花生资
源基础收集品包含有对锈病、早斑病、晚斑病反应所
有9级的全部资源和对青枯病反应所有5级的全部
资源。通过对本研究建立的核心品对这4种病害反
应数据的整理 ，发现核心品也包含对锈病、早斑病、
晚斑病反应所有9级的全部资源和对青枯病反应所
有5级的全部资源。因此，本研究建立的核心品是
有效的，也是实用的。
表 3 核心品与基础品各性状的符合率
Table 3 Colneidenee between core eofleetion and entire
colection of peanut resou他es in China (％ )
3 讨论
目前我国收集保存有7337份花生种质资源，基
本数据、特征数据和评价鉴定数据较为齐全的资源
有6390份，丰富的遗传资源为遗传研究和育种工作
提供了大量的材料。然而如此众多的资源给保存、
评价、鉴定及利用带来了困难，造成花生种质资源收
集保存虽多，而开发利用却远未满足育种需要的现
象。核心种质是用科学的方法从一种作物的全部材
料中选出尽量少的材料来代表全部材料尽可能多的
遗传变异。本研究在前人工作的基础上，综合考虑
各种作物在构建核心种质时尤其是美国 和ICRI-
SAT[1A2]在构建花生核心种质时所用的方法，采用
分层、分组聚类法，随机取样与必选种质相结合，构
建了以576份资源代表基础收集品6390份资源的
核心种质。从核心种质的组成看，多粒型、珍珠豆
型、龙生型、普通型和中间型资源所占比例及遗传多
样性指数与基础收集品一致；从各种特征值看，核心
种质 15个性状的变异范围、平均值、标准差、变异系
数和多样性指数与基础收集品一致；从符合率看，15
个性状的符合率均在90％以上，其中绝大部分性状
的符合率在 96％以上。可见本研究构建的核心种
质具有遗传多样性的代表性。
根据概念，核心种质除要求以最少的遗传重复
和种质数量代表整个遗传资源最大的多样性外，还
应满足 目前与将来生产与育种的需要。本研究充分
考虑了对花生生产和育种曾经起到重要作用的资
源，而且通过比较也表明，本研究建立的核心种质除
包含有所用 15个性状的遗传多样性外，基础收集品
中所包含的抗病资源的等级在核心种质中均存在。
可见，本研究建立的核心种质是实用的，能满足 目前
与将来花生生产与育种的需要。
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