全 文 ：武汉植物学研究 2000, 18 (6) : 519～ 522
J ourna l of W uhan B otan ica l Resea rch
莲藕主要营养品质和农艺性状的遗传分析Ξ
柯卫东　黄新芳　傅新发　周国林　彭　静
(武汉市蔬菜科学研究所水生蔬菜研究室　武汉　430065)
GENET IC ANALY SIS OF SOM E QUAL ITY AND
AGRONOM IC TRA ITS IN N ELUM BO N UC IF ERA GAERTN
Ke W eidong　H uang X infang　Fu X infa　Zhou Guo lin　Peng J ing
(T he A qu tic V eg etable L aborota ry ,W uhan Institu te of V eg etable S ciences　W uhan　430065)
关键词　莲藕, 品质性状, 农艺性状, 遗传分析
Key words　N elum bo nucif era Gaertn. ,N utrit ive tra its,A gronom ic tra its, Genetic analysis
中图分类号: S645. 1　文献标识码: A 　文章编号: 10002470X (2000) 0620519204
莲藕 (N elum bo nucif era Gaertn. ) 原产中国, 品种资源丰富, 在我国各地均有栽培, 特别是黄河以南
地区栽培更为广泛。黄国振〔1〕、王宁珠〔2〕等对莲藕细胞学及花莲的部分质量性状进行了遗传研究。武汉
市蔬菜科学研究所在藕莲品种的改良中做了大量工作〔3〕, 育成新品种 8 个。但对藕莲主要性状的遗传规
律研究国内外未见报道。莲藕繁殖虽为无性繁殖, 但可以通过有性杂交育种, 实生苗播种后, 无性繁殖一
代即将性状固定。因此, 对主要性状进行遗传分析, 对有目的地进行杂交育种有特别重要的意义。为此,
我们于 1998 年对 17 个藕莲品种的 5 个营养品质性状、15 个农艺性状进行了遗传分析研究。
1　材料和方法
1. 1　材料
从国家种质武汉水生蔬菜资源圃保存的 200 多份藕莲资源中, 选出 17 份资源。它们是野生资源
3 份: 江尾红花 (云南)、广西藕 (广西)、江汉藕 (湖北) ; 地方品种 8 份: 走马羊 (四川)、红嘴子 (江苏)、麻塔
(湖北)、白泡子 (湖北)、大毛节 (湖北)、长征泡子 (湖北)、巴河藕 (湖北)、马口白莲 (湖北) ; 改良品种6 份:
鄂莲一号、鄂莲二号、鄂莲四号、3735、9217、9333。这些品种资源包含有不同花色、芽色、皮色、不同生态
型、不同熟性等性状。
1. 2　方法
试验于 1998 年在国家种质武汉水生蔬菜资源圃内进行, 小区面积 6617 m 2, 3 次重复, 随机区组排
列。4 月中旬种植, 每小区种植 12 支藕。8 月下旬测量地上部性状, 翌年 4 月上旬测量地下部性状并进行
营养成分测试。每小区取样数为 5 支整藕, 计算其平均值并以此代表小区观测值。营养品质性状按如下Ξ 收稿日: 2000201213, 修回日: 2000205211。第一作者: 男, 1963 年 6 月生, 高级农艺师, 从事水生蔬菜资源及育种研究。国家“九五”攻关课题“蔬菜优异种质资源评价与利用研究”子专题, N o. 962014201205 (2)。
方法进行: (1)干物质: 烘干法; (2) 可溶性糖: 蒽酮比色法; (3) 淀粉: 蒽酮比色法; (4) 蛋白质: 考马斯亮
蓝 G2250 比色法。
遗传分析按刘定富1) 介绍的方差2协方差分析方法进行, 估算性状的平均数、表型变异系数、遗传变
异系数、广义遗传力、遗传进度、遗传相关。
2　结果与分析
2. 1　农艺性状
通过方差分析, 发现叶片的半径和尾梢粗在品种间差异未达显著水平, 予以剔除, 其余性状的主要
遗传统计数见表 1。
从表 1 可以看出: 第三节 (指主藕第三节, 以下同) 长、第三节粗都有较高遗传力, 都在 80% 以上; 5
节以上主藕总支数ö主藕总支数 (以下简称 5 节以上所占比例)、整藕重、主藕重等遗传力为 70%～ 75% ,
遗传力较高, 说明这些性状在早期世代选择的可靠性较高。遗传力在 50%～ 60% 的性状有第三节重、尾
梢长、主藕重ö整藕重; 遗传力在 20%～ 50% 有株高、产量、子孙藕重、叶柄粗等; 产量的遗传力虽为
48130% , 居 15 个性状中的第 10 位。但以上较高遗传力的性状与产量有较密切的相关 (见下文)。因此,
通过以上遗传力高的性状的选择可以间接地提高产量。
遗传变异系数变幅在 6151%～ 42189% , 其中子孙藕重最大, 其次为 5 节以上所占比例、整藕重、主
藕重、产量及第三节长, 说明这些性状可供选择的潜力大。而株高、叶半径、叶柄粗、主藕长、主藕重ö整藕
重遗传变异系数较小, 均在 10% 以下, 说明选择的潜力较小。
第三节藕长、5 节以上所占比例、整藕重、主藕重等性状的遗传力和遗传变异系数都较大, 对这些性
状进行选择, 不仅可使这些性状有较大的增减幅度, 而且可靠性较高。
遗传进度决定于性状的遗传力和遗传变异系数。如产量这一性状, 按选择率为 5% 的比例进行选
择, 其子代从亲本获得的遗传增进平均为 47126 kg, 即比亲代增加了 29136%。相对遗传进度较高的有:
5 节以上所占比例> 子孙藕重> 整藕重> 主藕重> 第三节长> 产量, 对它们进行选择可能有较好的效
果。这些性状与产量都有极显著的相关性; 而叶半径、主藕长、叶柄粗等的相对遗传进度较低, 对其直接
选择的效果可能较差。
2. 2　营养品质性状
从表 1 可知: 5 个营养品质性状的广义遗传力依次为维生素 C (V c) > 干物质> 可溶性糖> 蛋白质
> 淀粉, 与农艺性状相比, 除V c 较高外, 其余均较低; 遗传变异系数的变幅为 7. 81%～ 21. 91% , 也以V c
最大, 其次是可溶性糖、蛋白质、淀粉, 最低是干物质, 说明V c、可溶性糖可供选择的范围较大。相对遗传
进度也以V c 最高, 其次是可溶性糖、蛋白质、干物质, 而以淀粉最低。说明对V c 和可溶性糖进行选择可
能会得到较好的结果, 而对其它 3 个性状进行选择, 效果会差一些。
2. 3　主要农艺性状的相关分析
本研究分析了主要农艺性状的遗传相关系数、表型相关系数和环境相关系数。各性状的遗传相关结
果为: (1) 与产量相关的主要性状达极显著水平的有: 叶柄粗、整藕重、主藕重、第三节粗、子孙藕重、5 节
以上所占比例, 且这些性状的遗传相关与表型相关一致, 通过对这些性状进行间接选择, 对产量选择将
会有较好的效果。而第三节长、尾梢长、主藕重ö整藕重比例与产量呈极显著负相关。(2)整藕重、主藕长
是重要的商品性状, 它与叶柄粗、主藕重、第三节长、第三节粗、第三节重、子藕重、5 节以上所占比例呈
极显著正相关, 而与主藕重ö整藕重呈极显著负相关。 (3) 主藕重是除去子孙藕而最具商品价值的一部
分, 它与叶柄粗、整藕重、第三节粗、第三节重、小区产量、子孙藕重、5 节以上所占比例呈极显著正相关。
(4) 5 节以上所占比例与整藕重、第三节粗、子孙藕重、小区产量呈极显著正相关, 而与第三节长、尾梢长
及主藕重ö整藕重量呈极显著负相关。(5)主藕重ö整藕重的比例大, 则商品藕所占比例就高。但该性状除
1) 刘定富. 数量遗传分析方法及程序设计. 油印, 1995.
025 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　第 18 卷　　
表 1　莲藕品种主要农艺性状及营养品质性状的遗传统计
T able 1　Genetic sta t ist ics of agronom ic and nu trit ive characters of lo tus roo ts
项　目
Item s
广义遗
传力
HB
(% )
表型变
异系数
PCV
(% )
遗传变
异系数
GCV
(% )
绝对遗
传进度
GS°
2. 06 (% )
绝对遗
传进度
GS°
2. 67 (% )
相对遗
传进度
GS’
2. 06 (% )
相对遗
传进度
GS’
2. 67 (% )
农艺性状A gronom ic characters
株高
P lan t heigh t 51. 07 12. 48 8. 92 23. 24 30. 13 13. 13 17. 01
叶半径
L eaf radius 28. 51 12. 19 6. 51 4. 44 5. 76 7. 16 9. 28
叶柄粗
Petio le diam eter 40. 74 12. 03 7. 68 0. 17 0. 22 10. 09 13. 08
整藕重
To tal tuber w eigh t 70. 71 37. 91 31. 88 1. 56 2. 02 55. 22 71. 57
主藕重
L eader tuber w eigh t 69. 06 29. 73 24. 71 0. 73 0. 94 42. 30 54. 83
主藕长
L eader tuber length 29. 18 13. 66 7. 38 8. 29 10. 75 8. 21 10. 64
第三节长
T he th ird node of leader
length
80. 17 22. 63 20. 27 6. 37 8. 26 37. 38 48. 45
第三节粗
T he th ird node of leader
diam eter
83. 27 14. 70 13. 41 1. 71 2. 22 25. 21 32. 68
第三节重
T he th ird node of leader
w eigh t
60. 39 21. 36 16. 60 0. 11 0. 15 26. 57 34. 44
尾梢长
T he last node of leader
length
53. 61 18. 69 13. 68 5. 65 7. 31 20. 64 26. 75
小区产量
Yield per p lo t 8. 30 29. 51 20. 51 47. 26 61. 26 29. 36 38. 06
子孙藕重
L ateral tuber w eigh t 43. 21 65. 24 42. 89 0. 69 0. 89 58. 08 75. 27
主藕重ö整藕重
L eader tuber w eigh tö
to tal tuber w eigh t
51. 92 12. 70 9. 15 0. 09 0. 11 13. 59 17. 61
5 节以上所占比例
Percen tage of over
5 nodes tuber
76. 00 42. 69 37. 21 0. 43 0. 56 66. 83 86. 61
总支数
To tal num ber of tuber 27. 40 25. 24 13. 21 8. 66 11. 22 14. 25 18. 47
营养性状N utrit ive characters
干物质
D ry m atter 41. 92 12. 06 7. 81 2. 13 2. 75 10. 42 13. 50
可溶性糖
So lube carbohydrate 36. 12 25. 13 15. 10 0. 62 0. 81 18. 70 24. 23
淀粉
Starch 20. 65 20. 31 9. 23 0. 98 12. 66 8. 64 11. 20
蛋白质
P ro tein 26. 55 19. 75 10. 18 0. 05 0. 06 10. 80 14. 00
维生素C
V itam ine C 77. 64 24. 86 21. 91 23. 22 30. 09 39. 77 51. 55
　　注: 表内数据是以小区为单位计数的广义遗传力。
N o te: T he num bers in the tab le 1 w ere general heritab ility acco rding to per p lo t.
与株高、叶半径、叶柄粗、主藕长的相关不显著外, 只与第三节长和尾梢长达极显著正相关, 而与其它主
125　第 6 期　　　　　　　　　　柯卫东等: 莲藕主要营养品质和农艺性状的遗传分析
要农艺性状达显著或极显著负相关。那么只有增加第三节长才能提高这一性状的值, 而第三节长恰又与
人们不希望得到的尾梢长呈极显著正相关, 即增加第三节长, 则会使尾梢长增加, 这与人们的期待是相
悖的。为什么主藕重与主藕重ö整藕重呈负相关呢 (见图 1) ? 当主藕节数为 2 节时, 子藕只 1 节 (2÷1) ; 当
主藕为 3 节时, 子藕也为 3 节, 即增加 1 节主藕就增加了 2 节子藕。那么当主藕为 5 节时, 子藕为 10 节,
与 4 节主藕相比, 增加 1 节主藕就增加了 4 节大的子藕; 主藕达 6 节时, 增加了 1 节主藕, 就增加了 5 节
子藕, 这里尚未考虑孙藕数量的增加。从这里可以看出, 随主藕节数的增加, 子藕所占比例会增加, 从而
使主藕重ö整藕重的比例降低。主藕节数与全部子藕节数可用数学模型 Y = X (X - 1) ö2 表示 (Y : 主藕节
数, X : 全部子藕节数)。 (6)小区藕的总支数与其它任何一个农艺性状的相关性未达显著或极显著水平,
说明它是一个相对独立的性状, 即使与产量虽存在一定正相关, 但未达极显著水平。
图 1　子藕在主藕上的着生规律(主藕节数÷子藕节数)
F ig11　 T he relationsh ip betw een lateral tuber nodes and leader nodes ( lateral tuber nodes÷ leader tuber nodes)
　2. 4　营养品质性状的相关分析
各品质性状的遗传相关结果为: (1)V c 与可溶性糖和蛋白质为负相关, 而与淀粉和干物质呈正相
关, 但均未达显著水平, 说明V c 相对于其余 4 个性状而言是相对独立的。 (2) 干物质与蛋白质和淀粉分
别达显著和极显著正相关, 而与可溶性糖达极显著负相关。 (3)可溶性糖与淀粉和蛋白质达极显著负相
关, 蛋白质与淀粉相关不显著。
3　讨论
本研究通过对 17 个藕莲品种的 5 个品质性状和 15 个农艺性状的遗传分析, 结果发现一些主要的
农艺性状如主藕长、主藕粗、整藕重、主藕重等都具较高的遗传力, 并且这些性状的变异系数、遗传进度
较高, 说明这些性状的选择潜力较大。在 5 个营养品质性状中, V c 的遗传力最高、淀粉最低。淀粉的遗传
力、变异系数及遗传进度均较低, 说明对它的选择余地较小, 但淀粉含量对藕莲而言是一个重要的品质
性状。因此, 在育种中寻找淀粉含量高的藕莲资源十分重要。
在遗传相关分析中, 与产量达极显著正相关的主要农艺性状有叶柄粗、整藕重、主藕重等, 且这些性
状的遗传相关与表型相关一致相关。主藕重ö整藕重与产量呈显著负相关, 说明在产量较高的品种中, 欲
使主藕占整藕的相对重量也增加是有一定困难的。
致谢　参加实验人员还有: 李双梅、叶元英, 谨致谢意。
参　考　文　献
1　黄国振, 何子灿, 陈纯章等. 荷花的重瓣化与染色体组变异的相关性. 武汉植物学研究, 1983, 1 (1) : 11～ 16
2 　王宁珠, 马芳连, 李细兰等. 莲属 (N elum bo) 20 个品种染色体数目及核型分析. 武汉植物学研究, 1985, 3 (3) :
200～ 219
3　孔庆东, 傅新发, 杨保国等. 莲藕育种方法初探. 种子, 1994 (5) : 31～ 33
225 武 汉 植 物 学 研 究　　　　　　　　　　　　　　　第 18 卷