吉林省引进甜瓜种质资源表型遗传多样性分析.pdf

于翠香 谭 化 张海燕 等 null 吉林省引进甜瓜种质资源表型遗传多样性分析 null null 江苏农业科学 nullnullnullnull nullnull null nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 吉林省引进甜瓜种质资源表型遗传多样性分析 于翠香 谭 化 张海燕 杨贵春 安仕博 赵福顺 徐海钰 吉林省农业科学院 吉林长春 nullnullnullnullnullnull 摘要 种质资源是新品种选育的根本 是解决新品种 卡脖子 问题的基础 吉林省甜瓜种植面积不断增加 存在 自主知识产权品种短缺 种质资源遗传背景狭窄的问题 通过引进种质资源 拓宽甜瓜遗传背景 选育突破性品种具有 非常重要的意义 通过获取吉林省引进 nullnull 份甜瓜种质资源的 nullnull 个表型性状和光合相关性状数据 利用主成分分析 相关性分析和聚类分析 对种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行研究 研究结果表明 nullnull 份引进的甜瓜种质资源 果形 果皮覆色 小区产量 单瓜质量等表型性状 瞬时羧化效率 内禀水分利用率和净光合速率等光合性状遗传多样 性指数和变异系数较大 气孔导度与单瓜质量和小区产量 净光合速率与可溶性固形物含量均在 nullnullnullnull 水平上显著相 关 主成分分析发现 第 null 主成分主要和甜瓜产量和果实形状有关 第 null 主成分与甜瓜光合效率和单瓜质量有关 第 null 主成分与甜瓜果实外观和果肉颜色相关 第 null 主成分是可溶性固形物 与甜瓜品质性状相关 在欧氏距离为 nullnull 时 将 nullnull 份甜瓜种质资源区分为 null 个类群 在欧氏距离为 null 时 又将每个类群划分为 null nullnull 个亚类 nullnull 份甜瓜种质资源来源 较广 遗传背景和亲缘关系适宜 关键词 吉林省 甜瓜 表型 遗传多样性 种质资源 中图分类号 nullnullnullnullnullnullnull 文献标志码 null 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金 项 目 吉林省自然科学基金 联 合 基 金 项 目 编 号 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 长春市科技发展重点研发计划 编号 nullnullnullnullnullnullnull 作者简介 于翠香 nullnullnullnull 女 吉林蛟河人 硕士 助理研究员 主要 从事蔬菜育种与栽培技术研究 null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 通信作者 赵福顺 研究员 主要从事蔬菜遗传育种和栽培技术研究 null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 甜瓜 Cucumis melo nullnull 为葫芦科甜瓜属二倍体 null 年生草本植物 是重要的经济作物之一 甜瓜具 有色 香 味俱佳 营养丰富等较高的经济价值 具 有广泛栽培的特点 为世界十大水果之一 null 我国 甜瓜产量和面积居世界首位 呈连年递增态势 据 国家统计局数据显示 至 nullnullnullnull 年底 我国甜瓜种植 面积达 nullnullnull nullnull 万 nullnull null 产量达 null nullnullnullnull nullnull 万 null 单位面 积产量 nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull null 而吉林省种植面积达 nullnull nullnullnull 万 nullnull null 产量达 nullnullnull nullnull 万 null 单位面积产量 nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull null 分别占全国种植面积的 nullnull nullnullnull 占全国产量的 nullnull nullnullnull 单位面积产量是全国的 nullnull nullnull 倍 吉林省也是全国甜瓜比较重要的种植和销售 区域 尤其是本地品种灰鼠子和八里香占比较大 但是吉林省一直存在甜瓜种质资源匮乏 遗传材料 少和遗传背景狭窄等问题 此背景下很难选育出突 破性品种 因此 引进优异甜瓜种质资源并明确其 遗传背景和遗传距离对于吉林省甜瓜新品种选育 利用和推广具有非常重要的意义 甜瓜无论是质 量性状还是数量性状均具有丰富的遗传变异 关于 甜瓜种质资源评价研究相关报道较多 但是多集中 于地方 本地区品种 也有中国区域内和国际引进 甜瓜品种的多样性研究 如闫洪朗等利用 nullnull 个甜 瓜品种在江浙沪地区开展果实性状遗传多样性分 析 null 王炜勇等在浙江省开展 nullnull 份薄皮甜瓜地方 品种的表型遗传多样性研究 null 张永兵等利用 nullnull 个形态性状将 nullnullnull 份新疆地方甜瓜品种分成 null 个类 型和 null 个亚群 将新疆本地名牌品种哈密野瓜单独 分成一类 具有完全不同的遗传背景 null 胡建斌等 对国外引进种质资源进行表型和分子标记遗传多 样性分析 遗传多样性指数均大于 null 组群分布较为 广泛 为南亚组群和东北欧等组群 遗传距离长 遗 传背景较宽 为新材料遗传改良和新品种选育提供 了大量优异资源 null nullnull 还有通过分子标记手段开展 遗传多样性研究 常用的有同工酶 null nullnullnullnull null nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnull 等标记类型 最直观 和方便的研究集中于表型性状的遗传多样性 目 前 针对吉林省引进种质资源开展表型性状和光合 作用效率分析方面的遗传多样性研究鲜有报道 nullnullnull 江苏农业科学 nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 null 期 以吉林省近几年引进的 nullnull 份甜瓜种质资源为材料 测定果肉主色 单瓜质量和可溶性固形物等 nullnull 个数 量和质量性状 净光合速率和 nullnullnull等 nullnull 个光合相 关性状 进行遗传多样性分析 了解光合性状与不 同数量性状间的相关性及主成分分析 明确不同来 源甜瓜种质资源间的遗传关系 为今后本地区甜瓜 种质资源分类研究和遗传改良 新品种选育和再利 用提供重要的理论参考 1 材料与方法 nullnull null 试验材料 nullnull 份甜瓜种质资源分别来自于海南省 甘肃 省 黑龙江省 辽宁省 吉林省 种质资源编号 名称 及来源见表 null nullnull null 试验实施 nullnull 份甜瓜种质资源于 nullnullnullnull 年种植于试验基地 露地内 考察其质量性状 数量性状和光合相关性 状 分析其遗传多样性 本试验地点位于吉林省农业科学院经济植物研 究所基地 试验基地位置 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 试验用土为风干草甸黑土 土壤理化性状 有机质 含量为 nullnullnull null nullnullnullnull 全氮含量为 nullnull nullnull nullnullnullnull 有效磷含 量为 nullnullnull null nullnullnullnullnull 速效钾含量为 nullnullnull nullnullnullnullnull 缓效钾 含量为 nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull 值为 nullnull null null nullnull null 施有机肥 null null null null null null null null null null nullnullnull 有机质 nullnullnullnull nullnull null 生物 质炭基复合肥 null null null null null null null null null null nullnullnullnull null null null null null null nullnull null nullnull null nullnull nullnull null nullnull null 测定与分析 参照中华人民共和国农业行业标准 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 植物新品种特异性 一致性和稳定性 测试指南 甜瓜 甜瓜种质资源描述规范和数据标 准 开展质量和数量性状调查 在开花期每个甜瓜 种质资源随机选取 null 份 测量叶柄长 节间长 顶端 裂片长度 果柄长度 质量性状采用直接观察法 包 括果皮底色 果肉主色 瓜瓤颜色 果形 果皮覆色 果面覆纹颜色 果面覆纹形状和叶柄姿态 收获期 测量单瓜质量 小区产量和可溶性固形物含量 光合相关指标 试验仪器为 nullnull nullnullnullnullnull 新一代光 合 null 荧光全自动测量系统 nullnull null nullnullnull 美国 选取晴 天 无 风 天 气 nullnull nullnull nullnull nullnull 设 定 光 强 度 null nullnullnull nullnullnullnullnull null null null 温度 nullnull null 湿度 nullnullnull 测量 净光合速率 P null nullnullnullnullnull null null null 气孔导度 G null nullnullnullnull null null null 蒸腾速率 T null nullnullnullnullnull null null null 胞 表 1 甜瓜种质资源编号及来源 编号 名称 来源 null 灰鼠子 黑龙江省 null nullnull nullnullnull nullnullnull nullnull 辽宁省 null nullnull nullnullnullnullnull null nullnull 辽宁省 null nullnullnullnullnull nullnull 吉林省 null nullnullnullnullnull nullnull 黑龙江省 null nullnullnullnullnull nullnull 黑龙江省 null nullnull null null nullnull 吉林省 null nullnull nullnullnullnull 辽宁省 null nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 辽宁省 nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 辽宁省 nullnull null nullnullnull nullnullnull 辽宁省 nullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull 辽宁省 nullnull null nullnullnull nullnullnull 春雨 海南省 nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 辽宁省 nullnull nullnull nullnull 辽宁省 nullnull nullnullnullnullnull 海南省 nullnull 假白宝 红 吉林省 nullnull nullnullnullnull nullnullnull 黑龙江省 nullnull nullnull nullnullnullnullnull null nullnull 辽宁省 nullnull nullnull nullnullnullnull 海南省 nullnull nullnullnullnullnullnull null 甘肃省 nullnull nullnullnullnullnullnullnull 甘肃省 nullnull nullnullnullnull 辽宁省 nullnull null nullnullnull nullnullnull null 辽宁省 nullnull null nullnullnull nullnullnullnull 辽宁省 nullnull null null null 甜帅 海南省 nullnull 百里香 nullnull 辽宁省 nullnull 泽甜 null 母本 辽宁省 nullnull 上东沟 吉林省 nullnull 八里香富田 吉林省 nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 辽宁省 nullnull nullnull null 八里香 nullnull 吉林省 nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 吉林省 nullnull 八里香富田 nullnull 辽宁省 nullnull 八里香富田 nullnullnull 辽宁省 nullnull nullnullnullnullnullnull 甘肃省 nullnull 恒祥 nullnull 甘肃省 nullnull 恒 nullnull 甘肃省 nullnull 恒 nullnull 甘肃省 nullnull 恒 nullnull 甘肃省 nullnull 恒 nullnull 甘肃省 nullnull nullnullnullnullnull 甘肃省 nullnull nullnullnullnullnull 甘肃省 nullnull 昊天灰鼠瓜 黑龙江省 nullnullnull 江苏农业科学 nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 null 期 间 nullnull null 浓度 C null nullnullnullnullnullnullnullnull 大气环境 nullnull null 浓度 C null F null nullF null nullnull null 参数 并计算气孔限制值 L null null null null C null nullC null 内禀水分利用效率 i nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null P null nullG null 瞬 时 羧 化 效 率 C null nullnullnullnullnullnullnullnull null P null nullC null nullnullnull null nullnull null null PA nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnull null 数据分析 利用 nullnullnullnullnull nullnullnullnull 整理数据 通过 nullnullnullnull nullnullnull null 进 行描述性统计分析 相关性分析 主成分分析和聚 类分析 对数量性状的数据进行平均值 标准差 变 异系数分析 对质量性状数据进行分布频率及遗传 多样性指数分析 其中遗传多样性指数的分析利用 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull 多样性指数 Hnull 公式计算 nullnull 主 成分分析采用最大方差法 取特征值大于 null 的特征 根 聚类分析采用系统聚类组间联接欧氏距离法对 甜瓜种质资源进行聚类 对形态学质量性状进行 分类赋值 表 null 2 结果与分析 nullnull null 甜瓜种质资源的质量性状和数量性状 nullnull nullnull null 甜瓜种质资源质量性状遗传多样性 通过甜 瓜质量性状观察分析 表 null 种质资源质量性状的 nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull 多样性指数 Hnull 变化范围为 nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnullnull null Hnull最大的是果形 以梨形和椭圆 表 2 甜瓜种质资源调查的分类及赋值 性状 分类及赋值 果皮底色 白色 nullnull 绿色 nullnull 灰绿色 nullnull 黄色 nullnull 果皮覆色 有 nullnull 无 nullnull 果面覆纹颜色 黄色 nullnull 绿色 nullnull 浅绿色 nullnull 深绿色 nullnull 无 nullnull 果面覆纹形状 斑点 nullnull 斑块 nullnull 断续条带 nullnull 无 nullnull 果肉主色 白色 nullnull 绿色 nullnull 橙色 nullnull 绿白色 nullnull 浅橙色 nullnull 瓤色 白色 nullnull 绿色 null null 橙色 null null 粉色 null null 黄绿色 null null 浅绿色 nullnull 浅橙色 nullnull 果形 棒形 nullnull 梨形 null null 卵形 null null 圆形 null null 扁圆形 null null 椭圆形 nullnull 纺锤形 nullnull 叶柄姿态 直立 nullnull 半直立 nullnull 水平 nullnull 形为主 分布频率为 nullnullnull nullnullnull和 nullnullnull nullnullnull Hnull最小的 是果 肉 主 色 以白色和绿色为主 所 占 频 率 为 nullnullnull nullnullnull和 nullnullnull nullnullnull 甜瓜果皮底色以白色和绿色 为主 所占频率为 nullnullnull nullnullnull和 nullnullnull nullnullnull 果皮覆色以 有色最多 分布频率为 nullnullnull nullnullnull 果面覆纹颜色以 黄色和无色为主 所占频率为 nullnullnull nullnullnull 和 nullnullnull nullnullnull 果面覆纹形状以斑点和无形状为主 所占频率为 nullnullnull nullnullnull和 nullnullnull nullnullnull 瓤色以橙色和白色为主 所占 频率为 nullnullnull nullnullnull 和 nullnullnull nullnullnull 叶柄姿态以半直立为 主 分布频率 nullnullnull nullnullnull 表 3 甜瓜种质资源表型性状频率分布 性状 分布频率 null null null null null null null null 多样性指数 果皮底色 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 果皮覆色 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 果面覆纹颜色 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 果面覆纹形状 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 果肉主色 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null 瓤色 nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull null 果形 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull null 叶柄姿态 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull null nullnull nullnull null 甜瓜种质资源数量性状的变异 从表 null 可 以看出 甜瓜种质资源数量性状差异不一致 光合 相关性状除胞间 nullnull null 浓度 表型性状除顶端裂片长 度 叶柄长和果柄长度变异系数 nullnullnullnull nullnullnull 外 其余 数量性状变异系数为 nullnullnull nullnullnull null nullnullnull nullnullnull 变异系 数 null nullnullnull 的性状分别为瞬时羧化效率 nullnullnull nullnullnull 小 区产量 nullnullnull nullnullnull 瞬时水分利用率 nullnullnull nullnullnull 内禀水 分利用率 nullnullnull nullnullnull 单瓜质量 nullnullnull nullnullnull 净光合速率 nullnullnullnullnullnull 综合分析表明 甜瓜种质资源数量性状间 具有一定变异性 不同种质资源性状之间也具有较 为明显的遗传多样性 nullnull null 相关性分析 对 nullnull 份甜瓜种质资源进行相关性分析 表 null 表明 胞间 nullnull null 浓度与蒸腾速率 气孔导度分别在 nullnull nullnull 水平和 nullnull nullnull 水平上呈显著正相关 与净光合 速率 瞬时水分利用效率 气孔限制值 瞬时羧化效 nullnullnull 江苏农业科学 nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 null 期 表 4 甜瓜种质资源数量性状分析结果 项目 最小值 最大值 均值 方差 标准差 变异系数 null 胞间 nullnull null 浓度 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 蒸腾速率 nullnullnullnullnull null null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 气孔导度 nullnullnullnull null null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 净光合速率 nullnullnullnullnull null null null nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 瞬时水分利用率 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 气孔限制值 nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 瞬时羧化效率 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 内禀水分利用率 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull 值 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 叶柄长 nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 节间长 nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 顶端裂片长度 nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 果柄长度 nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 单瓜质量 nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 小区产量 nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 可溶性固形物含量 null nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull 表 5 甜瓜种质资源数量性状相关系数 项 目 相关系数 X null X null X null X null X null X null X null X null X null X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X nullnull X null null nullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull X null null nullnullnull null nullnullnull null nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull X null null nullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null null nullnullnull null nullnullnull null null nullnullnull nullnull nullnullnull X null null nullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnull nullnullnull X null null nullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull X null null nullnullnull null nullnullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnulln