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蔓生扁莢菜豆主要農(nóng)藝性狀與總產(chǎn)量的遺傳相關(guān)性分析論文
摘要：對14份扁莢菜豆資源的9個主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的遺傳相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：總產(chǎn)量與單花序結(jié)莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與嫩莢長、嫩莢寬和節(jié)間數(shù)呈顯著相關(guān)，與抗根腐病等級呈顯著負(fù)相關(guān)。正相關(guān)性由大到小依次排列為：單花序結(jié)莢數(shù)>嫩莢長>節(jié)間數(shù)>嫩莢寬。結(jié)合育種實(shí)踐，總結(jié)了選育豐產(chǎn)性扁莢菜豆新品種的方法，為提高育種效率，縮短育種周期提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞：蔓生扁莢菜豆;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;遺傳相關(guān)性分析
菜豆(Phaseolus vulgaris L.)屬豆科(Leguminosae)菜豆屬(Phaseolus)菜豆種，在中國已有500多年的栽培歷史[1]。菜豆在中國栽培面積很大，栽培范圍十分廣泛。據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織2009年的統(tǒng)計，中國粒用菜豆栽培面積為954 839 hm2，莢用菜豆總栽培面積為243 030 hm2。其中莢用菜豆產(chǎn)量位居世界第一。
隨著中國人民生活水平的不斷提高，市場對菜豆類型的需求日趨多樣化。其中扁莢類型的菜豆，由于其具有外形美觀、莢色鮮艷和品質(zhì)脆嫩等特點(diǎn)，不僅在市場上暢銷，而且售價也比其他類型菜豆高。因此，最近幾年山東、云南、河北省等地區(qū)的大型蔬菜種植基地中扁莢菜豆的種植面積呈逐年上升的趨勢。但扁莢類型菜豆在生產(chǎn)實(shí)踐中存在產(chǎn)量偏低和畸形莢較多的情況。這些問題嚴(yán)重影響了菜農(nóng)們的實(shí)際收入。目前菜農(nóng)們迫切需要豐產(chǎn)性好的新品種。然而，扁莢菜豆存在新品種選育效率較低的問題。究其原因是在育種過程中，需要考察的農(nóng)藝性狀較多，不能有針對性地選擇與產(chǎn)量關(guān)系緊密的主要農(nóng)藝性狀，使選擇效率大大降低。
為了解決上述問題，本研究利用目前通用的SPSS 11.5軟件，梳理了扁莢菜豆主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的遺傳相關(guān)性，明確了在豐產(chǎn)性選育時需首要考察的農(nóng)藝性狀，并結(jié)合育種實(shí)踐總結(jié)了一套新品種選育的方法，解決了選育過程中存在的憑經(jīng)驗(yàn)和針對性不強(qiáng)等問題，提高了選育效率，為縮短育種周期奠定基礎(chǔ)。
1 材料和方法
1.1 材料
通過引種、試種選出了14份扁莢資源，分別為：C-44、C09-35、C09-36、C09-37、C09-38、C09-39、C09-40、C10-22、C10-9、C09-8、C-253、C-256、C-258、C08-7。其中C08-7和C-44為對照。
1.2 方 法
1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和試驗(yàn)設(shè)計本試驗(yàn)于2010年4─6月在天津科潤蔬菜研究所內(nèi)試驗(yàn)露地中進(jìn)行。小區(qū)面積為8.4 m2(1.2 m×7 m)，3次重復(fù)。2010年4月6日于露地直播，株行距為25 cm×50 cm。田間管理按照常規(guī)進(jìn)行。每處理隨機(jī)選取5個單株做好標(biāo)記，作為農(nóng)藝性狀調(diào)查的樣本，樣本總數(shù)為15株。以單株為單位，測定節(jié)間數(shù)、始花節(jié)位、分枝數(shù)、花枝長、單花序花數(shù)、單花序結(jié)莢數(shù)、嫩莢長、嫩莢寬和田間自然根腐病抗性等級等9個主要的農(nóng)藝性狀。
1.2.2各調(diào)查項(xiàng)目的測量方法 節(jié)間數(shù)、始花節(jié)位、分枝數(shù)、花枝長、單花序花數(shù)、單花序結(jié)莢數(shù)、嫩莢長、嫩莢寬等8個主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查方法，按照菜豆種質(zhì)資源描述規(guī)范進(jìn)行。“抗根腐病等級”的調(diào)查方法按照王曉鳴等的方法進(jìn)行。為了便于使用軟件分析，我們將百分?jǐn)?shù)表示的等級轉(zhuǎn)化為數(shù)字表示，并且將比較寬泛的范圍細(xì)分：1~2為抗病(R);3~4為中間類型(I);5~6為感病(S)。其中，1表示植株死亡率≤15%，高抗;2表示植株死亡率15%~30%，抗病;3表示植株死亡率30%且≤50%，中抗;4表示植株死亡率50%且70%，中感;5表示植株死亡率70%~80%，感病;6表示植株死亡率80%，高感。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析方法研究方法采用遺傳相關(guān)性分析，數(shù)據(jù)分析使用SPSS 11.5軟件完成。
2 結(jié)果與分析
1 扁莢菜豆各品種農(nóng)藝性狀
在栽培過程中，對14份資源的9個主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查，得到各性狀的平均值見表1。通過田間自然抗病性調(diào)查，發(fā)現(xiàn)8份資源田間抗病等級為1，表現(xiàn)為高抗根腐病;4份資源表現(xiàn)為抗病;1份資源表現(xiàn)為中抗，1份資源表現(xiàn)為中感。綜合嫩莢的商品性狀(嫩莢長和嫩莢寬)、抗病性和產(chǎn)量，對這14份材料進(jìn)行了評價，結(jié)果認(rèn)為：C-256、C-253和C10-9的綜合性狀最好。
2.2 各主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的遺傳相關(guān)性分析
如表2所示，總產(chǎn)量與單花序結(jié)莢數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與嫩莢長、嫩莢寬和節(jié)間數(shù)呈顯著相關(guān)，正相關(guān)性由大到小依次排列為：單花序結(jié)莢數(shù)>嫩莢長>節(jié)間數(shù)>嫩莢寬。與抗根腐病等級呈顯著負(fù)相關(guān)，即抗病級別越低，抗病性越強(qiáng)，產(chǎn)量越高。
各農(nóng)藝性狀之間呈極顯著正相關(guān)的，按照相關(guān)的緊密程度由大到小依次排列為：始花節(jié)位與抗根腐病等級>嫩莢長與嫩莢寬>嫩莢長與單花序結(jié)莢數(shù)>節(jié)間數(shù)與單花序結(jié)莢數(shù)。
3 討論
迄今為止，許多研究者對玉米、辣椒和水稻等許多作物的總產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀相關(guān)性進(jìn)行了研究[5-7]，但針對菜豆的研究較少，只有張運(yùn)峰等和胡國富等進(jìn)行了相關(guān)研究。本研究通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，總產(chǎn)量主要與5個農(nóng)藝性狀呈現(xiàn)顯著相關(guān)，其中，與單花序結(jié)莢數(shù)、嫩莢長、嫩莢寬和節(jié)間數(shù)等4個性狀呈正相關(guān)，與抗根腐病等級呈負(fù)相關(guān)。此結(jié)論與胡國富等研究結(jié)論基本一致。本研究首次發(fā)現(xiàn)單花序結(jié)莢數(shù)和節(jié)間數(shù)兩個性狀與產(chǎn)量有關(guān)，分析原因認(rèn)為，此兩性狀均與單株結(jié)莢數(shù)量有關(guān)。扁莢菜豆結(jié)莢習(xí)性一般為，自始花節(jié)位開始，上面每個節(jié)位均會伸出花枝并結(jié)莢。因此，節(jié)間數(shù)越多，表明節(jié)數(shù)和花枝數(shù)就越多，最后是結(jié)莢數(shù)增多，進(jìn)而總產(chǎn)量增高。通過各性狀之間的相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)有4組性狀之間有較強(qiáng)的相關(guān)性，并且這些性狀正好與總產(chǎn)量也有較密切的相關(guān)性。以上的結(jié)果提示我們，在選育扁莢菜豆的工作中，不僅要注重選擇與產(chǎn)量相關(guān)性高的性狀，而且還要注意各性狀之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，不能片面追求單一性狀的提高。此結(jié)論與秦貴文等的研究結(jié)果一致。
綜上所述，結(jié)合我們的育種實(shí)踐認(rèn)為，要提高扁莢菜豆的產(chǎn)量不僅要注意品種性狀協(xié)調(diào)的整體功能，還要關(guān)注其性狀與特定生產(chǎn)條件的契合程度，在某一生產(chǎn)、生態(tài)條件下，每一目標(biāo)性狀都有其特定的度，在品種選育中，要按照產(chǎn)量增長規(guī)律進(jìn)行選擇，不要孤立地強(qiáng)調(diào)某一個性狀而不兼顧其他性狀。
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