， ， ， ， (安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 合肥 230031)

江淮地區(qū)野燕麥遺傳多樣性研究

李巖，徐智明，朱德建，王霞霞，李楊
(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所, 合肥 230031)

為了解江淮稻麥輪作區(qū)野燕麥種群的遺傳多樣性，為種下單位的劃分及生物學(xué)特性和防除的研究提供依據(jù)，在安徽省境內(nèi)14個地市(縣)共采集野燕麥樣本14份，種植于半野外環(huán)境下，用聚類分析方法對不同群體的多項指標(biāo)進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：研究地區(qū)野燕麥不同群體之間存在明顯的遺傳多樣性。根據(jù)樣本間形態(tài)等性狀的遺傳差異，14個野燕麥群體可分為兩大聚類群，分別為聚類群Ⅰ、聚類群Ⅱ；同時又可將聚類群Ⅰ分為3個明顯的亞聚類群。沿淮和沿江地區(qū)的野燕麥群體明顯不同，這可能與土壤沉積物源、土壤pH值及土壤水分含量不同有關(guān)。

野燕麥； 遺傳多樣性； 江淮稻麥輪作區(qū)

野燕麥(AvenafatuaL.)是一種頑固性的田間雜草，在我國30多省(區(qū))均有分布，其抗逆性極強(qiáng)，久除不滅，分布廣而類型多，這也決定了野燕麥遺傳背景的豐富多樣性。近年來，隨著耕作制度、栽培技術(shù)的變化，以及某些除草劑的長期使用，分布于安徽省江淮丘陵稻麥輪作區(qū)的野燕麥已上升為主要雜草之一，面積多達(dá)上萬公頃[1]。受當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩砩鷳B(tài)條件影響，野燕麥形成了與生長環(huán)境相適應(yīng)的遺傳控制體系，在形態(tài)特征和生物學(xué)特性等方面產(chǎn)生了明顯的差異，形成了不同的表現(xiàn)型[2-3]。有相關(guān)研究和報道認(rèn)為，不同地區(qū)野燕麥的形態(tài)特征和對環(huán)境的適應(yīng)能力存在明顯差異。本試驗對安徽省江淮地區(qū)野燕麥資源的重要農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察統(tǒng)計，用聚類分析方法了解不同群體間的相似性程度及遺傳多樣性，為野燕麥種下單位的劃分及燕麥屬種質(zhì)資源生物學(xué)特性和防除的深入研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本收集

2014年5月15日至2014年6月20日，研究人員在安徽省境內(nèi)14個地市(縣)進(jìn)行調(diào)查研究，包括合肥市、安慶市、池州市、銅陵市、繁昌縣、當(dāng)涂縣、全椒縣、滁州市、定遠(yuǎn)縣、蚌埠市、淮南市、舒城縣、桐城市、六安市。每個地市(縣)作為1個考察點，采集1份樣本，每個考察點內(nèi)設(shè)置不同的采樣點，保證每個采樣點至少采集50個植株，以最大程度保證采樣點的代表性[4]?？疾禳c涵蓋安徽省東南西北各方位，共收集樣本14份。

圖1 野燕麥14個群體聚類分析樹狀圖

表1 野燕麥14個群體的主要農(nóng)藝性狀

性狀 聚類群 Ⅰ 亞聚類群Ⅰ?1亞聚類群Ⅰ?2亞聚類群Ⅰ?3Ⅱ產(chǎn)地舒城、六安、合肥滁州、定遠(yuǎn)、蚌埠、桐城當(dāng)涂、全椒、淮南安慶、池州、銅陵、繁昌編號11、13、147、8、9、125、6、101、2、3、4株高(cm)135～137131～135120～133140～146第3節(jié)莖粗(cm)0．60～0．650．55～0．680．59～0．730．55～0．64節(jié)間數(shù)54、544、5旗葉面積(cm2)31．9～33．7524．26～29．4825．37～29．1019．30～23．95花序長(cm)33．00～34．5030．33～32．2530．60～36．0030．14～38．57每穗粒數(shù)44～4844～5049～5552～75子實外稃顏色黃、褐褐黃、褐褐子實毛光滑、多長光滑多長、光滑光滑多長、光滑光滑多長、光滑少短千粒重(kg)1．40～1．601．42～1．531．49～1．641．38～1．56

1.2 數(shù)據(jù)采集

于2014年10月17日將采集的14份野燕麥種子播種于安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所東山試驗?zāi)翀鲈囼炋镏校糠莶シN面積2 m×7 m，播種間距為50 cm，播種量22 g/m2。種植期間不澆水、不施肥。每個品種隨機(jī)采樣，定期測量記錄各農(nóng)藝性狀[5]，剔除其中完全相同的性狀，如播種至開始分蘗的時間、每穗含小花數(shù)、倒伏特征等。

1.3 聚類分析

基本原理是將一定數(shù)量的樣本或指標(biāo)各自看成一類，然后根據(jù)樣本(或指標(biāo))的親疏程度，將親疏程度最高的兩類進(jìn)行合并，然后考慮合并后的類與其他類之間的親疏程度，再進(jìn)行合并。重復(fù)這一過程，直到將所有的樣本(或指標(biāo))合并為一類。本試驗采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

以不同地區(qū)的14個野燕麥群體為分類對象，選取20個性狀作為觀察指標(biāo)，統(tǒng)計結(jié)果經(jīng)聚類分析(圖1)表明，野燕麥不同群體之間存在明顯的遺傳多樣性。14個野燕麥群體可分為兩大聚類群，分別為聚類群Ⅰ、聚類群Ⅱ；同時又可將聚類群Ⅰ分為3個明顯的亞聚類群，見表1。

3 結(jié)論與討論

自20世紀(jì)90年代至今，江淮地區(qū)成為我國主要的稻麥兩熟輪作區(qū)，野燕麥作為主要雜草之一，廣泛分布于該地區(qū)的河堤、水塘、護(hù)坡、鄉(xiāng)間道旁和麥田等。調(diào)查取樣過程中發(fā)現(xiàn)，安徽省境內(nèi)的野燕麥主要分布在長江流域和淮河流域之間，在長江以南及淮河以北地區(qū)未發(fā)現(xiàn)。由于各類土壤分布具有一定的地帶性，安徽省土壤狀況與地質(zhì)背景之間存在著密切的相關(guān)性，聚類結(jié)果顯示，沿淮和沿江地區(qū)的野燕麥群體明顯不同，這可能與土壤沉積物源、土壤pH值及土壤水分含量不同有關(guān)[6-7]。同時，由于氣候條件的差異，在長期的適應(yīng)和選擇過程中，形成了在形態(tài)上和生長發(fā)育周期上有異于其他地區(qū)的一類生態(tài)類群[8]。近年來，為應(yīng)對氣候變暖帶來的不利影響，充分利用氣候資源，江淮地區(qū)的耕作制度有所調(diào)整，在沿江的安慶、池州、銅陵等地區(qū)，新的野燕麥生態(tài)型從無到有，危害日益嚴(yán)重。有研究認(rèn)為，可能與適應(yīng)水旱輪作區(qū)的耐濕性和耕作制度的改變有關(guān)。聚類分析結(jié)果顯示，聚類群Ⅰ又可被分為3個明顯的亞聚類群，其中淮南與當(dāng)涂、全椒歸為一個亞聚類群Ⅰ-3，與亞聚類群Ⅰ-1和亞聚類群Ⅰ-2的關(guān)系較為疏遠(yuǎn)。

野燕麥種群內(nèi)遺傳多樣性的研究已有一些報道，張紹明等[9]對稻麥輪作區(qū)的野燕麥進(jìn)行了典型種、變種和生態(tài)型的鑒定和劃分；貴州喀斯特地區(qū)及新疆農(nóng)田野燕麥農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性也有報道[10]，其主要劃分指標(biāo)有分布區(qū)域、子實特征、植株形態(tài)特征、發(fā)育期、蛋白含量、千粒重等，選取指標(biāo)不同，劃分結(jié)果亦有所區(qū)別；另外，作為原產(chǎn)高旱地區(qū)的禾本科惡性雜草，為適應(yīng)新的生態(tài)環(huán)境，野燕麥群體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化機(jī)制均有所改變。基于以上原因，野燕麥種下單位的劃分和比較研究存在很多不便。本試驗在江淮地區(qū)安徽省境內(nèi)14個地市(縣)共采集野燕麥群體樣本14份，種植于半野外環(huán)境下，用聚類分析方法對不同群體的多項指標(biāo)進(jìn)行對比分析，客觀評價了該區(qū)域野燕麥種群的遺傳多樣性，為野燕麥種下單位的劃分提供依據(jù)。

[1]許杰,張啟勇,孫賢品.麥田雜草為害及防除技術(shù)探討[J].安徽農(nóng)學(xué)通報,2007,13(11):217.

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Study on Genetic Diversity of Wild Oats in Jianghuai Region

LIYan，XUZhiming，ZHUDejian，WANGXiaxia，LIYang
(Animal Husbandry and Veterinary Research Institute，Academy of Agricultural Sciences of Anhui Provience，Hefei 230031，China)

To study Jianghuai rice-wheat rotation region wild oats population genetic diversity,for the division of the unit and provides the reference for the study of biological characteristics and control,this experiment in 14 cities of Anhui province,a total of 14,collecting wild oats samples grown in half wild environment,with the clustering analysis method for different groups of indicators were analyzed.Results show that the study area wild oats existed obvious genetic diversity between different groups.According to the morphological traits such as genetic differences between samples,14 wild oats groups can be divided into two groups,groups Ⅰ,gathering groups Ⅱ respectively,At the same time,gather groups Ⅰ can be divided into three distinct cluster groups.Along the Huaihe and areas along the Changjiang river wild oats group were obviously different, this may be related to soil sediment source,soil PH value and soil water content.

wild oats; genetic diversity; jianghuai rice-wheat rotation region

2016-05-22

安徽省農(nóng)科院種子工程項目“優(yōu)質(zhì)飼用牧草資源收集、保存和創(chuàng)新利用(編號：14 D 0405)”。2014年公益性農(nóng)業(yè)行業(yè)科研專項"苜蓿種植技術(shù)研究與示范(編號：201403048)”的子課題“中原濕潤地區(qū)紫花苜蓿高效種植技術(shù)研究與示范(編號：201403048-6)”

李 巖(1983—)，女，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人；研究實習(xí)員，主要從事牧草的栽培及育種研究；E-mail：xiaoyannv@126.com。

徐智明，E-mail:xuzhiming821@163.com

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.029

S 451

A

1001-4705(2016)09-0029-03