[KH-*3D]魏忠芬,李慧琳,奉斌,楊勝先,林濤,黃澤素
(貴州省油料研究所,貴州貴陽550006)
貴州紫蘇種質(zhì)資源表型性狀的遺傳多樣性
[KH-*3D]魏忠芬,李慧琳,奉斌,楊勝先,林濤,黃澤素
(貴州省油料研究所,貴州貴陽550006)
為貴州紫蘇資源的鑒定、分類及遺傳改良應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),以53份貴州紫蘇(Perilla frutescens)種質(zhì)資源為材料,應(yīng)用聚類分析和主成分分析方法,初步分析18個(gè)表型性狀的遺傳多樣性。結(jié)果表明:貴州紫蘇種質(zhì)資源材料存在廣泛的遺傳多樣性,紫蘇資源不同性狀間存在顯著的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)(P<0.05);53份紫蘇資源6個(gè)數(shù)量性狀間的變異系數(shù)在24.12%~66.49%,以單株總穗數(shù)的變異系數(shù)最大(66.49%),主莖節(jié)數(shù)的變異系數(shù)最小(24.12%);基于所有表現(xiàn)型的聚類分析,53份貴州紫蘇種質(zhì)資源分為3大類群。第Ⅰ類為晚熟型,株型傘型,葉色較深,單株籽粒重較小的觀賞型;第Ⅱ類為早熟型,株型塔型,籽粒較大;第Ⅲ類為介于早熟型和晚熟型間的中間類群,基本上反映了各類群間的親緣關(guān)系。經(jīng)主成分分析,前7個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)84.79%,各主成分性狀的載荷值反映了主要性狀的育種選擇潛力。
紫蘇;種質(zhì)資源;遺傳多樣性;表型性狀
紫蘇(Perilla frutescens L.Britt),屬唇形科(Labiatae)一年生草本植物,具有特異芳香,是我國(guó)傳統(tǒng)的藥用、食用和油用等多用途的經(jīng)濟(jì)植物。作為衛(wèi)生部第一批規(guī)定的既是藥品又是食品的60種作物之一,在醫(yī)藥食品領(lǐng)域有著重要的開發(fā)價(jià)值[1-2]。貴州地處低緯度山區(qū),地勢(shì)高差懸殊,氣候特點(diǎn)在垂直方向差異較大,立體氣候明顯,生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣。具有較長(zhǎng)的紫蘇栽培歷史以及特有的喀斯特地貌使其產(chǎn)生了豐富的變異類型,蘊(yùn)含著豐富的紫蘇地方品種和野生資源,是紫蘇的主要生產(chǎn)地之一[3-8]。長(zhǎng)期以來,由于自然和人為的選擇結(jié)果,逐漸形成適應(yīng)不同區(qū)域環(huán)境生長(zhǎng)的生態(tài)類型和變異豐富的生物資源,各地生產(chǎn)上的栽培品種或當(dāng)家品種一般具有明顯的地域適應(yīng)性。目前,基于遺傳物質(zhì)DNA水平上以現(xiàn)代生物技術(shù)為主的各種分子標(biāo)記技術(shù)和手段已廣泛應(yīng)用于植物種質(zhì)資源的鑒定和分類[4,7],但表型形態(tài)性狀的鑒定和描述仍是種質(zhì)資源研究最直接和最基本的方法和手段[5,8]。植物的形態(tài)學(xué)表型性狀標(biāo)記具有簡(jiǎn)單、明顯和易于識(shí)別的特征而成為遺傳標(biāo)記的基礎(chǔ),具有不可替代性。為了對(duì)所收集的貴州紫蘇資源進(jìn)行有效的研究利用,必須對(duì)收集的貴州紫蘇種質(zhì)資源相關(guān)性狀進(jìn)行鑒定和性狀考察評(píng)價(jià),這是拓展地方種質(zhì)資源的遺傳基礎(chǔ)和提高資源利用率的重要途徑[4]。因此,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)貴州紫蘇資源18個(gè)表型性狀進(jìn)行聚類分析和主成分分析具有重要意義。
聚類分析將不同個(gè)體按相似程度(距離遠(yuǎn)近)劃分類別,使得同一類中元素間的相似性比其他類的元素相似性更強(qiáng)。目的在于使類間元素的同質(zhì)性最大化和類與類間元素的異質(zhì)性最大化。因此,聚類分析不但可揭示種質(zhì)資源個(gè)體間的遺傳相似性,還能表明類群間的遺傳差異和相互間的親緣關(guān)系;而主成分分析是從多個(gè)因素指標(biāo)中找出數(shù)量較少并能控制所有變量因子的主成分,其中每個(gè)主成分都能夠反映原始變量的大部分信息,且所含信息互不重復(fù)。主成分分析可揭示各種質(zhì)資源的生物學(xué)特點(diǎn)和生物學(xué)意義,為種質(zhì)資源的客觀評(píng)價(jià)和分類提供參考依據(jù)[5]。王仙萍等[6]對(duì)貴州收集的紫蘇資源葉色花多樣性進(jìn)行研究,資源來源主要集中在貴陽、開陽、遵義、六盤水和織金等地。但迄今為止,未見應(yīng)用聚類分析及主成分分析方法對(duì)貴州紫蘇種質(zhì)資源形態(tài)學(xué)性狀及主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行鑒定和分析評(píng)價(jià)的報(bào)道。本研究主要以近年來收集貴州33個(gè)縣市不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的53份紫蘇資源為試驗(yàn)材料,選取株型、第1對(duì)真葉顏色、葉色、葉型、葉片大小、葉脈顏色、穗型、花色、蒴口絨毛、種皮色澤和熟性等形態(tài)生物學(xué)性狀以及株高、主莖節(jié)數(shù)、單株分枝數(shù)、單株小穗數(shù)、千粒重、單株重等數(shù)量性狀進(jìn)行觀測(cè)考察和統(tǒng)計(jì)分析,以期為今后貴州紫蘇資源形態(tài)學(xué)性狀的鑒定和開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于貴州省貴陽市花溪區(qū)金欣社區(qū)貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料(香料)研究所試驗(yàn)地,試驗(yàn)地為黃壤土,肥力均勻。試驗(yàn)時(shí)間2015年4月19日至10月下旬,4月19日開溝播種,廂寬2.5 m,行距40 cm,株距25 cm,每個(gè)品種資源材料種植4行,80~100株,資源材料圃四周設(shè)約1 m的保護(hù)行。播種時(shí)施用復(fù)合肥20 kg/667m2,在紫蘇生長(zhǎng)季節(jié)進(jìn)行勻苗、定苗、除草等田間常規(guī)管理。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)材料共有53份,其中,51份為2014年底收集的貴州省地方資源材料,開陽蘇子-1、烏當(dāng)紫蘇來源于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所特種油料研究室,其材料編號(hào)、名稱及來源見表1。
表1 53份貴州紫蘇種質(zhì)來源及編號(hào)Table 1Origin and number of 53 germplasm resources of Perilla frutescens L.in Guizhou
續(xù)表1 Continued table 1
1.3 植株表型性狀的觀測(cè)調(diào)查與測(cè)量
紫蘇形態(tài)生物學(xué)性狀的觀測(cè)調(diào)查在紫蘇資源材料圃試驗(yàn)地進(jìn)行,每個(gè)資源材料隨機(jī)選取5~10株掛牌標(biāo)記,根據(jù)嚴(yán)興初編著的《蘇子種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]進(jìn)行相關(guān)形態(tài)學(xué)性狀的觀測(cè)或測(cè)量。選用12個(gè)描述性的形態(tài)性狀和6個(gè)農(nóng)藝數(shù)量性狀描述貴州紫蘇資源表型性狀的多樣性。觀測(cè)及測(cè)量時(shí)間為2015年5月上旬至11月下旬,即紫蘇出苗至成熟的整個(gè)生長(zhǎng)期。利用目測(cè)法觀測(cè)的形態(tài)學(xué)質(zhì)量性狀有株型、第一對(duì)真葉葉色、葉色、葉形、葉脈顏色、葉片大小、穗型、花色、蒴口絨毛多少、果口大小、種皮顏色、熟性等12個(gè)性狀,為了便于統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)屬于形態(tài)學(xué)質(zhì)量性狀進(jìn)行賦值見表2。成熟時(shí)取樣10株考察測(cè)量的數(shù)量性狀有株高、主莖節(jié)數(shù)、單株分枝數(shù)、單株總穗數(shù)、千粒重、單株籽粒重等6個(gè)數(shù)量性狀。
表2 紫蘇種質(zhì)資源形態(tài)性狀調(diào)查的分類及其賦值Table 2Classification and assignment of morphological characters for Perilla frutescens L.
1.4 數(shù)據(jù)處理
利用Microsoft Execl-2007和DPS 14.50軟件對(duì)紫蘇各性狀形態(tài)測(cè)定值進(jìn)行主成分分析和聚類分析處理。
2.1 貴州紫蘇種質(zhì)資源的表型性狀
由表3可見,貴州53份紫蘇種質(zhì)資源的12個(gè)描述性狀。由紫蘇的各質(zhì)量性狀所占頻率分布可知,在12個(gè)性狀中株型分為平頂型、塔型、傘型3中類型,頻率分別為13.21%、49.06%和37.74%,株型以塔型和傘型為主。第一對(duì)真葉顏色主要為綠色和紫色,所占頻率分別為35.85%和64.15%,大多數(shù)紫蘇資源的第一對(duì)真葉顏色為紫色。葉色分為淺綠色、綠色和紫色,分布頻率為15.09%、73.58 %和11.32%。葉脈顏色主要以綠色為主,頻率為90.57%;紫色頻率為9.43%。葉型以卵形為主,分布頻率79.25%;其次是卵圓形(11.32%),心臟形較少;葉片主要以大葉為主,分布頻率為81.13 %,中型葉和小型葉所占頻率均為9.43%;穗型主要以短穗型為主,分別頻率為92.45%,長(zhǎng)穗型很少(7.55%);花色以白色花為主,所占頻率為81.13 %,其次是紫色花,頻率13.21%,紅色花所占頻率很少;蒴口絨毛以中等較多,分布頻率49.06%;絨毛密集型和稀少型頻率均為24.63%。果口的大小以大果口為主,所占頻率71.10%;小果口頻率為24.53%;中等果口頻率為3.77%。種皮顏色以褐色和黃褐色為主,所占頻率均為30.19%;其次是白色(18.87%);以灰色和黑色較少。貴州紫蘇資源熟性特征以晚熟類型較多,所占頻率為52.83%;其次是極晚熟和中熟,所占頻率分別為24.53%和13.21%。早熟類型資源2份,特早熟類型1份。
表3 貴州紫蘇種質(zhì)資源的表型性狀分布頻率Table 3Distribution frequency of phenotype characters for Perilla frutescens L.in Guizhou
由表4可知,貴州53份紫蘇資源數(shù)量性狀存在很大的差異,株高、株莖節(jié)數(shù)等6個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為24.12%~66.49%,差異非常明顯。單株總穗數(shù)10.4~247.6個(gè),其變異系數(shù)(66.49%)最大,說明供試的紫蘇資源材料在單株總穗數(shù)上存在豐富的多樣性;其次是單株籽粒重0.22~6.18 g,變異系數(shù)為56.31%;其余性狀變異系數(shù)為分枝個(gè)數(shù)>千粒重>株高>主莖節(jié)數(shù)。其中,參試貴州紫蘇材料分枝數(shù)為6.20~30.10個(gè),變異系數(shù)為33.18 %;千粒重為0.773~3.983 g,變異系數(shù)為32.72 %;株高為40.0~280.0 cm,變異系數(shù)為32.63%;主莖節(jié)數(shù)為5.00~20.30個(gè),變異系數(shù)為24.12%。綜合貴州紫蘇資源各數(shù)量性狀的平均值、最大值、最小值、極差及變異系數(shù)發(fā)現(xiàn),參試的紫蘇種質(zhì)資源各數(shù)量性狀間差異較大,不同材料在不同性狀間以及同一性狀在不同材料間均存在明顯的多樣性。
表4 貴州紫蘇資源數(shù)量性狀變異Table 4Variation of quantitative characters for Perilla frutescens L.in Guizhou
圖1 53份貴州紫蘇種質(zhì)資源聚類圖Fig.1Clustering dendrogram of 53 germplasm resources of Perilla frutescens L.in Guizhou
2.2 貴州紫蘇資源的表型性狀聚類
在歐氏聚類5.20處,可將53份貴州種質(zhì)資源材料分為3大類群。第Ⅰ類有4份,分別為S9、S11、S22和S53,晚熟型、單株籽粒重較小,株型為傘型、第1對(duì)真葉顏色和葉色均為紫色,S22和S53的葉型為心臟形,葉面積較小,熟期晚,千粒重和單株生產(chǎn)力低,只能以紫色葉色、心臟型葉形作為觀賞型材料進(jìn)行利用;第Ⅱ類有4份,分別為S33、S36、S49和S52,早熟型、千粒重、單株籽粒重較大,株型為塔型,葉色為綠色,可作為選擇早熟型、大粒型、高產(chǎn)型紫蘇品種和遺傳改良的重要基礎(chǔ)資源材料;第Ⅲ類為介于早熟型和晚熟型間的中間類群,單株籽粒重和千粒重介于第Ⅰ類和第Ⅱ類資源材料之間,這類資源材料數(shù)量最多、類型較多,共45份。該類型材料在今后品種改良或選育利用應(yīng)視具體情況進(jìn)行選擇和利用。
2.3 貴州紫蘇資源各形態(tài)性狀的相關(guān)性
對(duì)貴州53份紫蘇資源形態(tài)性狀間的相關(guān)性分析結(jié)果表明:除紫蘇花色、蒴口絨毛這兩個(gè)性狀與其他性狀間無顯著相關(guān)外,其余性狀間均有顯著(P<0.05)相關(guān)(表5)。主莖節(jié)數(shù)(C8)與植株高度(C7)、單株分枝數(shù)(C9)存在顯著正相關(guān);單株分枝數(shù)(C9)與單株總穗數(shù)(C15)、葉片大小(C5)與果口大小(C13)、葉片顏色(C3)與葉脈顏色(C4)、穗型(C10)與單株籽粒重(C17)、株型(C1)與單株總穗數(shù)(C15)存在顯著正相關(guān);株高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)與生育期(C18)存在顯著正相關(guān)。單株總穗數(shù)(C15)與千粒重(C16)、果口大小(C13)間存在顯著(P<0.05)負(fù)相關(guān);葉片大小(C5)與葉脈顏色(C4)、葉形(C6)與葉片大小(C5)、單株分枝數(shù)(C9)與千粒重(C16)間存在顯著負(fù)相關(guān)。各性狀的相關(guān)分析表明植株越高、分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)越多,其生育期就較長(zhǎng),而植株較矮、分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)少的材料熟期較早;單株分枝數(shù)越多,單株總穗數(shù)就越多;葉片顏色與葉脈顏色相關(guān)性較高,即葉片為紫色,葉脈為紫色的可能性大;株型為傘型的單株總穗數(shù)>塔型>平頂型。單株總穗數(shù)、分枝數(shù)越少其千粒重越大;卵圓形葉片較卵形葉片和心臟形葉片大??蔀榻窈笞咸K品種性狀的遺傳改良和應(yīng)用提供參考價(jià)值。
表5 紫蘇種質(zhì)資源各形態(tài)性狀間的相關(guān)系數(shù)Table 5Coefficients between morphology characters of of Perilla frutescens L.
2.4 貴州紫蘇種質(zhì)資源主要性狀的主成分分析
由表6表明:在所有主成分構(gòu)成中,其主要信息集中在前7個(gè)主成分,其累計(jì)貢獻(xiàn)率為84.79%。第1主成分的特征值為3.2725,貢獻(xiàn)率為28.18 %。其特征向量中,株高、主莖節(jié)數(shù)、單株分枝數(shù)、總穗數(shù)和熟性等性狀指標(biāo)有較高的載荷,其特征向量表達(dá)的生物學(xué)信息主要與這些性狀相關(guān)。因此第1主成分植株高度、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、生育期為熟性構(gòu)成因子,特征向量關(guān)系說明生育期越長(zhǎng)植株高度越高,承載的紫蘇資源主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)越多。第2主成分特征值為2.3544,貢獻(xiàn)率為16.97%。特征值中貢獻(xiàn)最大的是單株總穗數(shù),故第2主成分為總穗數(shù)的構(gòu)成因子。特征向量所傳遞的信息表明,總穗數(shù)越多,分枝數(shù)越多。而千粒重和果口越小。第3主成分特征值為2.1631,貢獻(xiàn)率為12.02%。其特征向量值中株型有較高的載荷,第3主成分為株型構(gòu)成因子,株型為傘型、塔型的紫蘇較平頂型的生長(zhǎng)發(fā)育好,具有較高的生產(chǎn)潛力。第4主成分貢獻(xiàn)率最大的穗型,稱為穗型構(gòu)成因子。向量關(guān)系表明穗型越長(zhǎng)、總穗數(shù)越多,單株籽粒重越高,但千粒重越小。第5主成分貢獻(xiàn)率最大的是蒴口絨毛,稱為蒴口絨毛構(gòu)成因子,向量關(guān)系表明蒴口絨毛越少,千粒重越大,株型越松散。第6主成分貢獻(xiàn)率最大的是葉形,稱為葉形構(gòu)成因子,向量特征關(guān)系表明:心臟形葉片較卵圓形、卵形葉片的紫蘇千粒重、單株籽粒重大,穗型也較長(zhǎng)。第7主成分貢獻(xiàn)率最大的是第一對(duì)真葉顏色,向量關(guān)系表明,第一對(duì)真葉顏色越淺,生育期越長(zhǎng),葉色、花色也越淺,蒴口絨毛較多。
種質(zhì)資源的遺傳多樣性主要代表群體內(nèi)個(gè)體基因組成的差異,遺傳多樣性的表現(xiàn)主要通過多數(shù)基因組合實(shí)現(xiàn)[10-13]。種質(zhì)資源遺傳差異大小直接影響性狀遺傳改良和研究利用的效果,新品種的選育或新材料創(chuàng)新依賴于優(yōu)異基因的發(fā)掘與利用[14-15]。植物不同性狀變異幅度是物種特有的遺傳特性,是生物多樣性的具體表現(xiàn),也是反映某一物種資源豐
表6 貴州紫蘇種質(zhì)資源主要生物學(xué)性狀的主成分分析Table 6The principal components of of Perilla frutescens L.genetic resources analysis of main biological traits
富程度的重要指標(biāo)[16],因此種質(zhì)資源群體應(yīng)保持一定的豐富度和多樣性。大量學(xué)者在不同作物中利用不同研究方法對(duì)收集種質(zhì)資源的遺傳多樣性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、核心種質(zhì)資源庫(kù)構(gòu)建、以提高種質(zhì)資源利用效率[17-19]。本研究通過對(duì)53份貴州紫蘇種質(zhì)資源12個(gè)質(zhì)量性狀6個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行分析比較,根據(jù)質(zhì)量性狀的分布頻率,其株型頻率為塔型>傘型>平頂型;第一對(duì)真葉顏色紫色多于綠色;生長(zhǎng)中期葉色為綠色的多于紫色和淺綠色;葉型以卵形多于卵圓型和心臟;白色花較紫色花多;短穗型多于長(zhǎng)穗型;果口以大果口為主;種皮色澤以黃褐色和褐色比例較多;生育期各種熟性以晚熟型>極晚熟型>中熟型>早熟型>極早熟型。變異系數(shù)是揭示樣本間差異的參數(shù),一般認(rèn)為變異系數(shù)>10%則樣本間的差異較大[8,10]。不同紫蘇資源材料6個(gè)數(shù)量性狀間的變異系數(shù)在24.12%~66.49%,以單株總穗數(shù)的變異系數(shù)為最大,其次是單株籽粒重,以單株節(jié)數(shù)的變異系數(shù)最小,不同紫蘇材料在不同性狀間表現(xiàn)出不同程度的多樣性,為不同功用優(yōu)良紫蘇品種提供豐富的原始資源。
本研究利用聚類分析方法對(duì)53份貴州紫蘇種質(zhì)的18個(gè)性狀進(jìn)行了聚類,分為3大類群,讓性狀相近的聚為一類,使其同質(zhì)化程度最高,各組群具有其特定的形態(tài)特征,以便更系統(tǒng)的分析貴州紫蘇資源種質(zhì)特點(diǎn)。第Ⅰ類為晚熟型、單株籽粒重較小的資源材料,這類材料株型為傘型、第1對(duì)真葉顏色和葉色均為紫色,有些葉形較為奇特為心臟形,葉片較小,紫色葉色、心臟型葉形資源材料可作為觀賞型材料加以利用;第Ⅱ類為早熟型、千粒重、單株籽粒重較大的資源材料,株型為塔型,葉色為綠色,這類材料可作為選擇早熟型、大粒型、高產(chǎn)型紫蘇品種和遺傳改良基礎(chǔ)材料;第Ⅲ類為介于早熟型和晚熟型間的中間類群,這類資源材料數(shù)量最多、類型較多,在今后遺傳改良或品種選育中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行選擇性利用。
生物界的很多性狀之間具有相關(guān)性,在遺傳改良和品種選育中可以充分利用性狀間的相關(guān)性,對(duì)難以選擇的性狀進(jìn)行間接選擇。本研究主要運(yùn)用形態(tài)學(xué)標(biāo)記方法,觀測(cè)53份貴州紫蘇種質(zhì)資源的表型特征并分析指標(biāo)之間的相關(guān)性,除紫蘇花色、蒴口絨毛這兩個(gè)性狀與其他性狀間無顯著相關(guān)外,其余性狀間均有顯著相關(guān)。其中株高與主莖節(jié)數(shù)的相關(guān)性最大,相關(guān)系數(shù)為0.785;單株分枝數(shù)與穗數(shù)間的相關(guān)系數(shù)為0.669。植株高度與分枝數(shù)、主莖節(jié)數(shù)、生育期呈負(fù)相關(guān),即植株較矮、分枝數(shù)和主莖節(jié)數(shù)少的材料熟期較早;葉片顏色與葉脈顏色相關(guān)性較高;單株總穗數(shù)、分枝數(shù)越少其千粒重越大。其他作物這方面的研究報(bào)道較多[45,8,11-12],但對(duì)于紫蘇主要表型性狀的相關(guān)性研究未見報(bào)道。
主成分分析是將多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合因子,每個(gè)主成分基本上又能反映原始變量的大部分信息,其所含信息互不重復(fù)。依據(jù)各因子的貢獻(xiàn)率大小確定其重要性,因此將主成分分析用于對(duì)貴州紫蘇資源的生物學(xué)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)和篩選,可最大限度的簡(jiǎn)化相關(guān)性狀選擇程序。前7個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到84.79%,7個(gè)主成分間包含的性狀信息具有一定的相關(guān)性,且各性狀類型差異較大,各主成分性狀的載荷值反映了主要性狀的育種選擇潛力。
通過對(duì)貴州紫蘇種質(zhì)的形態(tài)標(biāo)記研究,其種質(zhì)類型多樣性豐富,對(duì)不同性狀進(jìn)行差異化選擇可為紫蘇遺傳改良和品質(zhì)選育提供豐富的原始資源材料,其中優(yōu)良的種質(zhì)通過系統(tǒng)選育改良后可作為生產(chǎn)及旅游觀光業(yè)的后備資源進(jìn)行利用開發(fā)。但是針對(duì)現(xiàn)有貴州紫蘇資源豐富的表型多樣性,結(jié)合現(xiàn)代生物學(xué)分子標(biāo)記技術(shù)和全基因組測(cè)序等方法對(duì)各表型性狀進(jìn)行精確鑒定、關(guān)聯(lián)分析和優(yōu)異基因發(fā)掘,從中挖掘出優(yōu)異基因并與常規(guī)育種方法相結(jié)合以促進(jìn)貴州紫蘇資源的遺傳改良和應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯 劉忠麗)
Genetic Diversity of Phenotype Characters of Perilla frutescens Germplasm Resources in Guizhou
WEI Zhong-fen,LI Hui-lin,F(xiàn)ENG Bin,YANG Sheng-xian,LIN Tao,HUANG Ze-su
(Guizhou Institute of Oil Crops,Guizhou Guiyang 550006,China)
The genetic diversity of 18 phenotype characters of 53 Frutescens germplasm resources was analyzed by the clustering and principal component analysis methods to provide the scientific basis for identification,taxonomy and genetic improvement application of Perilla Frutescens germplasm resources in Guizhou.Results:There is wide genetic diversity in Frutescens germplasm resources and are significant positive correlations or negative correlations between different characters of Frutescens germplasm resources.The variation coefficient of six quantitative characters of 53 Frutescens germplasm resources is 24.12%-66.49%.The variation coefficient of total panicles per plant and nodes of main stem is maximum(66.49%)and minimum(24.12%)respectively.53 Frutescens germplasm resources are divided into three groups by clustering analysis based on different phenotype.Group I belongs to the ornamental type with late maturity,umbrella plant type,deep leaf color and less seed weight per plant,group II is of early maturity,tower plant type and big seed and group III is the middle group between early maturity type and late maturity type,which reflects the genetic relationship among three groups basically.The principal component analysis shows that the accumulative contribution rate of former 7 principal components is up to 84.79%.The load value of different principal components reflects the breeding selection potential of major characters.
Perilla frutescens;Germplasm resources;Genetic diversity;Phenotype
S5429.9
A
1001-4829(2017)1-0045-08
10.16213/j.cnki.scjas.2017.1.009
2016-06-21
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目[31560403];貴州省科研機(jī)構(gòu)服務(wù)企業(yè)行動(dòng)計(jì)劃[黔科合服企(2014)4004號(hào)];貴州省聯(lián)合基金項(xiàng)目[黔科合LH(2014)7687號(hào)];貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主創(chuàng)新專項(xiàng)[黔農(nóng)科院自主創(chuàng)新科研專項(xiàng)字(2014)013號(hào)]
魏忠芬(1966-),女,研究員,從事油料作物遺傳育種研究,E-mail:1453978945@qq.com。