劉賀娟 焦禹順 任福森 郭志偉 陳昊放 孫 強

（河南省新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院，新鄉(xiāng)市大蔥工程技術研究中心，河南新鄉(xiāng) 453000）

大蔥（Allium fistulosumL.var.giganteamMakino）屬于百合科（Liliaceae）蔥屬（Allium），是以葉鞘組成的肥大假莖和嫩葉為產品的一個栽培種（周長久，1995）。大蔥營養(yǎng)豐富，所含的植物菌素能提高食欲，增強消化功能，還具有殺菌消炎作用（韓春然，2007）。我國是大蔥的起源中心，具有悠久的栽培歷史、廣闊的地理栽培分布和豐富的種質資源。根據在歐洲數據庫采集的數據，我國54 份大蔥種質資源保存在Gatersleben（德國）基因庫中，53 份保存在國際園藝研究中心（UK）的蔬菜基因庫中（Hanelt &Hammer，1991）。目前國家種質資源庫保存的大蔥資源有233 份，分蔥36 份（戚春章等，1997）。但大蔥種質資源龐大的規(guī)模不利于資源的管理和高效利用，正確評價大蔥種質資源有助于保證遺傳資源的有效利用，為大蔥新品種選育奠定基礎。

聚類分析是根據研究對象的特征，將性質相近的事物進行分類的方法。Anderberym（1973）最早將聚類分析應用于育種研究中，目前聚類分析已經成為育種工作中的常用方法（陳運起 等，2006；董玉深 等，2006；劉玉愛 等，2006）。高莉敏（2005）對我國23 份大蔥種質資源的數量性狀進行了測定和研究，依據形態(tài)性狀指標進行Q 型聚類分析，主要依據大蔥株高和蔥白粗度，將大蔥品種分為“高粗”“矮粗”“高細”和“矮細”4 個類型。梁艷榮等（2006）對44 份大蔥材料的12 個農藝性狀進行聚類分析，將供試材料分為五大組群，大部分日本材料分為一組，有3 組為國內材料，還有一組為混合型，每個地區(qū)栽培的材料都有各自的形態(tài)特征，即具有一定的地域性。利容千等（1986）對4 個大蔥品種進行了核型分析，認為漢川大蔥、北方大蔥、汕頭蔥親緣關系較近，而惠州紅蔥親緣關系較遠。孟祥棟等（1998）利用隨機擴增多態(tài)性DNA（RAPD）技術分析了中國栽培的幾個主要蔥屬品種，10 個品種共擴增出102 條條帶，其中68 條具多態(tài)性。苗錦山等（2010）基于大蔥數量性狀的數據資料將搜集到的國內外116 份大蔥種質劃分為5個組群，聚類結果較好地區(qū)分了大蔥主要栽培區(qū)種質資源形態(tài)相似性和差異，從形態(tài)學角度初步明確了不同生態(tài)區(qū)域資源之間的親緣關系遠近。本試驗以新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院現代農業(yè)研究所近年來收集的大蔥種質作為原始種質庫，對大蔥的16 個表型性狀進行調查，計算各性狀的多樣性指數并進行聚類分析，根據聚類結果對種質資源進行初步分類，以期能夠提高大蔥種質資源的利用效率，加快大蔥育種進程。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院現代農業(yè)研究所近年來收集的98 份大蔥種質，各種質的基本信息見表1。試驗于2017～2018 年在新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院研發(fā)中心基地進行。2017 年和2018 年分別于3月15 日和3 月16 日播種育苗，6 月下旬露地種植，11 月下旬收獲。定植株距為8 cm，行距為70 cm。在大蔥收獲時，選取具有材料典型特征的代表性植株10 株進行調查。

1.2 項目測定

按照《農作物種質資源標準和規(guī)范》（http：//www.cgrchina.cn/?page_id=12112）對大蔥種質的7個質量性狀和9 個數量性狀進行調查記錄。7 個質量性狀分別是假莖形狀、假莖緊實性、葉節(jié)緊密度、葉片伸展角度、葉色、葉姿、葉片蠟粉，9 個數量性狀分別是單株質量、株高、開展度、假莖長、假莖底徑、假莖中徑、葉片長、葉橫徑，單株葉數。

1.3 數據分析

用SPSS 22.0 軟件對數據進行分析。按照焦禹順等（2018）的方法將數量性狀分為10 個等級，各質量性狀按照《蔥種質資源描述規(guī)范和數據標準》進行賦值，并按照公式計算多樣性指數（Shannonwiener index），式中Pk為第k等級中種質數占總種質數的比例。使用R 軟件繪制聚類分析圖，樣本間距離采用歐氏距離，類間距選擇離差平方和法。

表1 供試大蔥種質編號、名稱及來源

續(xù)表

2 結果與分析

2.1 大蔥種質資源質量性狀多樣性分析

按照《蔥種質資源描述規(guī)范和數據標準》對大蔥種質的質量性狀進行賦值，并統(tǒng)計7 個質量性狀的頻率分布，計算各性狀的多樣性指數。從表2 可以看出，葉節(jié)緊密度的多樣性指數最高，為1.040，其次是葉色，為1.038，其他質量性狀的多樣性指數均小于1。葉節(jié)緊密度有疏（19.39%）、中（46.94%）、密（33.67%）3 種類型；葉色以深綠為主，占全部種質的50.00%，其次為綠（39.80%）；假莖形狀有直筒（80.61%）、圓錐（10.20%）、近紡錘（2.04%）、雞腿狀（7.41%）4 種類型；假莖緊實性以緊實（83.67%）為主；葉姿主要為直（83.67%）；葉面蠟粉以中（68.37%）為主，多（28.57%）次之；葉片伸展角度＜30° 和30°～60°的種質分別占58.16%和41.84%。

表2 大蔥種質資源質量性狀頻率分布及多樣性

2.2 大蔥種質資源數量性狀多樣性分析

對大蔥種質的9 個數量性狀進行田間調查和統(tǒng)計分析，從表3 可以看出，各數量性狀的多樣性指數普遍高于質量性狀，變化范圍為1.367～2.043，其中株高的多樣性指數最高（2.043），葉片長（2.036）和開展度（2.000）次之。變異系數最大的性狀是單株質量，達37.02%，開展度的變異系數也達到20%以上，其他數量性狀的變異系數在14%～20%之間。

表3 大蔥種質資源數量性狀變異統(tǒng)計

2.3 大蔥種質資源表型性狀聚類分析

使用SPSS 22.0 軟件對大蔥種質資源的16 個表型性狀進行系統(tǒng)聚類，可以將大蔥種質分為4 個類群（圖1）。各類群的主要表型性狀如表4 所示。

類群Ⅰ包含35 份種質，假莖形狀主要是直筒類型，還有一部分是圓錐狀。與其他類群的種質資源相比，類群Ⅰ種質的單株質量、開展度、假莖底徑、假莖中徑、葉片長、葉橫徑都是最小的，葉色以深綠為主，總體上 看屬于直筒型大蔥中的“矮細”類型，以五葉齊、新科冬蔥等為代表。

圖1 基于表型性狀的大蔥種質聚類分析結果

表4 大蔥種質各類群表型性狀特征

類群Ⅱ包含8 份種質，以雞腿蔥為主。單株質量中等，株高較小但是開展度最大，假莖長最短但是假莖底徑最大，葉片長較小但是葉橫徑最大，以新蔥5 號等具有新研80 大蔥血緣的雞腿蔥為代表。

類群Ⅲ包含29 份種質，直筒類型占大多數。單株質量、株高、開展度均為中等，假莖長較長但是假莖底徑較小，葉片長較長但是葉橫徑較小，假莖疏松和葉節(jié)緊密度為疏的種質比其他類群多，葉色以綠色為主，屬于直筒類型大蔥中的“高細”類型，以農研巨蔥王、菏蔥2 號等為代表。

類群Ⅳ包含26 份種質，絕大多數是直筒類型。單株質量、株高、假莖長、假莖中徑和葉片長都是最大，單株葉數最多，葉色以深綠為主，葉面蠟粉以多為主，屬于直筒類型大蔥中的“高粗”類型，代表種質為新蔥6 號、遼蔥2 號等。

3 討論與結論

目前我國在大蔥育種方面的研究還比較薄弱，研究人員少、水平低。普通大蔥及其野生近緣種中存在很多有利的基因資源，有待進一步開發(fā)利用。隨著農業(yè)基礎性長期性工作—作物種質資源數據填報工作和“第三次全國農作物種質資源普查與收集行動”的開展，必將有更多的大蔥種質資源被發(fā)現、收集，對這些資源進行觀測和精準鑒定，將會對種質資源的有效保護和高效利用起到積極作用。

本試驗通過對收集的98 份大蔥種質資源的16個表型性狀進行多樣性分析和聚類分析，以期挖掘出一些核心材料，為大蔥新品種選育提供種質基礎。多樣性分析結果表明，大蔥種質的遺傳多樣性豐富，質量性狀中多樣性指數最高的2 個性狀是葉節(jié)緊密度和葉色，數量性狀中多樣性最豐富的3 個性狀是株高、葉片長和開展度；變異系數最大的是單株質量，其次是開展度、假莖底徑和假莖長。根據聚類分析結果可將大蔥種質分為4 個類群，類群Ⅰ的種質多為“矮細”類型的直筒狀蔥。類群Ⅱ的種質表現為假莖短的雞腿狀蔥。類群Ⅲ的種質主要為植株“高細”、假莖較疏松、出葉孔間距大的直筒狀蔥。類群Ⅳ的種質主要為“高粗”類型、蠟粉多、葉數多的直筒狀蔥。長蔥白類型、短蔥白類型和雞腿型大蔥均占有一定的市場。一般認為，短蔥白類型比長蔥白類型更適宜密植。如果將長蔥白類型進一步細分為“高細”和“高粗”類型，并且加大“高細”類型的種植密度，則有可能獲得更高的單位面積產量。假莖緊實性對大蔥的商品性狀具有重要影響，葉節(jié)緊密度和葉片伸展角度則決定了大蔥的株型，蠟粉對病蟲害的預防有一定的作用，葉數會影響光合作用的強弱。根據本試驗的分類結果，類群Ⅳ中存在假莖“高粗”、緊實、株型緊湊、蠟粉多、葉數多的種質資源，可以重點考慮加以利用。

苗錦山等（2010）在測量雞腿蔥假莖直徑時，使用“底部粗莖和中部細莖和的1/2”即整個假莖直徑的平均值作為測量指標，結果將雞腿蔥和短蔥白類型均劃分為“矮粗”型大蔥，而本試驗使用“假莖底徑”和“假莖中徑”兩個測量項目作為大蔥莖粗的評價指標，最終將雞腿蔥和類似的“近紡錘”型蔥單獨聚為一類，從結果上看，使用“假莖底徑”和“假莖中徑”兩個指標來評價大蔥莖粗似乎更加科學。同時，“假莖底徑”與“假莖中徑”的比值（或兩者的差值與“假莖中徑”的比值）與假莖形狀存在某種相關關系，但是由于假莖形狀依賴于人為劃分，這種相關關系是否真實存在還需要進一步研究。

本試驗使用表型數據快速獲得了大蔥種質資源的表型信息，并根據表型數據對大蔥種質資源進行初步分類，但是由于環(huán)境因素的影響，有時表型信息并不能代表真實的遺傳信息。賈俊香和陶承光（2008）、賈俊香等（2018）分別使用RAPD和ISSR 分子標記對大蔥種質資源的親緣關系進行了研究，為深入理解大蔥種質的遺傳信息提供了參考。根據這一研究思路，可以將相關的分子標記運用在本試驗的大蔥種質資源鑒定中，對本試驗結果進行進一步確認，以便更加有目的地選擇育種親本，加快大蔥品種選育的進程。