同名小麥地方品種形態(tài)農藝性狀遺傳多樣性分析

王琨+崔志鋼+顧昌華+趙會芳+張玲麗

摘要：采用形態(tài)農藝性狀分析，對長期種植于陜西關中不同生態(tài)種植區(qū)的6個同名地方品種螞蚱麥進行遺傳變異分析，研究其遺傳多樣性。供試材料中不同來源的螞蚱麥在28個形態(tài)及農藝性狀上表現出較小的差異，但來自留壩的螞蚱麥材料與其他5種材料相比表現出極大的差異。不同來源的地方品種螞蚱麥在形態(tài)和農藝性狀上表現的差異不大，但差異程度與地理位置有關。在不同地點多年種植等導致了材料間和材料內遺傳變異的產生，建議對不同來源的同名地方品種在收集、保存、研究和利用的同時分別進行處理。

關鍵詞：螞蚱麥；地方品種；形態(tài)；農藝性狀；遺傳多樣性

中圖分類號：S512.103 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2014）08-0077-04

目前，親本選用狹窄、遺傳多樣性丟失嚴重限制小麥育種在品質和產量上進一步突破^[1-2]。遺傳多樣性研究可以為品種分類、發(fā)掘優(yōu)良資源、核心種質的構建、小麥遺傳改良及育種提供有效依據[1，3]。小麥農藝性狀的綜合評價對挖掘小麥地方品種中的優(yōu)良基因、拓寬小麥的遺傳基礎尤為重要^[4-6]。地方品種是小麥種質資源的重要組成部分，現在越來越多的國內外關于遺傳多樣性的研究都轉向了地方品種收集、保護和研究^[7-9]。Alptekin等對土耳其不同地區(qū)的小麥地方品種進行了農藝性狀的調查研究，評估了其種群內和種群間的遺傳變異^[10]。陳雪燕等在前人的研究基礎上發(fā)現，陜西省入國家長期庫的1 225份陜西小麥地方品種，在形態(tài)性狀存在較廣泛的遺傳多樣性^[2]。在我國過去長期封閉的自給自足農業(yè)生產中形成了豐富的小麥地方品種類群和廣泛的遺傳基因資源^[3]。目前，國家種質庫中保存的各種地方小麥品種達13 930份^[11]。陜西處于黃淮冬麥亞區(qū)的汾渭谷地副區(qū)，多樣的地理環(huán)境和不同的耕作制度形成并保留了遺傳變異豐富的小麥地方品種[5，12]。在進行小麥地方品種的收集過程中出現了一批來自不同生態(tài)種植區(qū)的同名地方品種。螞蚱麥是我國黃淮冬麥區(qū)的一個小麥地方品種，該品種曾是陜西關中地區(qū)種植面積最大的一個地方品種，也是早期育種中重要的親本材料。目前，在我國國家種質資源庫中收集和保存的有許多來自不同生態(tài)種植區(qū)的同名螞蚱麥品種。這些材料都是在各地種植過程中經過長期的自然選擇和人工選擇形成的，對這些材料的研究對揭示小麥地方品種內的遺傳多樣性和遺傳分化具有重要意義，同時株型的研究也可以作為生物學產量的一個衡量標準。截至目前，我國對地方品種間的遺傳變異研究很多，但很少有關于這些不同來源的同名材料的遺傳變異和遺傳關系等方面的研究報道。因此，本研究對不同來源螞蚱麥品種的農藝性狀進行分析，旨在研究這些材料間有無重復，揭示它們之間的親緣關系和遺傳變異水平，為小麥種質資源的收集、整理、研究和有效利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗的供試材料為長期種植于陜西關中6個不同地區(qū)的同名螞蚱麥地方品種，分別編號為1#、2#、3#、4#、5#、6#（表1），目前在我國國家種質資源庫中收集和保存。

1.2 方法

材料采取冬播，每個品種播種2行，每行30粒。分別調查出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、冬春性、幼苗習性、幼苗顏色、葉耳色、花藥顏色、莖葉蠟質、穗蠟質、旗葉角度、葉片茸毛、株型、抗倒伏性、穗型、芒型、千粒質量、株高、穗下節(jié)間長、穗脖長、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數、有效穗數、有效分蘗數、最大分蘗數。將這些農藝性狀用SAS進行統計分析處理，用Excel作圖。

2 結果與分析

2.1 參試材料形態(tài)性狀差異分析

對種植在標本區(qū)內的6個不同來源的同名螞蚱麥在適宜的時期調查記載每個材料的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、冬春性、幼苗習性、幼苗顏色、葉耳色、花藥顏色、莖葉蠟質、穗蠟質、旗葉角度、葉片茸毛、株型、抗倒伏性、穗型、芒型。

由于這6個供試材料的內部在這些形態(tài)性狀上沒有發(fā)現明顯的差異，所以對這幾個形態(tài)學性狀只進行了整體記載，分析了材料間的差異（表2）。

從表2中記載的17個形態(tài)學性狀的分析結果可以發(fā)現，這6個材料在葉耳色、花藥色、莖葉和穗部蠟質、葉片茸毛、芒型等性狀上具有相似性。在出苗期上無明顯差異，平均都在15 d左右出苗。來自武功的螞蚱麥最早進入拔節(jié)期（153 d），來自陳倉和留壩的螞蚱麥于167 d時最晚進入拔節(jié)期。來自乾縣、扶風、武功的螞蚱麥于185 d時最早進入抽穗期，最后進入抽穗期的是來自留壩的螞蚱麥，且比同名其他材料晚14～17 d，差異顯著。來自留壩的螞蚱麥于206 d時進入揚花期，比同名其他材料晚5 d左右。經調查發(fā)現，來自留壩的螞蚱麥幼苗呈匍匐狀，冬性較強，來自岐山、陳倉的螞蚱麥幼苗為半匍匐狀，顯弱冬性，來自乾縣、扶風、武功的螞蚱麥為直立狀，顯較強的春性。各供試材料的幼苗顏色也不同，來自乾縣、留壩、扶風的螞蚱麥較來自岐山、武功、陳倉的螞蚱麥葉色深。來自留壩的螞蚱麥的旗葉角度明顯呈下披狀，與其他幾個同名材料的旗葉中等角度有明顯的區(qū)別。來自留壩的螞蚱麥的株型為W型（擴張型），來自岐山、陳倉、乾縣的螞蚱麥為V型（松散型），來自扶風的螞蚱麥為長條型（緊湊型），來自武功的螞蚱麥為線狀型（極緊湊型）。來自岐山、乾縣、扶風、武功的螞蚱麥均具有較強的抗倒伏性，陳倉和留壩的螞蚱麥具有中等抗倒伏性。來自留壩的螞蚱麥材料穗型為橢圓形，與其他幾個材料的長方形有明顯的不同。

2.2 參試材料部分農藝性狀的差異

在小麥的成熟期，每個材料隨機選取20株，分單株調查記載株高、穗下節(jié)間長、穗脖長、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數、有效穗數、有效分蘗數、最大分蘗數、千粒質量。運用SAS進行數據統計分析，結果見表3。

從表3可以看出，14個農藝性狀都具有較大的變異幅度。在株高等10個數量性狀上，變異系數最大的是有效分蘗數，為39.3；變異系數最小的是株高，為7.1%。結合表2發(fā)現，幼苗習性、冬春性、幼苗顏色、旗葉角度、株型、穗型、抗倒伏性等7 個性狀在所調查的等級上都有分布，說明這6個同名材料種質資源在這些性狀上具有較大的變異潛力。

對這6個同名材料的部分農藝性狀運用SAS進行統計分析，用Excel對每種材料的每個農藝性狀作柱狀圖（圖1），以便分析供試材料間農藝性狀的遺傳變異水平。

不同來源的同名螞蚱麥株高均較高，且差異不明顯，均在

104.8～112.9 cm之間（圖1-a）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗下節(jié)較短，為32.9 cm；其他5個同名材料較長，均在36.4～42.7 cm之間（圖1-b）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗脖最短，為12.8 cm，其他5個同名材料較長，在17.1～21.2 cm之間（圖1-c）。來自留壩的螞蚱麥（4#）最短，為6.1 cm，其他5個同名材料在7.3～8.1 cm之間（圖1-d）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的旗葉長度最長，為28.7 cm，其他5個同名材料在18.8～24.2 cm之間（圖1-e）。來自留壩的螞蚱麥（4#）旗葉寬度最寬，為1.9 cm；其他5個同名材料在1.2～1.4 cm之間（圖1-f）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的小穗數最多，為25個；其他5個同名材料在21～22個之間（圖1-g）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的有效穗數最多，為24個；其他5個同名材料在19～21個之間（圖1-h）。來自岐山的螞蚱麥（1#）的有效分蘗數最多，為12個；來自留壩的螞蚱麥（4#）最少，為8個；其他為9～10個（圖1-i）。來自岐山（1#）、留壩（4#）的螞蚱麥最大分蘗數較多，均為15個；其他的為 11～13個（圖1-j）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的千粒質量最重，為 34.7 g；其他材料在29.6～31.7 g之間（圖1-k）。

由表3、圖1可知，在上述所考察的部分農藝性狀中，各供試材料內部有差異，但差異不明顯。來自留壩的螞蚱麥材料與其他幾個同名材料間存在較大差異，其他5個材料間有差異，但差異不明顯。

3 結論與討論

對不同來源的6個同名地方品種螞蚱麥的28個形態(tài)農藝性狀進行分析，結果顯示，各材料內部的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期無明顯差異，但材料間有差異，特別是來自留壩的螞蚱麥與另外5種材料差異性較大，其抽穗期比同名的其他材料晚14～17 d。來自留壩的螞蚱麥在冬春性、幼苗習性、旗葉角度、穗型上明顯區(qū)別于同名的其他材料?？疾烨ЯＹ|量、株高、穗下節(jié)間長、穗脖長、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數、有效穗數、有效分蘗數、最大分蘗數等農藝性狀后發(fā)現，這些供試材料內部有差異，但差異較??；材料間也存在一些差異，但還是來自留壩的螞蚱麥與其他品種的差異最明顯。來自留壩的螞蚱麥雖然較晚進入抽穗期，但灌漿期葉面積系數有明顯增大趨勢，使后期籽粒飽滿，千粒質量較大。

通過對關中不同生態(tài)種植區(qū)的6個同名地方小麥品種螞蚱麥的形態(tài)農藝性狀進行分析，初步發(fā)現這6個小麥材料由于長期種植于不同的生態(tài)區(qū)已形成了適合于當地種植環(huán)境的生態(tài)類型，初步表明這些同名材料原來是包含多基因型的混合群體，引入到不同的地區(qū)后，為了適應當地的生態(tài)環(huán)境，就形成了農藝性狀和內部基因型不同的同名地方品種，特別是地理位置的遠近決定了其生態(tài)型的遠近，從而決定了差異的顯著水平。

對同一地區(qū)內不同生態(tài)區(qū)的同名小麥品種進行搜集和保存工作是有效的，不會造成重復，在對不同來源的同名地方品種進行收集、保存、研究和利用的同時分別進行處理，可以科學地反映不同來源材料間的遺傳關系，為研究小麥地方品種的遺傳異質性、遺傳分化以及小麥種質資源多樣性的保護十分有利。

但由于農藝性狀易受自然環(huán)境和人為因素的影響，并且反映的信息有限，因而根據農藝性狀來分析種質資源間的遺傳變異，難以詳細、準確地闡明其遺傳變異情況^[4]。因此，在后期的研究中應進一步進行生化標記和分子標記等方面的分析。

參考文獻：

[1]高秀琴，蘭進好，穆 平，等. 小麥遺傳多樣性研究進展[J]. 山東農業(yè)科學，2007（3）：33-36.

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[12]Moghaddam M，Ehdaie B，Waines J G. Genetic variation and interrelationships of agronomic characters in landraces of bread wheat from southeastern Iran[J]. Euphytica，1997（95）：361-369.

從表3可以看出，14個農藝性狀都具有較大的變異幅度。在株高等10個數量性狀上，變異系數最大的是有效分蘗數，為39.3；變異系數最小的是株高，為7.1%。結合表2發(fā)現，幼苗習性、冬春性、幼苗顏色、旗葉角度、株型、穗型、抗倒伏性等7 個性狀在所調查的等級上都有分布，說明這6個同名材料種質資源在這些性狀上具有較大的變異潛力。

對這6個同名材料的部分農藝性狀運用SAS進行統計分析，用Excel對每種材料的每個農藝性狀作柱狀圖（圖1），以便分析供試材料間農藝性狀的遺傳變異水平。

不同來源的同名螞蚱麥株高均較高，且差異不明顯，均在

104.8～112.9 cm之間（圖1-a）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗下節(jié)較短，為32.9 cm；其他5個同名材料較長，均在36.4～42.7 cm之間（圖1-b）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗脖最短，為12.8 cm，其他5個同名材料較長，在17.1～21.2 cm之間（圖1-c）。來自留壩的螞蚱麥（4#）最短，為6.1 cm，其他5個同名材料在7.3～8.1 cm之間（圖1-d）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的旗葉長度最長，為28.7 cm，其他5個同名材料在18.8～24.2 cm之間（圖1-e）。來自留壩的螞蚱麥（4#）旗葉寬度最寬，為1.9 cm；其他5個同名材料在1.2～1.4 cm之間（圖1-f）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的小穗數最多，為25個；其他5個同名材料在21～22個之間（圖1-g）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的有效穗數最多，為24個；其他5個同名材料在19～21個之間（圖1-h）。來自岐山的螞蚱麥（1#）的有效分蘗數最多，為12個；來自留壩的螞蚱麥（4#）最少，為8個；其他為9～10個（圖1-i）。來自岐山（1#）、留壩（4#）的螞蚱麥最大分蘗數較多，均為15個；其他的為 11～13個（圖1-j）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的千粒質量最重，為 34.7 g；其他材料在29.6～31.7 g之間（圖1-k）。

由表3、圖1可知，在上述所考察的部分農藝性狀中，各供試材料內部有差異，但差異不明顯。來自留壩的螞蚱麥材料與其他幾個同名材料間存在較大差異，其他5個材料間有差異，但差異不明顯。

3 結論與討論

對不同來源的6個同名地方品種螞蚱麥的28個形態(tài)農藝性狀進行分析，結果顯示，各材料內部的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期無明顯差異，但材料間有差異，特別是來自留壩的螞蚱麥與另外5種材料差異性較大，其抽穗期比同名的其他材料晚14～17 d。來自留壩的螞蚱麥在冬春性、幼苗習性、旗葉角度、穗型上明顯區(qū)別于同名的其他材料?？疾烨ЯＹ|量、株高、穗下節(jié)間長、穗脖長、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數、有效穗數、有效分蘗數、最大分蘗數等農藝性狀后發(fā)現，這些供試材料內部有差異，但差異較小；材料間也存在一些差異，但還是來自留壩的螞蚱麥與其他品種的差異最明顯。來自留壩的螞蚱麥雖然較晚進入抽穗期，但灌漿期葉面積系數有明顯增大趨勢，使后期籽粒飽滿，千粒質量較大。

通過對關中不同生態(tài)種植區(qū)的6個同名地方小麥品種螞蚱麥的形態(tài)農藝性狀進行分析，初步發(fā)現這6個小麥材料由于長期種植于不同的生態(tài)區(qū)已形成了適合于當地種植環(huán)境的生態(tài)類型，初步表明這些同名材料原來是包含多基因型的混合群體，引入到不同的地區(qū)后，為了適應當地的生態(tài)環(huán)境，就形成了農藝性狀和內部基因型不同的同名地方品種，特別是地理位置的遠近決定了其生態(tài)型的遠近，從而決定了差異的顯著水平。

對同一地區(qū)內不同生態(tài)區(qū)的同名小麥品種進行搜集和保存工作是有效的，不會造成重復，在對不同來源的同名地方品種進行收集、保存、研究和利用的同時分別進行處理，可以科學地反映不同來源材料間的遺傳關系，為研究小麥地方品種的遺傳異質性、遺傳分化以及小麥種質資源多樣性的保護十分有利。

但由于農藝性狀易受自然環(huán)境和人為因素的影響，并且反映的信息有限，因而根據農藝性狀來分析種質資源間的遺傳變異，難以詳細、準確地闡明其遺傳變異情況^[4]。因此，在后期的研究中應進一步進行生化標記和分子標記等方面的分析。

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[12]Moghaddam M，Ehdaie B，Waines J G. Genetic variation and interrelationships of agronomic characters in landraces of bread wheat from southeastern Iran[J]. Euphytica，1997（95）：361-369.

從表3可以看出，14個農藝性狀都具有較大的變異幅度。在株高等10個數量性狀上，變異系數最大的是有效分蘗數，為39.3；變異系數最小的是株高，為7.1%。結合表2發(fā)現，幼苗習性、冬春性、幼苗顏色、旗葉角度、株型、穗型、抗倒伏性等7 個性狀在所調查的等級上都有分布，說明這6個同名材料種質資源在這些性狀上具有較大的變異潛力。

對這6個同名材料的部分農藝性狀運用SAS進行統計分析，用Excel對每種材料的每個農藝性狀作柱狀圖（圖1），以便分析供試材料間農藝性狀的遺傳變異水平。

不同來源的同名螞蚱麥株高均較高，且差異不明顯，均在

104.8～112.9 cm之間（圖1-a）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗下節(jié)較短，為32.9 cm；其他5個同名材料較長，均在36.4～42.7 cm之間（圖1-b）。來自留壩的螞蚱麥（4#）穗脖最短，為12.8 cm，其他5個同名材料較長，在17.1～21.2 cm之間（圖1-c）。來自留壩的螞蚱麥（4#）最短，為6.1 cm，其他5個同名材料在7.3～8.1 cm之間（圖1-d）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的旗葉長度最長，為28.7 cm，其他5個同名材料在18.8～24.2 cm之間（圖1-e）。來自留壩的螞蚱麥（4#）旗葉寬度最寬，為1.9 cm；其他5個同名材料在1.2～1.4 cm之間（圖1-f）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的小穗數最多，為25個；其他5個同名材料在21～22個之間（圖1-g）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的有效穗數最多，為24個；其他5個同名材料在19～21個之間（圖1-h）。來自岐山的螞蚱麥（1#）的有效分蘗數最多，為12個；來自留壩的螞蚱麥（4#）最少，為8個；其他為9～10個（圖1-i）。來自岐山（1#）、留壩（4#）的螞蚱麥最大分蘗數較多，均為15個；其他的為 11～13個（圖1-j）。來自留壩的螞蚱麥（4#）的千粒質量最重，為 34.7 g；其他材料在29.6～31.7 g之間（圖1-k）。

由表3、圖1可知，在上述所考察的部分農藝性狀中，各供試材料內部有差異，但差異不明顯。來自留壩的螞蚱麥材料與其他幾個同名材料間存在較大差異，其他5個材料間有差異，但差異不明顯。

3 結論與討論

對不同來源的6個同名地方品種螞蚱麥的28個形態(tài)農藝性狀進行分析，結果顯示，各材料內部的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期無明顯差異，但材料間有差異，特別是來自留壩的螞蚱麥與另外5種材料差異性較大，其抽穗期比同名的其他材料晚14～17 d。來自留壩的螞蚱麥在冬春性、幼苗習性、旗葉角度、穗型上明顯區(qū)別于同名的其他材料?？疾烨ЯＹ|量、株高、穗下節(jié)間長、穗脖長、穗長、旗葉長、旗葉寬、小穗數、有效穗數、有效分蘗數、最大分蘗數等農藝性狀后發(fā)現，這些供試材料內部有差異，但差異較小；材料間也存在一些差異，但還是來自留壩的螞蚱麥與其他品種的差異最明顯。來自留壩的螞蚱麥雖然較晚進入抽穗期，但灌漿期葉面積系數有明顯增大趨勢，使后期籽粒飽滿，千粒質量較大。

通過對關中不同生態(tài)種植區(qū)的6個同名地方小麥品種螞蚱麥的形態(tài)農藝性狀進行分析，初步發(fā)現這6個小麥材料由于長期種植于不同的生態(tài)區(qū)已形成了適合于當地種植環(huán)境的生態(tài)類型，初步表明這些同名材料原來是包含多基因型的混合群體，引入到不同的地區(qū)后，為了適應當地的生態(tài)環(huán)境，就形成了農藝性狀和內部基因型不同的同名地方品種，特別是地理位置的遠近決定了其生態(tài)型的遠近，從而決定了差異的顯著水平。

對同一地區(qū)內不同生態(tài)區(qū)的同名小麥品種進行搜集和保存工作是有效的，不會造成重復，在對不同來源的同名地方品種進行收集、保存、研究和利用的同時分別進行處理，可以科學地反映不同來源材料間的遺傳關系，為研究小麥地方品種的遺傳異質性、遺傳分化以及小麥種質資源多樣性的保護十分有利。

但由于農藝性狀易受自然環(huán)境和人為因素的影響，并且反映的信息有限，因而根據農藝性狀來分析種質資源間的遺傳變異，難以詳細、準確地闡明其遺傳變異情況^[4]。因此，在后期的研究中應進一步進行生化標記和分子標記等方面的分析。

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