華北燕麥主栽品種生產(chǎn)性能評(píng)價(jià)與遺傳多樣性分析

武永禎，張 斌，王 霞，葛軍勇，李云霞，左文博，董占紅，田長葉

(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北 張家口 075000)

表1 供試燕麥材料編號(hào)與名稱

【研究意義】燕麥?zhǔn)呛瘫究?Gramineae)燕麥屬(Avena)一年生長日照作物，具有極高的營養(yǎng)、醫(yī)療保健和飼用價(jià)值[1-5]，一般分為皮燕麥和裸燕麥兩大類，世界以栽培皮燕麥為主，少部分食用，大部分作飼草用，我國以栽培裸燕麥為主，大部分食用，少部分飼用，但燕麥飼草消費(fèi)近年來呈現(xiàn)猛增態(tài)勢(shì)。燕麥主要分布在我國華北、西北、西南、東北等高寒冷涼山區(qū)，經(jīng)濟(jì)地域類型屬于400 mm降雨等量線附近的農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，其中華北三省(晉、冀、蒙)占全國燕麥種植面積的85 %以上，作為本地重要的糧、經(jīng)、飼三用作物，對(duì)產(chǎn)區(qū)農(nóng)民增收、農(nóng)村脫貧具有重要意義[6]。【前人研究進(jìn)展】燕麥在我國的緯度分布、海拔分布跨度大，生態(tài)類型非常豐富，一般當(dāng)?shù)赜N單位育出的燕麥品種對(duì)當(dāng)?shù)氐倪m應(yīng)性很強(qiáng)，而廣適性較差，一般很少有品種跨區(qū)域應(yīng)用的情況[7]，長此以往會(huì)造成遺傳基礎(chǔ)狹窄，不利于燕麥育種的可持續(xù)發(fā)展?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】本研究選取晉、冀、蒙三省培育的燕麥主栽品種20個(gè)，對(duì)其生產(chǎn)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)其遺傳學(xué)性狀的多樣性進(jìn)行分析，【擬解決的關(guān)鍵問題】為燕麥栽培篩選高產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)的品種，為遺傳育種新基因的挖掘和種質(zhì)創(chuàng)新提供參考依據(jù)[8-9]。

圖1 2011年試驗(yàn)期間月有效降雨量和月均溫變化Fig.1 Effective precipitation and temperature during experiment period in 2011

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種資源為晉、冀、蒙三省(區(qū))的主栽品種，詳情與來源地見表1，種子分別由品種育成單位提供：張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北省高寒作物研究所、山西省農(nóng)科院、內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2011-2012 年在張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院壩上試驗(yàn)基地(41°08′N，114°45′E)進(jìn)行，海拔1400 m。當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年均日照時(shí)數(shù)2897.8 h，年均氣溫2.6 ℃，無霜期90～110 d，年均降水量350 mm左右。試驗(yàn)地前茬作物為亞麻(兩年輪作)，土壤類型為栗鈣土，0～30 cm耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量(2011年測(cè)定)為：有機(jī)質(zhì)43.35 g·kg-1，全氮1.294 g·kg-1，有效氮106 mg·kg-1，有效磷 16.36 mg·kg-1，速效鉀 269.59 mg·kg-1。小區(qū)面積1.8 m×7.41 m=13.34 m2，6行區(qū)，行距30 cm，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。試驗(yàn)于2011年5月20日人工開溝播種，播種量120 kg·hm-2，其他管理保持一致。2011與2012年試驗(yàn)期間月有效降雨量和月均溫變化(圖1～2)。

圖2 2012年試驗(yàn)期間月有效降雨量和月均溫變化Fig.2 Effective precipitation and temperature during experiment period in 2012

性狀編號(hào)Charactercode質(zhì)量性狀Qualitativecharacters記載標(biāo)準(zhǔn)RecordcriteriaX1幼苗習(xí)性Seedlinggrowthhabit1-直立,2-半直立,3-匍匐X2幼苗顏色Seedlingcolor1-淺綠,2-綠,3-深綠X3株型Planttypes1-緊湊,2-半緊湊,3-松散X4旗葉角度Angleofflagleaftoculm1-銳角,2-中等,3-鈍角X5旗葉硬度Rigidityofflagleaf1-彎,2-稍彎,3-挺直X6葉鞘絨毛Hairinessofleafsheath1-無,2-少,3-中,4-多X7莖葉蠟質(zhì)Stemandleafwaxiness1-無,2-少,3-多X8穗型Panicletype1-側(cè)緊,2-側(cè)散,3-周緊,4-周散X9小穗型Spikeletshape1-紡錘型,2-串鈴型,3-鞭炮型X10穗直立性Erectnessofpanicle1-直立,2-半直立,3-下垂X11外稃色Outerlemmacolor1-白色,2-黃色,3-褐色,4-黑色X12內(nèi)稃色I(xiàn)nnerlemmacolor1-白色,2-黃色,3-褐色,4-黑色X13芒性Awnedness1-無,2-弱,3-強(qiáng)X14莖稈與籽粒成熟關(guān)系Whofirstmaturestemorkernel1-籽粒先熟,2-莖稈先熟X15粒形Kernelshap1-長筒型,2-紡錘型,3-橢圓型,4-卵型X16粒色Kernelcolor1-白色,2-黃色,3-紅色,4-褐色,5-黑色X17抗病性Resistance1-高抗,2-抗,3-中抗4-感,5-高感

1.2.2 調(diào)查項(xiàng)目與方法 2011年田間調(diào)查記載物候期、幼苗生長習(xí)性、幼苗顏色、株型、旗葉葉相、旗葉硬度、節(jié)絨毛、莖葉蠟質(zhì)層、葉鞘絨毛、穗型、小穗形、穗直立性、外稃色、內(nèi)稃色、芒性、秸稈與籽粒成熟關(guān)系、田間抗病性。成熟后每小區(qū)收獲2.22 m×0.90 m，風(fēng)干后測(cè)定生物產(chǎn)量并脫粒，籽粒風(fēng)干后計(jì)產(chǎn)并測(cè)定千粒重。同時(shí)每小區(qū)隨機(jī)取樣10株，調(diào)查株高、粒形、粒色、主穗長、主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重，調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參照《燕麥種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]，以平均值為分析依據(jù)。2012年主要調(diào)查物候期、株高，測(cè)產(chǎn)并室內(nèi)考種。

統(tǒng)計(jì)性狀分為兩類。質(zhì)量性狀，包括幼苗習(xí)性、幼苗顏色、旗葉葉相、旗葉硬度、節(jié)絨毛、莖葉蠟質(zhì)層、葉鞘絨毛、粒色、粒形、穗型、小穗形、穗直立性、外稃色、內(nèi)稃色、芒性、秸稈與籽粒成熟關(guān)系、抗病性17個(gè)性狀，主要統(tǒng)計(jì)各性狀在所處級(jí)別的頻率并計(jì)算遺傳多樣性指數(shù)；數(shù)量性狀，包括株高、穗長、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重、有效分蘗率，主要計(jì)算極差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、遺傳多樣性指數(shù)(表2)。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理方法 所有數(shù)據(jù)運(yùn)用Microsoft Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，遺傳多樣性指數(shù)的計(jì)算采用Shannon-weaver信息指數(shù)，計(jì)算公式為:H' =-ΣPi× lnPi，式中，Pi為某一性狀第i個(gè)級(jí)別出現(xiàn)的頻率。為了便于數(shù)量化和統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行分級(jí)，質(zhì)量性狀予以賦值[11](表3)。運(yùn)用軟件DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)量性狀進(jìn)行聚類分析，以歐氏距離作為品種間距離，以類平均法(UPGMA)為聚類方法，由計(jì)算機(jī)運(yùn)算出聚類樹。應(yīng)用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 燕麥品種的熟性分類與籽實(shí)產(chǎn)量評(píng)價(jià)

燕麥?zhǔn)炱陬愋蛥⒄仗镩L葉等五分法[12]：極早熟(75 d以內(nèi))、早熟(76～85 d)、中熟(86～95 d)、晚熟(96～105 d)、極晚熟(106 d以上)。依據(jù)2011-2012年2年生育期均值對(duì)試驗(yàn)品種進(jìn)行熟期分類，如表3所示，3個(gè)皮燕麥品種均屬于早熟類型，以壩燕4號(hào)產(chǎn)量最高，2年平均為4293.8 kg·hm-2；早熟類型裸燕麥品種為“花早2號(hào)”、“壩莜6號(hào)”、“冀張莜3號(hào)”、“壩莜9號(hào)”、“冀張莜2號(hào)”、“燕科1號(hào)”、“晉燕9號(hào)”，花早2號(hào)產(chǎn)量最高，為3401.3 kg·hm-2，壩莜6號(hào)第二，為3277.8 kg·hm-2； “壩莜8號(hào)”、“壩莜10號(hào)”、“壩莜1號(hào)”、“壩莜5號(hào)”、“晉燕8號(hào)”、“草莜1號(hào)”可歸為中熟類型，壩莜8號(hào)產(chǎn)量最高，為3173.0 kg·hm-2；晚熟類型裸燕麥品種有4個(gè)， “冀張莜4號(hào)”、“壩莜3號(hào)”、“冀張莜6號(hào)”、“冀張莜5號(hào)”，“冀張莜4號(hào)”產(chǎn)量最高，為3053.0 kg·hm-2，壩莜3號(hào)第二，為2829.8 kg·hm-2。

表3 供試燕麥材料熟期分類與籽粒生產(chǎn)性能

表4 燕麥品種17個(gè)質(zhì)量性狀的遺傳多樣性分析

續(xù)表4 Continued table 4

性狀Characters遺傳多樣性指數(shù)(H')Geneticdiversityindex(H')頻率分布Frequencydistribution12345外稃色Outerlemmacolor0.00001.0000.0000.0000.000—內(nèi)稃色I(xiàn)nnerlemmacolor0.46900.9000.1000.0000.000—芒性Awnedness0.00001.0000.0000.000——莖稈與籽粒成熟關(guān)系Whofirstmaturestemorkernel0.00001.0000.000———粒形Kernelshap0.88420.0000.1500.8000.050—粒色Kernelcolor0.28640.0000.9500.0500.000—抗病性Resistance0.28640.9500.0000.0000.0500.00

2.2 燕麥品種資源遺傳多樣性分析

對(duì)20個(gè)品種17個(gè)質(zhì)量性狀的遺傳多樣性分析結(jié)果表明(表4)：幼苗習(xí)性以半直立為主，頻數(shù)為0.95；幼苗顏色以綠色和深綠色為主，沒有淺綠色性狀，頻數(shù)分別是0.45和0.55；株型緊湊，頻數(shù)為0.95；旗葉角度、葉鞘茸毛、外稃色、芒性、莖稈與籽粒成熟關(guān)系表現(xiàn)單一，沒有多樣性，分別表現(xiàn)為銳角、無、黃色、無、籽粒先成熟；旗葉硬度稍彎居多，頻數(shù)為0.55，旗葉挺直的頻數(shù)為0.25，彎的頻數(shù)最少，為0.20；各品種均有莖葉蠟質(zhì)，莖葉蠟質(zhì)表現(xiàn)為多的頻數(shù)是0.70，少量的頻數(shù)是0.30；穗型以周散型為主，頻數(shù)為0.900；小穗形以鞭炮形最多，紡錘形和串鈴形較少；燕麥穗主要是直立型，頻數(shù)0.950；內(nèi)稃顏色以黃色為主，頻數(shù)0.80，呈現(xiàn)褐色的頻數(shù)為0.20；粒形主要是橢圓形，頻數(shù)為0.80，皮燕麥均是紡錘形，卵圓形最少，沒有長筒型籽粒；粒色表現(xiàn)以黃色為主，頻數(shù)為0.95，紅色較少，沒有白色、褐色與黑色籽粒；各品種抗病性的田間表現(xiàn)較好，僅有一個(gè)品種出現(xiàn)感病現(xiàn)象。在17個(gè)質(zhì)量性狀中，旗葉硬度遺傳多樣性最高，為1.4388，小穗形、幼苗顏色、粒形與莖葉蠟質(zhì)遺傳多樣性較高，但總體來看，華北地區(qū)主栽品種質(zhì)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)較低，遺傳基礎(chǔ)比較狹窄。

對(duì)供試燕麥品種7個(gè)數(shù)量性狀2年平均值的遺傳多樣性分析結(jié)果(表5)表明：主穗粒數(shù)的遺傳多樣性最高，為3.046，其余依次為有效分蘗>千粒重>主穗長>主穗小穗數(shù)>株高>主穗粒重。7個(gè)數(shù)量性狀的Shannon's指數(shù)平均值為2.164，說明總體上各品種間數(shù)量性狀遺傳差異比較大。不同燕麥品種變異系數(shù)差異很大：有效分蘗的變異系數(shù)最大，達(dá)到39.78 %，分蘗數(shù)變幅為0.50～5.00，主穗粒重變異系數(shù)為25.21 %，居第二位，變幅為1.02～3.11，主穗粒數(shù)和千粒重變異系數(shù)均超過20 %，說明這些性狀變異類型豐富，遺傳基礎(chǔ)較廣，對(duì)于不同育種目標(biāo)意義下的親本選擇和種質(zhì)創(chuàng)新潛力較大；而株高變異系數(shù)最小，為7.33 %，說明這些品種間株高遺傳變異不明顯，遺傳基礎(chǔ)比較狹窄，在今后培育矮稈抗倒或者高桿飼用類型的品種時(shí)需要引入新鮮基因。

表5 燕麥品種7個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性分析

圖2 基于7個(gè)數(shù)量性狀的燕麥品種聚類Fig.2 Cluster analyses based on the seven quantitative traits of oat cultivars

2.3 燕麥品種類群劃分與特征

利用DPS7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)種質(zhì)資源的7個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行聚類(圖2)，在歐氏距離12.25時(shí)可把品種劃分為4大種質(zhì)群，各類群典型質(zhì)量性狀特征及數(shù)量性狀特征見表6。

種質(zhì)I群包括2份材料，“冀張莜2號(hào)”與“冀張莜3號(hào)”，該類群的典型質(zhì)量性狀表現(xiàn)為：植株比較高大，幼苗深綠或綠色，穗型周散，株型緊湊，旗葉硬度輕彎或直挺，莖葉蠟質(zhì)較少，小穗形均為串鈴形，內(nèi)稃為黃色或褐色，粒色黃色，粒形橢圓；數(shù)量性狀變現(xiàn)為：分蘗力與主穗粒數(shù)高于其他3個(gè)類群，株

高、主穗小穗數(shù)主穗長、主穗小穗數(shù)均表現(xiàn)較好，穗部性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)異，可作為選育高稈、大穗燕麥的優(yōu)良親本。

種質(zhì)Ⅱ群包括16份材料，包括2 個(gè)皮燕麥品種和14個(gè)裸燕麥品種，該類群總體上質(zhì)量性狀類型比較豐富：穗型有側(cè)緊、周散，幼苗顏色有深綠、綠，株型有緊湊、松散，旗葉硬度有彎、輕彎、直挺，莖葉蠟質(zhì)有多、少，小穗形有串鈴、紡錘、鞭炮，內(nèi)稃顏色有黃、褐，粒形有橢圓、卵圓、紡錘，籽粒顏色有黃、紅；數(shù)量性狀均處于中等位置，除了株高變異系數(shù)低于第I類群，有效分蘗變異系數(shù)略高于第I類群，其他數(shù)量性狀變異系數(shù)都明顯高于第I類群，說明數(shù)量遺傳變異度較大，這一類群的種質(zhì)資源可作為多目標(biāo)性狀選育的優(yōu)良親本。

種質(zhì)Ⅲ群是裸燕麥品種“冀張莜5號(hào)”，該品種株高最高，分蘗力較強(qiáng)，但主穗小穗數(shù)、長度、粒數(shù)、粒重都是最低的，穗部性狀較差，可作為高桿飼草型品種的優(yōu)良親本。

種質(zhì)Ⅳ群是皮燕麥品種“壩燕4號(hào)”，該品種株高最低，分蘗力最弱，但主穗長度最長，主穗小穗數(shù)最多，主穗粒數(shù)較多，主穗粒重最重，達(dá)到3.11 g，去掉占總重1/3的外皮，仍然重達(dá)2.08 g，居各類群之首，可作為皮、裸燕麥種間雜交的優(yōu)良親本。

更準(zhǔn)確地選擇種質(zhì)資源中的特異性材料，從中篩選出一批優(yōu)異的種質(zhì)，是克服雜交育種盲目這一難題的關(guān)鍵[13]。品種特異性的判定是至少有一個(gè)性狀明顯不同于已知的近似品種，即可認(rèn)為其具有特異性[14]。通過聚類分析表明: 16、20、27、50號(hào)與其相似品種遺傳距離較遠(yuǎn)，在單株粒數(shù)、單株粒重、小穗數(shù)、千粒重性狀上差異較大，可判定目標(biāo)性狀選育的優(yōu)良親本。

表6 燕麥品種各類群的性狀特征

續(xù)表6 Continued table 6

性狀Traits種質(zhì)群IIIIIIIV變異系數(shù)c.v.%2.8416.35——千粒重(g)1000-kernelweight平均Average18.7524.7419.1034.30變異系數(shù)c.v.%3.3918.47——有效分蘗(個(gè))Effectivetillernumber平均Average0.330.280.300.05變異系數(shù)c.v.%32.6435.33——穗型周散側(cè)緊、周散周散側(cè)散幼苗顏色Seedlingcolor深綠、綠深綠、綠綠深綠株型Planttypes緊湊緊湊、松散緊湊緊湊旗葉硬度Rigidityofflagleaf輕彎、直挺彎、輕彎、直挺彎彎莖葉蠟質(zhì)Stemandleafwaxiness少多、少少多小穗型Spikeletshape串鈴串鈴、紡錘、鞭炮串鈴紡錘內(nèi)稃色I(xiàn)nnerlemmacolor黃、褐黃、褐黃黃粒形Kernelshape橢圓橢圓、卵圓、紡錘橢圓紡錘粒色Kernelcolor黃黃、紅黃黃

2.4 燕麥7個(gè)數(shù)量性狀的主成分分析

利用DPS7.05對(duì)7個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行主成分分析， 從表7顯示，前4個(gè)主成分包含了絕大部分信息，累計(jì)百分率達(dá)到91.14 %。主成分1占比最大，為40.38 %，主成分2、3、4分別占比23.40 %、18.55 %、8.80 %。

主成分1特征值為2.83，貢獻(xiàn)百分率40.38 %，在其各特征向量中，載荷較高且為正值的有主穗小穗數(shù)、主穗粒數(shù)、主穗粒重、主穗長、千粒重，其值分別為0.5267、0.4305、0.5507、0.2102、0.2370，這些性狀均與籽粒產(chǎn)量形成密切相關(guān)，是籽粒產(chǎn)量構(gòu)成組成因素；符號(hào)為負(fù)的農(nóng)藝性狀有株高、有效分蘗率，載荷為-0.3283、-0.1608，說明現(xiàn)有主栽品種株高、有效分蘗與籽粒產(chǎn)量形成有負(fù)相關(guān)關(guān)系，在下一步高產(chǎn)品種選育中應(yīng)當(dāng)注意控制株高與有效分蘗，以利于籽粒產(chǎn)量形成。而株高、有效分蘗與生物產(chǎn)量形成密切相關(guān)，要根據(jù)不同的育種目標(biāo)協(xié)調(diào)好兩類指標(biāo)之間的關(guān)系，比如飼草型品種選育需要株高較高、分蘗較多的品種。

主成分2特征值為1.64，貢獻(xiàn)百分率23.40 %，載荷較高且為正值的特征向量有主穗粒數(shù)、主穗長、有效分蘗率、主穗小穗數(shù)，此類性狀與籽粒的多少有關(guān)系，可稱之為粒數(shù)因子；載荷較高且符號(hào)為負(fù)的農(nóng)藝性狀有千粒重(-0.6613)、主穗粒重，可稱之為粒重因子，說明千粒重越高，產(chǎn)量將越高。但是千粒重、單株粒重制約了粒數(shù)的增加，而粒數(shù)對(duì)籽粒產(chǎn)量形成的影響更大，因此今后選育品種要適當(dāng)把握兩類性狀之間的關(guān)系。

主成分3特征值為1.30，貢獻(xiàn)百分率18.55 %，載荷高且為正值的特征向量有株高、主穗長，其值分別為0.6468、0.6142，可以稱之為株高因子；載荷高且為負(fù)值的農(nóng)藝性狀是有效分蘗率，說明有效分蘗率會(huì)影響株高，而這2個(gè)因子與生物產(chǎn)量形成關(guān)系密切，所以要獲得更高的生物產(chǎn)量要適當(dāng)控制有效分蘗。

主成分4特征值為0.61，貢獻(xiàn)百分率8.80 %，從載荷數(shù)值大小來看，該主成分主要反映有效分蘗率，可稱之為分蘗因子，分蘗過多會(huì)導(dǎo)致粒數(shù)的減少，進(jìn)而降低產(chǎn)量，綜合以上分析，今后選育籽粒高產(chǎn)的品種要在適當(dāng)控制株高、千粒重與有效分蘗數(shù)的基礎(chǔ)上促進(jìn)粒數(shù)增加，選育飼草用的品種要以株高為重點(diǎn)，適當(dāng)控制分蘗數(shù)。

3 討論與結(jié)論

3.1 華北地區(qū)燕麥品種應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

華北燕麥種植區(qū)域主要包括山西太行山區(qū)與呂梁山區(qū)、河北陰山與燕山地區(qū)、內(nèi)蒙古陰山南北地區(qū)，緯度跨度較大、海拔差異明顯、地理類型多樣，巨大的土壤差異、氣候差異、加上人為的管理水平不同，使不同地區(qū)具有了不同的生態(tài)類型，在不同生態(tài)類型地區(qū)種植相適宜的品種是取得高產(chǎn)的關(guān)鍵，早中晚熟期、高中低肥水不同生態(tài)型系列化配套可使產(chǎn)量提高15 %～30 %[15]。2年試驗(yàn)結(jié)果顯示，目前華北區(qū)20個(gè)燕麥主推品種有3種熟期類型，缺乏極早熟、極晚熟熟期類型的品種。早熟類型裸燕麥品種“花早2號(hào)”、“壩莜6號(hào)”等，中熟類型裸燕麥品種“壩莜8號(hào)”、“壩莜1號(hào)”，晚熟類型裸燕麥品種“冀張莜4號(hào)”、“壩莜3號(hào)”等品種產(chǎn)量較高，生產(chǎn)性能優(yōu)異，基本滿足了不同生態(tài)類型區(qū)對(duì)高產(chǎn)品種的需求，“壩燕4號(hào)”等皮燕麥品種較好的滿足了當(dāng)前畜牧業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)粗飼草料的需求。但是著眼于要滿足我國未來復(fù)雜種植生態(tài)環(huán)境對(duì)燕麥品種多元化和加工品種、飼草品種多樣化、專用化的需求，育種工作者應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)有燕麥種質(zhì)資源的管理、評(píng)價(jià)和利用，作好核心種質(zhì)的創(chuàng)新，結(jié)合種質(zhì)資源引進(jìn)，將優(yōu)異種質(zhì)資源盡快應(yīng)用到燕麥的遺傳改良當(dāng)中去，為燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打好品種基礎(chǔ)，例如，極早熟品種在有效積溫≥3100 ℃的適應(yīng)燕麥生長的地區(qū)進(jìn)行雙季燕麥生產(chǎn)，可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益[16]，而極晚熟品種一般具有生物量大、抗性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)、商品性狀好的特點(diǎn)[17]，可作為加工專用品種在無霜期大于110 d小于120 d適應(yīng)燕麥生長地區(qū)進(jìn)行訂單生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益較高，又可獲得一定的飼草收益與生態(tài)效應(yīng)。

表7 燕麥7個(gè)數(shù)量性狀的主成分分析

3.2 燕麥品種資源遺傳多樣性分析

對(duì)當(dāng)前燕麥主栽品種的遺傳多樣性分析研究不僅有助于了解品種遺傳現(xiàn)狀，還對(duì)這些品種資源的合理利用及制定下一步育種目標(biāo)具有重要指導(dǎo)意義。通過對(duì)燕麥17個(gè)質(zhì)量性狀的分析，表明現(xiàn)有品種形態(tài)學(xué)性狀遺傳多樣性比較狹窄，旗葉角度、葉鞘茸毛、外稃色、芒性、莖稈與籽粒成熟關(guān)系5個(gè)性狀沒有表現(xiàn)出多樣性，僅有旗葉硬度遺傳多樣性指數(shù)達(dá)到1.4388，其他性狀遺傳多樣性指數(shù)較低，但同時(shí)表明現(xiàn)主栽品種抗病性都很強(qiáng)，2年試驗(yàn)結(jié)果顯示除了一個(gè)品種輕感紅葉病，其他品種沒有出現(xiàn)感病現(xiàn)象。而7個(gè)數(shù)量性狀的遺傳多樣性比較廣泛，變異類型豐富，尤其與燕麥產(chǎn)量相關(guān)較高的主穗粒數(shù)、千粒重等性狀的遺傳多樣性指數(shù)都比較高，可作為今后燕麥育種中的高產(chǎn)親本使用。株高性狀變異系數(shù)較小，在今后培育矮稈抗倒或者高桿飼用類型的品種時(shí)需要引入具有相關(guān)典型性狀的新種質(zhì)。

聚類分析是將燕麥種質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分類的良好方法，通過聚類分析可明晰不同種質(zhì)類型的特點(diǎn)，有利于根據(jù)育種目標(biāo)科學(xué)選配親本，避免盲目性，解決了依據(jù)個(gè)別性狀進(jìn)行直觀性、經(jīng)驗(yàn)式分類的問題[18-19]。本研究將20個(gè)燕麥品種在歐式距離12.25時(shí)聚成4類。第1類可作為選育高稈、大穗燕麥的優(yōu)良親本，第2類可作為多目標(biāo)性狀選育的優(yōu)良親本，第3類可作為高稈飼草型品種的優(yōu)良親本，第4類可作為皮、裸燕麥種間雜交的優(yōu)良親本。鑒于當(dāng)前主栽品種極強(qiáng)的抗病性，可利用分子生物學(xué)方法發(fā)掘主效基因并定位，結(jié)合常規(guī)育種促進(jìn)燕麥抗病性品種選育的解決。

主成分分析法將作物多個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)化為較少的幾個(gè)主成分[18,20-22]，這些主成分可反映85 %以上的性狀信息，是綜合性且相對(duì)獨(dú)立的指標(biāo)體系，在評(píng)價(jià)和篩選種質(zhì)資源時(shí)既可綜合把握又能簡化程序，更具科學(xué)性。本文將7個(gè)數(shù)量性狀轉(zhuǎn)化為4個(gè)綜合指標(biāo)，并以4個(gè)綜合因子代表原來變量并揭示其關(guān)系，為科學(xué)選配親本提供依據(jù)。研究結(jié)果顯示：前4個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)百分率達(dá)到91.14 %，第1個(gè)主成分反應(yīng)產(chǎn)量，第2主成分反應(yīng)粒數(shù)，第3主成分反應(yīng)株高，第4主成分反應(yīng)分蘗，這為不同育種目標(biāo)品種的選育提供了相對(duì)精確的信息，比如選擇產(chǎn)量高、株高適中的生產(chǎn)品種，就要著重前3個(gè)主成分的選擇。

通過對(duì)種質(zhì)資源的聚類分析與主成分分析，依據(jù)不同育種目標(biāo)，可以更加科學(xué)、合理的選配親本，加快新品種選育進(jìn)程。

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