22份野生披堿草屬種質(zhì)農(nóng)藝性狀遺傳多樣性分析及綜合評(píng)價(jià)

唐 鳳， 李 瑤,2， 王永琪， 張樹(shù)振， 張永超， 張 博

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，西部干旱荒漠區(qū)草地資源與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 烏魯木齊 830052；2.新疆林業(yè)學(xué)校， 烏魯木齊 830011；3.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院/青海省青藏高原優(yōu)良牧草種質(zhì)資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西寧 810016)

遺傳多樣性是保護(hù)生物學(xué)研究的核心之一，豐富的遺傳變異對(duì)于培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗的栽培牧草品種非常重要，野生牧草種質(zhì)是育種家改良現(xiàn)有牧草品種的二級(jí)基因庫(kù)，了解野生牧草種質(zhì)所蘊(yùn)涵的遺傳多樣性對(duì)選育優(yōu)異品種和種質(zhì)資源保護(hù)均具有重要意義[1]。披堿草屬(ElymusL.)為禾本科(Poaceae)小麥族(Triticeae)中最大的一個(gè)多年生屬，該屬植物大約有150個(gè)種，廣泛分布于亞洲、北美、南美、歐洲和澳大利亞等地區(qū)[2-3]。在我國(guó)，披堿草屬植物大約有12種。我國(guó)野生披堿草屬牧草種質(zhì)資源豐富且分布廣泛，特別是西部和北部地區(qū)，是披堿草屬植物的重要分布和多樣性分化中心[4]。披堿草屬牧草為中生-旱中生多年生優(yōu)良牧草，是草原和草甸的重要組成部分，飼用價(jià)值較高，是重要的牧草種質(zhì)資源[5-6]。披堿草具有抗寒、耐旱、耐堿、抗風(fēng)沙等特性，是重要的固沙草本植物[7-8]。

新疆是我國(guó)重要的牧區(qū)之一，草地遼闊，天然草地面積5 725.88萬(wàn)hm2，可利用面積4 800.68萬(wàn)hm2，僅次于西藏和內(nèi)蒙古，居全國(guó)第三位[9]。近年來(lái)，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，新疆乃至全國(guó)對(duì)優(yōu)良牧草的需求日益加大，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)牧草培育成為解決生態(tài)和飼草用種短缺的主要途徑之一[10]。因此，培育出適合新疆當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的優(yōu)良飼草品種就顯得尤為重要。近年來(lái)，對(duì)披堿草屬野生種質(zhì)的研究主要集中在農(nóng)藝性狀[11]、遺傳多樣性[12-13]和生態(tài)適應(yīng)性[14-16]等方面。而主要研究地區(qū)集中在青海、四川、甘肅、安徽等地，在新疆地區(qū)的研究相對(duì)較少，由于新疆氣候條件與青海、四川等地相差較大，所以青海、四川等地篩選出的優(yōu)良種質(zhì)不一定適于新疆地區(qū)，同時(shí)也不利于新疆披堿草優(yōu)良品種的選育。因此，本研究通過(guò)對(duì)采自青海、西藏兩地的22份野生披堿草屬種質(zhì)資源在新疆地區(qū)種植，通過(guò)觀察其適應(yīng)性和牧草產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀，進(jìn)行遺傳多樣性、相關(guān)性、聚類分析和主成分分析，并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為篩選適于新疆本地的披堿草屬種質(zhì)資源、擴(kuò)寬其基因選育品種具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪牧草與草坪實(shí)驗(yàn)站(87°35′ E, 43°56′ N)。該地位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，海拔580～739 m，具有豐富的光照資源，晝夜溫差大，年日照時(shí)數(shù)為2 829.4 h，年均氣溫7.2 ℃；年均降水量228.8 mm，年均蒸發(fā)量2 647 mm。土壤有機(jī)質(zhì)含量1.3%，pH值7.10[17]。

1.2 試驗(yàn)材料

22份試驗(yàn)材料全部為我國(guó)野生披堿草屬種質(zhì)(表1)。其中2份材料采自西藏，其余20份采自青海。

表1 供試材料來(lái)源

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，播種前對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行翻耕處理，于2017年10月播種，播種方式為穴播，株距為30 cm，行距為30 cm，小區(qū)面積為1.5 m×3 m，3次重復(fù)。灌溉方式為滴灌，翌年春季進(jìn)行人工除草3次，未有病蟲(chóng)害發(fā)生。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

2018年生長(zhǎng)季對(duì)參試材料進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定，相關(guān)指標(biāo)參照《披堿草屬牧草種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[18]進(jìn)行測(cè)定。開(kāi)花期，從每小區(qū)隨機(jī)抽取20株植株進(jìn)行株高、莖粗、莖節(jié)數(shù)、最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)、旗葉長(zhǎng)、旗葉寬、倒2葉長(zhǎng)、倒2葉寬、穗長(zhǎng)、花序長(zhǎng)、花序小穗數(shù)、小花數(shù)等指標(biāo)的測(cè)定；成熟期，每小區(qū)隨機(jī)選取10株，測(cè)量種子長(zhǎng)、種子寬和千粒重。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行均值和變異系數(shù)(CV)計(jì)算；采用Shannon-Wiener’s多樣性指數(shù)(Shannon-wiener’s diversity index，H′)進(jìn)行遺傳多樣性評(píng)價(jià)[19]。計(jì)算公式：

CV(%)=(平均值/標(biāo)準(zhǔn)差)×100%；

H′=-∑PilnPi[20]

式中：Pi為某一性狀在第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)[21]，數(shù)量性狀根據(jù)每個(gè)性狀的平均觀測(cè)值(X)和標(biāo)準(zhǔn)差(σ)，根據(jù)X±kσ(其中k=0、0.5、1、1.5、2)將每一性狀的觀測(cè)值劃分為10個(gè)等級(jí)(見(jiàn)表2)，每一級(jí)的相對(duì)頻率用于計(jì)算H′。利用SPSS 19.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、聚類分析和主成分分析。

表2 性狀觀測(cè)值的等級(jí)劃分

2 結(jié)果與分析

2.1 披堿草屬種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的變異分析

各農(nóng)藝性狀間均具有廣泛的變異(5.06%～29.94%)，變異較大的農(nóng)藝性狀分別是小花數(shù)、旗葉長(zhǎng)、旗葉寬、種子寬和倒2葉寬，其極差分別為6.80、11.18、0.58、0.48和0.56，其中CV分別為29.94%、29.23%、24.41%、22.89%和22.63%(表3)。表明22份種質(zhì)資源在這5個(gè)性狀上存在較大差異，變異類型豐富，選擇的基礎(chǔ)較廣，品種改良的潛力大。千粒重的CV最小，為5.06%，說(shuō)明此性狀在所選擇的披堿草屬各種質(zhì)間差異較小，比較穩(wěn)定。

表3 披堿草屬15個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)(CV)和多樣性指數(shù)(H′)

15個(gè)農(nóng)藝性狀的H′平均值約為1.562 9，說(shuō)明各農(nóng)藝性狀具有豐富的多樣性，遺傳基礎(chǔ)廣、差異大，通過(guò)育種手段進(jìn)行種質(zhì)間雜交改良可繁育出優(yōu)異的品種。其中，株高的H′最高，為1.894 6，其CV為9.07%，表明該農(nóng)藝性狀在22份野生種質(zhì)資源中遺傳基礎(chǔ)最廣，改良潛力最大。而種子寬的H′最低，為1.023 7，其CV為22.89%，說(shuō)明其遺傳基礎(chǔ)較窄。

2.2 披堿草屬種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

對(duì)22份披堿草屬野生種質(zhì)資源的15個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，各種質(zhì)的不同性狀間的相關(guān)性存在差異(表4)。其中，株高與莖粗、莖節(jié)數(shù)、旗葉寬、倒2葉長(zhǎng)、倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)、旗葉長(zhǎng)、穗長(zhǎng)和花序長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)，說(shuō)明通過(guò)篩選植株高大的材料，可以獲得莖稈粗壯、葉片大、花序大等性狀，進(jìn)而有望選育出高產(chǎn)種質(zhì)。莖粗與莖節(jié)數(shù)、旗葉寬、倒2葉長(zhǎng)和倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)和旗葉長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。莖節(jié)數(shù)與旗葉長(zhǎng)、倒2葉長(zhǎng)和種子長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與旗葉寬呈顯著正相關(guān)(p<0.05)，與花序小穗數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)。最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)與倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與倒2葉長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。旗葉長(zhǎng)與旗葉寬、倒2葉長(zhǎng)、穗長(zhǎng)、花序長(zhǎng)和種子長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)。旗葉寬與倒2葉長(zhǎng)、倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與花序長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。倒2葉長(zhǎng)與倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，與穗長(zhǎng)、花序長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)。穗長(zhǎng)與花序長(zhǎng)、種子長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)?；ㄐ蜷L(zhǎng)與種子長(zhǎng)呈顯著正相關(guān)(p<0.05)?；ㄐ蛐∷霐?shù)與種子長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)。

表4 22份野生披堿草屬種質(zhì)資源相關(guān)性分析

2.3 披堿草屬種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀聚類分析

為深入了解22份野生披堿草屬種質(zhì)的親緣關(guān)系，針對(duì)15個(gè)數(shù)量性狀按照系統(tǒng)聚類k-均值(k-mean)法，在歐氏距離(euclidean metric)為9.8時(shí)劃分為四大類群(圖1)，同一生態(tài)環(huán)境下不同來(lái)源種質(zhì)因適應(yīng)性差異并未聚類在一起，這符合供試種質(zhì)自身遺傳特點(diǎn)。并且對(duì)不同類群進(jìn)行了基本統(tǒng)計(jì)(表5)。第Ⅰ類群占供試種質(zhì)的40.9%，這一類群表現(xiàn)為穗長(zhǎng)和花序長(zhǎng)最短。第Ⅱ類群占供試種質(zhì)的18.2%，這一類群表現(xiàn)為最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)最長(zhǎng)，倒2葉最寬，花序小穗數(shù)和小花數(shù)最多，千粒重最大。第Ⅲ類群占供試種質(zhì)的22.7%，這一類群表現(xiàn)為株高最矮，莖粗最細(xì)和莖節(jié)數(shù)最少，最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)最短，旗葉長(zhǎng)、寬和倒2葉長(zhǎng)、寬最小，種子最寬，千粒重最輕。第Ⅳ類群占供試種質(zhì)的18.2%，這一類群表現(xiàn)為株高最高、莖粗最粗和莖節(jié)數(shù)最少，旗葉長(zhǎng)、寬最大，倒2葉最長(zhǎng)，穗長(zhǎng)和花序長(zhǎng)最長(zhǎng)，種子最長(zhǎng)。

圖1 22份披堿草屬種質(zhì)資源聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 22 Elymus germplasms

表5 不同類群15個(gè)農(nóng)藝性狀

2.4 披堿草屬種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的主成分分析及綜合評(píng)價(jià)

2.4.1披堿草屬種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的主成分分析

對(duì)22份野生披堿草屬種質(zhì)的15個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行主成分分析(表6)表明，前5個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)83.16%，基本代表了22份種質(zhì)資源的大部分遺傳信息。

表6 22份野生披堿草屬種質(zhì)資源的15個(gè)數(shù)量性狀主成分分析

第一主成分特征值為4.449，貢獻(xiàn)率為29.66%。載荷較大的性狀有莖粗、倒2葉寬、倒2葉長(zhǎng)、株高、最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)和旗葉寬(表6)，其向量值分別為0.875、0.874、0.786、0.760、0.745和0.711；第二主成分特征值為2.970，貢獻(xiàn)率為19.80%。特征向量符號(hào)有正有負(fù)，載荷量較大的性狀有花序長(zhǎng)、穗長(zhǎng)和旗葉長(zhǎng)(表6)，其向量值分別為0.956、0.955和0.555；第三主成分特征值為2.497，貢獻(xiàn)率為16.65%。特征向量符號(hào)中有正有負(fù)，主要反映種子長(zhǎng)、莖節(jié)數(shù)和旗葉長(zhǎng)，其向量值為0.765、0.717和0.539；第四主成分特征值為1.332，貢獻(xiàn)率為8.88%。載荷量較高的農(nóng)藝性狀是種子寬，其向量值為0.877；第五主成分特征值為1.225，貢獻(xiàn)率為8.17%。從載荷數(shù)值大小來(lái)看，該主成分主要反映小花數(shù)，其向量值為0.811。

2.4.2披堿草屬種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)

為綜合評(píng)價(jià)22份野生披堿草屬種質(zhì)在新疆地區(qū)適應(yīng)性，參考南銘等[21]的方法，根據(jù)各種質(zhì)資源的主成分得分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，相應(yīng)的因子關(guān)系式如下：

F1=0.760X1+0.875X2+0.558X3+0.745X4+0.456X5+0.711X6+0.786X7+0.874X8+0.065X9+0.146X10+0.183X11+0.136X12+0.057X13+0.049X14+0.252X15；

F2=0.319X1+0.028X2+0.072X3-0.082X4+0.555X5+0.430X6+0.427X7+0.055X8+0.955X9+0.956X10+0.016X11+0.180X12+0.438X13-0.158X14+0.319X15；

F3=0.153X1+0.172X2+0.717X3-0.210X4+0.539X5+0.275X6+0.204X7-0.250X8+0.118X9+0.080X10-0.854X11-0.217X12+0.765X13-0.151X14-0.102X15；

F4=-0.398X1+0.013X2-0.180X3-0.104X4+0.207X5+0.249X6+0.124X7+0.251X8-0.194X9-0.077X10+0.033X11+0.152X12-0.239X13+0.877X14+0.230X15；

F5=-0.018X1+0.103X2-0.147X3-0.148X4+0.116X5+0.116X6-0.081X7-0.018X8-0.002X9-0.053X10+0.094X11+0.811X12+0.012X13-0.009X14-0.683X15。

綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F=(λ1/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)F1+(λ2/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)F2+(λ3/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)F3+(λ4/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)F4+(λ5/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5)F5=0.356 7F1+0.238 1F2+0.200 2F3+0.106 7F4+0.098 2F5(其中，λ1、λ2、λ3、λ4、λ5分別為5個(gè)主成分對(duì)應(yīng)的特征值)。

根據(jù)綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，計(jì)算各種質(zhì)材料的綜合得分(表7)，給予供試種質(zhì)材料定量化的描述，綜合得分越高，表明綜合表現(xiàn)越好。由表7可知，E 22、E 08、E 01、E 06的綜合得分最高，分別為89.14、86.44、83.22、81.04分，說(shuō)明這些種質(zhì)資源在新疆地區(qū)綜合表現(xiàn)優(yōu)良，可以作為親本以改良當(dāng)?shù)嘏麎A草屬品種，而E 11、E 18、E 10綜合得分較低，不適宜在該地區(qū)栽培選育(表7)。

表7 22份野生披堿草屬種質(zhì)資源的綜合得分

3 討 論

3.1 披堿草屬種質(zhì)資源的遺傳多樣性

披堿草屬種質(zhì)的農(nóng)藝性狀是由本身的遺傳物質(zhì)決定的，是遺傳物質(zhì)的外在表現(xiàn)，其遺傳多樣性分析已被廣泛應(yīng)用于披堿草屬牧草育種研究[15-16]。本試驗(yàn)將H′與CV相結(jié)合，綜合分析了22份野生披堿草屬種質(zhì)資源的15個(gè)農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性，揭示了供試披堿草屬種質(zhì)形態(tài)變異特征，為篩選適于新疆的種質(zhì)提供了依據(jù)。張建波等[22]研究了來(lái)自川西北高原垂穗披堿草種質(zhì)的穗部形態(tài)變異特征，其選用了15個(gè)穗部形態(tài)指標(biāo)對(duì)12個(gè)野生居群進(jìn)行了多樣性分析，在15個(gè)穗部形態(tài)指標(biāo)中內(nèi)穎長(zhǎng)的H′最高(2.107)，材料的平均H′為1.868。陳仕勇等[23]對(duì)采自西藏、四川、青海、甘肅及新疆地區(qū)的54份垂穗披堿草種質(zhì)的30個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行了多樣性研究，內(nèi)穎長(zhǎng)的H′最高(2.548 7)，材料的平均H′為2.211 8。本研究中的平均H′為1.562 9，低于此前的研究，這可能與本研究中所搜集材料地區(qū)較少和所測(cè)農(nóng)藝性狀偏向性有關(guān)。前者農(nóng)藝性狀是針對(duì)穗部形態(tài)和形態(tài)學(xué)指標(biāo)較多，而本研究則是偏向產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀指標(biāo)，其H′低于前人的研究。本研究中，15個(gè)農(nóng)藝性狀的H′最高的是株高，其次是莖粗，第三是旗葉長(zhǎng)。

披堿草屬種質(zhì)的15個(gè)數(shù)量性狀的CV除株高和千粒重外，其他的均大于12%，表明這些性狀在種質(zhì)個(gè)體間差異較大。趙永強(qiáng)等[24]對(duì)來(lái)源甘肅、西藏等地的13份野生垂穗披堿草種質(zhì)的15個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，CV范圍在5.77%～33.95%之間，CV最大為千粒重(33.95%)，小花數(shù)的CV為33.05%。陳仕勇等[23]對(duì)采自青藏高原的54份垂穗披堿草種質(zhì)的30個(gè)形態(tài)學(xué)性狀進(jìn)行分析，CV范圍在7.25%～33.89%之間，CV最大為內(nèi)穎芒長(zhǎng)(33.89%)，其小花數(shù)的CV為14.99%。本研究CV范圍在5.06%～29.94%之間，CV最大的是小花數(shù)，為29.94%，小花數(shù)的CV在前人研究的范圍內(nèi)。本研究結(jié)果的CV范圍與前人研究結(jié)果相比略窄，這可能與試驗(yàn)材料的生長(zhǎng)生境相關(guān)。

3.2 披堿草屬種質(zhì)資源的聚類分析

聚類分析指將物理或抽象對(duì)象的集合分組為由類似的對(duì)象組成的多個(gè)類的分析過(guò)程，已成為牧草育種的必要手段之一[25-27]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)22份材料聚類分析，各種質(zhì)被分為四個(gè)大類群，本研究發(fā)現(xiàn)采自同一區(qū)域的材料大多數(shù)被聚為一類，來(lái)自不同區(qū)域的材料也被聚為一個(gè)類群。這可能與披堿草屬種質(zhì)資源的相互交叉利用有關(guān)，這說(shuō)明原始生境并不是造成種質(zhì)資源遺傳多樣性的唯一因素，這與陳仕勇等[23]、趙永強(qiáng)等[24]的研究結(jié)果一致。

本研究的四個(gè)類群中，第Ⅰ類群包括9份野生披堿草屬種質(zhì)，其中1份來(lái)自西藏，8份來(lái)自青海，穗長(zhǎng)、花序長(zhǎng)和花序小穗數(shù)都是最短或者是最少的，有益性狀不明顯；第Ⅱ類群包括4份野生種質(zhì)，其中1份來(lái)自西藏，3份來(lái)自青海，最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)較長(zhǎng)，花序小穗數(shù)和小花數(shù)較多，千粒重也最重，可作為選育種子產(chǎn)量高的品種的優(yōu)良親本。第Ⅲ類群包括5份野生種質(zhì)，全部來(lái)自青海，該類群的植株矮小、莖稈較細(xì)，葉片也較細(xì)小，有益性狀不明顯；第Ⅳ類群包括4份種質(zhì)，全部來(lái)自青海，此類群的植株高大，莖稈粗壯，葉片寬大，但種子產(chǎn)量一般，可作為選育飼草產(chǎn)量較高抗倒伏品種的優(yōu)良親本。因此，在后期的品種選育過(guò)程中，可根據(jù)育種目標(biāo)的不同選擇相對(duì)互補(bǔ)的親本組合，使披堿草屬種質(zhì)育種在親本選擇上更加科學(xué)。

農(nóng)藝性狀能夠直觀地展現(xiàn)物種表型性狀及生態(tài)適應(yīng)能力，是常規(guī)品種選育的主要手段之一[20]。但是，外界的生物因素和非生物因素對(duì)農(nóng)藝性狀的干擾是非常重要的，而與植物本生的遺傳信息也息息相關(guān)，因此無(wú)法準(zhǔn)確闡明種質(zhì)的遺傳變異情況，聚類結(jié)果可能出現(xiàn)一定的偏差，這可能也是造成本試驗(yàn)結(jié)果與前人在披堿草屬種質(zhì)上分類不一致的主要原因之一。

3.3 披堿草屬種質(zhì)資源的主成分分析

主成分分析是一種常用的數(shù)據(jù)分析方法，它通過(guò)線性變換將原始數(shù)據(jù)變換為一組各維度線性無(wú)關(guān)的表示，可用于提取數(shù)據(jù)的主要特征分量，常用于高維數(shù)據(jù)的降維[20]。目前已廣泛應(yīng)用于狼尾草[28]、披堿草[4]和燕麥[20-21]等植物育種。

本試驗(yàn)選用22份材料中15個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行主成分分析，前5個(gè)主成分，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)83.16%，高于Li MQ等[2]、陳仕勇等[23]的研究結(jié)果，這可能是由于測(cè)定指標(biāo)的偏向性和材料的采集地不同造成的。本試驗(yàn)中，第一主成分與披堿草的飼草產(chǎn)量密切相關(guān)，載荷量較大的是莖粗、倒2葉長(zhǎng)、倒2葉寬和株高，可作為牧草飼草產(chǎn)量的構(gòu)成因子，而相關(guān)性分析也表明，株高與莖粗、旗葉長(zhǎng)寬、倒2葉長(zhǎng)寬等呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，說(shuō)明通過(guò)增加株高、莖粗、旗葉長(zhǎng)寬、倒2葉長(zhǎng)寬可以顯著提高披堿草的飼草產(chǎn)量。這與趙永強(qiáng)等[24]對(duì)垂穗披堿草產(chǎn)量相關(guān)性狀的主成分分析結(jié)果相似。第二主成分載荷量最高的是穗長(zhǎng)和花序長(zhǎng)，由載荷數(shù)值可以看出，影響牧草產(chǎn)量構(gòu)成因子中的株高、莖粗、葉片長(zhǎng)寬，同時(shí)對(duì)最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)和種子寬因子起到了制約作用，因此在育種過(guò)程中要適度把握；第三主成分載荷量最高的是種子長(zhǎng)和莖節(jié)數(shù)，因其和旗葉長(zhǎng)、倒2葉長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，而葉片大小與植物的光合作用息息相關(guān)，進(jìn)而影響牧草產(chǎn)量；第四主成分主要反映的是種子寬，而對(duì)莖節(jié)數(shù)、最長(zhǎng)莖長(zhǎng)(包括花序)、穗長(zhǎng)、花序長(zhǎng)和種子長(zhǎng)都有一定的制約作用；第五主成分主要反映的是小花數(shù)，而小花數(shù)會(huì)影響牧草的種子產(chǎn)量。因此，株高、莖粗、莖節(jié)數(shù)、旗葉長(zhǎng)寬、倒2葉長(zhǎng)寬在一定程度上可以體現(xiàn)披堿草的生產(chǎn)潛力。

4 結(jié) 論

采自青海、西藏的野生披堿草屬種質(zhì)資源均可在新疆地區(qū)正常生長(zhǎng)發(fā)育，且具有豐富的遺傳多樣性。其中來(lái)自西藏的綠肥披堿草(E 22)和來(lái)自青海的垂穗披堿草(E 08)具有植株高大、莖稈較粗、葉片寬大的特點(diǎn)，同時(shí)綜合得分也最高，可作為親本以改良當(dāng)?shù)嘏麎A草屬牧草品種，進(jìn)一步加快新疆地區(qū)的披堿草屬牧草育種步伐。