慈姑种质资源表型性状多样性分析

对保存在国家种质武汉水生蔬菜资源圃内慈姑41份地方品种、26份野生资源的遗传多样性进行了分析。结果表明:各性状多样性指数均较大,数量性状遗传多样性指数(1.840～2.039)高于质量性状(1.033～1.382),说明这些慈姑种质资源具有广泛的遗传多样性,且数量性状遗传变异更丰富;与慈姑种质资源产品相关的性状变异系数较高(24.16%～62.01%),利用现有资源选育球茎大、产量高的品种成为可能。基于慈姑资源13个表型性状的聚类分析,将67份慈姑种质资源分为3类,第Ⅰ类为野生资源类群,该类可进一步分为3个亚类,第Ⅱ类为栽培黄慈姑类群,第Ⅲ类为栽培乌慈姑类群,该类亦可进一步分为2个亚类,大类或亚类间亲缘关系较远,在慈姑杂交育种时宜选择类群间或者亚类间的材料为亲本。     

灯盏花种质资源群体表型多样性研究

以采集自云南和贵州的21份灯盏花种质资源为材料,观测了它们的群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的遗传多样性.结果表明:灯盏花种质资源的表型质量性状在居群内外均有丰富变异,不同质量性状的频率不同,并以多叶型的植株、绿色的茎、疏的茎毛、倒披针型的基生叶、全缘叶、锐尖的叶尖、花色淡紫和黄色的管状花冠口等为代表性表型性状.居群内各数量性状间以单株基生叶数和单株分枝数变异系数较高(均超过50%),而花序直径变异系数最低(18.14%);居群间各表型性状以株高和单序管状花数变异系数较高(52.98%和41.98%),而单株基生叶数和基生叶长变异系数较低(<20%).地理类群间表型分化系数为26.58%,地理类群内表型分化系数为73.42%.灯盏花性状表型多样性指数以株高最高(2.243),以单株分枝数和单株基生叶数较低(1.723和1.874),总体平均表型多样性指数为2.028;不同地理类群的表型多样性指数为1.589~1.890,并以楚雄地区最高,曲靖地区最低.研究发现,灯盏花种质资源具有丰富的质量和数量性状变异,多数性状的地理类群内变异大于地理类群间,且表型多样性指数相对较高,对其地理类群内变异的保护和利用对灯盏花育种具有重要的意义.     

160份外引鹰嘴豆种质主要农艺性状的遗传多样性分析

对引自国际半干旱热带作物研究中心的160份鹰嘴豆种质资源的13个农艺性状进行了评价鉴定,并筛选了特异种质,为我国鹰嘴豆种质资源创新和品种选育提供参考。结果表明,该批鹰嘴豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性,7个数量性状的变异系数由大到小分别为主茎分枝数单株荚数百粒重产量株高单荚粒数生育期,6个质量性状的Shannon多样性指数由大到小分别为粒色株型花色种子表面粒形复叶叶型;产量与粒形、单株荚数极显著正相关,与百粒重显著正相关;前4个主成分的累计贡献率为63.417%,其中第1主成分与产量性状和产量有关,第2主成分与生育期有关,第3主成分与形态性状有关,第4主成分与株高和粒形有关;聚类分析在遗传距离为5时将160份资源分为3个类群,其中第Ⅰ类群的株高较高,第Ⅱ类群的产量较高,第Ⅲ类群的籽粒较大;筛选出63份早熟、矮秆、无分枝、多荚、荚粒数多、大粒、高产的特异种质资源。     

滇楸种质生长性状遗传变异及表型性状遗传多样性分析

为明确滇楸种质生长和表型性状的遗传变异程度及遗传多样性大小,提出合理的杂交育种策略。本研究对滇楸20个无性系进行了连年的生长性状测定,测量了其叶长、叶宽、皮孔长、皮孔宽、皮孔密度等表型性状。研究结果表明滇楸种质1、3、4和5 a树高及1~6 a胸径在无性系间差异均达显著水平。树高遗传变异系数和重复力随年份变化波动较大,胸径遗传变异系数和重复力年份间较为稳定,且重复力较高。表明滇楸种质胸径受遗传控制程度较大,且稳定性更高。滇楸种质叶长和叶宽遗传多样性指数较高,分别为2.016和2.012。皮孔性状遗传变异系数较高,皮孔长、皮孔面积和皮孔密度表型变异系数均超过20%,遗传变异系数均超过15%。说明滇楸种质表型变异较为丰富,具有较好的遗传改良基础。相关分析结果表明皮孔密度与生长呈负相关,皮孔大小与生长呈正相关。聚类分析将滇楸种质划分为4类,第Ⅰ类皮孔面积最大,密度最小;第Ⅱ类生长最慢,叶长最大;第Ⅲ类生长最快,叶形最宽;第Ⅳ类叶柄最长。     

豌豆嫩尖几个营养品质性状的遗传多样性分析及其综合评价

豌豆尖是我国的一种传统蔬菜,筛选适于豌豆尖用的菜用豌豆种质对豌豆栽培和育种具有重要意义。本研究以97份不同来源豌豆为研究材料,测定其豌豆尖中可溶性蛋白、维生素C、淀粉、纤维素、可溶性糖、含水量、叶绿素含量共7个主要品质性状,通过遗传多样性指数、频次分布、相关性、平均隶属函数和聚类,分析其遗传多样性,进行种质资源综合评价。研究结果表明,97份菜用豌豆种质的豌豆尖材料各品质性状的变异系数介于2.80%～38.64%之间,其中纤维素含量变异系数最大(38.64%);各性状遗传多样性指数介于2.02～2.94之间,其中可溶性糖遗传多样性指数最高。利用隶属函数法进行综合评价,平均隶属函数排名前5的种质分别为澳引3号、韩国甜脆豆、SWU-6、改良永盛珍宝和B-61。将各品质性状标准化后进行系统聚类,采用离差平方和法在欧氏遗传距离D=18.480处可以将97份菜用豌豆分为3个类群,第I类群包含35份种质,第II类群包含26份种质,第III类群包含36份种质。本研究97份豌豆嫩尖的7个品质性状均表现出广泛的遗传变异和丰富的遗传多样性,平均隶属函数值较高的5份豌豆种质分布在不同类群,研究结果可为豌豆嫩尖用品种选育和遗传研究提供参考。     

香椿种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿(Toona sinensis(A.Juss.)Roem.)种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状(包含6个质量性状和12个数量性状)进行测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1~2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试的14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状(除地径外)遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大(1.892~2.069),遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等研究提供丰富的遗传材料。     

香椿(Toona sinensis (A. Juss.) Roem.)种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿（Toona sinensis (A. Juss.) Roem.）种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状（包含6个质量性状和12个数量性状）进行了测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1～2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状（除地径外）遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大（1.892～2.069）,遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等工作提供丰富的遗传材料。     

云南红花种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析

为加强红花种质资源的研究利用,对筛选出的66份云南红花优异种质资源16个形态性状进行聚类分析与主成分分析。结果表明:云南红花种质资源具有丰富的遗传多样性,多样性指数最高的是果球着粒数,其次是株高、最末分枝高度和千粒重;性状变异系数最大的是分枝总数,其次分别是单株有效果球数和第一分枝高度,最小的为顶果球直径;基于各种质间形态性状的遗传差异,把66份红花种质聚类并划分为6大类群。第Ⅰ类群可作为有增产潜力的亲本材料,第Ⅲ类群可作为高产量目标选育的亲本,第Ⅳ类群可作为大粒型选育亲本,第Ⅴ类群可作为高含油量选育目标亲本,第Ⅵ类群既是大粒型又是高含油量双重选育目标亲本。11个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达82.59%,第一主成分反映植株高度,第二主成分反映产量构成因子,第三、第四主成分分别反映千粒重和果球着粒数。研究结果表明云南红花地方种质资源的变异较大,遗传较丰富。     

云南薏苡种质资源农艺性状的主成分和聚类分析

为了揭示云南薏苡种质资源多样性,发掘薏苡资源中的有益基因,利用主成分分析和聚类分析,对收集的65个薏苡种质资源的13个农艺性状进行多样性评价。结果表明,云南薏苡资源存在丰富的遗传多样性,其中栽培种的分枝数和分蘖数的遗传变异系数分别达到57.4%和47.5%,野生种百粒重的遗传变异系数达到60.4%。应用主成分分析将云南薏苡13个性状简化为7个主成分,其累积贡献率为85.67%,以叶片宽因子贡献率最高,为49%。采用系统聚类分析,将65份供试材料在遗传距离16.21水平上聚为5个大类,可区分为株高较矮叶片较短型、株高较高叶片较长型以及3个特殊型。     

基于遗传和表型特征的海岛棉遗传多样性分析

依据海岛棉种质资源的遗传及表型特征对其遗传多样性进行研究非常重要,可为海岛棉杂交育种选配亲本、引进新的种质资源拓宽优异基因范围以及培育海岛棉新品种提供理论根据。本研究通过利用125对SSR分子标记鉴定结果和13个农艺性状2年田间表型调查结果,对94份海岛棉种质资源进行遗传多样性分析,将这些材料按照遗传和表型特征进行类群的划分和比较,结果表明:(1)通过标记分析共检测到420个位点,其中249个为多态性位点,并应用Nei-Li相似系数法对94份材料间的遗传相似系数进行评估,发现94份海岛棉资源材料的遗传相似系数在0.46~0.95之间浮动,同时利用SSR分子标记将94份海岛棉资源材料划分为4大类群,分类结果与系谱分析基本吻合。(2)对94份海岛棉资源材料进行13个农艺性状及品质性状2年调查分析,发现供试材料品质性状的变异范围较广,而产量性状的变异范围相对较小。其中,各品种中马克隆值的多样性指数最高,最小的是单铃重。聚类分析发现,第Ⅰ类群产量性状的平均值较高;第Ⅱ类群虽在产量性状上不占优势,但其品质性状的表现较其他组别优异;第Ⅲ类群多为低产低质品种;第Ⅳ类群品种品质较优,产量变化范围较大。(3)利用SSR标记和农艺性状分析2种方法对94份海岛棉资源材料进行分析,结果均显示出较丰富的遗传多样性;2种方法的聚类结果基本一致,聚类结果与地理分布有明显的联系。     

国内外栽培木薯(Manihot esculenta Crantz)种质资源表型多样性分析

以国内外不同地理来源的228份木薯资源为材料,通过评价植株15个茎和块根的描述型表型性状及7个与产量相关的数量性状,初步了解其表型遗传多样性,为种质资源创新利用、针对性地引种和育种亲本选配提供理论参考。结果表明,国内外不同地理来源木薯资源描述型性状频率分布较一致,多以张开型、三分叉、30°~45°分枝角度、主茎内皮浅绿色居多,块根性状以表皮粗糙、外皮淡褐色、内皮乳黄色、肉质白色资源居多;数量性状多样性指数为1.895~2.073,描述型性状多样性指数为0.435~1.889,表明228份木薯资源遗传多样性丰富,且数量性状存在较大程度变异(8.91%~44.60%),国内资源块根直径极显著高于国外资源,国外资源干物率极显著高于国内资源,说明国内外资源的块根直径和干物率具有明显的遗传差异,利用现有资源可能选育出产量高、品质好的品种。两步聚类分析将参试资源明显划分为两大类群,类群Ⅰ主要特征为株型张开、分枝角度中等偏大,群体不整齐,主茎较粗,薯块产量较高资源;类群Ⅱ为株型紧凑直立型、分枝角度小,群体整齐,主茎较细,薯块干物率较高资源。在今后的育种工作中,可选择同类资源中表型差异互补的种质为亲本,聚合优良性状,以达到育种期望目标。     

甜高粱种质资源在新疆的多样性表现及聚类分析

采用多样性指数、变异系数和聚类分析等方法,对国内外72份甜高粱种质资源24个性状进行遗传多样性研究。结果表明,14个质量性状中粒色的遗传多样性指数最高为1.6333,幼苗色和结实形式的遗传多样性指数最低为0,平均为0.7460;10个数量性状中穗长、茎粗、锤度、单穗粒重、单株秆重、出汁率、千粒重、株高、穗重、生育期都存在较大的变异,变异系数幅度为7.85%～53.01%,各性状多样性指数均较大,平均2.0061;穗长的多样性指数最大,为2.1383,生育期多样性指数最小,为1.7331,表明新疆现有甜高粱资源拥有丰富的遗传多样性。聚类分析将72份资源划分为四大类。     

不同来源甜高粱种质资源的表型遗传多样性分析

通过对主要农艺性状的方差分析及聚类分析,对194份不同来源的甜高粱种质资源进行了表型性状的遗传多样性分析。结果表明,不同来源品种间的性状差异较大,与中国品种相比,国外品种具有植株高大、生物产量高及含糖量高等优异性状,可用于国内资源的种质创新及品种改良。遗传距离为0.66时将所有资源划分为6类,各类群主要按农艺性状进行了划分。研究结果将为杂交育种的亲本选择提供理论参考。     

苦玄参药材中苦玄参苷ⅠA和ⅠB的含量分析

采用HPLC法对不同产地的苦玄参药材主成分苦玄参苷ⅠA和ⅠB的含量进行分析,发现苦玄参苷ⅠB含量高于苦玄参苷ⅠA;色谱条件:Waters C18(4.6mmi.d.×250mm,5μm)色谱柱,流动相∶乙睛∶水=36?64(体积比),流速为0.8mL/min,检测波长为264nm。苦玄参苷ⅠA、ⅠB分别在0.05～0.50mg/mL和0.072～0.720mg/mL与峰面积有良好的线性关系。苦玄参苷ⅠA的线性回归方程Y=13658X-92.72(r=0.9993),平均回收率为100.58%(n=5),相对标准偏差(RSD)为1.86%;苦玄参苷ⅠB的线性回归方程Y=5258.9X-41.01(r=0.9994),平均回收率为101.15%(n=5),相对标准偏差(RSD)为1.31%。该研究为制定苦玄参药材质量检测标准提供了简便、快速、准确的方法。     

Genetic associations, variability and diversity in seed characters, growth, reproductive phenology and yield in Jatropha curcas (L.) accessions

A thorough and extensive wild germplasm exploration survey was undertaken and 32 high yielding candidate plus trees (CPTs) of Jatropha curcas from different locations from a latitudinal and longitudinal spread between 12°41′ and 22°′E longitude and 77° and 84°40′N latitude covering 11 locations in an area spread of 150,000 km² was collected for evaluating genetic association, and variability in seed and growth characters. Significant trait differences were observed in all the seed characters viz., seed morphology and oil content as were observed in growth characters viz., plant height, and female to male flower ratio and seed yield in the progeny trial. Broad sense heritability was high in general and exceeded 80% for all the seed traits studied. Female to male flower ratio showed near to 100% heritability followed by yield (83.61) and plant height (87.73). The path analysis revealed that female to male flower ratio had highest positive direct relationship with seed yield (0.789), followed by number of branches (0.612) and number of days from fruiting to maturity (0.431). Negative indirect effects were seen in number of days from flowering to fruiting which indirectly and negatively influenced yield through plant height and number of branches. Hierarchical clustering by Ward’s minimum variance cluster analysis showed phylogeographic patterns of genetic diversity. K-means clustering revealed that trees from different geographic regions were grouped together in a cluster and as were trees from the same geographical area placed in different clusters suggesting that geographical diversity did not go hand in hand with genetic diversity. In addition clustering identified promising accession with favourable traits for future establishment of elite seedling seed orchard and clonal seed orchard for varietal and hybridization programmes. For Genetical statistics please contact Arun K. Shanker (e-mail: arunshank@gmail.com).     

The genetic diversity of annual wild soybeans grown in China

Annual wild soybeans (Glycine soja), the ancestors of cultivated soybeans (G. max), are important sources of major genes for resistance to pests, diseases and environmental stresses. The study of their genetic diversity is invaluable for efficient utilization, conservation and management of germplasm collections. In this paper, the number of accessions, the variation of traits, the genetic diversity indexes (Shannon index) and the coefficient of variation were employed to study the geographical distribution of accessions, genetic diversity of characters and genetic diversity centers of annual wild soybean by statistical analysis of the database from the National Germplasm Evaluation Program of China. Most annual wild soybeans are distributed in Northeast China, and the number of accessions decreases from the Northeast to other directions in China. The genetic diversity indexes (Shannon index) were 0.49, 0.74, 0.02, 0.55, 1.45, 2.41, 1.27 and 1.89 for flower color, sootiness of seed coat, cotyledon color, pubescence color, hilum color, leaf shape, stem type and seed color, respectively. Coefficients of variation were 7.1%, 28.7%, 76.43% and 18.2% for protein content, oil content, 100-seed weight and days to maturity, respectively. Three genetic diversity centers, the Northeast, the Yellow River Valley and the Southeast Coasts of China, are proposed based on the geographical distribution of the number of accessions, genetic diversity and the multivariate variation coefficient. Based on these results and Vavilov’s theory of crop origination, two opposing possible models for the formation of the three centers are proposed, either these centers are independent of each other and the annual wild soybeans in these centers originated separately, or the Northeast center was the primary center for annual wild soybeans in China, while the Yellow River Valley center was derived from this primary center and served as the origin for the Southeast Coast center. Received: 25 June 2000 / Accepted: 18 October 2000     

红麻(Hibiscus cannabinus L.)种质资源的鉴定与分类研究

对300份野生红麻和337份栽培红麻的形态学鉴定发现,红麻的茎、叶、花、果等植物学性状的类型多样,差异明显,遗传多样性十分丰富。野生红麻和栽培红麻一样,染色体数为2n=36,同属红麻种（Hibiscus cannabinus L．）;核型有2n=36=32M＋2SM＋2M（SAT）、2n=36=34M＋2M（SAT）和2n=36=32M＋2ST＋2M（SAT）等;综合形态学研究结果,将野生红麻分为普通、多毛、螺旋花和扁圆果4种类型,其中普通型又可分为3个亚类,普通型与栽培红麻亲缘关系最近,并发现红麻存在亚种。栽培红麻可分为9个变种17个类型,其中4个为新发现变种,7个为新发现类型。     

The single Andigenum origin of Neo-Tuberosum potato materials is not supported by microsatellite and plastid marker analyses

Neo-Tuberosum refers to cultivated potato adapted to long-day tuberization and a syndrome of related morphological and physiological traits, developed by intercrossing and selection of short-day adapted potatoes of the Solanum tuberosum Andigenum Group, native from the Andes of western Venezuela to northern Argentina. This re-creation of the modern potato helped support the theory of an Andigenum Group origin of potato in temperate regions and the possibility to access the largely untapped diversity of the Andigenum Group germplasm by base broadening breeding. This Neo-Tuberosum derived theory, the re-creation of the modern potato from Andigenum germplasm, has been universally accepted for almost 40 years, and has had tremendous impact in planning some breeding programs and supporting phylogenetic conclusions in cultivated potato. We show, with microsatellite (simple sequence repeat, SSR) and plastid DNA marker data, that Neo-Tuberosum germplasm is closely related to Chilotanum Group landraces from lowland south-central Chile rather than to Andigenum Group germplasm. We interpret this quite unexpected result to be caused by strong rapid selection against the original Andigenum clones after unintended hybridization with Chilotanum Group germplasm. In addition, we show that Neo-Tuberosum and Andigenum Group germplasm did not serve to broaden the overall genetic diversity of advanced potato varieties, but rather that Neo-Tuberosum lines and lines not using this germplasm are statistically identical with regard to genetic diversity as assessed by SSRs. These results question the long-standing Neo-Tuberosum derived theory and have implications in breeding programs and phylogenetic reconstructions of potato. Electronic supplementary material  The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

湖南省饭豆地方种质资源表型多样性评价

依托"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"项目,开展了湖南省饭豆种质资源的考察收集与评价鉴定,并筛选了优异种质,为湖南省饭豆种质资源创新和品种选育提供参考。结果表明,收集到的76份地方资源主要分布在湘西湘南山区,0~600 m的中低海拔地区。15项农艺性状表型分析显示其遗传多样性丰富;主成分分析将15个农艺性状分为4个主成分,其主要与株高、籽粒大小、产量、花色粒色相关,累计贡献率68.330%;聚类分析将76份资源分为2大类群,第Ⅰ类群蔓生、无限结荚,第Ⅱ类群直立、有限结荚,第Ⅰ类群又分为2个亚群,类群Ⅰ-1株型较小,单株产量较低,籽粒较大,类群Ⅰ-2株型较大,单株产量较高,籽粒较小。根据聚类分析结果及数量性状极值和质量性状变异类型提取出22份饭豆特异种质,并从中筛选出3类可以代表类群特征的资源:直立适合密植机收的资源,大粒型优质资源,高产、高生物量的粮肥两用资源。     

栽培与野生化血丹不同部位中两种化学成分含量分析

为探讨并分析栽培与野生化血丹植株中不同部位中两种化学成分的含量差异,该研究采用超声法提取、高效液相色谱法(HPLC)测定栽培与野生化血丹根、茎、叶、花、混合样等部位中桃叶珊瑚苷和梓醇的含量,并进行比较。结果表明:(1)桃叶珊瑚苷在栽培与野生化血丹植株内均有分布,含量均以根中最高,其在栽培与野生化血丹植株内的含量表现分别为根叶混合样茎花、根混合样茎花叶,栽培化血丹不同部位中桃叶珊瑚苷的含量均高于野生化血丹。(2)梓醇在栽培化血丹的茎中未检出,在栽培与野生化血丹其他部位均有分布,含量均以叶中最高,其在栽培与野生化血丹植株内的含量分别表现为叶花混合样根、叶混合样茎花根,野生化血丹不同部位中梓醇的含量均高于栽培化血丹。(3)桃叶珊瑚苷和梓醇在栽培和野生化血丹植株不同部位中的含量均存在显著差异(P0.05),栽培与野生同一部位间总体上无显著差异,为该濒危药用植物资源药用部位选择和合理开发利用提供实验参考。