20份野豌豆种质的农艺性状、产量和品质_王红林.pdf

DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2022-0503王红林，左艳春，严旭，吴子周，肖蔹，寇晶，郭俊英，蒲军，张浩仁，杜周和.20 份野豌豆种质的农艺性状、产量和品质.草业科学,2022,39(11):2403-2413.WANGHL,ZUOYC,YANX,WUZZ,XIAOL,KOUJ,GUOJY,PUJ,ZHANGHR,DUZH.Analysisofagronomic,yield,andqualitytraitsof20Viciagermplasmresources.PrataculturalScience,2022,39(11):2403-2413.20 份野豌豆种质的农艺性状、产量和品质王红林1，左艳春1，严旭1，吴子周1，肖蔹2，寇晶1，郭俊英1，蒲军1，张浩仁1，杜周和1（1.四川省农业科学院蚕业研究所,四川南充637000；2.南充市农业农村局,四川南充637000）摘要：为评价野豌豆属(Vicia)种质资源农艺性状、产量及品质，开发和利用野豌豆属种质资源，本研究以收集的7 份窄叶野豌豆和 13 份救荒野豌豆种质材料为研究对象，测定关键农艺性状、产量和营养成分，并采用遗传变异分析、相关性分析、聚类分析以及隶属函数分析对 20 份野豌豆种质材料进行分析和综合评价。结果表明，20 份野豌豆种质材料农艺性状遗传多样性丰富，变异系数范围为 5.08%25.93%，平均变异系数为 16.62%，其中，变异系数最大的是茎叶比和复叶宽，分别为 25.93%和 21.66%。W20 鲜草和干草产量最高，分别为 23241.67 和 3044.45kghm2。W7 粗蛋白含量最高，达 27.39%；W1 的中性洗涤纤维含量和 W17 的酸性洗涤纤维含量含量最低，分别为 26.04%和19.33%。相关性分析表明，株高与叶轴长、复叶长、干草产量呈显著正相关关系(P0.05)，与复叶宽和鲜草产量呈极显著正相关关系(P0.01)。聚类分析将 20 份野豌豆种质材料分为 4 个类群，第 1 类群具有植株较高大、叶轴和荚长较长、千粒重高、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低等特征，可作为多目标性状选育的中间材料；第 2 类群的3 份种质每荚粒数最多，其余性状不突出，可作为选育籽粒产量高的优良亲本；第 3 类群小叶数多，粗蛋白含量高，复叶较窄，可作为选育高密度栽培和高蛋白材料的优良亲本；第 4 类群仅包含 1 份种质，生物产量高，复叶宽大，可作为选育高产品种的优良亲本。隶属函数平均值排名前 5 的种质材料分别为 W20、W7、W5、W13 和 W11，性状较优良，饲用价值高，可根据不同用途和育种需求选择利用。关键词：野豌豆；种质材料；产量；农艺性状；相关性分析；聚类分析；隶属函数文献标志码：A文章编号：1001-0629(2022)11-2403-11Analysis of agronomic,yield,and quality traits of 20 Vicia germplasm resourcesWANGHonglin1,ZUOYanchun1,YANXu1,WUZizhou1,XIAOLian2,KOUJing1,GUOJunying1,PUJun1,ZHANGHaoren1,DUZhouhe1(1.SericulturalResearchInstitute,SichuanAcademyofAgriculturalSciences,Nanchong637000,Sichuan,China;2.NanchongAgriculturalandRuralBureau,Nanchong637000,Sichuan,China)Abstract:Thisstudyaimedtoevaluatetheagronomic,yield,andqualitycharacteristicsof20Viciagermplasmresourcesforthe future development and cultivation of Vicia germplasm resources.The key agronomic characteristics,yield,andnutritionalcomponentsofthe20collectedViciagermplasmresourcesweredetermined.Thediversityoftheagronomiccharacteristics was analyzed and comprehensively evaluated by genetic variation,correlation,cluster,and membershipfunctionanalyses.Thegeneticdiversitywasfoundtoberich,withthecoefficientofvariationrangingfrom5.08%to收稿日期：2022-06-18接受日期：2022-09-06基金项目：四川省科技创新苗子工程项目(2021063)；四川省财政自主创新项目(2022ZZCX086)第一作者：王红林(1989-)，男，甘肃临洮人，助理研究员，硕士，主要从事饲草遗传育种及栽培工作。E-mail:通信作者：杜周和(1968-)，男，四川南充人，研究员，博士，主要从事饲草遗传育种工作。E-mail:第39卷第11期草业科学2403-2413Vol.39,No.11PRATACULTURALSCIENCE11/2022http:/25.93%,andtheaveragecoefficientofvariationbeing16.62%.Amongthem,thelargestcoefficientsofvariationwerestem-leafratioandcompoundleafwidth,whichwere25.93%and21.66%,respectively.W20hadthehighestfreshandhayyields,at23241.67and3044.45kghm2,respectively.ThecrudeproteincontentofW7wasthehighest,upto27.39%;W1andW17hadthelowestneutralandaciddetergentfibercontents,at26.04%and19.33%,respectively.Correlationanalysisshowedthatplantheightwassignificantlypositivelycorrelatedwithleafaxislength,compoundleaflength,andhayyield(P0.05)andsignificantlypositivelycorrelatedwithcompoundleafwidthandfreshyield(P0.01).WhentheEuclideanmetricwas10,the20Viciagermplasmresourcesweredividedintofourgroups.Thefirstgroupcontainstallplants,longleafaxisandpodlength,highthousand-grainweight,andlowneutralandaciddetergentfibercontent,whichcanbeusedasintermediatematerialsformulti-objectivetraitbreeding.Group2containsthreegermplasmswiththelargestnumberofgrainsperpod,whileothercharactersarenotprominent;thisgroupcouldbeanexcellentparenttocultivatehighgrainyieldingvarieties.Group3hasmanyleaflets,highcrudeproteincontent,andnarrowcompoundleaves.Itcanserveasanexcellentparentforbreedinghigh-densitycultivationandhigh-proteinmaterials.Group4containsonlyonegermplasmhavingahighbiologicalyieldandwidecompoundleaves.Thus,itcanbeusedasanexcellentparentforbreedinghigh-yieldvarieties.ThetopfivegermplasmresourcesrankedbytheaveragevalueofmembershipfunctionwereW20,W7,W5,W13,andW11,andthesecanbeselectedandutilizedaccordingtodifferentusesandbreedingneeds.Keywords:Vicia;germplasmresources;yield;agronomictraits;correlationanalysis;clusteranalysis;membershipfunctionCorresponding author:DUZhouheE-mail:野豌豆属(Vicia)是豆科一年生或越年生草本植物。全球有 180210 种，主要分布于北半球温带至南美洲温带以及东非，我国有 43 种 5 个变种，大部分省(区)的草原或山地均有分布1-2。野豌豆具有产量高、营养丰富、生态适应性强等特点，是一种优质饲用和绿肥兼用植物3-4。我国对于野豌豆属的利用历史悠久，诗经中就曾记载有古人食用野豌豆的情形5。现有研究表明，野豌豆属具有较高的经济价值，在畜牧业中发挥着至关重要的作用，具有广阔的发展潜力和利用前景6-8。我国野豌豆品种 的 选 育 工 作 始 于 20 世 纪 60 年 代 中 期，截 止2019 年全国共审定通过饲用野豌豆品种 13 个9，这些品种的推广利用有效促进了我国畜牧业的发展。然而相较于其他农作物，我国野豌豆研究起步较晚，优良品种仍然缺乏，难以满足我国不同地域和生态类型对专用品种的需要。因此，有针对性地收集、评价、筛选适宜不同地方栽培的优良种质资源，为今后品种的选育提供优异材料显得尤为重要。近年来有关野豌豆属的研究主要集中于高产栽培10-12、饲喂性能13、表型分析14-16等方面，且以箭筈豌豆(救荒野豌豆 V.sativa)和窄叶野豌豆(V.sativasubsp.nigra)两个种的相关研究较多。相比之下，目前对野豌豆种质资源的农艺性状、产量性状及品质性状综合评价方面的研究仍较为欠缺。本研究对来自不同省(市)的 7 份窄叶野豌豆和 13 份救荒野豌豆野生种质材料进行农艺性状、产量和营养成分的测定，并进行农艺性状多样性、相关性和聚类分析以及综合评价，以期为野豌豆种质资源的评价和利用提供参考，并从中筛选适宜本区、具有较高利用价值的优质野豌豆种质资源。1 材料与方法 1.1 试验材料供试材料为中国西南野生生物种质资源库提供的 7 份窄叶野豌豆和 13 份救荒野豌豆(表 1)。1.2 试验设计与性状测定采用随机区组设计，于 2020 年 11 月 7 日撒播，3 次重复，小区面积 3m5m，按照苗量一致的原则(密度 2.9105株hm2)准确称取相应种量，小区间隔 50cm，四周设保护行。另外，每份种质选取20 粒饱满的种子，同期相邻种植于 3.0m1.0m 的小区，用于调查农艺性状；播种方式为两行单株，穴播，株距 30cm，行距 50cm，四周设保护行。田间管理水平一致。播前结合翻耕施尿素(总氮46.4%)75kghm2、过磷