菜豆种质资源鲜荚性状相关性分析_肖靖.pdf

菜豆种质资源鲜荚性状相关性分析肖靖1，陈树良1，赵泰然1，王喜山1，管洪波1，鄂成林1，李玉环1，李斌2*（1.吉林省农业科学院，长春 130033；2.吉林大学，长春 130062）摘要：对 113份寒地菜豆种质资源鲜荚的荚厚、单荚种子数、荚宽、荚长、荚喙长、嫩荚肉厚和单荚质量等 19个性状进行调查分析。结果表明，荚厚等性状变异系数逐渐升高，表现出遗传多样性。相关性分析结果表明，菜豆鲜荚相关性状之间存在显著相关性。聚类分析将菜豆种质资源分为 5 个大类群，表明了品种间亲缘关系远近。本研究结果可为菜豆鲜荚表观性状育种中选配亲本、预测杂交后代分离等提供参考。关键词：菜豆；鲜荚；相关性分析中图分类号：S643.1文献标识码：A文章编号：2096-5877（2023）01-0063-04Correlational Analysis of Fresh Pod Traits on Kidney Bean Germplasm ResourcesXIAO Jing1,CHEN Shuliang1,ZHAO Tairan1,WANG Xishan1,GUAN Hongbo1,E Chenglin1,LI Yuhuan1,LI Bin2*（1.Jilin Academy of Agricultural Sciences,Changchun 130033;2.Jilin University,Changchun 130062,China）Abstract：In this research,113 kidney bean(Phaseolus vulgaris)germplasm resources in cold region were investigated according to 19 morphological traits,including pod thickness,number of seeds per pod,pod width,pod lengthand etc.And correlation analysis indicated that the variation coefficient increased from pod thickness,pod width,pod length,pod beak length,thickness and single pod weight,which indicated that the indicators of pod thicknessand pod width are highly representative.There are significant positive correlations between pod quality and podlength,pod length and pod thickness.Based on cluster analysis,the 113 kidney bean germplasm resources were divided into 5 groups.The genetic relationships among these cultivars were indicated on the agronomic characters.Key words：Kidney bean;Fresh pod;Correlation analysis普通菜豆（Phaseolus vulgaris L.）是世界上种植面积最大的食用豆类，而作为菜豆次级起源中心的中国从生产面积、平均公顷产量及总产量等可称为菜豆第一生产大国1-3。目前为止，已有5 000份普通菜豆资源收入国家种质资源库，其中大部分已进行相关农艺性状鉴定4-6。近年来，形态学调查、种子蛋白质酶、随机扩增多态性 DNA、叶绿体DNA 和微卫星标记等技术也在菜豆野生种质资源使用、创新和新型栽培品种培育中得以应用7。收稿日期：2020-04-16基金项目：吉林省农业科技创新工程项目（CXGC2021ZY101）；吉林省科技发展计划重点研发项目（20210202126NC）；吉 林 省 科 技 发 展 计 划 国 际 科 技 合 作 项 目（20200801075GH）作者简介：肖靖（1977-），女，副研究员，博士，主要从事菜豆等蔬菜种质资源创新及新品种选育研究。通讯作者：李斌，男，博士，副教授，E-mail:对 400 余份种质资源利用 SSR 标记进行遗传多样性分析的结果显示，国内外普通菜豆的遗传关系要比两者同野生菜豆的遗传关系近8-10。转录组学、蛋白质组学和代谢组学也成功地应用在菜豆种质资源遗传多样性的分析上，建立对农艺性状和营养性状快速鉴定及遗传多样性分析的快速、低成本和高准确率的体系11，能够为菜豆营养品质的研究提供多效性的表型信息12。一直以来，丰产性是菜豆育种的主要目标，如“园丰 908”品种13、“翠龙”品种14、“长农菜豆 2号”15。近年来，由于普通菜豆的高蛋白、低脂肪，愈来愈受到人们的重视16-17，因而，品质育种将成为菜豆育种的主要研究方向。如连农 97-5 品种，其商品荚可溶性总糖、VC、干物质含量均高于先前育成品种18。具有东北油豆角典型食用品质的菜豆新品种哈菜豆 8号，其粗纤维含量低于对照，干物质含量、可溶性固形物和VC均高于对照19。随着消费水平的提高要求菜豆商品日益多元肖靖等：菜豆种质资源鲜荚性状相关性分析东北农业科学2023，48（1）：63-66Journal of Northeast Agricultural SciencesDOI:10.16423/ki.1003-8701.2023.01.01464东 北 农 业 科 学48卷化，且菜豆感观品质也被提到育种的研究课题当中，但目前对于菜豆鲜荚性状研究的报道还不多见。本研究对收集到的 100 余份种质资源进行鲜荚相关农艺性状的调查，以期建立科学合理的高效育种体系，提高菜豆的杂交育种效率，创制培育品质优良的菜豆新品种，以满足消费者对菜豆商品日益增长的需求。1材料与方法1.1试验材料新收集到的东北地区有代表性的种质资源以及研究团队原有基础上收集到的种质资源，共113份蔓生普通菜豆种质资源（表1）。表1 供试菜豆种质资源编号1234567891011121314151617181920212223名称哈优三江东宽灰豆1号吉菜豆一号早将军W引白云峰大灰油豆红麻子引6白架豆花皮架豆一点红紫花油豆一挂鞭（精）A1龙眼豆压趴架一粒王家雀蛋大红袍五常油豆一挂鞭编号2425262728293031323334353637383940414243444546名称小油豆地图一棵树无筋面豆吉丰油豆大紫袍花生米油豆大马掌哈菜六榆树油豆江东宽黑油豆大连白架豆紫粒早豆猫胡子三半斤特早黑珍珠超早王超级一棵树J油豆J黑豆老来少编号4748495051525354555657585960616263646566676869名称日本花皮架豆新73-5红白豆红云丰翻白眼喜鹊翻白眼红麻子长春60May-97香蕉豆泰国豆一窝蜂九月青红家雀蛋虎山油豆春秋绿白粒架豆桃山绿油豆大七三一八小七三一八小马掌压跛车冠军油豆编号7071727374757677787980818283848586878889909192名称红旗油豆黄荚黑油豆绿几豆红大马掌紫珍珠哈优4号太空豆金满架八月红大九月油豆白棒豆棚室王大连九七托五架豆冠军豆-2红泰国豆绿荚黑珍珠面条豆大花八早将军泥鳅鱼太空油豆新将军豆后弯腰编号93949596979899100101102103104105106107108109110111112113名称日本豆俄罗斯绿箭架豆王大荚紫花九粒红驴耳朵泰国豇豆精选紫扁豆灰豆一棵松青丰眉豆太空二号红白眼冠军豆-1龙豆崔-1大油豆吉菜豆一号长马掌绿冠冻死鬼1.2试验设计2017 年至 2019 年连续 3 年将 113 份普通菜豆材料播种在吉林省农业科学院经济植物研究所试验田里，小区面积为 8 m2（2 m4 m），采用露地直播，垄宽 65 cm，株距 35 cm，每穴 2株，随机区组，3次重复。按正常生产状态进行田间管理，并在生育期的不同阶段调查菜豆的各农艺性状。1.3调查项目调查项目为菜豆外部特征特性，如商品荚长、宽、厚、荚色等性状。此种方法简单直观，是种质资源分类、鉴定及育种材料选择的最基础表型性状。以下数量性状指标均为 5 个样本测量结果的平均值。2结果与分析2.1种质资源鲜荚性状农艺性状的调查：将113份菜豆材料播种后，在相应的生长发育时期，分别调查测量商品荚长、宽、厚、荚色、种子百粒重、株型等19个性状。单荚质量最大值为 28.0 g，最小值为 4.0 g，极差为24.0 g，变异系数为35.83%。单荚种子数最大值为 9.4，最小值为 4.3，极差为 5.1，变异系数为16.90%。荚长是菜豆重要的商品性状之一，113份种质资源中，荚长在8.926.6 cm范围内变动，极差为 17.7 cm，变异系数为 25.20%。荚宽最大值为2.9 cm，最小值为 1.0 cm，极差为 1.9 cm，变异系数1期肖靖等：菜豆种质资源鲜荚性状相关性分析65为 23.68%。荚厚最大值为 1.5 cm，最小值为 0.6cm，极差为 0.9 cm，变异系数为 14.57%。嫩荚肉厚最大值为 0.4 cm，最小值为 0.1 cm，极差为 0.3cm，变 异 系 数 为 35.34%。荚 喙 长 最 大 值 为 2.4cm，最小值为 0.4 cm，极差为 2.0 cm，变异系数为26.73%。根据以上数据，相关指标的代表性由高到低顺序为：荚厚、单荚种子数、荚宽、荚长、荚喙长、嫩荚肉厚和单荚质量。2.2菜豆鲜荚性状相关性分析对 113 份普通菜豆的单荚质量、单荚种子数、荚长、荚宽、荚厚、荚型、荚果光泽、嫩荚质地、嫩荚切面、嫩荚肉厚、嫩荚主色、嫩荚次色、嫩荚弯曲度、嫩荚弯曲形式、荚缝有无、荚缝颜色、荚喙方向、荚喙长进行调查。数 据 统 计 分 析：采 用 Statistical Product andService Solution（SPSS）22.0 版本统计软件进行菜豆农艺性状基本数据统计和相关性分析。单荚质量与单荚种子数、荚长、荚宽和荚厚均呈 显 著 正 相 关，相 关 系 数 分 别 为 0.243、0.651、0.522和 0.706（表 2）。荚长和荚厚呈正相关，相关系数为 0.384。单荚种子数与荚长呈正相关，相关系数为 0.637。而单荚种子数与荚宽、荚喙长呈显著负相关，相关系数分别为-0.460和-0.228。表2菜豆鲜荚形态性状分析单荚质量单荚种子数荚长荚宽荚厚荚喙长注：“*”表示相关性在0.01水平显著，“*”表示相关性在0.05水平显著，N=113单荚质量10.243*0.651*0.522*0.706*0.163单荚种子数10.637*-0.460*0.188*-0.228*荚长1-0.0600.384*0.133荚宽10.1530.241*荚厚1-0.023荚喙长12.3菜豆鲜荚性状聚类分析由聚类分析结果以标尺值 15 为标准，113 份菜豆种质资源被分为 5 大类群。类群 I 为 May-97品种。此品种长圆棍形、窄荚亚光凸起、质地粗糙、嫩荚切面桃形、白色带红色条纹、S 状微弯。类群 II 包括哈优 3、大紫袍和白架豆。该类群为长圆棍、窄荚亚光、质地粗糙、切面桃形。驴耳朵、泰国、青丰眉豆和精选紫扁豆被分在类群 III中。荚果为短扁条形、宽窄油光、质地平滑、切面为长梨形、荚喙方向为腹向。类群IV中有11个品种，分别为花皮架豆、引 6、大连白架豆、W 引、早将军、大连九七托五架豆、白粒架豆、超早王、一点红、花生米油豆、大荚紫花。此类品种为长扁条形、质地多粗糙、荚面凸、主色和荚缝多为绿色。类群 V 包括其他 94 个品种。该类群以标尺值 10 为标准，被分为 7 个亚类群。在亚类群中，最为特殊的是紫粒早豆品种单独成群。此品种