基于DUS测试性状的亚麻测试品种遗传多样性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0385

摘要/Abstract

摘要：

为了优化亚麻DUS测试技术,为亚麻新品种DUS测试提供更为科学的依据。以30份亚麻测试品种为试验材料,利用亚麻DUS测试指南中的19个性状对其进行多样性分析。结果表明：19个测试性状在30份亚麻测试品种中检测到62个等位变异,平均每个性状3.2632个,平均有效等位变异数目为2.3716 (1.2195~5.2941)个;Shannon's多样性指数平均为0.8720,变幅为0.2449~1.7160。UPGMA聚类分析显示,30份亚麻材料分为3个组群,组群Ⅰ和组群Ⅱ主要为油用品种,组群Ш主要是纤维用品种。植株的高度与工艺长度呈极显著正相关,植株的单株蒴果数与分枝数呈极显著正相关。植株的高度与单株蒴果数呈极显著负相关。因此建议删除植株的工艺长度和单株分枝数两个性状,植株的高度和单株分枝数可以有效区分品种。

关键词: 亚麻, DUS测试, 数量性状, 相关分析, 形态性状, 多样性分析

Abstract:

The aims are to optimize the DUS test technology of flax, and provide a scientific basis for the DUS test of new flax varieties. 30 flax varieties were used as test materials, 19 DUS traits were used to investigate the genetic diversity of the test varieties. The results showed that 62 allelic variations were detected in all test varieties by testing 19 morphological traits, and the mean number of allelic variation for each trait was 3.2632. The mean effective allelic variation number was 2.3716 (1.2195-5.2941). The mean Shannon-Weaver diversity index of 19 morphological testing characteristics was 0.8720 with the amplitude from 0.2449 to 1.7160. The UPGMA cluster analysis showed that the 30 flax varieties were divided into three groups. Most varieties of groupⅠandⅡ were oilseed flax, while most of group Ⅲ were fiber flax. Our results show that there are significantly positive correlations between plant height and technology length, and between capsule number of single plant and branch number of single plant. Meanwhile, there is a significantly negative correlation between plant height and capsule number of single plants. Therefore, technology length and branch number of single plant are recommended to be excluded from DUS testing traits of flax, characteristics of plant height and branch number of single plant might be effective to distinguish varieties.

Key words: flax, DUS testing, quantitative characteristics, correlation analysis, morphological characteristics, diversity analysis

中图分类号:

左振兴, 纪军建, 付国庆, 王瑶, 霍阿红, 寇淑君. 基于DUS测试性状的亚麻测试品种遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 48-53.

Zuo Zhenxing, Ji Junjian, Fu Guoqing, Wang Yao, Huo Ahong, Kou Shujun. Genetic Diversity of Flax Testing Varieties Based on DUS Testing Traits[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(24): 48-53.

图/表 6

参考文献 19

[1]	米君. 亚麻(胡麻)高产栽培技术[M]. 北京: 金盾出版社, 2006.
[2]	崔翠, 周清元, 王利鹃, 等. 亚麻种质主要农艺性状主成分分析与综合评价[J]. 西南大学学报:自然科学版, 2016, 38(12):10-18.
[3]	王玉福, 粟建光. 亚麻种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
[4]	邓欣, 陈信波, 邱财生, 等. 中国亚麻种质资源研究与利用概述[J]. 中国麻业科学, 2015, 37(6):322-329.
[5]	张丽丽, 耿立格, 孙娟, 等. 基于R语言的亚麻种质资源农艺性状相关及聚类分析[J]. 农学学报, 2020, 10(1):7-12.
[6]	中华人民共和国农业植物品种保护名录[J]. 中华人民共和国农业部公报, 2005(6):4.
[7]	刘振伟, 余欣荣, 张建龙. 中华人民共和国种子法导读[M]. 北京: 中国法制出版社, 2016.
[8]	杨坤, 吕波, 张新明, 等. 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试基本概念解读[J]. 中国种业, 2011(12):21-24.
[9]	唐浩. 植物新品种特异性、一致性、稳定性测试总论[M]. 北京: 中国农业出版社, 2017:18-22.
[10]	王永行, 白立华, 单飞彪, 等. 基于DUS测试性状的普通小麦测试品种的遗传多样性分析[J]. 黑龙江农业科学, 2017(01):4-8.
[11]	褚云霞, 邓姗, 黄志城, 等. 非洲菊新品种DUS测试数量性状分级及形态性状多样性研究[J]. 植物遗传资源学报, 2015, 16(04):920-926.
[12]	黄志城, 张新明, 唐浩, 等. 基于DUS测试的上海粳稻地方品种遗传多样性分析[J]. 植物遗传资源学报, 2015, 16(03):451-459.
[13]	陈海荣, 杨华, 王加红, 等. 基于DUS测试性状的玉米标准品种形态多样性分析[J]. 玉米科学, 2015, 23(02):46-51.
[14]	农业农村部科技发展中心. 植物品种特异性、一致性和稳定性测试指南亚麻[S]. 2014. http://www.nybkjfzzx.cn/Detail.aspx?T=AT&I=6199&N=163&tp=zn&ID=069c47da-53d9-4475-88c9-635acb33dbf1 .
[15]	Yeh F C, Boyle T J. Population genetic analysis of co-dominant and dominant markers and quantitative traits[J]. Belgian journal of botany, 1997, 129:157.
[16]	Shannon C E, Weaver W. The mathematical theory of communication[M]. Urbana: University of IIIinois Press, 1949.
[17]	Liu K, Muse S V. PowerMarker: Integrated analysis environment for genetic marker data[J]. Bioinformatics, 2005, 21:2128-2129. doi: 10.1093/bioinformatics/bti282 URL
[18]	Tamura K, Peterson D, Peterson N, et al. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance and maximum parsimony methods[J]. Molecular Biology and Evolution, 2011, 665:2731-2739.
[19]	UPOV. TG/1/3 General introduction to the examination of distinctness, uniformity and stability and the development of harmonized descriptions of new varieties of plant[S]. Geneva,Switzerland:UPOV, 2002.

编号	性状名称	类型	编号	性状名称	类型
Chr.1	花：萼片斑点数量	QN	Chr.11	植株：单株分枝数	QN
Chr.2	始花期	QN	Chr.12	蒴果：大小	QN
Chr.3	花：花冠颜色	PQ	Chr.13	蒴果：隔膜纤毛	QL
Chr.4	花：大小	QN	Chr.14	蒴果：单株蒴果数	QN
Chr.5	花：花药颜色	QN	Chr.15	种子：种皮颜色	QN
Chr.6	花：花丝颜色	QN	Chr.16	千粒重	QN
Chr.7	花：花柱颜色	VG	Chr.17	生育期	QL
Chr.8	花：花瓣相对位置	QN	Chr.18	植株：全麻率	QN
Chr.9	植株：高度	QN	Chr.19	种子：含油率	QN
Chr.10	植株：工艺长度	QN

编号	性状名称	类型	编号	性状名称	类型
Chr.1	花：萼片斑点数量	QN	Chr.11	植株：单株分枝数	QN
Chr.2	始花期	QN	Chr.12	蒴果：大小	QN
Chr.3	花：花冠颜色	PQ	Chr.13	蒴果：隔膜纤毛	QL
Chr.4	花：大小	QN	Chr.14	蒴果：单株蒴果数	QN
Chr.5	花：花药颜色	QN	Chr.15	种子：种皮颜色	QN
Chr.6	花：花丝颜色	QN	Chr.16	千粒重	QN
Chr.7	花：花柱颜色	VG	Chr.17	生育期	QL
Chr.8	花：花瓣相对位置	QN	Chr.18	植株：全麻率	QN
Chr.9	植株：高度	QN	Chr.19	种子：含油率	QN
Chr.10	植株：工艺长度	QN

性状	最大值/cm	最小值/cm	平均值/cm	平均标准差	平均变异系数/%
Chr.9	103	54.98	80.44	14.11	17.54
Chr.10	84.55	24.48	54.69	14.63	26.76
Chr.11	7.3	3.55	5.1	0.99	19.43
Chr.14	59.5	7.45	19.9	12.99	65.31
Chr.16	6.22	3.97	5.04	0.53	10.57
Chr.18	43.1	27.4	33.23	3.77	11.34
Chr.19	43.43	38.24	41.15	1.67	4.05

性状	最大值/cm	最小值/cm	平均值/cm	平均标准差	平均变异系数/%
Chr.9	103	54.98	80.44	14.11	17.54
Chr.10	84.55	24.48	54.69	14.63	26.76
Chr.11	7.3	3.55	5.1	0.99	19.43
Chr.14	59.5	7.45	19.9	12.99	65.31
Chr.16	6.22	3.97	5.04	0.53	10.57
Chr.18	43.1	27.4	33.23	3.77	11.34
Chr.19	43.43	38.24	41.15	1.67	4.05

性状	Chr.9	Chr.10	Chr.11	Chr.14	Chr.16	Chr.18	Chr.19
Chr.9	1
Chr.10	0.946^**	1
Chr.11	-0.065	-0.200	1
Chr.14	-0.554^**	-0.695^**	0.610^**	1
Chr.16	-0.100	-0.085	-0.293	0.098	1
Chr.18	-0.009	-0.223	0.231	0.213	-0.481^*	1
Chr.19	-0.172	0.408	0.254	-0.106	0.077	--	1