張文慧，李軍，杜吉到，韓毅強

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學農(nóng)學院，大慶163319；2. 北大荒墾豐種業(yè)股份有限公司紅旗嶺農(nóng)場分公司；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學生命技術學院）

大豆是人類主要的糧食作物之一，是具有高營養(yǎng)價值、高生理活性和廣泛工業(yè)用途的寶貴農(nóng)業(yè)資源[1]。黑龍江省是大豆的主要產(chǎn)地，具有豐富的種質資源，擁有2 萬多份農(nóng)家品種資源和6 700 多份野生大豆種質資源，而大豆種質資源為育種、科研、生產(chǎn)提供了豐富的種質類型和基因源，因此進行大豆種質資源研究，科學評價種質的農(nóng)藝性狀并進行分類，對于優(yōu)異種質的挖掘及品種改良有著重要意義[2-8]。就此，對黑龍江省的不同積溫帶的50 個大豆品種進行農(nóng)藝性狀分析及聚類分析，以便為大豆育種中親本選配及相關優(yōu)良性狀的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選取黑龍江省的50 份大豆品種作為試驗材料，見表1。

1.2 試驗內容及方法

試驗地點設在大慶市林甸縣黑龍江八一農(nóng)墾大學大豆試驗基地，5 月10 日播種，行長5 m，行距0.65 m，穴距10 cm。植株成熟后收獲，選取10 株，進行室內考種，測量株高、底莢高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)、百粒重等性狀，記錄測量結果，用Excel 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計[9]，并使用DPS V3.01 進行聚類分析[10]。

表1 供試大豆品種Table 1 Experiment varieties of soybean

2 試驗結果與分析

2.1 對50 份大豆品種的主要農(nóng)藝性狀分析

對來自黑龍江省的50 份大豆品種的主要農(nóng)藝性狀進行分析，結果如表2 所示：大豆品種底莢高的變異系數(shù)最大，達到26.78%，其次是粒數(shù)、株高和莢數(shù)，它們的變異系數(shù)分別為25.88%、25.56%和24.80%，節(jié)數(shù)、莖粗和百粒重的變異系數(shù)較小，其中，百粒重的變異系數(shù)只有9.5%。

表2 50 份大豆品種的主要農(nóng)藝性狀分析Table 2 Main agronomic characters analysis of soybean varieties

2.2 不同積溫帶品種的農(nóng)藝性狀分析

對來自黑龍江省的不同積溫帶品種的主要農(nóng)藝性狀進行比較，如表3 所示：株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)等性狀的平均從第一到第五積溫帶表現(xiàn)出降低的趨勢，第一積溫帶的平均株高為94.61 cm，而第五積溫帶的平均株高只有43.50 cm。底莢高度在不同積溫帶的差異較大，在第三積溫帶達到24.13 cm，而在第五積溫帶只有10.74 cm。百粒重除了第四積溫帶較高，達到22.17 g 外，在其他幾個積溫帶無明顯差異。第四積溫帶的各個性狀的變異系數(shù)最大，株高、底莢高、粒數(shù)的變異系數(shù)均在30%以上。

表3 不同積溫帶品種的主要農(nóng)藝性狀分析Table 3 Main agronomic characters analysis of soybeans in different cumulative temperature zone

2.3 聚類分析

根據(jù)考種得到的數(shù)據(jù)，對試驗品種進行聚類分析，結果見圖1。當距離為64.09 時，供試材料被劃分為3 個組群，各組群的特點見表4。

表4 各組群大豆品種的特征Table 4 Characters of soybean varieties in different groups

根據(jù)性狀的表現(xiàn)，各組群的特征為：

第Ⅰ組群：包括黑農(nóng)41、東農(nóng)47、合豐10 號等27 個品種，占供試品種的54%，該組群在株高、底莢高、主莖節(jié)數(shù)等性狀高于其他組群，莢數(shù)、粒數(shù)和莖粗低于第Ⅲ組群。

第Ⅱ組群：包括黑河14、北豐9、墾4 等17 個品種，占供試品種的34%，該組群在株高、主莖節(jié)數(shù)、莖粗、分枝數(shù)、莢數(shù)和粒數(shù)等性狀都低于第Ⅰ組群和第Ⅲ組群。

第Ⅲ組群：包括合豐25、黑河19 等6 個品種，占供試品種的12%，該組群在莖粗、分枝數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)和百粒重等性狀上高于第Ⅰ組群和第Ⅱ組群。

2.4 各組群主要品種在積溫帶的分布

將各組群主要品種在各積溫帶的分布情況進行統(tǒng)計，如表5 所示。

從統(tǒng)計結果看，第Ⅰ組群的品種主要分布在一、二、三積溫帶，第Ⅱ組群則在第一到第六積溫帶都有分布，而第Ⅲ組群品種較少，不具代表性，在此不作討論。

3 結論與討論

3.1 對50 份大豆品種的主要農(nóng)藝性狀分析

底莢高、粒數(shù)、株高和莢數(shù)的變異系數(shù)較大，分別為26.78%，25.88%、25.56%和24.80%，主莖節(jié)數(shù)、莖粗和百粒重的變異系數(shù)較小，百粒重的變異系數(shù)只有9.5%。

表5 各組群主要品種在黑龍江積溫帶的分布Table 5 The distribution of soybeans from different groups in cumulative temperature zone of Heilongjiang

3.2 對不同積溫帶的品種的主要農(nóng)藝性狀進行分析

株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)等性狀的平均從第一到第五積溫帶表現(xiàn)出降低的趨勢。底莢高在不同積溫帶的差異較大，第三積溫帶最大達到24.13 cm，而在第五積溫帶為10.74 cm。百粒重在第四積溫帶較高，在其他幾個積溫帶無明顯差異。第四積溫帶的各個性狀的變異系數(shù)大于其他積溫帶，其中株高、底莢高、粒數(shù)的變異系數(shù)均在30%以上，說明第四積溫帶的品種的遺傳多樣性高于其他積溫帶的品種。

3.3 聚類分析

通過聚類分析將50 個大豆品種分成3 個組群。第Ⅰ組包括黑農(nóng)41、東農(nóng)47、合豐35、合豐45 等27個品種，該組在株高、底莢高、主莖節(jié)數(shù)等性狀高于第Ⅱ和第Ⅲ組的大豆品種，而莢數(shù)、粒數(shù)、分枝數(shù)和莖粗等性狀介于第Ⅱ和第Ⅲ組之間。第Ⅱ組包括黑河14、北豐9、墾農(nóng)4 等17 個品種該組在株高、主莖節(jié)數(shù)、莖粗、分枝數(shù)、莢數(shù)和粒數(shù)等性狀都低于第Ⅰ組和第Ⅲ組的大豆品種。第Ⅲ組包括合豐25、黑農(nóng)37、黑農(nóng)44、黑河19 等6 個品種，該組在莖粗、分枝數(shù)、莢數(shù)、粒數(shù)和百粒重等性狀上高于第Ⅰ組和第Ⅱ組。通過對各組群的性狀分析可以看出不同組群品種的性狀表型差異較大，與產(chǎn)量相關的主要性狀如莢數(shù)、粒數(shù)和百粒重等在第Ⅲ組的大豆品種中表現(xiàn)較為突出，可作為產(chǎn)量育種的雜交親本。

3.4 各組群主要品種在積溫帶的分布

第Ⅰ組群的品種主要分布在一、二、三積溫帶，第Ⅱ和第Ⅲ組群則在第一到第六積溫帶都有分布，說明各積溫帶種植品種的農(nóng)藝性狀存在豐富的變異類型。

圖1 50 份大豆品種聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 50 soybean varieties

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