谷建中，郭敏杰，鄧 麗，任 麗，苗建利，殷君華，李 陽

(開封市農(nóng)林科學(xué)研究院，河南 開封 475000)

花生(ArachishypogaeaL.)是我國主要的油料作物，籽仁中脂肪含量約占50%，脂肪中80%由油酸和亞油酸組成[1]。油酸是影響花生油理化穩(wěn)定性和營養(yǎng)價值的重要品質(zhì)指標(biāo)之一，有利于提高油的穩(wěn)定性、風(fēng)味和營養(yǎng)[2]。由于油酸為單烯不飽和脂肪酸，不易被氧化，所以花生及其制品貨架壽命長[3-4]。另外，油酸在人體脂類代謝中具有降低有害膽固醇、保持有益膽固醇水平的功能，從而減緩動脈粥樣化，有效預(yù)防冠心病等心腦血管疾病的發(fā)生[5]。自1987年Norden等[6]發(fā)現(xiàn)第一個高油酸花生突變體F435之后，我國眾多學(xué)者把目光轉(zhuǎn)向了高油酸花生育種的遺傳研究。截至目前，我國已經(jīng)培育并通過審(鑒)定/登記的高油酸花生品種50余個，其中以開選016(曾用名：開選01-6、開農(nóng)選01-6、KX01-6)為親本育成的高油酸花生新品種(系)有23個[7-18]。品種間親緣系數(shù)(Coefficient of parentage,COP)表示個體間遺傳基因的相似程度，即共同祖先的遺傳基因在2個個體上有多少是相同的。對于系譜清晰的作物而言，COP分析是評價作物遺傳多樣性最簡便易行的方法[19]，且其已在水稻[20]、玉米[21]、大豆[22]、花生[23]等作物上得到了應(yīng)用。我國高油酸花生種質(zhì)資源比較匱乏，有關(guān)高油酸花生骨干親本育種價值的分析還未見報道。鑒于此，介紹了高油酸花生骨干親本開選016的創(chuàng)制，并采用親緣系數(shù)和聚類分析的方法研究了其衍生的高油酸花生品種(系)間的遺傳多樣性，以探討開選016的育種價值，旨在為高油酸花生育種研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 開選016的創(chuàng)制與特點

開選016是利用美國引進(jìn)的花生種質(zhì)AT1-1培育而成[6]，其株型半蔓，主莖與側(cè)枝均連續(xù)開花，主莖淺紫色、高20 cm，側(cè)枝長25.22 cm，總分枝33條，小葉橢圓形、綠色，葉長3.98 cm；莢果繭形，以兩室為主，少量三室，果嘴無或短，莢果縮縊淺、網(wǎng)紋細(xì)中，莢果長度2.67 cm，百果質(zhì)量134.44 g；籽仁粉紅色，桃形、橢圓形或三角形，種皮有油斑，無裂紋，內(nèi)種皮金黃色，百仁質(zhì)量49.54 g。春播生育期136 d。經(jīng)農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(鄭州)測定，其粗脂肪(干基)含量53.60%，蛋白質(zhì)(干基)含量25.70%，油酸含量81.00%，亞油酸含量2.74%，油酸亞油酸比值29.56。開選016與AT1-1的主要性狀差異見表1。

表1 高油酸花生骨干親本開選016與AT1-1性狀差異比較

1.2 開選016的衍生高油酸花生新品種(系)

23個以開選016為親本選育的衍生高油酸花生品種(系)分別為開農(nóng)H03-3(G1)、開農(nóng)61(G2)、開農(nóng)176(G3)、開農(nóng)1715(G4)、開農(nóng)58(G5)、開農(nóng)71 (G6)、開農(nóng)1768 (G7)、開農(nóng)1760 (G8)、開農(nóng)306(G9)、開農(nóng)301(G10)、開農(nóng)307(G11)、開農(nóng)308 (G12)、開農(nóng)309(G13)、開農(nóng)310(G14)、冀花11號(G15)、冀花18號(G16)、冀花13號(G17)、冀花16號(G18)、冀花19號(G19)、中花24(G20)、天府33(G21)、豫花37號(G22)、DF05(G23)。其中，開農(nóng)H03-3等18個品種已經(jīng)通過國家或省級審(鑒)定/登記，開農(nóng)306正在進(jìn)行品種登記，開農(nóng)307、開農(nóng)308、開農(nóng)309和開農(nóng)310為高油酸品系正在參加多點聯(lián)合測試。各個品種(系)的名稱、類型、系譜、品質(zhì)、審(鑒)定/登記編號及育成單位信息見表2。

表2 開選016的衍生高油酸花生品種(系)

續(xù)表2 開選016的衍生高油酸花生品種(系)

1.3 計算方法

參照劉章雄等[24]、Cox等[25]的方法，計算23個高油酸花生品種(系)的COP。計算原則：一個品種與其自身的COP=1；雜交育成的品種分別從雙親得到1/2的基因，則其與2個親本間的COP=0.5；來源于同一親本組合的2個品種系間的COP=(0.75)2=0.562 5；含有部分相同親本的2個品種間的COP計算方法為：COPab=∑(1/2)n，品種a與品種b有部分相同親本，n為a與共同親本和b與共同親本的雜交世代之和。

計算品種(系)間的COP后，用(1-COP)矩陣表示品種(系)間系譜遺傳距離矩陣，采用R軟件的歐氏距離法對(23×23)親緣系數(shù)矩陣進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 開選016與其衍生高油酸花生品種(系)間的系譜分析

由圖1可知，利用開選016選育出的高油酸花生品種(系)23個，其中以開選016為親本直接選育出的高油酸花生品種19個，它們與開選016的COP為0.5，占總數(shù)的82.61%；以開農(nóng)71為親本育成高油酸花生新品系開農(nóng)307和開農(nóng)308，與開選016的COP為0.25，占總數(shù)的8.70%；高油酸花生品系開農(nóng)309和開農(nóng)310與開選016的COP為0.25，占總數(shù)的8.70%。

*表示該品種已經(jīng)通過審(鑒)定/登記，括號內(nèi)為COP值圖1 開選016與其衍生高油酸品種(系)的親緣關(guān)系

2.2 開選016衍生高油酸花生品種(系)間的親緣系數(shù)

對開選016衍生的23個高油酸花生品種(系)的COP進(jìn)行計算，組成一個矩陣(23×23)，共253對組合。由表3可知，品種(系)間的COP為0.125～0.562 5，平均值為0.276 99。衍生的高油酸花生品種(系)間，尤其是同一系列品種(系)間的遺傳相似性較高，如開農(nóng)61、開農(nóng)176、開農(nóng)1715、開農(nóng)58、開農(nóng)71、開農(nóng)1768、開農(nóng)1760和開農(nóng)306之間的COP為0.562 5，它們?yōu)橥浑s交組合(開農(nóng)30/開選016)選育出的品種(系)，親緣關(guān)系最近。開農(nóng)系列高油酸花生品種(系)間的COP均值為0.353 88。冀花系列品種間的COP均值為0.375，稍高于開農(nóng)系列。開農(nóng)307和開農(nóng)308為同一組合選育而來(開農(nóng)71/0317-10)，二者與開農(nóng)309有相同親本，它們之間的COP為0.390 625。以開選016為親本直接育成的高油酸花生品種(系)間的COP為0.25。

2.3 開選016衍生高油酸花生品種(系)間基于親緣系數(shù)的聚類分析

將品種(系)間親緣系數(shù)矩陣(23×23)的文件命名為ARRAY.csv格式， 運行R x64 3.4.3版本軟件，結(jié)果見圖2。由圖2可知，23個高油酸花生品種(系)在歐氏距離1.0水平上，可以分為9類。其中，開農(nóng)310、開農(nóng)301和開農(nóng)H03-3各成一類，其余20個品種(系)分為6個類群(A、B、C、D、E、F)。A類群的開農(nóng)307、開農(nóng)308與開農(nóng)309之間有部分相同親本，聚為一類，占總數(shù)的13.04%；B類群由開農(nóng)71、開農(nóng)306、開農(nóng)1760、開農(nóng)1768、開農(nóng)58、開農(nóng)1715、開農(nóng)176和開農(nóng)61共計8個品種(系)組成，占總數(shù)的34.78%；C類群由冀花19、冀花16和冀花13組成，占總數(shù)的13.04%；D類群由天府33和中花24組成，占總數(shù)的8.70%；E類群由冀花18號和冀花11號組成，占總數(shù)的8.70%；F類群由DF05和豫花37號組成，它們?yōu)殚_選016/?；?號正反交系選而來，占總數(shù)的8.70%。

圖2 開選016衍生高油酸花生品種(系)間基于COP的聚類分析

3 結(jié)論與討論

營養(yǎng)與健康是消費者選擇食用油的重要標(biāo)準(zhǔn)，橄欖油富含油酸，受到了廣大消費者的青睞，高油酸花生油的品質(zhì)可與橄欖油媲美，且價格低、口味好，符合我國消費者的需求，所以高油酸花生育種具有廣闊的前景。近年來，我國高油酸花生品種的選育速度較快，但是高油酸種質(zhì)資源尤其是骨干親本匱乏，所以，發(fā)掘更多的高油酸骨干親本對保持我國高油酸花生品種的遺傳多樣性具有重大意義。

開選016為開封市農(nóng)林科學(xué)研究院引進(jìn)美國種質(zhì)ATI-1經(jīng)改良創(chuàng)制出的高油酸骨干親本，該親本已被我國多家科研機(jī)構(gòu)用作高油酸育種、高產(chǎn)育種的親本材料。截至目前，以開選016為親本直接育成了19個高油酸花生品種(系)，18個通過國家或省級審(鑒)定/登記，其中，開農(nóng)H03-3是我國第一個通過省級鑒定的高油酸花生品種，開農(nóng)176是我國第一個通過國家鑒定的高油酸花生品種，開農(nóng)61是我國第一個通過省級審定的高油酸高脂肪花生品種。開農(nóng)系列高油酸花生品種示范田經(jīng)專家實地測產(chǎn)，莢果產(chǎn)量均在7 000 kg/hm2以上[7]。以開選016為親本還育成了開農(nóng)69、開農(nóng)172、開農(nóng)70、開192、開農(nóng)0316、秋樂花177等6個高產(chǎn)非高油酸花生品種，并通過國家、省級審(鑒)定或登記。衍生品種(系)中的開農(nóng)61、開農(nóng)71、開農(nóng)70、開農(nóng)0316、冀花11號脂肪含量均在55%以上，由此可知，開選016配合力較高，亦可通過雙列雜交法進(jìn)一步驗證[26]。

諸多研究表明，系譜完整時，系譜距離分析是探討遺傳多樣性的簡便有效方法[26]。本研究采用COP和聚類分析的方法對開選016衍生的23個高油酸花生品種(系)進(jìn)行了遺傳多樣性分析，結(jié)果表明，品種(系)間尤其是同一系列品種間COP較高。基于COP采用R軟件的歐氏距離法進(jìn)行聚類分析，結(jié)果顯示，23個高油酸花生品種(系)聚為9個類群，來自同一雜交組合或者遺傳背景相似的品種(系)聚為一類，這與前人研究結(jié)果一致[24,27-28]，但從總體來看，其衍生的高油酸花生品種(系)間遺傳相似性較高，遺傳基礎(chǔ)相對狹窄，因此，選擇多樣化的品種與開選016及其衍生高油酸品種進(jìn)行組配，擴(kuò)大高油酸花生品種的利用范圍，可以有效提高高油酸花生品種的遺傳多樣性。

開選016已成為我國高油酸花生育種的骨干親本，開選016的創(chuàng)制豐富了我國高油酸花生種質(zhì)資源的遺傳多樣性，解決了我國花生種質(zhì)資源遺傳基礎(chǔ)狹窄的技術(shù)難題，使我國高油酸花生資源研究取得了突破性進(jìn)展。