孟 霞, 李夢(mèng)寒, 曾興權(quán), 其美旺姆, 尼瑪扎西

(1.西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，西藏 林芝 860000；2.西藏農(nóng)牧科學(xué)院，西藏 拉薩 850000)

青稞(裸大麥)是西藏人民的主要糧食作物，歷史上形成了食青稞糌粑，飲青稞酒的傳統(tǒng)飲食結(jié)構(gòu)，這就決定了在當(dāng)?shù)匕l(fā)展青稞生產(chǎn)所具有的特殊意義[1]。青稞適應(yīng)西藏高原復(fù)雜多變的地形和氣候條件，表現(xiàn)出抗寒、耐旱、抗鹽堿、耐瘠薄以及多粒大粒、成熟早等優(yōu)良性狀[1-2]。對(duì)于如此豐富優(yōu)良的青稞種質(zhì)資源，形態(tài)性狀的鑒定和描述是非常重要的。本文對(duì)來(lái)自西藏冬青稞的形態(tài)性狀進(jìn)行相關(guān)分析和主成分分析，及基于形態(tài)性狀的聚類(lèi)分析，旨在全面了解西藏冬青稞種質(zhì)資源主要形態(tài)性狀表現(xiàn)，客觀評(píng)價(jià)西藏冬青稞的現(xiàn)狀，為合理利用西藏冬青稞種質(zhì)資源，為西藏冬青稞生產(chǎn)和遺傳育種研究提供合理的理論依據(jù)。

1 材料與方法

供試材料來(lái)自西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院的64份冬青稞種質(zhì)和2份對(duì)照冬青1號(hào)和果(表1)。

供試材料于2012年10月播種在西藏農(nóng)牧學(xué)院農(nóng)場(chǎng)內(nèi)，采用4行種植，條播，行長(zhǎng)1 m，行距25 cm。田間管理與大田生產(chǎn)一致。成熟時(shí)每個(gè)材料選擇5株分別考察株高、有效穗數(shù)、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等性狀。數(shù)據(jù)分析采用Excel和DPS軟件進(jìn)行。

表1 供試材料

表2 主要性狀的平均表現(xiàn)

2 結(jié)果與分析

2.1 供試材料農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

供試材料農(nóng)藝性狀考察結(jié)果表明(表2)，8個(gè)農(nóng)藝性狀存在豐富的遺傳變異。

供試材料的77.61 %為矮稈型優(yōu)良資源。所有供試材料的穗長(zhǎng)95.52 %都在10 cm以下，為中等或中等以下，其變化幅度在單株有效穗數(shù)、穗粒重、千粒重等農(nóng)藝性狀中較小。穗粒重變化幅度在株高、穗粒數(shù)、千粒重等農(nóng)藝性狀中最大。單株粒重變化幅度在穗粒重、單株粒重之后千粒重。千粒重在35 g以上的有4份，只有1份千粒重在45 g以上的大粒資源[5-7]。

2.2 供試材料農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

西藏冬青稞種質(zhì)各形態(tài)性狀間的相關(guān)分析結(jié)果表明(表3)，穗粒數(shù)與株高、穗長(zhǎng)、每穗小穗數(shù)，單株有效穗數(shù)與穗粒重及單株粒重與單株有效穗數(shù)、每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗粒重呈顯著或極顯著的正相關(guān)；穗粒數(shù)與每穗小穗數(shù)、穗粒重與穗長(zhǎng)呈顯著或極顯著的正偏相關(guān)；單株粒重與穗長(zhǎng)呈顯著的負(fù)偏相關(guān)。說(shuō)明株高的增加促進(jìn)了穗粒數(shù)和穗粒重的增加，利于增產(chǎn)；千粒重與穗粒數(shù)的增加，導(dǎo)致穗粒重的增加，有利于提高西藏青稞產(chǎn)量，但卻減少了單株有效小穗數(shù)。因?yàn)樽魑镏仓赀^(guò)高其抗倒伏性是降低的，所以，通過(guò)增加單株有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重是提高西藏青稞產(chǎn)量的有效措施。

2.3 供試材料農(nóng)藝性狀主成分分析

根據(jù)67份西藏冬青稞種質(zhì)的8項(xiàng)數(shù)量指標(biāo)，以數(shù)量指標(biāo)為研究對(duì)象，進(jìn)行主成分分析，使累計(jì)貢獻(xiàn)率≥85 %[4-7]，作為入選的主成分，并分別計(jì)算各群體的主成分值。結(jié)果表明：前5個(gè)主成分特征值的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.4759 %，包含了全部指標(biāo)的絕大部分信息(表4)。根據(jù)特征值和各主成分的貢獻(xiàn)率，第1主成分主要綜合了每穗小穗數(shù)、穗粒數(shù)的穗型信息，如果過(guò)多地要求穗粒數(shù)增加，會(huì)造成千粒重的降低，反而不利于產(chǎn)量的提高；第2主成分主要綜合了穗粒重、單株粒重方面的植株信息；第3主成分主要綜合了單株有效穗數(shù)、千粒重方面的信息，可通過(guò)增大大有效穗數(shù)來(lái)提高西藏青稞的產(chǎn)量；第4主成分主要綜合了穗粒重、千粒重方面的粒重信息，千粒重是影響作物產(chǎn)量的重要因素，應(yīng)通過(guò)增加千粒重來(lái)提高作物的產(chǎn)量；第5主成分主要綜合了株高方面的信息，株高增加植株易倒伏，并且有效穗數(shù)減少，穗粒重也會(huì)降低?？傊?，67份材料是植株偏矮、穗型適中、穗數(shù)偏高、粒重偏低，主要反映了青稞產(chǎn)量性狀方面的信息。

表3 參試材料的各性狀間的相關(guān)分析

注：*和**分別表示0.05(顯著)和0.01(極顯著)顯著水平。左下角為相關(guān),右上角為偏相關(guān)。

表4 參試材料各性狀的主成分分析

圖1 供試材料的形態(tài)性狀聚類(lèi)圖

表5 供試材料各類(lèi)群形態(tài)性狀的平均值

2.4 基于農(nóng)藝性狀的聚類(lèi)分析

基于農(nóng)藝性狀采用歐氏距離類(lèi)平均法對(duì)67份西藏冬青稞種質(zhì)進(jìn)行聚類(lèi)分析[7]。以5.21為遺傳距離，將67份青稞資源分為4大類(lèi)群(圖1)。第1類(lèi)群包括了3份材料。第2類(lèi)群有1份資源。第3類(lèi)群只有1份。第4類(lèi)群有62份材料。

根據(jù)聚類(lèi)分析的結(jié)果分別考察了各類(lèi)群8個(gè)農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)(表5)，可以看出第1類(lèi)群各性狀穗粒重最高，穗長(zhǎng)為最小，為半矮稈短穗多粒型；第2類(lèi)群?jiǎn)沃暧行霐?shù)、千粒重最大，其他性狀較低，為矮稈中穗少粒型；第3類(lèi)群株高和每穗小穗數(shù)、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、單株有效穗數(shù)最大，其他性狀表現(xiàn)較低，為高稈多穗粒重型。第4類(lèi)群穗粒重和單株有效穗數(shù)最大，其他性狀表現(xiàn)較低，為半矮稈多穗粒重型。同一類(lèi)群中的材料表現(xiàn)較為相近，因此，在西藏青稞育種中應(yīng)根據(jù)所利用目標(biāo)性狀的不同，來(lái)選擇不同類(lèi)群中的材料。

3 小 結(jié)

西藏對(duì)冬青稞育種或栽培全面系統(tǒng)深入研究較少。西藏的環(huán)境條件差異比較大，使西藏冬青稞具有豐富的多樣性。因此對(duì)西藏冬青稞形態(tài)性狀的研究，可以發(fā)掘優(yōu)異的親本材料。本研究對(duì)來(lái)源于西藏各個(gè)地區(qū)的67份青稞種質(zhì)資源的8個(gè)農(nóng)藝性狀分析結(jié)果表明，表現(xiàn)出顯著的形態(tài)性狀的多樣性，各性狀中穗粒重的變異程度最大，選擇的范圍大，其次是單株粒重。在西藏栽培技術(shù)中可通過(guò)提高穗粒重、穗數(shù)等來(lái)增加產(chǎn)量。

根據(jù)對(duì)67份西藏青稞種質(zhì)資源的相關(guān)分析和主成分分析，前5個(gè)主成分反映了青稞資源農(nóng)藝性狀的信息，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)87.4759 %，各主成分包含的性狀具有一定的相關(guān)性，而且不同主成分之間差異較大。

根據(jù)8個(gè)農(nóng)藝性狀應(yīng)用歐氏距離類(lèi)平均法聚類(lèi)，將67份冬青稞種質(zhì)資源劃分為4大類(lèi)。結(jié)果表明，這4大類(lèi)群的劃分與株高、穗粒數(shù)、穗粒重、單株有效穗數(shù)等性狀較密切。本研究認(rèn)為高產(chǎn)育種應(yīng)從第3類(lèi)群、第4類(lèi)群選擇，矮稈育種應(yīng)從第2類(lèi)群選擇?？筛鶕?jù)不同類(lèi)群的性狀表現(xiàn)不同采用不同的栽培技術(shù)，從而達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。