張麗琴,蘭 梅,胡靖鋒,徐學(xué)忠,楊紅麗,和江明
(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝作物研究所,云南 昆明 650205)
葉用萵苣(Lactuca sativa L.)屬菊科萵苣屬萵苣種中的葉用類(lèi)型,為一、二年生草本植物,以生食為主,也可炒食或做湯。葉用萵苣極富營(yíng)養(yǎng),含有抗氧化物、胡蘿卜素及維生素B1、B2、B6、VC、VE,它還含有豐富的微量元素,如鈣、磷、鉀、鈉、鎂及少量的銅、鐵、鋅,此外,還富含膳食纖維素,莖葉的乳狀汁液還含有大量有機(jī)物,如糖、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、苦苣素等[1]??嘬乃匚犊?,有鎮(zhèn)痛、催眠的作用。萵苣可入藥,能利五臟,通經(jīng)脈,對(duì)高血壓、心臟病、腎病、精神衰弱等疾病有輔助療效[2]。種質(zhì)資源的鑒定和篩選是培育和改良優(yōu)良品種的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作[3]。資源合理利用的前提是資源的鑒定評(píng)價(jià),表型性狀是基因型和環(huán)境共同作用的結(jié)果[4-5]。我國(guó)對(duì)葉用萵苣的研究主要集中在生理生化方面[6-7],關(guān)于葉用萵苣遺傳多樣性的研究較少。近年來(lái),分子標(biāo)記技術(shù)在鑒定國(guó)內(nèi)葉用萵苣材料的特異性和穩(wěn)定性上取得了一定進(jìn)展[8],但資源分析鑒定的首選方法仍是表型鑒定,因其具有直觀、便利且成本低等優(yōu)勢(shì) ,同時(shí)也是分子鑒定的前提[9]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了葉用萵苣資源的相關(guān)工作,如捷克斯洛伐克的科學(xué)家針對(duì)葉用萵苣的野生資源進(jìn)行了詳細(xì)的農(nóng)藝性狀調(diào)查[10];董潔等[11]對(duì)55份葉用萵苣種質(zhì)資源的主要數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查分析;魏仕偉等[12]對(duì)從國(guó)外引進(jìn)的153份葉用萵苣種質(zhì)資源的15個(gè)表型性狀進(jìn)行了系統(tǒng)鑒定;王亞楠等[13]利用TRAP標(biāo)記分析47份紫色葉用萵苣種質(zhì)的親緣關(guān)系及遺傳多樣性。葉用萵苣是云南省的主要外銷(xiāo)蔬菜[14],隨著國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)葉用萵苣多樣化需求的日益增長(zhǎng),對(duì)品種類(lèi)型的多樣性和抗逆性有著迫切的需求,因此,有必要加強(qiáng)對(duì)葉用萵苣種質(zhì)資源的引進(jìn)和快速有效的鑒定。本試驗(yàn)對(duì)云南葉用萵苣主產(chǎn)區(qū)采集的43份葉用萵苣材料主要質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀在田間觀測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析,為資源的合理利用、種質(zhì)創(chuàng)制提供參考。
從云南省4個(gè)州(市)6個(gè)縣(區(qū))采集的43個(gè)品種作為試驗(yàn)材料,各材料的編號(hào)、品種名稱(chēng)及來(lái)源地見(jiàn)表1。這些種質(zhì)有的是本地品種,有的是引種栽培時(shí)間較長(zhǎng)的自留種類(lèi)型。
表1 43份參試材料的編號(hào)、品種名稱(chēng)及來(lái)源地
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)材料于2019年9月上旬在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院嵩明試驗(yàn)基地播種,10月初定植,定植株行距為25 cm×25 cm。試驗(yàn)材料種植于簡(jiǎn)易水泥預(yù)制件的大棚內(nèi),土層深厚、土壤肥沃,每份材料種植6.0 m2。根據(jù)氣候和田間長(zhǎng)勢(shì),科學(xué)、合理地澆水、施肥,整個(gè)生育期內(nèi)注意對(duì)霜霉病、病毒病、軟腐病、細(xì)菌性角斑病的預(yù)防,以及蚜蟲(chóng)、黃曲跳甲、斑潛蠅、薊馬的防治。
1.2.2 性狀觀測(cè)記載與數(shù)據(jù)處理 在不同生育期,根據(jù)《萵苣種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15],對(duì)株高、株幅、葉長(zhǎng)、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉柄寬、葉柄厚、單株葉片數(shù)、單株重共9個(gè)數(shù)量性狀,以及子葉形狀、葉形、葉尖、葉基部形狀、葉緣、葉裂刻、葉面褶皺、葉面光澤、葉色、葉柄色共10個(gè)質(zhì)量性狀進(jìn)行田間調(diào)查,其中子葉性狀在苗期調(diào)查,其他性狀均在采收期調(diào)查,每份資源調(diào)查5株,分析其葉片表型的遺傳多樣性。采用SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
苗期主要對(duì)試驗(yàn)材料的子葉形狀進(jìn)行調(diào)查,子葉形狀有倒卵形(62.8%)和長(zhǎng)橢圓(37.2%)2種。采收期葉片表型性狀的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表2。本試驗(yàn)材料的葉形、葉尖、葉緣、葉色等表型性狀表現(xiàn)出多種類(lèi)型。葉片整體形狀以近圓(20.7%)、橢圓(23.3%)和披針形(37.2%)為主;葉尖形狀以圓形(51.2%)、銳尖(30.2%)為主;大多數(shù)材料的葉緣為鈍齒(60.5%)和全緣(37.2%);葉裂刻大多數(shù)為無(wú)缺刻,占比90.7%;葉片顏色大多為綠(55.8%)和黃綠(32.7%)。
表2 葉用萵苣10個(gè)質(zhì)量性狀田間統(tǒng)計(jì)
21份散葉萵苣品種9個(gè)數(shù)量性狀的分析結(jié)果表明(表3):9個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為9.08%~28.05%,平均變異系數(shù)為17.81%。葉柄長(zhǎng)變異系數(shù)最大,達(dá)到28.05%,葉柄厚度、株高、單株重、葉長(zhǎng)、葉寬變異系數(shù)均大于17.00%,其中單株重變異系數(shù)達(dá)到19.71%??梢钥闯?,該材料的產(chǎn)量變化較大,研究?jī)r(jià)值較高。與葉片相關(guān)的數(shù)量性狀中,株幅的變異系數(shù)最低,為9.08%。除品種性狀外,田間種植密度與株幅大小密切相關(guān)。
表3 散葉萵苣9個(gè)數(shù)量性狀的變異情況
對(duì)16份油麥菜品種的9個(gè)主要數(shù)量性狀的測(cè)定分析結(jié)果表明(表4):數(shù)量性狀間差異顯著。9個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為7.31%~20.91%,平均為11.09%。葉柄寬度變異系數(shù)最大為20.91%,葉片寬度、葉柄長(zhǎng)度、葉柄厚度和單株重的變異系數(shù)均在10%以上,其中單株質(zhì)量變異系數(shù)達(dá)到13.13%??梢钥闯?,該材料的產(chǎn)量變化較大,研究?jī)r(jià)值較高。與葉片相關(guān)的數(shù)量性狀中株幅的變異系數(shù)最小為7.31%,株幅除與品種特性有關(guān)外,還與田間種植密度有很大關(guān)系。
表4 油麥菜品種9個(gè)數(shù)量性狀的變異情況
對(duì)6份結(jié)球萵苣品種的11個(gè)主要數(shù)量性狀的測(cè)定結(jié)果表明(表5):各數(shù)量性狀差異明顯,11個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為4.88%~13.82%,平均為8.77%。葉柄厚度的變異系數(shù)最大為13.82%,葉長(zhǎng)、球葉數(shù)、單球重的變異系數(shù)均大于10%,其中單球重的變異系數(shù)達(dá)到12.91%。可以看出,該材料的產(chǎn)量變化較大,研究?jī)r(jià)值較高。與葉片有關(guān)的數(shù)量性狀中株幅的變異系數(shù)較小為5.83%,株幅除與品種特性有關(guān)外,還與田間種植密度有很大關(guān)系。
表5 結(jié)球萵苣的11個(gè)數(shù)量性狀變異情況
散葉萵苣主要數(shù)量性狀的相關(guān)分析結(jié)果表明(表6):葉長(zhǎng)與株幅、單株重呈顯著正相關(guān);葉長(zhǎng)與株高、葉寬、葉柄厚,單株重與株高、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉片數(shù)呈極顯著正相關(guān);葉長(zhǎng)與葉柄寬、葉片數(shù),株高與葉柄寬呈極顯著負(fù)相關(guān)。以上分析結(jié)果表明:要選育高產(chǎn)散葉萵苣品種,需將株高、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉片數(shù)作為主要的目標(biāo)性狀。
表6 散葉萵苣9個(gè)數(shù)量性狀的相關(guān)分析
油麥菜主要數(shù)量性狀的相關(guān)分析結(jié)果表明(表7):株高與葉長(zhǎng)、葉柄寬,以及葉寬與葉柄寬呈極顯著正相關(guān);葉長(zhǎng)與單株重呈顯著正相關(guān);株幅與葉寬、葉柄厚呈極顯著負(fù)相關(guān)。以上分析結(jié)果表明:葉長(zhǎng)是衡量產(chǎn)量的重要指標(biāo),要選育高產(chǎn)油麥菜品種需將葉長(zhǎng)作為主要的目標(biāo)性狀。
表7 油麥菜9個(gè)數(shù)量性狀的相關(guān)分析
結(jié)球萵苣主要數(shù)量性狀的相關(guān)分析結(jié)果表明(表8):葉柄寬與葉寬、葉柄長(zhǎng),以及球橫徑與葉柄厚、球縱徑呈顯著正相關(guān);葉長(zhǎng)與葉寬、球橫徑與單球重呈極顯著正相關(guān);株高與葉柄厚,葉寬與球葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)。
表8 結(jié)球萵苣11個(gè)數(shù)量性狀的相關(guān)分析
創(chuàng)制新種質(zhì)和利用植物種質(zhì)資源的基礎(chǔ)和前提是熟悉和掌握主要表型性狀的遺傳多樣性和親緣關(guān)系[16],對(duì)供試43份葉用萵苣材料21個(gè)主要農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性進(jìn)行了分析,其中10個(gè)質(zhì)量性狀具有豐富的表型,11個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)的分布范圍在4.88%~28.05%之間,3種類(lèi)型葉用萵苣葉片相關(guān)數(shù)量性狀中,單株(球)重變異系數(shù)在12.91%以上,可見(jiàn)所選材料在產(chǎn)量上具有很大的變異,研究?jī)r(jià)值較高。株幅的變異系數(shù)較小,株幅除跟品種特性有關(guān)外, 還與田間種植密度有很大關(guān)系。
通過(guò)主要性狀之間的相關(guān)性分析可以看出,要選育高產(chǎn)散葉萵苣品種需將株高、葉寬、葉柄長(zhǎng)、葉片數(shù)作為主要目標(biāo)性狀;葉長(zhǎng)是衡量油麥菜產(chǎn)量的重要指標(biāo),要選育高產(chǎn)油麥菜品種需將葉長(zhǎng)作為主要的目標(biāo)性狀;球橫徑與單球重呈極顯著正相關(guān),在結(jié)球萵苣的育種研究中可把球橫徑、單球重作為結(jié)球萵苣高產(chǎn)育種的主要目標(biāo)性狀。
對(duì)43份參試材料的表型性狀及產(chǎn)量、抗病性等性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),S7(紅力四季生菜)、Y2(綠健四季生菜)、J1(射手101)的田間綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良;S5(太陽(yáng)神意大利)、S4(四季美滿意大利生菜688)、Y14(臻品良森油麥菜)、J4(瑞大)可作為高產(chǎn)品種選育的資源材料;S6(意大利生菜333)、Y5(臺(tái)農(nóng)精品油荬菜)為早熟品種,霜霉病發(fā)病率高。在葉用萵苣的新品種選育中,可根據(jù)不同的育種目標(biāo),有針對(duì)性地優(yōu)先考慮選擇相關(guān)性狀。
按照植物學(xué)分類(lèi)葉用萵苣可劃分為3個(gè)變種:皺葉萵苣(L. sativa L. var. crispa L.)、結(jié)球萵苣(L.sativa L. var. capitata L.)、直立萵苣(L. sativa L.var. longgifolia Lam.)[17]。葉用萵苣是自花授粉植物,長(zhǎng)期自交繁育使群體內(nèi)基因逐漸純和,遺傳變異減少;在商業(yè)化育種進(jìn)程中,被反復(fù)循環(huán)利用的優(yōu)良種質(zhì)資源或相關(guān)基因的遺傳多樣性會(huì)降低,在形態(tài)特征上表型相近。有研究表明,生產(chǎn)上栽培的同一類(lèi)型間葉用萵苣的親緣關(guān)系較近、遺傳背景狹窄[18]。目前,葉用萵苣新品種選育工作在我國(guó)處于起步階段,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品種和類(lèi)型有限[19]。隨著葉用萵苣資源收集保存數(shù)量的增加,應(yīng)借鑒李國(guó)強(qiáng)[20]、張永兵[21]等對(duì)大白菜、甜瓜的研究構(gòu)建葉用萵苣的核心種質(zhì)。鑒于表型揭示變異的局限性以及分子鑒定的應(yīng)用,應(yīng)將形態(tài)標(biāo)記與分子標(biāo)記技術(shù)結(jié)合[22],通過(guò)對(duì)葉用萵苣資源進(jìn)行大規(guī)模的調(diào)查、鑒定和分析,為今后萵苣的育種打下良好基礎(chǔ)。
江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2022年1期