马铃薯种质资源表型性状的遗传多样性分析

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20190500054

摘要/Abstract

摘要：

为了解引进马铃薯种质资源的遗传多样性,为山西马铃薯新品种选育的亲本选配提供参考。田间采集种质资源的11个质量性状和10个数量性状,进行Shannon-Wiener指数、相关性、主成分与聚类分析。质量性状的多样性指数为0.42~1.52,其中薯形、皮色、肉色、株型的多样性指数较高;数量性状中,产量、株高、生育期、单株块茎数的遗传多样性指数较高,均≥2.0。相关分析结果显示,产量与出苗率、商品薯率、单株块茎数、株高、生育期和单薯质量呈极显著正相关。主成分分析确定了单薯质量、生育期、比重、株高4个主成分因子,累计贡献率达83.997%。聚类分析将种质资源分为中早熟低产型、中早熟高产型、中晚熟高产型、中晚熟低产型4大种质群。引进资源具有丰富的遗传多样性,第Ⅱ类种质群可作为早熟高产育种的优异资源,第Ⅲ类种质群可作为多目标性状育种的亲本材料加以利用。

关键词: 马铃薯, 种质资源, 表型性状, 遗传多样性

Abstract:

To understand the genetic diversity of introduced potato germplasm, and provide reference for parent matching of potato varieties breeding in Shanxi, the shannon-wiener index, correlation, principal component and cluster analysis of germplasm resources were conducted by selecting 11 qualitative traits and 10 quantitative traits. The results showed that the diversity indexes of quality traits ranged from 0.42 to 1.52, and the diversity indexes of potato shape, skin color and flesh color and plant type were higher. The genetic diversity indexes of yield, plant height, growth period and tuber number per plant in quantitative traits were higher, which were ≥2.0. The results of correlation analysis showed that the yield was positively correlated with seedling emergence rate, commercial potato rate, tuber number per plant, plant height, growth period and single potato weight. Principal Component Analysis (PCA) determined four principal components, including the single potato weight, growth period, specific gravity and plant height. And the cumulative contribution rate was 83.997%. The germplasm resources were divided into four groups by cluster analysis, including medium-early maturity and low-yield type, medium-early maturity and high-yield type, medium-late maturity and high-yield type, medium-late maturity and low-yield type. The results of comprehensive analysis show that the germplasm resources have rich genetic diversity, among which the second germplasm group could be used as excellent resource for early maturity and high yield breeding, and the third germplasm group could be used as parent material for multi-objective character breeding.

Key words: Potato, Germplasm Resource, Phenotypic Traits, Genetic Diversity

中图分类号:

S532

杨春, 齐海英. 马铃薯种质资源表型性状的遗传多样性分析[J]. 农学学报, 2020, 10(1): 13-21.

Yang Chun, Qi Haiying. Phenotypic Traits of Potato Germplasm Resource: Genetic Diversity Analysis[J]. Journal of Agriculture, 2020, 10(1): 13-21.

图/表 8

参考文献 29

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编号		品种（系）名		编号		品种（系）名		编号		品种（系）名	编号		品种（系）名
1		中薯8号		28		米拉		55		俄8	82		鄂马铃薯5号
2		早大白		29		青02-6-1		56		213	83		黔芋7号
3		东农303		30		冀99-4-40		57		克新23号	84		东农311
4		费乌瑞它		31		中9753-3		58		川芋117	85		Innovator
5		09400-1024		32		中薯17号		59		中薯5号	86		黔芋6号
6		中蔬9521-42		33		XS–06H20-9		60		中心801	87		11010-18
7		大西洋		34		XS–06yh-03		61		陇309	88		11014-15
8		夏波蒂		35		冀张薯14号		62		龙薯3号	89		11015-27
9		紫花白		36		中蔬02168-900		63		96170-6	90		12026-2
10		中蔬9518-15		37		中蔬05201-613		64		康尼贝克	91		12033-29
11		兴佳2号		38		中薯6号		65		克新6号	92		13012-1
12		Tobique		39		云薯505		66		冀张薯20号	93		12025-18
13		克新18号		40		十塔鲁玉		67		中薯9号	94		10036-1
14		同薯22号		41		EI-34		68		克新19号	95		11044-16
15		克新19号		42		昆薯2号		69		冀张薯24号	96		12033-34
16		994009-55		43		丽薯6号		70		中薯10号	97		13053-1
17	IP88004-58		44		059-30		71		克新12号			98		13053-3
18	S1		45		S8		72		XS-06-Z5-568			99		13134-2
19	05-110-4		46		延薯8号		73		冀张薯8号			100		13106-1
20	9664-6		47		冀张薯2001-11-88		74		陇薯12号			101		13012.3
21	青薯6号		48		冀张薯12号		75		中薯21号			102		13004-8
22	陇薯3号		49		中薯18号		76		大同里外黄			103		13004-13
23	农天1号		50		中薯19号		77		陇薯9号			104		13040-2
24	T12		51		中薯20号		78		陇薯6号			105		12007-1
25	71引		52		中蔬9931-2-34		79		青薯10号			106		12002-7
26	秦芋31号		53		中薯3号		80		青薯7号
27	059-34		54		卡它丁		81		9916-12

编号		品种（系）名		编号		品种（系）名		编号		品种（系）名	编号		品种（系）名
1		中薯8号		28		米拉		55		俄8	82		鄂马铃薯5号
2		早大白		29		青02-6-1		56		213	83		黔芋7号
3		东农303		30		冀99-4-40		57		克新23号	84		东农311
4		费乌瑞它		31		中9753-3		58		川芋117	85		Innovator
5		09400-1024		32		中薯17号		59		中薯5号	86		黔芋6号
6		中蔬9521-42		33		XS–06H20-9		60		中心801	87		11010-18
7		大西洋		34		XS–06yh-03		61		陇309	88		11014-15
8		夏波蒂		35		冀张薯14号		62		龙薯3号	89		11015-27
9		紫花白		36		中蔬02168-900		63		96170-6	90		12026-2
10		中蔬9518-15		37		中蔬05201-613		64		康尼贝克	91		12033-29
11		兴佳2号		38		中薯6号		65		克新6号	92		13012-1
12		Tobique		39		云薯505		66		冀张薯20号	93		12025-18
13		克新18号		40		十塔鲁玉		67		中薯9号	94		10036-1
14		同薯22号		41		EI-34		68		克新19号	95		11044-16
15		克新19号		42		昆薯2号		69		冀张薯24号	96		12033-34
16		994009-55		43		丽薯6号		70		中薯10号	97		13053-1
17	IP88004-58		44		059-30		71		克新12号			98		13053-3
18	S1		45		S8		72		XS-06-Z5-568			99		13134-2
19	05-110-4		46		延薯8号		73		冀张薯8号			100		13106-1
20	9664-6		47		冀张薯2001-11-88		74		陇薯12号			101		13012.3
21	青薯6号		48		冀张薯12号		75		中薯21号			102		13004-8
22	陇薯3号		49		中薯18号		76		大同里外黄			103		13004-13
23	农天1号		50		中薯19号		77		陇薯9号			104		13040-2
24	T12		51		中薯20号		78		陇薯6号			105		12007-1
25	71引		52		中蔬9931-2-34		79		青薯10号			106		12002-7
26	秦芋31号		53		中薯3号		80		青薯7号
27	059-34		54		卡它丁		81		9916-12

质量性状	特征
株型	1.直立型,2.半直立型
茎色	1.淡绿色,2.绿色,3.绿色带浅紫色,4.绿色带褐色,5.浅紫色,6.红褐色,7.绿色带紫色,8.紫色
叶色	1.浅绿色,2.绿色,3.深绿色
花色	1.白色,2.浅紫色,3.紫色,4.紫红色,5.浅粉色,6.粉红色,7.蓝色
薯形	1.椭圆形,2.圆形,3.长椭圆形,4.长圆形,5.扁圆形,6.不规则
薯皮色	1.淡黄色,2.黄色,3.白色,4.粉色,5.红色,6.紫色,7.深紫色
薯肉色	1.淡黄色,2.黄色,3.浅黄有红圈,4.乳白色,5.白色,6.红色,7.紫红色,8.紫色,9.其他
芽眼深浅	1.浅,2.中,3.深
匍匐茎	1.短,2.中,3.长
薯皮类型	1.光滑,2.略麻,3.粗糙
薯块大小整齐度	1.不整齐,2.中等,3.整齐

质量性状	特征
株型	1.直立型,2.半直立型
茎色	1.淡绿色,2.绿色,3.绿色带浅紫色,4.绿色带褐色,5.浅紫色,6.红褐色,7.绿色带紫色,8.紫色
叶色	1.浅绿色,2.绿色,3.深绿色
花色	1.白色,2.浅紫色,3.紫色,4.紫红色,5.浅粉色,6.粉红色,7.蓝色
薯形	1.椭圆形,2.圆形,3.长椭圆形,4.长圆形,5.扁圆形,6.不规则
薯皮色	1.淡黄色,2.黄色,3.白色,4.粉色,5.红色,6.紫色,7.深紫色
薯肉色	1.淡黄色,2.黄色,3.浅黄有红圈,4.乳白色,5.白色,6.红色,7.紫红色,8.紫色,9.其他
芽眼深浅	1.浅,2.中,3.深
匍匐茎	1.短,2.中,3.长
薯皮类型	1.光滑,2.略麻,3.粗糙
薯块大小整齐度	1.不整齐,2.中等,3.整齐

质量性状	多样性指数	频数
质量性状	多样性指数	1	2	3	4	5	6	7	8	9
株型	0.42	0.85	0.15	-	-	-	-	-	-	-
茎色	0.95	0.75	0.01	0.01	0.13	0.01	0.01	0.05	0.03	-
叶色	0.87	0.08	0.61	0.31	-	-	-	-	-	-
花色	1.20	0.58	0.16	0.19	0.04	0.01	0.01	0.01	-	-
薯形	1.52	0.33	0.26	0.07	0.09	0.24	0.01	-	-	-
薯皮色	1.50	0.29	0.36	0.20	0.04	0.09	0.01	0.01	-	-
薯肉色	1.47	0.27	0.24	0.01	0.03	0.39	0.01	0.01	0.01	0.03
芽眼深浅	0.68	0.67	0.32	0.01	-	-	-	-	-	-
匍匐茎	0.69	0.76	0.18	0.06	-	-	-	-	-	-
薯皮类型	0.57	0.83	0.08	0.09	-	-	-	-	-	-
薯块大小整齐度	0.74	0.02	0.35	0.63	-	-	-	-	-	-