山西谷子地方品种的核心种质构建

【作者】 王海岗； 温琪汾； 穆志新； 乔治军；

【机构】 山西省农业科学院农作物品种资源研究所；

【摘要】 【研究背景】山西是中华农耕文明重要发源地,是以旱作农业为主的省份,谷子是山西主要种植杂粮,在山西起源于1.7万～2.4万年前。山西谷子资源丰富,占全国谷子资源的1/5。20世纪50年代和80年代山西省进行了两次大规模的资源征集,现保存在山西省种质库的谷子地方品种有5627份,其中贮存了一批抗旱丰产、抗黑穗病、出米率高、品质好、食味香的优良种质资源;【材料与方法】对来源于山西119个县(区、市)的5627份谷子资源,以地级市为单位分为11组,采用平方根法计算每组取样数量。计算每组种质间的欧式距离,采用离差平方和法聚类,按照取样数量确定聚类阈值,分成与取样数量相等的小组,从每小组中随机抽取1份资源,取出后的638份资源构成山西谷子地方品种初选核心种质。表型数据包括幼苗叶色、幼苗鞘色、穗型、主穗长、生育期、单株穗重、单株粒重、千粒重等17个农艺性状,数据来源于山西省农业科学院农作物品种资源研究所谷子种质资源数据库;【结果与分析】初选核心种质占原始种质的11.34%。原始种质中表型性状变异系数变化较大,仅有生育期变异系数小于10%,穗型和粒色的变异系数超过40%,说明山西谷子地方品种的遗传变异丰富,适于构建核心种质。表型性状平均值t检验显示,原始种质与核心种质除生育期外其他性状差异均不显著;幼苗叶色、刺毛长度、生育期3个性状方差F检验显著,米色、主茎长度和单株穗重3个性状F检验差异极显著,其他11个性状的方差为齐性,表明核心种质保留了更多的遗传变异。核心种质与原始种质间均值差异百分率为5.9%,方差差异百分率为35.3%,极差符合率为87.4%,变异系数变化率为102.0%,表明选择的初选核心种质能较好地代表原始种质。原始种质与初选核心种质表型性状多样性指数t检验显示,粒色和单株秆重差异达到显著水平,主茎长度差异达到极显著水平,其余14个性状均未达到显著水平,说明初选核心种质具有相对较好的代表性。原始种质和核心种质主成分分析显示,二者特征值、贡献率和累计贡献率极为相近。原始种质和初选核心种质第一个主成分的特征值分别为3.1476和3.0578,贡献率分别为18.5151%和17.9868%,前7个主成分的累计贡献率分别是64.0033%和64.2958%;【结论】核心种质与原始种质表型性状均值差异百分率为5.9%,极差符合率为87.4%,表明初选核心种质能够代表原始种质的遗传多样性;构建的核心种质有效减少性状相关造成的遗传冗余,提高了原始种质资源群体的累计贡献率。更多还原