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1、基于 6 个重要农艺性状的四川地区大蒜资 源表型评价李 菊1 苗明军1 李金刚2 李全兴3 李 志1 游 敏2 杨 亮1 刘独臣1 常 伟1*（1四川省农业科学院园艺研究所，蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室，农业部西南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，四川成都610066；2彭州市农村发展局，四川彭州611930；3郫都区农业和林业局，四川成都611730）摘 要：采用主成分分析法和聚类分析法，对四川地区 81 份大蒜种质资源的株高、叶长、叶宽、假茎长、假茎粗和鳞茎质量 6 个农艺性状进行多样性评价，同时结合海拔高度开展相关性分析。结果表明：四川地区大蒜资源的遗传变异丰富，6 个农艺性
2、状的变异系数为 19.13%73.43%，其中大蒜鳞茎质量的变异系数高达 73.43%。6 个农艺性状可综合为 3 个主成分，累计贡献率达 87.8046%，第 1 主成分反映植株株型，第 2、3 主成分反映鳞茎质量。在主成分分析的基础上，将 81 份大蒜资源在欧氏距离 169.8 的水平上聚为 4 个类群，类群适合作为选育独头蒜品种的重要资源，类群适合作为选育高产大蒜品种的重要资源。海拔高度与大蒜鳞茎质量呈显著正相关，与株高、假茎长呈极显著负相关。关键词：大蒜；种质资源；农艺性状；主成分分析；聚类分析；相关性分析株生长发育、产品特征和产量构成的主成分，将大蒜资源划分为 2 类 5 亚类，并筛
3、选出 3 份单产大于15thm-2的大蒜资源。孔素萍等（2015）对国内78份大蒜资源主要农艺性状的变异特征进行分析，明确了株型因子、蒜薹因子及叶形鳞芽因子是影响大蒜鳞茎和蒜薹产量的主要因子。 罗莉斯等 （2015）对贵州大蒜种质资源的农艺性状进行聚类分析，将32 份大蒜资源分为 2 个类群。我国是世界上最大的大蒜生产国和出口国，常年生产面积维持在 80 万 hm2左右，占世界大蒜生产面积的 60% 以上，主要产区分布在山东、河南、江苏、云南和四川等地（侯加林，2017） 。其中四川常年大蒜生产面积约 4 万 hm2。以前生产中的主栽品种多为地方品种，由于大蒜是无性繁殖作物，病毒病通过亲代传递
4、逐年积累，严重影响大蒜生产，因此外地引种逐渐取代地方品种成为大蒜种源。由于引种途径各异，许多大蒜资源的背景资料缺乏详细记录，这给四川地区大蒜的育种工作造成极大困难。笔者对川东北及川西南蔬菜种质资源考察搜集目录中收集的 81 份大蒜资源的农艺性同等贡献作者李菊，女，硕士，助理研究员，专业方向：蔬菜育种与栽培，E-mail：；苗明军，男，副研究员，专业方向：蔬菜育种与栽培生理，E-mail：* 通讯作者（Correspondingauthor） ：常伟，男，研究员，专业方向：蔬菜育种与栽培，E-mail：收稿日期：2017-10-26；接受日期：2018-01-15基金项目：国家特色蔬菜产业技术体
5、系专项（CARS-24-G-19） ，现代农业产业技术体系四川蔬菜创新团队专项，科研条件平台建设蔬菜轮作专项大蒜（Allium sativumL.）为百合科葱属植物，原产于中亚和西亚，是重要的香辛类蔬菜。大蒜在我国栽培历史悠久，种质资源非常丰富，据统计，国家无性繁殖蔬菜种质资源圃已保存大蒜种质资源600 余份，是我国保存大蒜种质资源最多的机构。前人在大蒜种质资源的农艺性状研究方面取得了一定进展。陈书霞等（2012）对国内外 40 份大蒜种质资源的16个农艺性状和4个品质指标进行分析，将这 40 份大蒜资源分为 4 大类，并筛选出 10 个高产优质品种。王海平等（2014）对 212 份大蒜资源
6、的表型性状进行遗传多样性分析，找到 8 个反映植6363研究论文中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES2018（3） ：63-68中国蔬菜学术论文下载 www. c n v e g . o r g状进行主成分分析和聚类分析，旨在为提高四川大蒜种质资源的利用效率和大蒜的品种选育提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验材料 供试 81 份大蒜种质资源均来源于川东北及川西南蔬菜种质资源考察搜集目录 ，材料名称及采集地见表 1。20152016年对川东北及川西南蔬菜种质资源考察搜集目录中的大蒜资源进行繁育，调查大蒜的 6 个主要农艺性状，包括株高、叶长、叶宽、假茎长、假茎粗、鳞茎质量。1.2
7、 试验方法试验在四川省农业科学院园艺研究所简阳基地进行。分别于大蒜生长期和采收期进行农艺性状指标数据采集，每份资源选择 10 株有代表性的植株进行测定，记录大蒜的株高、叶长、叶宽、假茎长和假茎粗；鳞茎采收洗净晾干后，测定单头质量。所有数据均为 10 株测定的平均值。1.3 数据分析试验数据采用 Excel 软件和 DPS7.05 软件进行统计分析，不同种质资源间性状差异用变异系数表示；利用 DPS7.05 软件进行主成分分析、聚类分析和相关性分析。表 1 供试 81 份大蒜种质资源名称及采集地编号品种名称采集地编号品种名称采集地编号品种名称采集地1大瓣蒜通江县兴隆乡28小红蒜青川县黄坪乡55泸
8、宁蒜冕宁县青纳乡2薹子蒜通江县至诚乡29小蒜青川县青溪镇56独蒜冕宁县青纳乡3四六瓣蒜通江县空山乡30蒜北川县青片乡57白皮蒜盐边县健康乡4百合蒜万源县竹裕乡31独蒜北川县治城乡58国胜大蒜盐边县国胜乡5蒜薹蒜万源县草坝乡32大蒜北川县治城乡59小春蒜盐边县岩口乡6百合蒜万源县草坝乡33大蒜北川县外白乡60蒜盐边县惠民乡7薹子蒜万源县梨树乡34小蒜平武县大印乡61迟大蒜盐边县强胜乡8薹子蒜万源县皮窝乡35狗牙蒜平武县丰南乡62早大蒜盐边县强胜乡9薹蒜万源县大竹乡36狗牙蒜平武县平通乡63狗牙蒜盐边县感鱼乡10百合蒜万源县大竹乡37大蒜平武县平通乡64本地早大蒜盐边县红泥乡11二叶蒜万源县庙子乡
9、38薹蒜平武县平通乡65蒜米易县丙谷乡12薹蒜城口县东安乡39四六瓣蒜平武县赤水乡66迟蒜米易县普威乡13本地薹蒜城口县高观乡40蒜苗蒜平武县大桥乡67蒜子米易县横山乡14大蒜城口县北屏乡41红蒜平武县长桂乡68红皮蒜米易县桂榜乡15大蒜城口县桃园乡42大独蒜平武县长桂乡69白皮蒜米易县桂榜乡16大蒜城口县高楠乡43大蒜南坪县玉瓦乡70本地大蒜金阳县德溪乡17大蒜宣汉县三墩乡44本地蒜南坪县双河乡71青蒜金阳县春江乡18小蒜宣汉县上峡乡45本地早蒜盐源县藤桥乡72金阳大蒜金阳县木府乡19薹蒜宣汉县红峰乡46本地迟蒜盐源县藤桥乡73有薹大蒜宁南县华弹乡20小蒜广元市麻柳乡47冬蒜盐源县梅雨乡74
10、大蒜宁南县华弹乡21大蒜广元市羊木镇48嘎色盐源县白乌乡75大蒜布拖县云角湾乡22大蒜广元市宣河乡49春蒜木里县乔瓦乡76大蒜雷波县南田乡23红大蒜南江县桃园乡50本地冬蒜木里县克尔乡77桐子蒜雷波县黄琅乡24蒜薹蒜南江县桃园乡51冬蒜木里县博科乡78春蒜雷波县谷堆乡25百合蒜南江县桃园乡52沙嘎生越西县乐青地乡79紫皮大蒜雷波县南田乡26大蒜青川县薅溪乡53嘎色越西县五里箐乡80紫皮蒜美姑县龙窝乡27小蒜青川县薅溪乡54书古大蒜越西县书古乡81本地香蒜德昌县德州镇2 结果与分析2.1 大蒜考察地的地理分布及海拔高度考 察 地 点 主 要 位 于 绵 阳、 广 元、 巴 中、达州、攀枝花、阿坝
11、藏族羌族自治州、凉山彝族自治州和重庆共 8 个市（州）的 22 个区（县）66 个乡（镇） ，平均海拔高度 1271m，海拔最低的考察地点位于雷波县南田乡，为 530m；海拔最高的考察地点位于盐源县白乌乡，为 2620m。6464研究论文中 国 蔬 菜 CHINA VEGETABLES中国蔬菜学术论文下载 www. c n v e g . o r g2.2 大蒜种质资源的农艺性状分析对 81 份大蒜资源的 6 个农艺性状进行统计分析，结果表明（表 2） ：大蒜的 6 个农艺性状中变异系数最大的是鳞茎质量，为 73.43%，变幅为6.787.5g；其次是假茎长，变异系数为 52.64%，变幅为
12、2.339.4cm；假茎粗、株高和叶长的变异系数分别为 28.46%、25.49%、23.31%；叶宽的变异系数最小，为 19.13%。表明所分析的大蒜资源之间性状差异较大，多样性较为丰富。表 2 大蒜种质资源的农艺性状分析统计量株高/cm 叶长/cm叶宽/cm假茎 长/cm假茎 粗/cm鳞茎质 量/g平均值46.136.32.314.01.323.6最小值8.78.71.32.30.56.7最大值71.452.13.639.43.187.5标准差11.88.50.47.40.417.3极差62.743.42.337.12.680.8变异系数/%25.4923.3119.1352.6428.4
13、673.432.3 大蒜种质资源主要农艺性状的主成分分析对大蒜资源的 6 个农艺性状进行主成分分析，根据累计贡献率 85% 的标准（表 3） ，在所有主成分构成中，不同大蒜种质资源的绝大部分信息主要集中在前 3 个主成分， 累计贡献率达 87.8046%。表 3 大蒜种质资源主要农艺性状的主成分分析性状因子 1因子 2因子 3株高0.5172-0.21440.1503叶长0.5096-0.06030.0670叶宽0.33370.3693-0.6543假茎长0.4593-0.32570.3539假茎粗0.38360.3182-0.2386鳞茎质量0.05880.77890.6022特征值3.33
14、191.12890.8075贡献率/%55.531118.815313.4582累计贡献率/%55.531174.346487.8046其中第 1 主成分贡献率最大，其特征值为3.3319，贡献率为 55.5311%。载荷较高且符号为正的农艺性状有株高和叶长，表明第 1 主成分是反映植株株型的主要因子，即株型因子。第 2 主成分的特征值为 1.1289，贡献率为 18.8153%。特征向量值最大的性状是鳞茎质量，其次是叶宽和假茎粗，而株高和假茎长有较高的负值，表明第 2 主成分是反映鳞茎质量的主要因子，即鳞茎产量因子。当第 2 主成分的各向量值高时，鳞茎质量增加，植株较矮，叶片更宽，假茎短而粗
15、。第 3 主成分的特征值为 0.8075，贡献率为 13.4582%。以鳞茎质量的特征向量值最高，其次是假茎长，而叶宽和假茎粗有较高的负值，表明第 3 主成分也是反映鳞茎质量的主要因子。当第 3 主成分的各向量值高时，鳞茎质量增加，叶片更窄，假茎长且细。2.4 大蒜种质资源的聚类分析利用 DPS7.05 数据统计软件，采用离差平方和法，对 81 份大蒜种质资源的 6 个农艺性状数据进行聚类分析（图 1） ，在欧氏距离 169.8 处将供试资源分为 4 个类群。类群包含 27 份资源，编号分别为 1、2、24、26、45、46、47、49、50、51、52、53、54、57、58、60、61、6
16、3、64、67、68、71、74、75、77、79、80。主要特点是株高在 31.852.8cm 之间，平均值 43.4cm；叶长在 22.942.1cm 之间，平均值35.9cm； 叶宽在1.73.0cm之间， 平均值2.3cm；假茎长在 6.615.7cm 之间，平均值 11.1cm；假茎粗在 0.81.8cm 之间，平均值 1.3cm；鳞茎质量在 17.946.2g 之间，平均值 28.4g。类群包含 20 份资源， 编号分别为 3、 4、 5、 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、19、35、43、66、78、81。主要特点是株高在 16.045.3cm之间， 平均值 34.9cm； 叶长在 11.
