张家口绿豆地方品种形态多样性分析

任红晓，高运青，姜翠棉，尚启兵，李姝彤，徐东旭

(1.石家庄市藁城区农业技术推广中心，河北 藁城 052160；2.张家口市农业科学院，河北 张家口 075000)

绿豆属于豆科豇豆属，是我国较好的出口创汇作物[1]。近年来，随着种植产业结构的调整，绿豆的种植面积逐渐增加[2]。河北省春绿豆主要集中种植在张家口的阳原、蔚县、宣化、涿鹿等县区的旱地和瘠薄地[3]。张家口鹦哥绿豆是我国四大名优绿豆之一，在国际市场上久享盛誉。因此，加强张家口绿豆地方品种的搜集、研究和品种改良意义重大。高运青等[3]、王成等[4]已进行了绿豆农艺性状的相关研究，但针对张家口本地品种的研究较少。本研究通过分析69份张家口本地绿豆的主要形态性状，了解张家口市各绿豆主产区品种的主要特征特性，为地方品种的合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验材料共69份，来源于张家口市及各县，其中，张家口市3份，怀来县10份，尚义县3份，蔚县17份，宣化县2份，阳原县25份，涿鹿县9份。

试验材料于2015年和2016年种植于河北省张家口市农业科学院沙岭子试验基地。试验采取随机区组排列，每个品种设置3次重复，小区面积10 m2，4行，80株。

1.2 数据测定

质量性状和数量性状标准化及调查项目[5]参照《绿豆种质资源描述规范和数据标准》[6]执行。

2 结果与分析

2.1绿豆地方品种主要性状形态多样性分析

由表1可看出，11个质量性状中结荚习性的变异系数最高(31.80%)，其次为幼荚色(28.90%)和幼茎色(12.12%)；形态多样性指数中结荚习性最高(0.44)，其次为幼荚色(0.36)和幼茎色(0.22)。而花蕾色、花色、叶脉色、小叶基部色、粒色及种皮光泽的遗传比较单一。9个数量性状中单株荚数的变异系数最高(53.51%)，其次是株高(35.47%)和单株产量(21.09%)；形态多样性指数中单株产量最高(2.03)，其次为主茎节数(2.02)和荚长(2.00)。而生育日数的变异系数(1.99%)和遗传多样性指数(1.58)均最低。20个性状从总体上分析，单株荚数的变异系数最高；单株产量遗传多样性指数最高。质量性状的变异系数(7.92%)和形态多样性指数(0.12)低于数量性状的20.85%和1.90。

表1 性状变异参数

2.2 不同地区绿豆品种遗传距离、遗传一致度

姜伟等[7]、宫慧慧等[8]研究发现，遗传距离和遗传一致度能反映亲缘关系的远近。由表2得知，参试品种的遗传一致度变幅为0.55～0.94。蔚县和涿鹿的绿豆品种遗传一致度最高，遗传关系最近，其次为怀来和蔚县品种，遗传关系相对较近; 张家口市和宣化的遗传一致度较低，其亲缘关系相对较远。

2.3 聚类分析

在PopgeneShanon index 32软件中进行聚类分析，将69份张家口地方绿豆分为4大组群。组群Ⅰ为张家口市的绿豆品种，其特点为株高较高，单荚粒数、荚粒数较多，长荚，大粒；组群Ⅱ包括怀来、蔚县、阳原和涿鹿的绿豆品种，该组群资源的特点是主茎分枝和节数较少，百粒重较大；尚义和宣化绿豆品种各为一组群，尚义绿豆品种属于张家口坝上地区，生育日期短，有限结荚习性、单株荚数和荚粒数较少；宣化的品种株高较高，长荚、多荚等优点，与其他地区遗传差异明显，单独分为一组。另外，还可以看出张家口南部地区的涿鹿、阳原、蔚县、怀来四县先和北部地区尚义的品种聚在一起，而后才与中部的张家口和宣化品种聚在一起(图1)。

表2 群体间遗传距离及遗传一致性

图1 7个群体形态性状聚类

3 讨 论

通过对69份供试材料进行分析可看出，数量性状的变异系数和形态多样性指数高于质量性状，可能是绿豆品种长时间的栽培种植及张家口内各地区间相互引种，造成质量性状形态多样性指数较低。数量性状中单株产量的形态多样性指数较高，表明张家口地方品种中数量性状的形态多样性比质量性状更丰富，同时也说明张家口地方品种在今后的栽培中还具有较强的增产潜力。质量性状中结荚习性、幼荚色和幼茎色的遗传多样性指数较高，说明其形态多样性最为丰富。数量性状中单株产量、主茎节数和荚长形态多样性指数较高，表明这些性状遗传差异性较大。所有性状中单株荚数的变异系数最高，但形态多样性指数并不是最高，这与王成等[4]的研究结果一致。

亲缘关系研究显示，宣化和怀来绿豆品种亲缘关系相对较远，涿鹿和阳原亲缘关系较近。这与周连第[9]的研究结果一致。聚类分析结果显示，7个群体的绿豆品种可分为四大组群，张家口市品种为第Ⅰ组群; 怀来、蔚县、阳原和涿鹿的品种为第Ⅱ组群；尚义和宣化为第Ⅲ组群和第Ⅳ组群。从地理来源上看，组群1由张家口市区位于张家口市中部；组群Ⅱ由张家口市南部品种构成；组群Ⅲ位于张家口西北部，属于坝上冷凉区；组群Ⅳ位于张家口市中南部，可见，张家口绿豆品种分布和地理位置分区关系比较紧密，这与刘振兴等[10]的研究结果一致。