基于表型性状的湖北省萝卜资源的遗传多样性分析

邓晓辉 崔磊 甘彩霞 於校青 董俊明 焦春海

摘要：以从湖北省搜集的59份萝卜（Rarhanus sativus L.）种质资源为试材，连续3年对19个表型性状进行了鉴定，采用相关系数和聚类分析等多元统计方法，研究了萝卜资源的遗传多样性，以期为有效利用该批萝卜种质资源提供参考依据。结果表明，肉质根地上部皮色、地下部皮色、根形、单根重和小裂片对数存在丰富变异;各性状之间的相关系数中达到极显著水平的有16对性状，表明大部分表型性状间具有内在联系;聚类分析结果显示将参试材料分为3大组群。

关键词：萝卜（Rarhanus sativus L.）;表型性状;多元统计分析;多样性

中图分类号：S631.1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）24-0104-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.24.029           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： To evaluate 59 accessions of radish from Hubei province， 19 phenotypic traits had been evaluated in the experiment field for three years. The data were analyzed by correlation analysis， and cluster analysis to study the genetic diversity， in order to provide the theoretical guidance in purposely utilizing the radish germplasm resources. The results showed that there wert abundant variations in the exterior color above-ground fleshy root， exterior color under-ground fleshy root， fleshy root shape， fleshy root weight and number of small lobed leaves， there were correlation coefficients between 16 traits reaching very significant level， which indicated that the most phenotypic traits were intrinsically linked. The 59 radish resources could be classified into 3 groups.

Key words： radish （Rarhanus sativus L.）; phenotypic traits; multivariate statistical analysis; diversity

萝卜（Raphanus sativus L.）属十字花科萝卜属，为常异花授粉植物。中国萝卜种质资源极为丰富，至2000年国家种质资源库长期保存的萝卜资源达1 996份;中国萝卜栽培历史悠久，已有2 700年以上的栽培历史[1]。丰富的萝卜种质资源是萝卜种质创新、遗传改良和品种选育的基础，资源评价是种质资源有效利用的前提。深入鉴定评价和合理利用萝卜种质资源对开展萝卜育种工作至关重要。因此，开展萝卜种质资源的鉴定与评价，掌握萝卜各表型之间的相互关系及其关联程度，对萝卜遗传育种及其相关工作具有重要的指导意义。

表型性状是指通过肉眼直接观察得到的、直观的、特定的外部性状，如植物学性状、抗病性、商品性等。由于表型性状具有直观、易得的特点，基于表型性状的资源评价也成为资源评價中最经典的方法，广泛应用于核心种质构建和资源分类中[2，3]。种质资源的评价中，资源遗传多样性分析对于研究物种演化过程和进化潜能、了解群体遗传结构及多态性有重要价值，并为物种起源研究、亲本选配、品种分类及保护等提供依据。萝卜新品种选育以杂交种为主，对萝卜种质资源的遗传多样性进行准确、合理的评价，可以提高亲本的选配效果，有效减少选配杂交组合的盲目性。

在利用表型性状评价萝卜种质资源研究方面，孔秋生[4]用10个形态标记对56份萝卜种质进行了分类研究;王夏等[5]利用10个形态学标记进行聚类分析，对68份萝卜种质进行了遗传多样性的初步研究;张素君等[6]用19个表型性状对52份萝卜种质资源进行了遗传多样性分析。本研究拟用19个表型性状，对收集的湖北省59份地方资源进行鉴定评价分析，以期为合理充分利用该批资源奠定基础。

1  材料与方法

1.1  材料

供试材料59份，是第三次全国农业资源普查期间从湖北省21县市征集或收集的地方萝卜资源，均为地方品种，各材料编号见表1。

1.2  方法

试验于2015—2017年在湖北省农业科学院蔬菜试验基地进行。试验地土壤肥力中等，采用露地栽培模式，肥水管理与生产相同。每年9月上旬播种，11月收获。每年每份材料种植40株，随机排列，株行距为17 cm×25 cm，每份材料调查10株。数据调查者为同一人，性状调查项参照文献[7]。共调查萝卜的19个植物学性状，这些性状被划分为两类，第一类为质量性状，第二类为数量性状，具体性状及其描述见表2。试验设置3次重复，每次重复为1年数据，供分析数据为3年平均值。

应用SPSS 19.0软件计算质量性状统计各组的分布频率和变异系数;计算数量性状统计最小值、最大值，计算平均值、变异幅度、变异系数、标准差。通过SAS 6.0软件进行数据标准化整理，根据类平均法编写程序进行聚类分析。

2  结果与分析

2.1  萝卜种质资源性状的分布频率及变异系数

2.1.1  质量性状的分布频率及变异系数  萝卜种质资源10个质量性状的遗传变异情况见表3。从表3可以看出，叶型以花叶为主，分布频率为88.1%;叶裂刻以全裂为主，分布频率为61.0%;叶色以浅绿为主，分布频率为40.7%;叶柄色以绿色为主，分布频率为45.8%;内质根入土深度以3/4为主，分布频率为45.8%;肉质根根形以短圆锥为主，分布频率为37.3%;肉质根基部形状以圆为主，分布频率为28.8%;肉质根地上部皮色以红色为主，分布频率为27.1%;肉质根地下部皮色以白色为主，分布频率为66.1%;肉质根肉色以白色为主，分布频率为89.8%;10个质量性状中，肉质根地下部皮色、肉质根根形和肉质根地上部皮色的变异系数较高，其中肉质根地下部皮色变异系数达到84.25%，说明上述3个性状存在相对丰富的变异;叶型和肉质根肉色的变异系数较低，说明这2个性状具有稳定的遗传特征。

2.1.2  数量性状的分布频率及变异系数  从表4可以看出，变异系数的平均值为31.43%。其中，单根重和小裂片对数的变异系数均超过50%，说明这两个性状存在着丰富的变异;叶长、株高、株幅、肉质根粗和叶宽的变异系数较小，说明上述几个性状具有较稳定的遗传特性。

2.2  基于数量性状的相关性分析

对株幅、株高、叶片数、小裂片对数等9个数量表型性状进行相关性分析，结果见表5。由表5可知，叶长与株高、株幅、叶片数、小裂片对数和叶宽都呈现极显著的正相关，说明萝卜的叶长对萝卜的营养生长起着非常重要的作用;叶宽与产品器官肉质根长、肉质根粗和肉质根单根重相关性不显著，说明叶宽与产品器官及产量的关系不大;株高、株幅、叶片数、小裂片对数、叶长与肉质根单根重相关性呈现极显著或显著，说明地上部分生长旺盛为营养向贮藏器官输送奠定物质基础，促进肉质膨大，营养物质贮存增多，重量增加。肉质根长和肉质根粗与肉质根单根重相关性呈现极显著，肉质根重量增加表现在根粗和根长2个方面的增长。

2.3  基于质量性状和数量性状的萝卜种质资源的聚类分析

利用整合的质量性状和数量性状的表型数据，应用类平均法对59份萝卜品种资源进行表型性状的聚类分析。结果（图1）表明，A1类萝卜主要表现为植株高、株幅大，营养生长旺盛，其中81%的品种分布在湖北省的东北方，少数品种分布在北部和南部。

A2类萝卜的株高普遍偏低，株幅普遍偏小，地上部分偏小，其主要生长范围由湖北省中部到东北部，分布范围较广。

B类萝卜植株高大，与A1类较为类似，该类萝卜遍布湖北省边缘城市，极少数分布在中部，可能为外省传入。

3  小结与讨论

本研究选取了湖北省21个县市的59份萝卜种质资源，对萝卜营养生长阶段的19个性状进行了调查和统计分析，明确了种质间各性状的相关性表现，利用聚类分析对各种质进行了分类，为这些萝卜种质资源的创新和利用，以及遗传改良提供了理论依据。但由于表型性状受环境条件影响较大，本研究仅选取了营养生长阶段的部分性状开展研究，因此具有较强的局限性。为了全面深入了解这些萝卜资源，还需要进一步对生殖性状、品质、抗病性进行调查鉴定，另外增加分子水平层面的研究，以便更加全面、准确地对这些萝卜种质资源进行客观评价。

参考文献：

[1] 汪隆植，何启伟.中国萝卜[M].北京：科学技术文献出版社，2005.

[2] 李  宁，姚明华，焦春海，等.亚洲及非洲茄子种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析[J].湖北农业科学，2014，53（23）：5769-5774.

[3] 李国强，李锡香，沈  镝，等.基于形态数据的大白菜核心种质构建方法的研究[J].园艺学报，2008，35（12）：1759-1766.

[4] 孔秋生.萝卜种质资源遗传多样性和亲缘关系的研究[D].武汉：华中农业大学，2003.

[5] 王  夏，孙菲菲，王  强.萝卜种质资源的遗传多样性与聚类分析[J].江西农业学报，2013，25（9）：37-40.

[6] 张素君，李兴河，刘存敬，等.基于表型性状的萝卜资源遗传多样性分析[J].北方園艺，2018，42（8）：14-23.

[7] 李锡香，沈  镝.萝卜种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2008.