红小豆品种数量性状对育种遗传改良研究分析

申晓慧 冯鹏 李如来

摘要 [目的]对28个不同生态区红小豆品种数量性状在育种改良中的研究分析。[方法]采用随机区组试验，数理统计方法对主要农艺性状进行了调查研究。并对其中7个数量性状进行了相关分析及主成分分析。[结果]变异系数最大的数量性状为分枝数，变异系数达到34.21%，其次是产量，变异系数为24.65%，最小的为生育期，变异系数为2.54%。相关分析表明，单株荚数与产量呈显著正相关关系。主成分分析结果表明，前3个主成分（单荚粒数因子、生育期因子和产量因子）对变异的累计贡献率达86.68%。[结论]在红小豆育种改良选择中，单株荚数是育种改良中重点选育目标，同时要综合考虑荚粒数均匀，生育时期适合等其他性状。

关键词 红小豆;农艺性状;变异系数;相关分析;主成分分析

中图分类号 X503文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）34-0018-03

红小豆（Vigna angularis （Willd.） Ohwi & Ohashi）又名赤小豆、赤豆、红豆、小豆[1-3]，具有很高的营养价值和药用价值。平均每年在我国种植面积在30万～40万hm 总产量在50万～60万t[4-5]，红小豆适应性较强，具有生育期短、耐旱、耐盐碱、耐瘠薄等较强的抗逆性，适应条件广泛，因此在旱地、沙地以及贫瘠的山坡地等种植较多[6]。此外，红小豆也是倒茬和选择复种常规作物，在我国东北三省部分地区，尤其在黑龙江西部半干旱地区广泛种植，但目前生产上主要存在问题有红小豆品种混杂，品种来源不清，缺少当家主栽品种，优良品种较少，种性退化严重，品种适应性不明确，从而严重影响了红小豆产量及品质的提升[7-8]。

该研究通过对28个红小豆品种在佳木斯地区的适应性进行调查研究。筛选出佳木斯地区红小豆适宜品种，对其株高、分枝数、单株荚数、单荚粒数、百粒重、生育期及产量等主要数量性状进行变异分析、相关分析及主成分分析，明确了红小豆育种改良单株选择数量性状之间的遗传关系，为该地区红小豆育种改良株系筛选与鉴定提供了技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计

28个红小豆材料来自黑龙江省农业科学院佳木斯分院杂粮作物研究所（佳红1号、佳红003）、河北省农林科学院（冀SI0001、冀红12号、冀红9612）、辽宁省农业科学院（辽红1号、辽红4号、辽红8号）、黑龙江省农业科学院育种所（龙小豆2号、龙小豆3号）、吉林省农业科学院（吉红10号、吉红7号、吉红8号、吉红9号）、黑龙江省农垦科学院（龙垦红、龙垦红2号）和佳木斯大学杂粮研究室（农安红、农垦红、品红、日本红、天津红、小丰2号、珍珠红、中红7号、TMSD006、宝清红、大红袍、红丰8号）

1.2 试验方法

2017年 5月15日播种，随机区组设计，3次重复，小区面积17.5 m 株距 15 cm，垄距70 cm，小区留苗170 株。收获时，每小区除去边株，随机选取10株进行田间及室内考种，调查的主要性状有株高、分枝数、单株荚数、单荚粒数、荚色、籽粒色泽、百粒重、生育期和產量。

1.3 统计分析方法 利用DPS 7.05数据处理系统对28个红小豆的主要农艺性状分别进行遗传变异、相关性和主成分分析[9]。

2 结果与分析

2.1 不同红小豆品种2017年在佳木斯地区主要产量性状表现 从表1可以看出，红小豆品种在不同地区及同一地区不同品种间株高、分支数、单株荚数、粒数、产量等均存在显著差异，各品种间的荚色及籽粒深浅也各不相同。其中，佳木斯地区产量最好品种为佳红1号、珍珠红和大粒品种农安红。从表1还可以看出，不同品种红小豆在佳木斯地区各性状的平均值和变异系数之间存在显著差异。其中，分枝数的变异系数最大为34.21%，变异幅度为2.1～4.9个/株，平均值达到3.6个/株。佳红003分枝数最多，平均达到4.9个/株。其次是单株产量，其变异系数为24.65%，变异幅度为1 158.45～2 324.85 kg/hm 产量最高的为佳红003，平均产量达到2 324.85 kg/hm2。百粒重的变异系数为18.01%，变异幅度为9.07～19.97 g，红丰8号百粒重最大，日本红最小。不同红小豆品种在佳木斯地区株高差异显著，吉红9号株高达到105 cm，最矮的为农垦红，仅62 cm。生育期变异系数最小，为2.54%，变异范围为88～112 d。

综上所述，红小豆品种各性状变异系数由大到小依次为分枝数、产量、百粒重、单株荚数、株高、单荚粒数、生育期。分枝数、单株产量、百粒重和单株荚数具有较大的变异系数，说明红小豆的这些农艺性状具有很大的选择潜力，在育种应用中可以进一步提升改良，从中选育出有利单株。

2.2 不同品种红小豆主要农艺性状之间的相关关系

从表2可以看出，对所选28个红小豆品种的7个主要数量性状间的相互关系进行分析。结果表明，株高与单株荚数呈显著负相关，相关系数为-0.601 2;株高与生育期呈极显著正相关，相关系数为0.687 2;单株荚数与产量呈显著正相关，相关系数为0.601 2。这说明红小豆产量因素的主要影响因子为单株荚数，在育种选择中单株荚数应作为首要性状选择依据，这与灰色关联分析所得的结论一致[10]。

2.3 不同红小豆品种数量性状主成分分析 试验对红小豆7个主要农艺数量性状进行了主成分综合分析。从表3可以看出，根据累积贡献率≥85%的标准，前3个主成分的累积贡献率达86.68%，说明表3的主成分分析结果可以概括出红小豆主要数量性状信息量。

第1主成分特征值为4.668  其贡献率达到46.68%，主成分分析结果显示分枝数、单荚粒数和百粒重的特征向量值偏高，因此可以把这个主成分称为荚粒数因子。而单株荚数的特征向量值为负数，说明在红小豆育种遗传改良选择中，要兼顾单荚粒数和单株荚数综合考虑，有利于优良品种的选择。

第2主成分的特征值为2.868 9，贡献率为28.69%，该成分分析中以生育期因子的特征向量为最高，其特征值为0.485 8，可以把这个主成分称为生育期因子。其次为百粒重，特征向量值为0.255 8，说明生育期较长的品种百粒重也较高，但是产量的特征向量为负的最大值，说明红小豆生育期较长的品种，产量可能会相应下降，所以在高产优质红小豆品种改良中，要选择生育时期适中的品系为最佳。

第3主成分的特征值为1.130 5，贡献率为11.31%，单株荚数特征向量值为最大，特征值0.489  其次为产量，特征值为0.417 3，可以把该主成分称为产量因子。单荚粒数的特征向量值为负数但最高，说明红小豆变异品系选择中单纯追求单株荚数可能引起单荚粒数的降低，但对产量影响不明显。

3 结论

该试验选用了28个不同生态区红小豆品种，对数量性状变异分析结果表明分枝数、百粒重、单株荚数、产量具有较大的变异系数，在红小豆育种改良选择中可以以这些性状为主要选择性状特征，有利于筛选到优良株系。红小豆数量性状相关分析研究结果显示，单株荚数与产量呈正相关，株高与生育时期呈正相关;主成分分析结果表明，荚粒数因子贡献率最高，其次为生育期因子，最后为产量因子。这3个主成分对变异的累积贡献率高达86.68%。因此，在红小豆育种遗传改良选择中，首先要注重考虑单株荚数较多、单株粒数均匀、生育期适当株系，同时兼顾其他性状，这样才能选育出产量高的红小豆新品种。

参考文献

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