冯翠 衣政伟 杜静
摘要:引进国内大蒜种质资源21份,观察其在江苏泰州地区的种植表现,调查各生育期时间及不同生育期植株生长动态,分析不同资源的变异系数、农艺性状之间的差异性和相关性。结果表明,大蒜具有丰富的遗传多样性,主要农艺性状间相关性较强,且存在一定的差异性,大蒜越冬前后植株各部分生长速率有一定差异。供试资源中,皖蒜、嘉祥、苍山红皮、苍山糙蒜可作为早熟、优质蒜品种在泰州地区推广种植;DY2综合表现较差,不适宜泰州地区生长。
关键词:大蒜;种质资源;农艺性状;鉴定;相关性;差异性
大蒜(garlic),半年生草本植物,百合科葱属,以鳞茎、花茎和嫩叶作为食用器官。大蒜在我国已有2 000多年栽培历史,品种资源丰富,是我国人民餐桌上重要的蔬菜和调味品,同时具有良好的医疗保健作用[1-4]。大蒜种植范围广,产区主要集中在山东、江苏、湖北、陕西、河南等地区,各具特色。但因长期无性繁殖和不同地区间引种,导致生产上用种混杂,品种更新慢、品种退化,使得大蒜栽培、育种工作难度增加,限制了大蒜产量和品质的提高[5]。因此,本研究引进不同大蒜资源,通过生育期、农艺性状、产量等鉴定,以期筛选适合当地种植的优质丰产大蒜品种,为当地大蒜品种的选栽提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为江苏省农业科学院泰州农科所引进、保存的21份大蒜资源,详见表1。
1.2 试验方法
试验在江苏省农业科学院泰州农科所试验田进行,壤土,前茬玉米,排灌条件良好。播种前整地、施有机肥,起垄覆黑膜。于2016年9月28日播种,株行距20 cm×20 cm左右,采用随机区组排列,每个品种种植面积6 m2。田间管理按常规方法进行[6]。调查性状有:株高X1(cm)、绿叶数X2(张)、假茎高X3(cm)、假茎粗X4(mm)、单苔长X5(cm)、单苔粗 X6(mm)、单苔质量X7(g)、鳞茎横径X8(mm)、鳞茎纵茎 X9(mm)、鳞茎干质量X10(g)、蒜头小区产量X15(kg)。每个品种随机取10株,取平均值作为该小区实测值[7]。出苗时间:从播种到出苗期之间的天数;返青时间:从播种到返青期之间的天数;生育期:从出苗到蒜头采收期之间的天数。
1.3 数据分析与处理
采用Excel 2003和DPS软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 大蒜资源性状变异分析
从21份不同大蒜资源的变异幅度和变异系数(表2)来看,大蒜品种间主要农艺性状变异丰富,其中以假茎高变异系数最大,达31.86%,变异幅度为3.55~12.33 cm,平均值为8.03 cm;其次,假茎粗变异系数较大,达30.08%,变异幅度为8.00~25.70 cm;鳞茎横径变异系数较小,为8.25%,平均值为44.50 cm。表明大蒜资源主要农艺性状均存在一定的变异。
2.2 大蒜资源主要农艺性状差异性比较
对比21份不同大蒜资源的主要农艺性状(表3)可知,不同资源间单苔长、单苔粗、单苔质量、鳞茎纵径、鳞茎横径、鳞茎干质量等均呈显著差异,21份材料平均单苔质量为 19.34 g,鳞茎干质量为33.62 g,小区产量为8.40 kg。整体来看,苍山红皮(V20)单苔质量最大(26.10 g),鳞茎干质量最大(40.50 g),蒜头小区产量最高(10.13 kg),产量比平均值高21%;其次嘉祥单苔质量为25.80 g,蒜头小区产量为 9.83 kg;SDCY-1(V12)单苔质量最小(14.90 g),鳞茎干质量最小(21.20 g),蒜头小区产量也最小(5.30 kg),产量比平均值低37%。说明不同大蒜资源蒜薹、蒜头的产量构成存在明显差异。
2.3 大蒜资源主要农艺性状间相关性分析
由表4看出,不同大蒜资源各性状之间的直接相关性较强。株高(X1)与假茎高(X3)、蒜头干质量(X10)呈极显著正相关;鳞茎横径(X8)、鳞茎纵茎(X9)与鳞茎干质量(X10)呈极显著正相关;鳞茎产量与株高、假茎高、单苔质量、鳞茎横径、鳞茎纵茎呈极显著正相关;绿叶数(X2)与单苔长(X5)、单苔质量(X7)、鳞茎宽(X9)呈不显著负相关。从参试资源小区产量与其他农艺性状的相关性可以看出,多个农艺性状都会影响鳞茎产量,通过对这些性状的直接选择,对大蒜鳞茎产量将有所改变。
2.4 不同大蒜资源生育期比较
从表5和图1看出,皖蒜(V21)出苗时间最短,仅为6 d,嘉祥(V13)、苍山红皮(V20)、苍山糙蒜(V19)、枣笨蒜(V17)较其出苗晚1~2 d,SDCY-1(V12)、山西紫(V15)出苗时间最长,达18 d;从返青期来看,皖蒜(V21)返青最快,其次是嘉祥(V13)、枣蒜(V14)、枣四六瓣(V16)、枣笨蒜(V17)、苍山糙蒜(V19)、苍山红皮(V20)为142 d,SDCY-1(V12)返青期最长,为167 d;山西紫(V15)生育期最短,为 198 d,苍山白蒜(V18)、枣四六瓣(V16)、枣蒜(V14),为205~207 d,而DY2(V11)生育期最长,为230 d。综合来看,山西紫(V15)生育期最短,播种到返青时间也相对较短,可作为早熟蒜品种引进。
2.5 大蒜资源不同生育期植株生长动态
由表6至表9可看出,大蒜植株萌发后至越冬前,叶片数达到3~8张,对比来看,SDCY-1(V12)生长较弱。进入越冬期后叶片数有所下降,是由于大蒜在越冬期较寒冷的时期出现植株萎蔫叶片枯萎所致。返青期后植株生长较快,株高、假茎高、叶片生长速度明显,其中昌邑四六瓣(V16)株高长势最旺,其次是苍山1(V18);苍山1(V18)返青后生长速度最快;皖蒜(V21)当地假茎高长得最快。假茎粗经过前期明显增长后现苔期变化不明显,而株高、假茎高、绿叶数仍呈现增长状态,但生长速率小于前期。有相关研究表明,株高、假莖粗等农艺性状能影响大蒜蒜薹和鳞茎的产量[8]。综合来看,皖蒜(V21)、嘉祥(V13)、苍山1(V18)、山西紫(V15)植株长势明显优于其他品种,而HBS1(V1)、CDCY-1(V12)、DY1(V7)在株高、假茎高、绿叶数上比其他品种较小,长势弱。
3 讨论与结论
不同种质资源间主要农艺性状变异显著不同[9]。对21份供试大蒜的主要农艺性状变异分析,结果显示,不同材料间主要农艺性状变异系数为8.25%~31.86%,表明了大蒜虽然是无性繁殖,但仍具有丰富的遗传多样性。分析性状间的相关性发现,不同大蒜资源各性状之间的直接相关性较强,多个农艺性状都会影响鳞茎产量。株高(X1)与假茎高(X3)、蒜头干质量(X10)呈极显著正相关;鳞茎横径(X8)、鳞茎纵茎(X9)与鳞茎干质量(X10)呈极显著正相关;鳞茎产量与单苔质量、鳞茎横径、鳞茎纵茎呈极显著正相关;绿叶数(X2)与单苔长(X5)、单苔质量(X7)、鳞茎宽(X9)呈不显著负相关,这与王薇薇等研究结果[10]不一致,下一步有待于继续考究。观察供试大蒜间生育期生长动态得出,大蒜植株萌发后至越冬前,叶片数达到3~8张,进入越冬期后叶片数有所下降,返青期后植株生长较快,株高、假茎高、叶片生长速度明显,假茎粗经过前期明显增长后现苔期变化不明显,而株高、假茎高、绿叶数仍呈现增长状态,但生长速率小于前期。综合各性状的表现结果来看,皖蒜(V21)返青快、蒜头产量高,可作为头用早熟型大蒜品种引进,苍山糙蒜(V19)生育期较短、植株长势旺盛、蒜苔产量高,可作为苔用蒜品种引进。苍山红皮(V20)生育期较短,单苔质量和鳞茎质量均较高,建议作为早熟头苔兼用品种引进。而HBS1(V1)、金乡白皮(V2)、DY1(V11)综合表现一般,明年可继续观察。DY2综合表现较差,不适宜江苏泰州地区生长。
参考文献:
[1]官正学,王建立,张学予. 我国大蒜资源及其开发利用研究[J]. 自然资源,1994(5):54-59.
[2]韩 曙,丁玉梅,王世华,等. 18份大蒜种质资源遗传多样性的RAPD分析[J]. 云南农业大学学报,2010,25(1):84-89.
[3]Najjaa H,Fattouch S,Ammar E,et al. Allium species,ancient health food for the future?[M]// Scientific,health and social aspects of the food industry.Croatia:InTech,2012:343-354.
[4]Leonti M. The future is written:impact of scripts on the cognition,selection,knowledge and transmission of medicinal plant use and its implications for ethnobotany and ethnopharmacology[J]. Journal of Ethnopharmacology,2011,134(3):542-555.
[5]张 芬. 大蒜种质资源的形态学评价、愈伤诱导再生和原生质体培养[D]. 杭州:浙江大学,2008.
[6]陆帼一,程智慧. 大蒜高产栽培[M]. 2版.北京:金盾出版社,2009.
[7]李锡香,朱德蔚. 大蒜种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京:中国农业出版社,2006.
[8]孔素萍,孙敬强,吴 雄,等. 大蒜主要农艺性状变异特征及其与产量相关构成分析[J]. 中国农业科学,2015,48(6):1240-1248.
[9]罗莉斯,李德文,王少铭,等. 32份贵州大蒜资源农艺性状的聚类分析与评价[J]. 贵州农业科学,2015,43(10):8-10,15.
[10]王薇薇,郭 军,梅 燚,等. 大蒜种质资源的综合评价与聚类分析[J]. 江苏农业学报,2017,33(2):397-403.葉尔兰·对山别克,早热古丽·热合曼,艾比布拉·伊马木. 苜蓿间套种对库尔勒香梨果园土壤养分的影响[J]. 江苏农业科学,2019,47(6):123-126.