小豆种质资源鉴定与评价

高运青， 李姝彤， 郑丽珍， 赵 芳， 尚启兵， 徐东旭

(张家口市农业科学院， 河北 张家口 075000)

小豆起源于中国，已有2 000多年的栽培历史，是中国种植的主要食用豆类之一，年种植面积在23.3万hm2左右，主要集中在东北、华北及西北地区[1]。中国是世界上最大的小豆出口国，年出口量达4万～8万t，以天津红小豆、唐山红小豆、东北大红袍、宝清红等最具盛名，产品主要销往日本、韩国、新加坡、马来西亚和欧美诸国，其中日本年进口量在3万t左右，占红豆进口量的95%[2]。小豆经济价值居五谷杂粮之首，故有“金豆”之美称。冀西北地区多丘陵山坡地、退耕还林地，干旱少雨，小豆成了农户的首选作物之一，年种植面积在1万hm2左右。本研究拟对不同来源的23份小豆种质资源，借鉴已有对绿豆资源的评价方法[3-4]，进行田间农艺性状及抗逆性的鉴定与评价，以期筛选出适宜冀西北地区种植的优异品种，同时选择具有优异性状的材料作为亲本用于育种研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

小豆种质资源23份，由国家食用豆产业技术体系各岗位和试验站提供，详见表1。

1.2 试验地概况

试验于2019年5月在张家口市农业科学院坝下试验基地进行。该基地位于河北省张家口市宣化区沙岭子镇，北纬40°41′，东经114°50′，海拔646 m，年平均气温7.0 ℃，年降水量409 mm。试验地土质为沙壤土，基础养分为碱解氮48.9 mg·kg-1，速效磷25.2 mg·kg-1，速效钾82.6 mg·kg-1，pH值为8.32。

1.3 试验设计与测定方法

试验小区面积12 m2(长6 m，宽2 m)，行距40 cm，株距20 cm，随机排列，3次重复。栽培管理同大田。记载各品种的生育期、抗病性及抗倒伏性。收获前，选取每小区中间行的10株进行考种，测定株高、主茎分枝、主茎节数、单株荚数、荚长、单荚粒数、百粒重等。调查标准参见《小豆种质资源描述规范和数据标准》[3]。

1.4 数据分析

运用Excel 2007软件计算各农艺性状的变异，用SPSS 20.0软件进行相关性分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 描述性统计分析

由表2可知，株高的变异系数最大，在32.3～104.3 cm之间，变异系数25.52%；其次是主茎分枝在2.2～5.1个之间，变异系数为23.69%；百粒重在9.8～20.5 g之间，变异系数为21.13%；单株荚数在20.5～40.0个之间，变异系数为18.92%；产量在1 314.0～2 744.6 kg·hm-2之间，变异系数为16.52%；主茎节数和生育日数的变异系数最小。

表2 描述性统计分析

2.2 相关性分析

表3表明，产量与株高呈极显著负相关，与主茎节数呈显著负相关，相关系数分别是0.64和0.41；产量与百粒重显著正相关，相关系数是0.47；株高与主茎分枝和主茎节数达极显著正相关；百粒重与单株荚数和单荚粒数呈极显著负相关，与荚长显著正相关。

表3 各性状相关性分析

2.3 农艺性状及产量分析

由表4可以看出，产量排在前三名的品种有1212-4、0921反-1-4-2-3-1和辽红12814，产量分别为2 744.6 kg·hm-2、2 705.7 kg·hm-2和2 533.5 kg·hm-2；往后依次为白红9号、品红2013-161、0001-17-6-3-1-4-2-1、品红2014-166、THM 2011-28、122-080和吉红12号。

表4 小豆种质的农艺性状及产量

单株荚数较多的品种有白红11号、122-080、白红9号等；百粒重较大的有保红201206-5、0921反-1-4-2-3-1、0001-17-6-3-1-4-2-1、唐红201210-42和吉红12号；从商品性看，0921反-1-4-2-3-1、1212-4和品红2014-166的籽粒颜色鲜艳、光泽度好、大小整齐一致。这些具有优异性状的资源都可作为亲本用于育种研究。

2.4 抗逆性分析

在23份小豆种质资源中，除122-080和白红9号有病毒病外，其余品种未发生病害。在抗倒伏性鉴定中，保红201219-1和渝红豆4号为蔓生品种外，其余品种均为直立型品种。其中，吉红14号、0001-17-6-3-1-4-2-1、保红201206-5、白红12号、122-080、白红9号抗倒伏性强；吉红13号、0921反-1-4-2-3-1、白红11号、唐红201210-42、THM 2011-28、012-25、品红2013-161、冀红352、保红947抗倒伏性中；吉红12号、同1133911、辽红12814、1212-4、渝红豆5号、品红2014-166抗倒伏性弱。

2.5 聚类分析

将23份小豆种质的主要性状数据进行标准化处理，用欧氏距离和离差平方和法进行系统聚类(图1)。在欧氏距离6.47时，23份小豆种质资源分为四类。第一类包括12份材料，其特征是生育日数和株高适中，主茎分枝相对较少，荚长较长，百粒重较高；第二类包括7份材料，其特征是百粒重较低，株高、主茎分枝及单株荚数适中；第三类包括2份材料，其特征是株高较矮，主茎分枝较少，主茎节数少，荚长较短，百粒重较低；第四类包括2份材料，其特征是生育日数较长，株高较高，主茎节数多，产量较低。

图1 系统聚类分析

3 结论与讨论

本研究对23份小豆种质资源的产量及农艺性状进行了描述性统计分析。结果表明，株高和主茎分枝变异系数较大，生育日数变异系数最小。同时进行了聚类分析，在欧氏距离6.47时，23份小豆种质资源分为四类，既有荚长较长，百粒重较高的材料(系统聚类第一类)，百粒重较低的材料(系统聚类第二类)，又有株高较矮，主茎分枝较少，主茎节数少，荚长较短，百粒重较低的材料(系统聚类第三类)，生育日数较长，株高较高，主茎节数多，产量较低的材料(系统聚类第四类)。这些种质资源可作为亲本用于小豆定向育种研究。

相关性分析结果表明，产量与株高极显著负相关，与主茎节数显著负相关，与百粒重显著正相关；株高与主茎分枝和主茎节数达极显著正相关；百粒重与单株荚数和单荚粒数呈极显著负相关，与荚长显著正相关。明确各性状之间以及各性状对产量的影响和制约，对指导小豆育种研究意义重大。

产量排在前十名的品种有1212-4、0921反-1-4-2-3-1、辽红12814、白红9号、品红2013-161、0001-17-6-3-1-4-2-1、品红2014-166、THM 2011-28、122-080和吉红12号。结合抗病性、抗倒伏性及商品性进行综合评价，较好的品种有0921反-1-4-2-3-1、品红2013-161、0001-17-6-3-1-4-2-1、122-080和THM 2011-28，可于生产上进行示范推广。其他几个品种虽然产量高或者商品性好，但由于抗倒伏性弱或者抗病性弱，没有入选，可进一步改良。