宋银行 李 萌 李付军 周陆红 卢国彩
(潍坊市农业科学院 山东潍坊 261071)
大葱(Allium fistulosum L. )是百合科、葱属二年生草本植物, 以叶鞘相互抱合形成的假茎和嫩叶为产品器官,药用兼用。 中国是大葱的原产地之一,栽培历史悠久,种质资源丰富[1]。 但由于其花器官小、结籽率低,杂交育种始终是一个薄弱环节[2],品种单一、更新速度慢等问题亟待解决[3]。
目前我国大葱生产中应用的品种多为地方优良种质资源[4]。 在山东,主栽品种为章丘葱,以“高、大、脆、白、甜”为特质[5]。 近年来,我国也从日本等国家引进了较多的大葱品种[6]。 日本葱具有假茎叶鞘包合紧实、切刀后叶鞘不离散(不脱壳)、肉质致密、纤维少等优良性状, 其引进极大丰富了我国的大葱育种材料。 为了进一步了解章丘葱、日本葱及其杂交后代的表型性状特点, 本研究以71 份大葱资源为试材,对17 个表型性状进行初步比较, 明确不同大葱资源主要农艺性状的差异和综合表现。
试验地位于潍坊市农业科学院寒亭试验场大葱种质资源圃中(119°13′N、36°49′E)。 于2022 年2 月在暖棚中对71 份大葱资源(包括41 份章丘葱、16 份日本葱和14 份章丘葱与日本葱的杂交后代)进行育苗,4 月定植于大田, 定植株行距为3 cm×80 cm,小区面积23.0 cm×4.5 cm,随机区组排列/顺序排列,重复3 次。 于同年11 月20 日收获,其他管理措施按照常规方法进行。
田间农艺性状的调查参照 《葱种质资源描述规范和数据标准》[7]进行。 本试验选取不同大葱资源具有典型特征的5 株混合取样,每个植株分别调查17 个表型性状,包括株高、单株叶数、叶片长、假茎长、假茎粗、单株质量、根鲜重、假茎鲜重、叶片鲜重等9 个性状为定量指标;叶片开展度、叶片直立性、叶色、叶面蜡粉、叶节间紧密度、假茎均匀度、假茎松紧度、假茎辛辣味等8 个性状为定性指标, 通过赋值将定性指标定量化。
利用Microsoft Excel 2010 和SPSS 25.0 进行数据整理和分析。其中,质量性状多样性用Shannon-Wiener多样性指数表示,参照汤翠凤等[8]的方法计算。
H′=-∑Pi×lnPi
式中,Pi表示第i性状类型的分布比例。
通过Shannon-Wiener 多样性指数分析不同大葱资源质量性状多样性,结果显示(表1),3 种大葱资源多样性指数范围分别是0~0.99、0~1.02 和0~0.88,均以叶节间紧密度的多样性指数最大,其次是叶色;其中假茎辛辣味的多样性指数均为0,说明同种大葱资源的假茎辛辣味程度一致, 章丘葱辛辣味轻、微甜,日本葱辛辣味最重、苦辣,生食物口感差,而杂交后代介于两者之间,表现为微辣。 在叶面蜡粉性状表现上,日本葱和杂交后代的多样性指数均为0,均表现为有蜡粉; 而章丘葱的多样性指数也较低,为0.19,多数资源(95.12%)表现为无蜡粉。
表1 不同大葱资源的质量性状多样性及均值的比较
对除假茎辛辣味和叶面蜡粉外的6 个质量性状的均值及标准差进行比较。 不同大葱资源的质量性状(除叶节间紧密度外)差异较大。 在叶片开展度、叶片直立性和假茎松紧度方面, 杂交后代均介于章丘葱和日本葱之间。
对9 个数量性状的均值及标准差进行比较,由图1 可知,不同大葱资源的数量性状差异较大。 在株高方面,3 种不同大葱资源存在显著差异, 其中章丘葱试验群体最高,为106.82 cm;日本葱试验群体最低,为79.11 cm;杂交后代的平均株高为97.21 cm,处于两者之间。单株叶数以杂交后代最多,为5.44 片,与章丘葱试验群体无明显差异, 但显著多于日本葱试验群体。
图1 不同大葱资源数量性状比较
叶片长以章丘葱试验群体最大,为63.80 cm;日本葱试验群体最小,为45.64 cm;杂交后代的平均叶片长为57.97 cm,显著大于日本葱、小于章丘葱。 假茎最长的也是章丘葱试验群体,平均为43.02 cm;其次是杂交后代,为39.24 cm;日本葱试验群体最短,为33.48 cm。 在假茎粗方面,章丘葱和杂交后代试验群体没有显著差异,均在28.00 mm 左右;日本葱假茎最细,为22.18 mm。
在不同大葱资源的产量相关性状方面, 单株质量最高的是杂交后代,为338.75 g;其次为章丘葱试验群体,为331.58 g,与杂交后代无明显差异;但两者均显著高于日本葱试验群体(192.95 g)。 叶重最高的也是杂交后代, 为144.53 g, 与章丘葱试验群体(127.84 g) 无差异, 但显著高于日本葱试验群体(82.68 g)。 在假茎重和根重方面,章丘葱和杂交后代无差异,但均显著高于日本葱试验群体。
大葱育种一直是国内蔬菜育种的薄弱环节,市场上销售的仍旧是一些老品种, 品种更新速度比较慢。 杂交育种是新品种选育的传统方法,而对杂交后代表型性状的综合评价是新品种选育的重要依据。结果表明, 章丘葱和日本葱杂交后代的综合表型性状非常好。 在质量性状方面,杂交后代的假茎松紧度和假茎辛辣味表现中庸, 综合章丘葱辛辣味轻和日本葱假茎紧实的优点。 在数量性状方面,杂交后代在株高、叶片长、假茎长等性状上表现中庸,但在单株叶数、假茎粗、单株质量、叶重等性状上表现突出,比章丘葱、日本葱更有优势。