高油酸花生“0317”组合亲本评价及育成品种分析

摘要：为合理利用种质资源并配置高油酸组合，以“0317”组合双亲及其育成的16个花生品种为评价材料，对双亲的差异性进行分析，对育成品种相关农艺性状、品质性状等进行综合评价。亲本差异分析结果表明，“0317”组合父母本不但具有远缘优势，株型、株高、分枝数、果型、果大小、亚油酸含量、油酸含量等也存在明显差异；该组合育成并通过国家登记或省级审定的花生品种16个，培创新品系84个，该数量体现了双亲较强的配合力和遗传力。育成品种主要性状变异分析结果显示，变异系数在20%以上的性状有4个，10%以上的性状有10个，遗传变异丰富，变异系数最大的是亚油酸含量，为86.09%，变异系数最小的是出仁率，为2.98%。相关性分析结果表明，荚果产量构成的主要农艺因素是百仁重、百果重；生育期与百果重、百仁重、蛋白质含量，主茎高与侧枝长，总分枝与结果枝数，百果重与百仁重呈极显著正相关关系。主成分分析将14个性状提取为4个主成分，累计贡献率达89.109%。根据主成分分析结果筛选出来11个性状进行层次聚类，16个品种共聚为4个类群，第Ⅰ类由6个大果高产花生品种组成，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群品种均为高油酸花生品种，但又依据荚果、籽仁大小及植株高度等划分为不同类群。综上所述，本研究可为优异亲本资源筛选、高油酸花生育种提供理论参考。

关键词：“0317”组合；高油酸花生；亲本评价；综合分析

中图分类号：S565.203 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）18-0098-07

收稿日期：2023-09-22

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-13）；河南省重大科技专项（编号：201300111000）；开封市重点研发专项（编号：22ZDYF008）。

作者简介：邓 丽（1981—），女，河南开封人，硕士，副研究员，主要从事花生遗传育种研究。E-mail：dengli_1225@sina.com。

通信作者：任 丽，研究员，主要从事花生栽培育种研究。E-mail：renli120@sina.com。

花生（Arachis hypogaea L.）是我国重要的油料作物和经济作物，素有“长生果”的美誉，其制品种类琳琅满目，风味独特，营养价值高，深受消费者喜爱^［1-4］。国家统计局数据显示，2021年我国花生播种面积480.53万hm²，总产1 830.78万t，分别占全国油料作物总面积和总产的36.68%、50.67%，花生产业的稳健发展在保障我国油料供给中起着关键的作用。油酸作为花生品质的主要组成成分，其含量对花生及其制品的化学稳定性、营养价值具有重要影响，油酸含量越高，花生及其制品的氧化稳定性越强，货架期越长，并且富含油酸的膳食结构对血脂具有一定的调节功能^［5-6］。目前，国内花生育种工作者已将高油酸花生新品种培育作为主要的研究方向。

通过杂交，双亲的基因可得到重新组合，进而育成丰富的品种类型。我国的花生育种以杂交育种为主，该方式育成品种占目前推广品种的90%以上^［7］。杂交育种也是高油酸花生育种的主要方式，截至2021年底，我国育成高油酸花生品种207个，杂交方式育种品种占比最多，达到93.72%^［8］。杂交育种中，双亲的血缘关系远、生态类型及生理特性等差异大，双亲间相对性状的优缺点能较好地实现互补，育成优良新品种的概率大。因此，亲本的选择、组合的合理配置是培育综合性状优良新品种的关键。

为详细了解我国高油酸花生品种亲本及组合情况，笔者进行了相关统计。截至2021年底，“开农30×开选016” “06-I8B4×CTWE”2个组合育成的高油酸花生品种数量最多，均为10个。“开农30×开选016”组合亲本来源均为开封市农林科学研究院，这个组合也由该单位配置，其内部组合命名为“0317”。目前，关于高油酸花生组合特别是优势组合的研究尚属空白。本研究首次对组合“开农30×开选016”（“0317”）的双亲及衍生品种性状进行数据整理，旨在对该组合进行综合分析与评价，为高油酸花生组合配置提供理论依据。

1 数据来源与数据处理

1.1 数据来源

本研究中花生品种各性状数据的来源途径为农业农村部种业管理司品种登记查询、开封市农林科学研究院花生资源库。

1.2 数据处理

利用Excel 2019进行各性状数据整理；利用Origin 2022软件中的CorrelationPlot包进行相关性热图分析，Heat Map with Dendrogram包进行层次聚类分析，并用圆形树状图绘制极坐标热图；利用SPSS 26.0软件进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 “0317”组合双亲来源及差异分析

2.1.1 亲本来源

“0317”组合母本开农30是开封市农林科学研究院培育的大果高产花生品种，于2001年分别通过河南省农作物品种审定委员会和北京市农作物品种审定委员会审定，2002年通过国家农作物品种审定委员会审定。该品种具有高产、抗病、高出仁率、荚果整齐等优点，是生产上不可多得的高出米率大果型花生品种^［9］。父本开选016是开封市农林科学研究院通过对外引材料AT1-1诱变得到的小果高油酸种质材料，该材料已被国内众多科研单位用作高油酸花生育种亲本材料，国内各科研单位利用其作亲本材料时曾将其命名为开选01-6、KX01-6、开农选01-6、K01-6等^［10-11］，该种质材料具有高油酸、高配合力、抗病性强等优点，目前已经成为我国高油酸花生育种的主要骨干亲本材料之一。从双亲的来源可以看出，开农30来源于国内育种单位，是生产上大面积推广种植的品种，开选016由国内育种单位通过对美国引进种质材料诱变而来，具有国外的遗传背景。

2.1.2 双亲性状差异分析

本研究主要对“0317”组合双亲的12个性状进行比较。12个性状分别为生育期、主茎高、侧枝长、总分枝数、百果重、百仁重、脂肪含量、蛋白质含量、油酸含量、亚油酸含量、株型、果形。从品种类型分析，2个亲本的株型和果型属于2个完全不同的类型，开农30为直立型花生品种，也是我国目前生产上主要的品种类型，开选016为半蔓型花生品种；从果型上来看，开农30属于大果普通形，籽仁为椭圆形，开选016属于小果茧形，籽仁大多数为桃形。对2个亲本的农艺性状进行分析可知，差别最小的是脂肪含量，差别最大的是亚油酸含量，主茎高、侧枝长、总分枝数、百果重、百仁重、油酸含量等性状也存在明显的差异（图1）。

2.2 “0317”组合育成品种、品系概况

“0317”组合配置后，按照系谱法进行品种选育，亲本遗传力强，育成品种数量较多，类型丰富。查阅原始资料，该组合共育成并通过国家登记或省级审定的花生品种16个（表1），品系84个（表2）。根据我国目前花生生产种植习惯，育成单位在育种过程中淘汰了株型为蔓生或半蔓生型单株，最后育成的品种或株系均为直立型。选择过程中，如不淘汰蔓生或半蔓生型单株，最后育成的品种应该更多。配置本组合的育种目标主要是选育高油酸花生品种，所以通过国家登记或省级审定的16个品种中，高油酸花生品种占比较大，共10个，同时高油酸高脂肪的品种2个。从育成品种和品系的果型来看，大、中、小果型均有，类型丰富。

2.3 “0317”组合育成品种性状分析

2.3.1 主要性状变异分析

集中性和离散性是统计分析中表示变量分布的基本特征，集中性用平均数表示，是变量在趋势上有向某一中心点聚集的特性，离散性用变异系数来表示，代表变量又有着离散变异的特性^［12］。本研究为明确“0317”育成花生品种主要农艺性状变异情况，对以下14个农艺、品质等性状进行了变异系数分析，14个性状分别为生育期（X₁，d）、主茎高（X₂，cm）、侧枝长（X₃，cm）、总分枝数（X₄，个）、结果枝数（X₅，个）、百果重（X₆，g）、百仁重（X₇，g）、出仁率（X₈，%）、脂肪含量（X₉，%）、蛋白质含量（X₁₀，%）、油酸含量（X₁₁，%）、亚油酸含量（X₁₂，%）、荚果产量（X₁₃，kg/667 m²）、籽仁产量（X₁₄，kg/667 m²）。变异分析结果（表3）显示，14个性状的变异系数从高到低排列顺序为亚油酸含量>油酸含量>百仁重>百果重>总分枝数>主茎高>侧枝长>蛋白质含量>籽仁产量>结果枝数>荚果产量>脂肪含量>生育期>出仁率，分别为86.09%、25.04%、22.28%、21.70%、14.89%、12.34%、11.42%、11.06%、10.59%、10.33%、9.99%、4.49%、4.08%、2.98%。将变异系数＞10%定义为性状间的差异较大^［13］。本研究分析的14个性状变异系数＞10%的有10个，变异系数＞20%的有4个，整体而言变异幅度较大，也说明“0317”组合育成的品种类型比较丰富，在亚油酸含量、油酸含量、百仁重、百果重、总分枝数、主茎高、侧枝长、蛋白质含量、籽仁产量、结果枝数等方面有丰富的遗传变异。从单个性状来说，变异系数较小的为出仁率、生育期、脂肪含量，说明这3个性状相对稳定，受环境因素影响小；变异系数20%以上的性状有亚油酸含量、油酸含量、百仁重、百果重，说明“0317”组合育成品种高油酸类型和普通油酸类型均有，且荚果大中小不同；荚果产量均超过300 kg/667 m²，产量最高的品种为开农69，其荚果产量达408.72 kg/667 m²，可见“0317”组合育成的花生品种无论油酸含量高低，产量均较高。

2.3.2 主要性状相关性分析

主要性状相关性分析结果（表4）显示，生育期与百果重（P=0.763^***）、百仁重 （P=0.703^**）、蛋白质含量（P=0.541^**），主茎高与侧枝长（P=0.956^***），总分枝数与结果枝数（P=0.768^***），百果重与百仁重（P=0.977^***）、亚油酸含量（P=0.756^***），百仁重与亚油酸含量（P=0.808^***），亚油酸含量与荚果产量（P=0.674^**）、籽仁产量（P=0.649^**），荚果产量与籽仁产量（P=0.952^***）均呈极显著正相关关系。总分枝数与百果重（P=-0.701^**）、百仁重（P=-0.64^**），结果枝数与百果重（P=-0.648^**）、荚果产量（P=-0.639^**），百果重与油酸含量（P=-0.756^***），百仁重与油酸含量（P=-0.811^***），油酸含量与亚油酸含量（P=-0.999^***）、荚果产量（P=-0.671^**）、籽仁产量（P=-0.649^**）均呈极显著负相关关系。

利用热图进行数据分析是常见的可视化手段。本研究为使相关性分析结果更加直观、明显，绘制热图表示所要分析性状间的相关性（图2）。图中红色代表正相关，蓝色代表负相关，颜色越深代表其相关性越强。除了颜色外，左下格用星号表示相关显著性，右上格用数字表示其相关系数。通过热图的绘制，性状间的正负相关及其相关程度一清二楚。

2.3.3 主成分分析

主成分分析的主要目的是通过降维的思路，把多个性状或者指标转化为几个少数的综合指标^［14-16］，其可有效地对相对独立又有一定关联的性状进行分析。在利用SPSS 26.0进行主成分分析过程中，通常将累计方差贡献率＞85%或特征值≥1的主成分定义为具有一定的代表性。本研究采用SPSS 26.0软件对16个“0317”组合育成品种的14个性状进行主成分分析。分析结果（表5）显示，前4个主成分的特征值分别为6.307、2.778、2.078、1.313，累计方差贡献率达89.109%，说明本次分析的14个性状的大部分信息可由前4个主成分概括。

第1主成分的特征值为6.307，方差贡献率为45.051%，占比最大，其主要由百果重、百仁重、亚油酸含量、生育期、荚果产量、籽仁产量等性状共同影响，其中百果重、百仁重的正向载荷最大，百果重、百仁重性状可表示花生荚果和籽仁的大小，且这2个性状是呈显著性正相关，荚果产量、籽仁产量均属于产量性状，所以，主成分1可反映出花生的果实大小、亚油酸含量、产量及生育期等。主成分2由蛋白质含量、主茎高、侧枝长等性状共同影响，反映了花生的蛋白质含量和植株的高度。主成分3由主茎高、侧枝长、荚果产量、籽仁产量等性状共同影响。

主成分4由总分枝数、结果枝数、亚油酸含量等共同影响（表6）。

2.3.4 聚类分析

根据农艺性状的相关性分析和主成分分析结果，筛选出了生育期、主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、亚油酸含量、蛋白质含量、荚果产量、籽仁产量等11个性状进行层次聚类分析。由图3可知，16个品种被聚为4个类群，第Ⅰ类群有开农56（G1）、开农172（G6）、开农69（G7）、开农70（G8）、开农0316（G12）、秋乐花177（G16）6个品种，该类品种特性为大果型高产品种，百仁重均在80 g以上；第Ⅱ类群有1个品种开农58（G2），该品种亚油酸含量低，油酸含量高，植株较高，属于中果型高油酸花生品种类型；第Ⅲ类群有开农61（G3）、开农176（G4）、开农1715（G5）、开农71（G9）、开农1760（G10）、开农1768（G11）6个品种，此类品种亚油酸含量低，油酸含量高；第Ⅳ类群有开农306（G13）、济花3号（G14）、郑农花23号（G15）3个品种，此类品种亚油酸含量低，总分枝偏多，百仁重较小。

3 讨论与结论

好的组合是育种成功的关键，双亲的特性及其配合力是育种过程中首要考虑的因素。“0317”组合是由开封市农林科学研究院把握市场脉搏，根据血缘远缘、性状互补的原则配置而成。该组合培育出新品系84个，育成并通过国家鉴定、省级审定花生品种16个，其中高油酸花生品种10个（油酸含量≥75%）、大果型品种8个（百仁重≥80 g）。无论从品质、荚果还是籽仁特性等都可以看出育成品种的类型丰富，也充分体现了双亲的遗传力强、配合力强的特性及组合的远缘优势。

花生的各农艺、品质等性状除了受到自身遗传因素外，还受到外界生态环境条件的影响，是复杂的数量性状，利用单一的指标或者评价方法很难精准地作出评价^［17］。本研究利用变异分析、相关性分析、主成分聚类分析等方法对“0317”组合育成的16个花生品种进行了综合评价。变异分析结果显示，变异系数最高的是亚油酸含量，其次为油酸含量、百仁重、百果重，说明针对亚油酸含量或油酸含量、荚果大小的改良空间很大。变异系数在20%以上的性状有4个，10%以上的性状有10个，这也说明该组合育成品种具有丰富的遗传变异。

相关性分析发现，荚果产量构成的主要农艺因素是百仁重、百果重；结果枝数与荚果产量呈极显著负相关关系，说明花生品种不是结果枝数越多越好。各农艺性状间，生育期与百果重、百仁重，主茎高与侧枝长，总分枝数与结果枝数，百果重与百仁重等呈极显著正相关关系。百果重与总分枝数、结果枝数呈极显著负相关关系，说明该组合育成的大果型花生品种的分枝数较少，小果型花生品种的分枝数较多。

主成分分析中，将14个性状提取为4个主成分，累计方差贡献率达89.109%，说明这4个主成分可代表其89.109%的信息。第1主成分占比较大，方差贡献率高达45.051%。根据主成分分析结果，筛选出生育期、主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、百果重、百仁重、亚油酸含量、蛋白质含量、荚果产量、籽仁产量等11个性状进行层次聚类分析，16个品种共聚为4个类群，第Ⅰ类群由6个大果高产花生品种组成，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群品种均为高油酸花生品种，但又依据荚果、籽仁大小、植株高度等不同划分为不同类群。

以上分析结果表明，“0317”组合是国内高油酸花生育种的优势组合，育成品种类型丰富、产量高。对“0317”组合双亲及育成品种的综合分析可有效地简化指标并科学合理地评价相关品种和性状，为筛选优异亲本资源、合理配置高油酸花生组合提供理论参考。

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