谷子重组自交系群体株型和产量性状分析

来源：华北农学报杂志2023年第4期北京时间：

作者：何妙玲, 王智兰, 杜晓芬, 韩康妮, 连世超, 李禹欣, 成锴, 李颜方, 王军

单位：1 山西大学 生命科学学院,山西 太原 030006；2 山西农业大学 谷子研究所,杂粮种质创新与分子育种 山西省重点实验室,杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室,山西 长治 046011

摘要：理想株型可以显著提高作物产量,但谷子中株型性状与产量性状之间的关系还不清楚。旨为谷子株型育种提供理论基础和种质资源,以矮宁黄×晋谷21号杂交自交构建的126个F6重组自杂交系(RIL)群体为材料,在长治、榆次和大同3个生态环境条件下,对10个株型性状(株高、主茎长度、穗长、穗下节长、穗粗、分蘖数、节数、旗叶长、旗叶宽和旗叶面积)和3个产量性状(穗质量、穗粒质量和千粒质量)进行表型鉴定,基于最佳线性无偏估计(BLUE)进行相关性分析、偏相关分析、主成分分析、逐步回归分析和聚类分析。表型变异分析结果表明,双亲的株高和主茎长度在3个生态环境下均呈极显著差异,穗下节长和节数在2个生态环境下呈显著或极显著差异,穗长、穗粗、穗质量、穗粒质量和分蘖数在单一生态环境下呈显著或极显著差异。RIL群体中,株型和产量性状变异丰富,频率分布近似正态分布,13个性状的变异系数为6.86%~31.71%,除榆次的主茎长度外,其他性状在各生态环境下均存在双向超亲分离现象。相关性分析和偏相关性分析结果发现,穗质量、穗粒质量与株高、主茎长度、穗长、穗下节长和节数呈极显著正相关,而与分蘖数呈极显著负相关,穗质量与旗叶长呈显著正相关。主成分分析将13个性状简化为4个主成分,累计贡献率可达93.938%。多元回归分析结果显示,拟合度R2为0.614,主茎长度、穗长、分蘖数是影响穗质量的主要因素。聚类分析将RIL群体划分为7类,其中第Ⅴ类群包括3份材料,产量最高,株高中等,综合性状好,可作为今后谷子株型育种的骨干亲本。

关键词：谷子,重组自交系组自交系,株型,产量性状,相关分析,主成分分析,聚类分析,

基金资助：国家重点研发计划项目(2018YFD1000700); 山西省回国留学人员科研资助项目(HGKY2019101); 山西省农业科学院杂粮分子育种平台专项(YGC2019FZ3); 山西省青年基金项目(20210302124233); 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2022A043)