耿廣東 張素勤 盛霞
(貴州大學農學院,貴州貴陽,550025)
辣椒種質資源主要表型性狀的聚類分析
耿廣東 張素勤 盛霞
(貴州大學農學院,貴州貴陽,550025)
通過對92份辣椒材料表型性狀進行聚類分析,結果表明,92份辣椒種質間的距離系數(shù)分布在1.25~33.37之間,在14的距離系數(shù)處,可將92份辣椒材料分為七大類群,將一些來源相同或相近的地方材料聚在一起,其辣椒多樣性分布和種質來源地具有一致性。
辣椒 表型 聚類分析
國內外對辣椒遺傳育種都非常重視,并選育了一大批優(yōu)良品種,在生產(chǎn)上發(fā)揮著重要作用[1~2]。對雜交親本作出客觀綜合評價,是辣椒雜交育種的重要問題。以往辣椒育種工作者多根據(jù)表現(xiàn)型和地理差異進行選配雜交親本,難免存在一些盲目性。應用多元統(tǒng)計分析[3],對辣椒自交系進行聚類分析,可為雜交育種合理選配親本提供理論依據(jù)。因此,為了提高親本的選擇效率,提高選育辣椒新品種進程中的預見性和可靠性,本試驗對92份辣椒材料的主要農藝性狀進行聚類分析,以期了解辣椒種質的多樣性分布和親緣關系,為辣椒優(yōu)良新品種的選育提供依據(jù)。
1.1 試驗材料
試材為貴州大學農學院園藝系從我國不同地區(qū)收集以及自己培育的具有代表性的92份純合辣椒材料,分別用1,2,3,…,91,92表示。
1.2 試驗方法
試驗在貴州大學農學院蔬菜試驗基地和實驗室進行。試驗材料于2007年4月25日播種,6月 13日定植。整個生育期采用常規(guī)管理。在辣椒結果中期,分別調查統(tǒng)計每一辣椒品種(系)的果形、果實表面狀況、果實朝向、分枝狀況、果身狀況、葉色、株型、側芽個數(shù)、主莖直徑、葉片縱橫比、果皮厚度、單果質量、株高、白粉病病情指數(shù)(參考談龍波等[4]的標準)等。試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復,每品種(系)隨機調查10株。
2.1 表型性狀的聚類分析
由于各個性狀所使用的單位不同,故要對其進行無量綱化,這里采用數(shù)據(jù)標準差標準化變換。對辣椒14個性狀指標進行標準化處理后,確定品種間的歐氏距離,聚類結果可用樹狀圖1表示,圖中橫坐標表示各類間的聚類水平,縱坐標表示供試辣椒材料代號,樣品連線的高度等于兩類合并時的距離。92份辣椒種質間的距離系數(shù)分布在1.25~33.37之間,在14的距離系數(shù)處,92個辣椒材料被分為七大類群。第I類包括材料1,67,84,2,85,19,3,4,6,73,7,65和 23;第Ⅱ類包括材料 9,74,78,88,45,68,90,21,24,22,53,89,71和91;第Ⅲ類包括材料8,34,30,87,31,29,55,61,33,36,46,35,54,63,82,37,59和60;第Ⅳ類包括材料39,48,42,40,52,41,51,57,44,66,47和 56;第Ⅴ類包括材料 5,58,72,43,86,11,13,62,69,75,49,50和64;第Ⅵ類包括品種(系)較少,只有3種,分別是28,70和77;第Ⅶ類包括 10,16,80,81,25,92,12,27,32,14,15,76,20,26,17,18,38,79和83。
圖1 92份辣椒材料的聚類圖
2.2 辣椒表型性狀在各類群中的比例
選擇果形、果實表面狀況、果實朝向、分枝狀況、果身狀況、葉色、株型7個性狀作為系統(tǒng)聚類的指標,每一類群中各種表型在該類群中所占比例見表1。由表1可以看出,第Ⅰ類辣椒為雙叉狀分枝,絕大部分果身是彎曲的。第Ⅱ類辣椒都為長棱柱形,果實表面皺褶,絕大部分果實朝下生長。第Ⅲ類辣椒株型緊湊,絕大部分果實為圓柱形,且果身彎曲。第Ⅳ類辣椒果身都呈螺旋狀,絕大部分辣椒植株呈三叉分枝,果實向下生長。第Ⅴ類辣椒株型疏散,果實全都向下生長,絕大部分辣椒果實表面光滑。第Ⅵ類辣椒果實均向下生長。第Ⅶ類辣椒果實為光滑的圓柱形,絕大部分果實是直的,大部分株型緊湊。
從辣椒種質的來源地來看,一些地理分布相近的辣椒種質被聚在了一起,這是長期人為選擇和辣椒對自然生態(tài)環(huán)境條件相適應的結果。
種質資源收集后,整理、歸類和評價是一項復雜而繁瑣的工作。在整理過程中,由于每一性狀的作用不同,如何合理的確定某一性狀的重要性,傳統(tǒng)方法主要是憑人們的經(jīng)驗和綜合判斷能力來決定,因此往往帶有很大的主觀性。在聚類分析中,每個性狀的作用是相等的,以此作出品種之間性狀的定量比較,可以避免人為的主觀影響[5]。資源的整理,傳統(tǒng)的歸類方法是按來源或熟性等性狀分類,系統(tǒng)聚類則綜合考慮各種因素的影響,既與傳統(tǒng)的分類相吻合,又充分體現(xiàn)了各種傳統(tǒng)分類的特點。傳統(tǒng)歸類時,性狀表達是孤立的,而聚類分析則可以同時采用定性、定量性狀提供的信息,定量比較,表達各品種間及各類之間的相似性。本試驗選擇了辣椒的主要表型作為聚類分析的重要依據(jù),根據(jù)結果可將供試辣椒材料分為七大類,并將一些來源相同或相近的地方材料聚在一起,這是長期人為選擇和辣椒對自然生態(tài)環(huán)境條件相適應的結果。有些辣椒材料的聚類結果與其地理分布不一致,其可能的原因為:①地區(qū)間的引種交流可能導致了某些基因在不同種質間的滲入;②本試驗調查的只是部分表型性狀,如果增加更多的表型性狀或結合分子標記技術進行分析,將會得到更加客觀準確的結論。
表1 辣椒表型性狀在各類群中所占比例%
[1]程永安.辣椒無公害生產(chǎn)技術[M].北京:中國農業(yè)出版社,2003:3-4.
[2]鄒學校.中國辣椒[M].北京:中國農業(yè)出版社,2002,36-190.
[3]袁志發(fā).多元統(tǒng)計分析[M].楊凌:則天出版社,1993,257-260.
[4]談龍波,班睿,張玉濤.25%腈菌唑乳油防治辣椒白粉病效果[J].貴州農業(yè)科學,2006,34(4):49-50.
[5]徐中儒.模糊聚類分析及其在大豆分類上的應用[J].東北農學院學報,1980,2:134-138.
Cluster Analysis Based on Main Morphologies in Hot Pepper
GENG Guangdong,ZHANG Suqin,SHENG Xia
(College of Agriculture,South Campus of Guizhou University,Guizhou 550025)
The morphologies of 92 hot-pepper accessions were analyzed by cluster analyses in the study.The results showed that distance coefficients ranged from 1.25-33.37 among the 92 accessions.The accessions were divided into 7 groups at 14 of genetic distance.The genetic diversity distribution of some accessions was related to the source place,and the accessions collected from similar areas were clustered together.
Hot pepper;Morphologies;Cluster analysis
10.3865/j.issn.1001-3547.2009.08.003
貴州大學人才基金項目,貴州科學技術基金項目(黔科合J[2006]2052號,黔科合J[2006]2046號)
耿廣東(1975-),男,博士,副教授,主要從事蔬菜育種與生理方面的研究,電話:13595100386。E-mail:gengguangdong@sohu.com
2008-12-11