论文部分内容阅读
摘 要 为发掘优异烟草种质材料，本研究对国内外74份烟草种质材料的主要农艺性状进行调查分析，结果表明，74份烟草种质材料之间遗传变异较小，各材料间农艺性状变幅较大。有效叶片数与茎围以及叶片宽度之间呈负相关，其它性状间呈正相关。聚类分析结果表明，在遗传距离0.68处可将74份材料划分为6个大类。这些研究结果将为烟草育种者进行烟草亲本选配及各主要农艺性状的协调选择提供参考。
关键词 烟草；农艺性状；聚类分析；相关性分析
中图分类号：S572 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.17.051
烟草（Nicotiana tobacum L.）是重要的经济作物，也是卷烟工业的重要原料[1]。我国种植的主要烟草类型中，烤烟约占95%[2]。目前，我国主栽烟草品种不到10个[3]，品种缺乏已经成为限制我国烟草生产发展的重要因素[4]。
筛选优异烟草亲本材料是培育烟草新品种的基础。但长期以来，我国对烟草种质资源的研究较少，可利用的优异烟草种质较少[5]。因此，发掘优异烟草种质资源，将对培育烟草新品种具有重要意义。
本研究拟对74份烟草种质的主要农艺性状进行调查分析，旨在发掘优异种质材料，明确主要农艺性状之间的关系，为烟草育种提供支持。
1 材料与方法
1.1 实验材料
74份烟草材料（见表1），分别来自中国、美国等国家。除GL939为衍生种外，其余均为烤烟。全部材料均由四川省烟草公司凉山州烟草分公司提供。
1.2 实验设计
74份供试材料分别于2014、2015年在四川省烟草公司凉山州烟草分公司种植基地种植。采用随机区组设计，2次重复，每小区2行，每行15株，行距120 cm，株距50 cm，按大田优质烤烟生产规范进行田间管理。
1.3 实验数据测定
农艺性状调查参照《YC/T 142-2010 烟草农艺性状调查测量方法》测定。在首次采烤前各品种每小区随机选择10株，分别调查自然株高、茎围、有效叶片数、叶片最大宽度、叶片最大长度、叶形。
1.4 数据分析
采用DPS软件V7.05[6]和Microsoft Excel2007软件进行相关性分析、聚类分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 农艺性状分析
在6个农艺形状中，除叶形外，其余5个性状均为数量性状。株高平均为133.26 cm，最低的是CV87为104.00 cm，最高的是净叶黄，为178.00 cm，变幅为74.00 cm。株高在120 cm以下的材料有11份。茎围平均为10.72 cm，最粗达到13.50 cm，最细为8.50 cm，变幅为5.00 cm，茎围在10 cm以上的材料有65份。有效叶片数最多的材料为毕纳1号，有35个叶片，有效叶片最少的材料为赞比亚烟草，仅有16片叶，有效叶片数变幅为19片。74份材料平均有效叶片数为24.58片。平均叶片长度为73.86 cm，变幅为58.50～87.70 cm。叶片长度在65 cm以下的材料仅有6份，占参试材料的9.23%，其中中烟100和NC102等11份材料叶片长度均超过80 cm。LS-2的叶片宽度最小为26.20 cm，贵烟5号的叶片最宽，为53.50 cm，74份材料为平均叶片宽度为39.33 cm。其中，叶片宽度大于40 cm的材料有27份（见表2）。5个农艺性状的统计分析表明，74份烟草材料的5个农艺性状间的遗传变异较小，变幅较大。
2.2 不同农艺性状相关性分析
对74份烟草材料的5个主要农艺性状的相关性分析（见表3）表明，茎围与有效叶片数、有效叶片数与叶片宽度；有效叶片数与株高、叶片长度与株高/茎围/有效叶片数/叶片宽度之间、叶片宽度和茎围/叶片长度间呈正相关，而且叶片宽度与茎围之间呈极显著正相关性。叶片长度和其他四个农艺性状之间都呈正相关。相关分析结果表明，茎围越大，叶片长度会明显增加，但有效叶片数会减少，所以根据各农艺性状之间的相关性，合理选择，使各农艺性状协调搭配。
2.3 聚类分析
利用DPS V7.05软件[6]，将74份烟草材料在遗传距离0.68处划分为六类。类Ⅰ包括5份材料，分别为贵烟4号、遵烟6号、嘎吉红花大金元、中烟90、贵烟5号；豫烟6号、秦烟96、万良、MSLS-6、Ricke Broad 6份材料被聚到类Ⅱ里面；类Ⅲ包含22份材料，分别是K346、云烟85、云烟87、红花大金元等。我国主栽烟草材料被划归到这一类群。类Ⅳ包含28份材料，主要包括K326、KRK26、K358等国外烟草品种，还包括少数国内烟草品种。类Ⅴ包含12份材料，除美国烤烟材料Islandgold、Coker176和加拿大烤烟材料Delgold，其余均为我国烤烟材料。类Ⅵ包含1份材料LS-2。聚类结果表明，类群Ⅰ中，叶片长度最长，叶片宽度和株高最小；类群Ⅱ和类群Ⅲ的农艺性状表现都居中。类群Ⅳ的茎围最大；类群Ⅴ的叶片数最多，株高和叶片宽度仅次于类群Ⅵ；类群Ⅵ的株高和叶片宽度最大，茎围最小。
3 结论与讨论
发掘烟草优异种质材料，是烟草育种研究的基础。本研究发现74份烟草的主要农艺性状的遗传变异较小，但是参试材料各性状的变幅较大，这些材料在将来的烟草品种改良中具有一定的利用价值。已有研究表明烟草主要农艺性状之间存在一定的相关性，明确这些相关性对指导育种实践具有重要作用[7]。本研究分析发现茎围与有效叶片数、有效叶片数与叶片宽度之间呈负相关，其它性状间呈正相关，因此在育种研究上必须综合考虑茎围和有效叶片数等性状之间的协调，达到最优的产量构成。此外，本研究利用农艺性状对74份材料的聚类结果，将为烟草育种亲本选择提供重要参考。
本研究发现，74份烟草种质材料之间的遗传变异较小，但各主要农艺性状的极差较大。通过相关性分析和聚类分析，明确了各农艺性状之间及各材料间的关系，这些研究结果将为烟草育种者进行烟草亲本选配提供参考。
参考文献
[1]蒋予恩.中国烟草品种资源[M].北京：中国农业出版社，1997：4-5.
[2]肖炳光，朱军，卢秀萍，等.烤烟主要农艺性状的遗传与相关分析[J].遗传，2006，28（3）： 317-323.
[3]黄平俊，欧阳花，易建华，等.烤烟主要农艺性状的遗传研究[J].种子，2010（10）：15-19.
[4]王彦亭.我国烟草育种工作发展思路[J].中国烟草科学，2001，23（4）：1-5.
[5]殷英，张玉，余祥文，等.烤烟主要农艺性状与产量产值的关系研究[J].中国烟草科学，2012，33（6）：18-22.
[6]唐启义，冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京：科学出版社，2002.
[7]孙计平，屈晓芳，吴照辉，等.河南烤烟重要亲本间农艺性状的杂种优势和配合力[J].湖北农业科学，2014，53（4）：834-839.
（责任编辑：刘昀）
关键词 烟草；农艺性状；聚类分析；相关性分析
中图分类号：S572 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.17.051
烟草（Nicotiana tobacum L.）是重要的经济作物，也是卷烟工业的重要原料[1]。我国种植的主要烟草类型中，烤烟约占95%[2]。目前，我国主栽烟草品种不到10个[3]，品种缺乏已经成为限制我国烟草生产发展的重要因素[4]。
筛选优异烟草亲本材料是培育烟草新品种的基础。但长期以来，我国对烟草种质资源的研究较少，可利用的优异烟草种质较少[5]。因此，发掘优异烟草种质资源，将对培育烟草新品种具有重要意义。
本研究拟对74份烟草种质的主要农艺性状进行调查分析，旨在发掘优异种质材料，明确主要农艺性状之间的关系，为烟草育种提供支持。
1 材料与方法
1.1 实验材料
74份烟草材料（见表1），分别来自中国、美国等国家。除GL939为衍生种外，其余均为烤烟。全部材料均由四川省烟草公司凉山州烟草分公司提供。
1.2 实验设计
74份供试材料分别于2014、2015年在四川省烟草公司凉山州烟草分公司种植基地种植。采用随机区组设计，2次重复，每小区2行，每行15株，行距120 cm，株距50 cm，按大田优质烤烟生产规范进行田间管理。
1.3 实验数据测定
农艺性状调查参照《YC/T 142-2010 烟草农艺性状调查测量方法》测定。在首次采烤前各品种每小区随机选择10株，分别调查自然株高、茎围、有效叶片数、叶片最大宽度、叶片最大长度、叶形。
1.4 数据分析
采用DPS软件V7.05[6]和Microsoft Excel2007软件进行相关性分析、聚类分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 农艺性状分析
在6个农艺形状中，除叶形外，其余5个性状均为数量性状。株高平均为133.26 cm，最低的是CV87为104.00 cm，最高的是净叶黄，为178.00 cm，变幅为74.00 cm。株高在120 cm以下的材料有11份。茎围平均为10.72 cm，最粗达到13.50 cm，最细为8.50 cm，变幅为5.00 cm，茎围在10 cm以上的材料有65份。有效叶片数最多的材料为毕纳1号，有35个叶片，有效叶片最少的材料为赞比亚烟草，仅有16片叶，有效叶片数变幅为19片。74份材料平均有效叶片数为24.58片。平均叶片长度为73.86 cm，变幅为58.50～87.70 cm。叶片长度在65 cm以下的材料仅有6份，占参试材料的9.23%，其中中烟100和NC102等11份材料叶片长度均超过80 cm。LS-2的叶片宽度最小为26.20 cm，贵烟5号的叶片最宽，为53.50 cm，74份材料为平均叶片宽度为39.33 cm。其中，叶片宽度大于40 cm的材料有27份（见表2）。5个农艺性状的统计分析表明，74份烟草材料的5个农艺性状间的遗传变异较小，变幅较大。
2.2 不同农艺性状相关性分析
对74份烟草材料的5个主要农艺性状的相关性分析（见表3）表明，茎围与有效叶片数、有效叶片数与叶片宽度；有效叶片数与株高、叶片长度与株高/茎围/有效叶片数/叶片宽度之间、叶片宽度和茎围/叶片长度间呈正相关，而且叶片宽度与茎围之间呈极显著正相关性。叶片长度和其他四个农艺性状之间都呈正相关。相关分析结果表明，茎围越大，叶片长度会明显增加，但有效叶片数会减少，所以根据各农艺性状之间的相关性，合理选择，使各农艺性状协调搭配。
2.3 聚类分析
利用DPS V7.05软件[6]，将74份烟草材料在遗传距离0.68处划分为六类。类Ⅰ包括5份材料，分别为贵烟4号、遵烟6号、嘎吉红花大金元、中烟90、贵烟5号；豫烟6号、秦烟96、万良、MSLS-6、Ricke Broad 6份材料被聚到类Ⅱ里面；类Ⅲ包含22份材料，分别是K346、云烟85、云烟87、红花大金元等。我国主栽烟草材料被划归到这一类群。类Ⅳ包含28份材料，主要包括K326、KRK26、K358等国外烟草品种，还包括少数国内烟草品种。类Ⅴ包含12份材料，除美国烤烟材料Islandgold、Coker176和加拿大烤烟材料Delgold，其余均为我国烤烟材料。类Ⅵ包含1份材料LS-2。聚类结果表明，类群Ⅰ中，叶片长度最长，叶片宽度和株高最小；类群Ⅱ和类群Ⅲ的农艺性状表现都居中。类群Ⅳ的茎围最大；类群Ⅴ的叶片数最多，株高和叶片宽度仅次于类群Ⅵ；类群Ⅵ的株高和叶片宽度最大，茎围最小。
3 结论与讨论
发掘烟草优异种质材料，是烟草育种研究的基础。本研究发现74份烟草的主要农艺性状的遗传变异较小，但是参试材料各性状的变幅较大，这些材料在将来的烟草品种改良中具有一定的利用价值。已有研究表明烟草主要农艺性状之间存在一定的相关性，明确这些相关性对指导育种实践具有重要作用[7]。本研究分析发现茎围与有效叶片数、有效叶片数与叶片宽度之间呈负相关，其它性状间呈正相关，因此在育种研究上必须综合考虑茎围和有效叶片数等性状之间的协调，达到最优的产量构成。此外，本研究利用农艺性状对74份材料的聚类结果，将为烟草育种亲本选择提供重要参考。
本研究发现，74份烟草种质材料之间的遗传变异较小，但各主要农艺性状的极差较大。通过相关性分析和聚类分析，明确了各农艺性状之间及各材料间的关系，这些研究结果将为烟草育种者进行烟草亲本选配提供参考。
参考文献
[1]蒋予恩.中国烟草品种资源[M].北京：中国农业出版社，1997：4-5.
[2]肖炳光，朱军，卢秀萍，等.烤烟主要农艺性状的遗传与相关分析[J].遗传，2006，28（3）： 317-323.
[3]黄平俊，欧阳花，易建华，等.烤烟主要农艺性状的遗传研究[J].种子，2010（10）：15-19.
[4]王彦亭.我国烟草育种工作发展思路[J].中国烟草科学，2001，23（4）：1-5.
[5]殷英，张玉，余祥文，等.烤烟主要农艺性状与产量产值的关系研究[J].中国烟草科学，2012，33（6）：18-22.
[6]唐启义，冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京：科学出版社，2002.
[7]孙计平，屈晓芳，吴照辉，等.河南烤烟重要亲本间农艺性状的杂种优势和配合力[J].湖北农业科学，2014，53（4）：834-839.
（责任编辑：刘昀）