菠菜种质资源形态性状的多样性分析

姚 远，崔彦玲，陈海丽，孟淑春

（北京市农林科学院蔬菜研究中心，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业（北方）重点实验室，北京100097）



菠菜种质资源形态性状的多样性分析

姚 远，崔彦玲，陈海丽，孟淑春*

（北京市农林科学院蔬菜研究中心，农业部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室，农业部都市农业（北方）重点实验室，北京100097）

摘 要：对40份来源不同的菠菜种质资源进行形态性状的调查与分析，将40份菠菜材料分为4个亚类，通过聚类分析又可以将4个亚类分成两类：第一类以国内地方品种为主，株型较小，叶片小，单株鲜重低，株型半直立，叶片无光泽，叶形多戟形；第二类以国外品种为主，株型较大，叶片大，单株鲜重高，株型半直立，叶片有光泽，叶形近圆形。

关键词：菠菜；种质资源；形态性状

植物遗传多样性的研究不仅与资源的收集、保存和更新密切相关，而且是种质资源创新和品种改良的基础［1］。在遗传多样性评价的基础上，通过对不同品种进行分类，探讨作物的起源和演化，研究种质间的亲缘和系统分类关系，已经成为种质资源研究的重要内容。

菠菜（Spinacia oleracea L"）是藜科（Chenopodiaceae）菠菜属（Spinacia）的一个栽培种，原产伊朗，2 000年前已有栽培，以叶片和嫩茎为食用器官，适应性广，耐储藏，供应期长，栽培方式多样，在世界各地普遍种植，是我国主要的出口蔬菜之一［2］，种植面积仅次于大白菜、青花菜、甘蓝，位居第4［3］。目前我国菠菜的基础性研究仍然比较薄弱，优良品种材料愈益难求已经成为菠菜育种的严重障碍。本研究对供试菠菜种质资源的主要质量性状和数量性状进行田间观测和分析，旨在为进一步的分子鉴定、分类及种质资源利用提供基本的参考依据。

1 材料与方法

1．1 材料

供试菠菜种质材料共40份，分别引自德国植物遗传与作物育种研究所和中国农业科学院蔬菜花卉研究所国家种质资源库（表1）。

表1　供试菠菜种质材料Table 1 The tested materials of spinach germplasm

1．2 试验地点与设计

2011年1月26日将所有供试材料直播于北京市农林科学院蔬菜研究中心四季青试验农场大棚，每个菠菜种质种植15—20株，3次重复，四周设保护行。不喷施任何杀菌剂和杀虫剂，其他田间管理按常规进行。

1．3 观测记载的性状、方法与标准

在菠菜的采收期，每个种质随机调查5株，记录菠菜的株型、株高、叶色、叶形等17项主要形态性状。质量性状采用目测，数量性状采用具体的测量方法［4-5］。观测标准参照《菠菜种质资源描述规范和数据标准》（表2）。采用SPSS 17" 0软件对40份菠菜种质材料的17个形态性状进行聚类分析［6-7］。

表2　菠菜质量性状和数量性状观测的类别、时期、方法及标准Table 2 The main morphological characters and the criteria for spinach characterization

1．4 数据统计与分析

对菠菜的质量性状赋值后和数量性状标准化后进行数据分析［8-10］，赋值情况如表3。

表3　菠菜质量性状及赋值情况Table 3 The quality characters and evaluation of spinach

2 结果与分析

根据图1显示，把40份菠菜资源划分为4个亚类。

图1　菠菜形态性状聚类分析树状图Fig．1 The cluster analysis dendrogram for spinach morphological characters

第一亚类包括：尖叶菠菜（四川），小尖叶菠菜（四川），尖叶菠菜（安徽），登高菠菜（湖北），黎头菠菜（湖南），二菠菜（湖南），大尖叶菠菜（四川），武平菠菜（福建），小菠菜（湖北）；这一亚类的特点是：植株中等大小，叶片大，单株鲜重中等，株型开展或者半直立，叶片有光泽，叶形戟形。

第二亚类包括：大叶菠菜（湖北），尖叶菠菜（湖南），圆叶菠菜（安徽），台湾大叶菠菜（中国台湾），apinacia selvatica（意大利），Spinat（德国），扯根菜（湖北）；这一亚类的特点是：植株矮小，叶片小，单株鲜重低，株型半直立，叶片无光泽，叶形戟形。

第三亚类包括：Ispanachi（格鲁吉亚），LOCAL（前苏联），Sibnakh（突尼斯），新民菠菜（辽宁），荷兰圆叶-1（荷兰），Kugen av Danmark（丹麦）；这一亚类的特点是：植株中等大小，叶片大，单株鲜重高，株型半直立，叶片有光泽，叶形椭圆形。

第四亚类包括：Spinacio gigante（意大利），ACELGA（西班牙），spinacio a foglia larga（意大利），Banka（德国），Spinat（德国），MOVERA（荷兰），Matador（德国），Spinat（德国），Rheinischer riesen（德国），CON-SISTA（德国），LARINA（德国），Resistant（美国），Spinacio Riccio d’Asti Lento a Montare（意大利），Spinacio Riccio d’Asti（意大利），Virginia Savy Blight Resistant（美国），荷兰圆叶-2（荷兰），virgina savy fusarium（美国）；这一亚类的特点是：植株较大，叶片大，单株鲜重高，株型半直立，叶片有光泽，叶形近圆形。

从聚类图又可以把这4个亚类分成两类：第一类包括第一、二亚类，以国内地方品种为主，株型较小，叶片小，单株鲜重低，株型半直立，叶片无光泽，叶形多戟形；第二类包括第三、四亚类，以国外品种为主，株型较大，叶片大，单株鲜重高，株型半直立，叶片有光泽，叶形近圆形或椭圆形。

3 结论与讨论

从菠菜形态性状聚类分析树状图可以将40份不同来源的菠菜分为两类，一类以亚洲品种为主，另一类以欧洲品种为主，基本上大多数来自同一地区或由此地区遗传背景的资源聚到了一类，也有少数例外，也许是观察的误差，或者是多代自交系，第一代的种子较杂，后代分离比较大；还有可能和杂交技术有关。

通过此次研究发现欧洲品种具有株型大，叶片大，单株鲜重高，株型半直立，叶片有光泽，叶形近圆形，抽薹期晚等优良的商品性状，这为以后菠菜的育种提供了优良的材料基础。我国农业生产上大部分菠菜品种具有叶肉薄，茎中空，嫩茎纤维少，品质中等，单株重量低，耐寒性强，耐热性弱，宿根在露地可安全越冬，春季栽培易抽薹，较抗霜霉病等特点。欧洲品种的很多优良性状对我国种植生产中的菠菜品种来说是非常缺乏的，如果把国内品种在环境适应能力方面的优势和欧洲品种优良的商品性状相结合，培育出新的菠菜品种，不仅能够丰富我国的菠菜种质资源，而且可以提高种植菠菜的经济效益。本试验可为进一步的菠菜分子鉴定、亲缘关系研究及种质资源利用提供参考。

参 考 文 献

［1］杨金华，邓传良，张准超，等"菠菜性别相关RAPD分子标记体系的建立与优化［J］"江苏农业科学，2009（2）：40-42"

［2］Lan T，Zhang S，Liu B，et a1" Differentiating sex chromosomes of the dioecious Spinacia oleracea L"（spinach）by FISH of 45S rDNA［J］" Cytogenet Genome Res，2006，114：175-177"

［3］张南"菠菜种质资源遗传多样性及耐寒性鉴定［D］"哈尔滨：东北农业大学，2007"

［4］林峰"菠菜品种比较试验［J］"长江蔬菜，2009（19）：38-42"

［5］徐志红，徐永阳，刘君璞，等"甜瓜种质资源遗传多样性及亲缘关系研究［J］"果树学报，2008，25（4）：552-558"

［6］梅燚"菠菜AFLP分子标记体系建立及种质资源遗传多样性分析［D］"山西：山西农业大学，2010"

［7］郝黎仁" SPSS实用统计分析［M］"北京：水利水电出版社，2003：86-102"

［8］滕彩珠，刁英，易继碧，等"魔芋种质资源的AFLP分析［J］"氨基酸和生物资源，2006，28（4）：33-35"

［9］Paterson A H，Lander E S，Hewitt J D，et al" Resolution of quantitative traits into Mendelian factors by using a complete linkage map of restriction fragment length polymorphism［J］" Nature，1998，335：721-726"

［10］梅燚，侯雷平，孟淑春，等"菠菜AFLP反应体系初探［J］"华北农学报，2010，25（4）：111-115"

（责任编辑：闫其涛）

Diversity analysis of morphological traits of spinach germplasm resources

YAO Yuan，CUI Yan-ling，CHEN Hai-li，MENG Shu-chun*
（Beijing Vegetable Research Center，Beijing Academy of Agriculture and Forestry；Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops（North China）；Key Laboratory of Urban Agriculture（North），Ministry of Agriculture，Beijing 100097，China）

Abstract：The morphological characters of 40 spinach germplasm resources with different sources were investigated and analyzed，and the 40 spinach materials were divided into 4 subtypes" Through the cluster analysis，the 4 subtypes could be divided into two types" The first type was mainly in local varieties，with small plant and leaves，low fresh weight per plant，half erect plant，lackluster leaves and hastate leaves" The second type was mainly in foreign varieties，with big plant and leaves，high fresh weight per plant，half erect plant，glossy leaves and suborbicular leaves"

Key words：Spinacia oleracea L；Germplasm resources；Morphological traits

*通信作者：孟淑春（1973—），女，硕士，副研究员，主要从事种质资源评价和种子生物技术研究。E-mail：mengshuchun＠nercv" org

作者简介：姚远（1987—），男，大学本科，研究实习员，研究方向：种质资源评价

基金项目：国家科技支撑计划课题（2012BAD02B04）；北京市农林科学院科技创新能力建设专项（KJCX20140111）

收稿日期：2015-02-09

文章编号：1000-3924（2016）01-076-04

中图分类号：S636" 102" 4

文献标识码：A