西藏冬青稞种质资源的主要形态性状分析

孟 霞, 李梦寒, 曾兴权, 其美旺姆, 尼玛扎西

(1.西藏大学农牧学院，西藏 林芝 860000；2.西藏农牧科学院，西藏 拉萨 850000)

青稞(裸大麦)是西藏人民的主要粮食作物，历史上形成了食青稞糌粑，饮青稞酒的传统饮食结构，这就决定了在当地发展青稞生产所具有的特殊意义[1]。青稞适应西藏高原复杂多变的地形和气候条件，表现出抗寒、耐旱、抗盐碱、耐瘠薄以及多粒大粒、成熟早等优良性状[1-2]。对于如此丰富优良的青稞种质资源，形态性状的鉴定和描述是非常重要的。本文对来自西藏冬青稞的形态性状进行相关分析和主成分分析，及基于形态性状的聚类分析，旨在全面了解西藏冬青稞种质资源主要形态性状表现，客观评价西藏冬青稞的现状，为合理利用西藏冬青稞种质资源，为西藏冬青稞生产和遗传育种研究提供合理的理论依据。

1 材料与方法

供试材料来自西藏自治区农牧科学院的64份冬青稞种质和2份对照冬青1号和果(表1)。

供试材料于2012年10月播种在西藏农牧学院农场内，采用4行种植，条播，行长1 m，行距25 cm。田间管理与大田生产一致。成熟时每个材料选择5株分别考察株高、有效穗数、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等性状。数据分析采用Excel和DPS软件进行。

表1 供试材料

表2 主要性状的平均表现

2 结果与分析

2.1 供试材料农艺性状的表现

供试材料农艺性状考察结果表明(表2)，8个农艺性状存在丰富的遗传变异。

供试材料的77.61 %为矮秆型优良资源。所有供试材料的穗长95.52 %都在10 cm以下，为中等或中等以下，其变化幅度在单株有效穗数、穗粒重、千粒重等农艺性状中较小。穗粒重变化幅度在株高、穗粒数、千粒重等农艺性状中最大。单株粒重变化幅度在穗粒重、单株粒重之后千粒重。千粒重在35 g以上的有4份，只有1份千粒重在45 g以上的大粒资源[5-7]。

2.2 供试材料农艺性状间的相关性

西藏冬青稞种质各形态性状间的相关分析结果表明(表3)，穗粒数与株高、穗长、每穗小穗数，单株有效穗数与穗粒重及单株粒重与单株有效穗数、每穗小穗数、穗粒数、穗粒重呈显著或极显著的正相关；穗粒数与每穗小穗数、穗粒重与穗长呈显著或极显著的正偏相关；单株粒重与穗长呈显著的负偏相关。说明株高的增加促进了穗粒数和穗粒重的增加，利于增产；千粒重与穗粒数的增加，导致穗粒重的增加，有利于提高西藏青稞产量，但却减少了单株有效小穗数。因为作物植株过高其抗倒伏性是降低的，所以，通过增加单株有效穗数、穗粒数和千粒重是提高西藏青稞产量的有效措施。

2.3 供试材料农艺性状主成分分析

根据67份西藏冬青稞种质的8项数量指标，以数量指标为研究对象，进行主成分分析，使累计贡献率≥85 %[4-7]，作为入选的主成分，并分别计算各群体的主成分值。结果表明：前5个主成分特征值的累计贡献率达87.4759 %，包含了全部指标的绝大部分信息(表4)。根据特征值和各主成分的贡献率，第1主成分主要综合了每穗小穗数、穗粒数的穗型信息，如果过多地要求穗粒数增加，会造成千粒重的降低，反而不利于产量的提高；第2主成分主要综合了穗粒重、单株粒重方面的植株信息；第3主成分主要综合了单株有效穗数、千粒重方面的信息，可通过增大大有效穗数来提高西藏青稞的产量；第4主成分主要综合了穗粒重、千粒重方面的粒重信息，千粒重是影响作物产量的重要因素，应通过增加千粒重来提高作物的产量；第5主成分主要综合了株高方面的信息，株高增加植株易倒伏，并且有效穗数减少，穗粒重也会降低。总之，67份材料是植株偏矮、穗型适中、穗数偏高、粒重偏低，主要反映了青稞产量性状方面的信息。

表3 参试材料的各性状间的相关分析

注：*和**分别表示0.05(显著)和0.01(极显著)显著水平。左下角为相关,右上角为偏相关。

表4 参试材料各性状的主成分分析

图1 供试材料的形态性状聚类图

表5 供试材料各类群形态性状的平均值

2.4 基于农艺性状的聚类分析

基于农艺性状采用欧氏距离类平均法对67份西藏冬青稞种质进行聚类分析[7]。以5.21为遗传距离，将67份青稞资源分为4大类群(图1)。第1类群包括了3份材料。第2类群有1份资源。第3类群只有1份。第4类群有62份材料。

根据聚类分析的结果分别考察了各类群8个农艺性状的表现(表5)，可以看出第1类群各性状穗粒重最高，穗长为最小，为半矮秆短穗多粒型；第2类群单株有效穗数、千粒重最大，其他性状较低，为矮秆中穗少粒型；第3类群株高和每穗小穗数、穗长、穗粒数、单株有效穗数最大，其他性状表现较低，为高秆多穗粒重型。第4类群穗粒重和单株有效穗数最大，其他性状表现较低，为半矮秆多穗粒重型。同一类群中的材料表现较为相近，因此，在西藏青稞育种中应根据所利用目标性状的不同，来选择不同类群中的材料。

3 小 结

西藏对冬青稞育种或栽培全面系统深入研究较少。西藏的环境条件差异比较大，使西藏冬青稞具有丰富的多样性。因此对西藏冬青稞形态性状的研究，可以发掘优异的亲本材料。本研究对来源于西藏各个地区的67份青稞种质资源的8个农艺性状分析结果表明，表现出显著的形态性状的多样性，各性状中穗粒重的变异程度最大，选择的范围大，其次是单株粒重。在西藏栽培技术中可通过提高穗粒重、穗数等来增加产量。

根据对67份西藏青稞种质资源的相关分析和主成分分析，前5个主成分反映了青稞资源农艺性状的信息，累计贡献率达87.4759 %，各主成分包含的性状具有一定的相关性，而且不同主成分之间差异较大。

根据8个农艺性状应用欧氏距离类平均法聚类，将67份冬青稞种质资源划分为4大类。结果表明，这4大类群的划分与株高、穗粒数、穗粒重、单株有效穗数等性状较密切。本研究认为高产育种应从第3类群、第4类群选择，矮秆育种应从第2类群选择。可根据不同类群的性状表现不同采用不同的栽培技术，从而达到提高产量的目的。