叶菜用甘薯的形态标记聚类分析
2021-02-15李晓慧龙鹏坤班甜甜
李晓慧， 龙鹏坤， 李 云， 杨 航， 李 丽， 班甜甜， 马 超
(1.贵州省农业科学院园艺研究所， 贵阳 550006; 2.贵州大学， 贵阳 550025;3.贵州省农业科学院生物技术研究所， 贵阳 550006)
甘薯适应性广，高产、稳产、抗性强，在全球广泛种植。在世界粮食生产中甘薯总产列第七；在热带，以热量计算，甘薯排在水稻、小麦、玉米、木薯之后，居第五位[1-2]。
甘薯除薯块可以食用外，其茎叶营养丰富且全面，保健功能价值高，富含蛋白质、矿物质、Vc 和高纤维素，还具有生产简单、绿色环保等特点。美国、日本等国将甘薯茎叶列为“长寿食品”或“航天食品”，在法国和我国香港地区称甘薯叶为“蔬菜皇后”[4-5]。另外，其适宜种植区域广泛，不受季节限制，用途广，种植效益高[6]。以茎尖嫩叶为食用产品的甘薯受到广泛欢迎。
叶菜用甘薯以甘薯幼嫩的茎叶为蔬菜产品，国内外甘薯产区均有食用茎尖嫩叶和叶柄的传统习性，但对茎尖菜用甘薯品种选育的研究较少[6]。为筛选更好的幼嫩茎叶叶菜用甘薯种质，通过形态标记对17个叶菜用甘薯种质资源的遗传多样性进行了初步分析，了解叶菜用甘薯种质资源的亲缘关系，理清种质间优异特性，为培育叶菜用甘薯优良品种、提高育种效率提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验材料为叶菜用甘薯种质资源共17份，除QC-1和QC-2为本所新育成品种外，其余15份为引进品种，详见表1。
表1 叶菜用甘薯种质资源
1.2 试验设计
试验在贵州省农科院试验基地种植，土壤肥力中等，易排涝。试验顺序排列，不设重复，每份材料种植两行，行长5 m，行距1 m。
1.3 性状鉴定
根据“甘薯种质资源描述规范”在全生育期进行性状的观测记录，随机抽取典型代表性状的植株5株，调查、测量、记载各项农艺性状[8-10]。
1.4 数据分析
调查鉴定的性状分为质量性状(如叶色、叶形等，按照形态特征进行编码)和数量性状(如叶柄长、主蔓长等，测量后进行相应的数量编码[8,10])，详见表2。用Excel、SPSS 20.0软件进行数据统计分析。
表2 叶菜用甘薯性状及赋值
2 结果分析
2.1 叶部形态聚类分析
由图1可看出，综合叶片部位29个形态性状系统聚类分析，可将17份叶菜用甘薯种质资源分为五类，第一类包括10份材料(WC 19、Q 830、F 18、HYC、QC-2、ZCT-71、XC-2、GC-5、P 53、CC 211)；第二类包括3份材料(GC-3、QC-1、F 7-6)；第三类包括2份材料(ZXYC、XC-18)；第四类包括1份材料(EC-1号)，该材料叶形为深类复缺刻；第五类包括1份材料(F 23)，该材料叶片、叶柄均为紫色。
2.2 茎部形态聚类分析
由图2可看出，综合茎部11个形态性状，可将17份叶菜用甘薯种质资源分为五类，第一类包括5份材料(F 7-6、GC-5、QC-2、WC 19、Q 830)；第二类包括2份材料(F 18、HYC)；第三类只有1份材料(EC-1号)；第四类只有1份材料(F 23)；第五类包括8份材料(XC-18、QC-1、ZXYC、P 53、GC-3、XC-2、ZCT-71、CC 211)。
2.3 地下部形态聚类分析
由图3可看出，综合地下部薯块17个形态性状，可将17份叶菜用甘薯种质资源分为五类，第一类包括12份材料(ZCT-71、XC-18、QC-2、P 53、F 23、F 18、WC 19、GC-3、QC-1、CC 211、ZXYC、HYC)；第二类只有1份材料(XC-2)；第三类只有1份材料(GC-5)；第四类有2份材料(F 7-6、Q 830); 第五类只有1份材料(EC-1号)。
3 结论与讨论
在地上部叶片、茎和地下部薯块的聚类分析中，发现F 18、HYC、ZCT-71、P 53、CC 211、WC 19、QC-2、ZXYC、XC-18等材料均在一个类别中，说明这些材料具有较近的亲缘关系，在品种选育材料组配中尽量避开，可以选择F 23、EC-1号等具有明显优异特征，及遗传距离较远的材料作为组配资源。
甘薯为无性繁殖作物,遗传多样性较为丰富[3,11]。形态标记是简单直观鉴定个体性状的一种方法，植物本身存在明显的形态差异，可从表型上选择与目标性状连锁的个体，建立遗传图谱，是作物常规育种中最常用的方法，在遗传育种研究鉴定育种材料中具有重要的应用价值[3,11-12]。由于环境条件、人为因素等方面的影响；形态标记在多数植物中多态性比较差，同时表现型和基因型之间的基因表达、调控、个体发育等中间环节存在复杂的关系，易导致表现型相同，但遗传物质不同，或表现型不同而遗传物质相同的情况存在[13]。罗凯等[14]研究认为，单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面，建议结合分子标记和多种表型性状，进行深入的遗传多样性分析。
