苦荞重组自交系群体农艺性状分析
石桃雄1，黎瑞源2，梁龙兵1，朱丽伟1，孟子烨1，陈庆富1
【摘 要】摘要： 【目的】研究苦荞Fagopyrm tataricum主要农艺性状的遗传变异，揭示影响苦荞单株粒质量的主要因素，筛选综合性状优良的株系，为高产苦荞品种的选育提供理论基础和推荐材料。【方法】以小米荞与晋荞2号构建的重组自交系(Recombinant inbred line, RIL)群体399个家系为材料，对株高、主茎分枝数、主花序二分叉花枝数、顶三花枝粒数、单株粒数、单株粒质量、千粒质量、籽粒产量这8个农艺性状进行了遗传变异和相关性分析，利用逐步回归和通径分析挖掘影响单株粒质量的主要因子，基于农艺性状表型值将RIL群体进行聚类分析，通过群组间方差分析筛选优良单株。【结果】各性状变异系数为13.1%～42.4%。除了主茎分枝数外，其他性状均存在双向超亲分离现象。株高、主花序二分叉花枝数、单株粒数与单株粒质量、籽粒产量均呈极显著正相关(P＜0.01)。单株粒数、主花序二分叉花枝数和千粒质量是影响单株粒质量的主要因素，其中单株粒数对单株粒质量的直接作用和总体效应最大。在欧式距离为22.0处，RIL群体可划分为10类，C5类群籽粒产量最高，C1类群在单株粒质量、单株粒数、主花序二分叉花枝数和籽粒产量等方面表现良好。【结论】单株粒数可作为高产苦荞品种选育的重要参考指标，C1和C5类群的株系可作为高产苦荞育种的推荐材料。 【期刊名称】华南农业大学学报 【年(卷),期】2024(039)001 【总页数】7
【关键词】 苦荞；重组自交系；农艺性状；相关分析；通径分析；遗传变异
苦荞[Fagopyrm tataricum (L.) Gaertn]，又名鞑靼荞麦，是荞麦属植物中仅次于甜荞的第2大栽培种。苦荞籽粒含有大量的黄酮类化合物和丰富的无机元素[1]，具有较高的营养价值和保健功能。随着人们生活质量和健康意识的提高，苦荞产品越来越受人们青睐。研究苦荞产量以及产量相关农艺性状的遗传规律，对加快高产苦荞品种的选育进程具有重要的现实意义。
目前，已有不少学者对苦荞种质资源的各种农艺性状进行了分析。杨玉霞等[2]对来自5个国家的55份苦荞种质主要农艺性状的相关和通径分析表明，有效花序数和千粒质量对单株籽粒产量的直接效应较大。高金锋等[3]对西藏80份苦荞资源农艺性状的主成分分析表明，株型矮和大粒是高产苦荞的育种目标。潘凡等[4]利用来自我国11个省份的180份苦荞种质进行了农艺性状与单株粒质量的通径分析认为，单株粒数与千粒质量是影响单株粒质量的主要因素。苦荞籽粒产量与其构成因子的相关与多元回归分析表明，增加株高、主茎节数、单株粒质量、单株粒数是提高籽粒产量的主要途径[5-6]。此外，也有研究表明，海拔、生育期、生育期均温等生态因子也是苦荞高产的最重要影响因素[7]。上述研究由于调查的种质资源数目、分布地域和农艺性状的不同、得出影响苦荞籽粒产量的主要因子也不同。
苦荞的花朵小，杂交难度大，遗传群体构建相对困难，目前利用遗传群体研究农艺性状变异的报道较少。唐链等[8]和梁龙兵等[9]对小米荞×晋荞2号的F2和F3家系农艺性状的研究发现，株高、主茎分枝数、主花序二分叉花枝数、顶三花枝粒数与单株粒质量和单株粒数呈极显著正相关，可作为苦荞高产杂交育种的重要目标。杜晓磊等[10]以滇宁1号×野苦荞的119个F4家系为作图群体，构建了首张苦荞SSR遗传连锁图谱，并对株高、分枝数、叶长、叶宽、千
粒质量等农艺性状进行了QTL分析[11]。闫玉莹[12]以小米荞×晋荞2号的F3群体为作图群体，构建了苦荞高密度单核苷酸多态性 (Single nucleotide polymorphism, SNP)遗传图谱，并对株高、单株粒质量和百粒质量进行QTL定位。然而，上述群体均是非稳定性的分离群体，难以进行多年多点的表型鉴定，不能全面、准确地挖掘影响产量的主要因素及解析农艺性状的遗传变异。重组自交系(Recombinant inbred line, RIL)群体作为一个稳定的永久性分离群体，具有重组程度高、个体基因纯合、可长期重复试验等优点，是理想的遗传作图群体，目前已广泛应用于农作物数量性状的遗传解析和QTL定位研究[13-15]。
本研究以小米荞×晋荞2号的399个RIL群体为材料，分析了株高、主茎分枝数、主花序二分叉花枝数、顶三花枝粒数、单株粒数、单株粒质量、千粒质量、籽粒产量这8个主要农艺性状的遗传变异，通过相关性分析、逐步回归分析、通径分析和聚类分析，挖掘影响单株粒质量的重要因子，筛选综合性状表现良好的株系，为高产苦荞的选育提供指导，也为开展重要农艺性状的QTL定位奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以苦荞审定品种晋荞2号为父本，云南地方苦荞品种小米荞为母本构建的RIL群体399个F6株系为供试材料。小米荞迟熟、种壳极薄、无刺、无沟槽或者沟槽浅、易脱壳成荞米、出粉率高；晋荞2号为山西省选育的高产优质品种，早熟、种壳厚有沟槽不易脱壳[16-17]。 1.2 农艺性状的考察
苦荞重组自交系群体农艺性状分析
