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应用体细胞不亲和性试验和SSR方法综合鉴定闽南地区双孢蘑菇种质资源

袁滨, 柯丽娜, 陈光祥, 连燕萍, 张志鸿, 纪鹏伟, 吴振强

袁滨,柯丽娜,陈光祥,等. 应用体细胞不亲和性试验和SSR方法综合鉴定闽南地区双孢蘑菇种质资源 [J]. 福建农业学报,2020,35(9):950−956. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.005
引用本文: 袁滨,柯丽娜,陈光祥,等. 应用体细胞不亲和性试验和SSR方法综合鉴定闽南地区双孢蘑菇种质资源 [J]. 福建农业学报,2020,35(9):950−956. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.005
YUAN B, KE L N, CHEN G X, et al. Agaricus bisporus Germplasms in Southern Fujian Identified by Somatic Incompatibility Test and SSR [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(9):950−956. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.005
Citation: YUAN B, KE L N, CHEN G X, et al. Agaricus bisporus Germplasms in Southern Fujian Identified by Somatic Incompatibility Test and SSR [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(9):950−956. DOI: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.005

应用体细胞不亲和性试验和SSR方法综合鉴定闽南地区双孢蘑菇种质资源

基金项目: 福建省科技计划农业引导性(重点)项目(2019N0052);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20)
详细信息
    作者简介:

    袁滨(1984−),男,副研究员,研究方向:食药用菌育种和栽培(E-mail:yuanbin07031@163.com

    通讯作者:

    吴振强(1977−),男,高级农艺师,研究方向:主要从事食用菌栽培研究(E-mail:wuzhenqiang77@sina.com

  • 中图分类号: S 646

Agaricus bisporus Germplasms in Southern Fujian Identified by Somatic Incompatibility Test and SSR

  • 摘要:
      目的  分析评价引进双孢蘑菇种质资源间的亲缘关系与遗传多样性,为闽南地区双孢蘑菇种质资源的鉴定、保藏与分子育种提供理论基础。
      方法  结合体细胞不亲和性试验和SSR分子标记技术,对供试的9个双孢蘑菇菌株进行鉴定和遗传多样性分析。
      结果  体细胞不亲和性试验结果表明,供试菌株之间拮抗作用较明显,根据拮抗反应的有无,供试菌株分为5组。SSR结果表明,当相似性系数达到0.76水平时,供试菌株聚成4个类群,第1类群包括HK;第2类群包括901和A15;第3类群包括福蘑52;第4类群包括As2796、W192、W2000、福蘑58、福蘑38。
      结论  拮抗反应与SSR分子标记2种方法的结果基本一致。综合这2种方法,推测菌株HK与其他供试菌株亲缘关系较远,尤其与供试的其他国内菌株存在较大差异,可以作为一个育种亲本材料。
    Abstract:
      Objective   Genetic relationship and diversity of Agaricus bisporus germplasms recently introduced to southern Fujian were studied to facilitate the identification, preservation, and breeding of the mushroom resource.
      Method   Both somatic incompatibility test and SSR molecular marker technology were used to determine the genetic diversity of 9 varieties of A. bisporus.
      Result   Somatic incompatibilities of the germplasms allowed the separation of 5 distinct groups by the presence or absence of antagonistic effect among them. Utilizing a similarity coefficient of 0.77, SSR analysis clustered the germplasms into Group 1 that consisted of HK, Group 2 that included 901 and A15, Group 3 that had Fumo 52, and Group 4 that comprised of As2796, W192, W2000, Fumo 58, and Fumo 38.
      Conclusion   From the results obtained by the somatic incompatibility test and SSR molecular marker technology, HK appeared to be remotely related to the other 8 germplasms, especially the domestic varieties. Hence, it could be a potential candidate for breeding purpose.
  • 【研究意义】蚕豆(Vicia faba L.),别名胡豆、南豆、兰花豆等,豆科、豌豆属,是主要的食用豆类作物[1,2]。蚕豆含有丰富的氨基酸、碳水化合物、纤维素、维生素、矿物质等营养成分[3,4]。大粒蚕豆(干籽粒百粒重超过160 g)粒宽而厚,具有高蛋白、高淀粉、低脂肪等特性[5],其外观良好、口感细腻、营养丰富,深受消费者喜爱[6]。福建地区的大粒蚕豆品种单一,种植品种仍是传统的陵西一寸品种,缺少大粒蚕豆种质资源以供种植选择。因此,引进先进的大粒蚕豆品种对福建地区的蚕豆发展具有重要意义。【前人研究进展】目前,国内外已有大量关于蚕豆种质资源形态多样性[7-9]、基因多样性[10,11]、蛋白多样性[12]、抗逆性[13,14]、抗病性[15,16]和栽培技术[17,18]等方面的研究。【本研究切入点】鲜有关于大粒蚕豆种质资源评价的研究报道。【拟解决的关键问题】本研究引进10个目前我国较先进的春播型和秋播型大粒蚕豆品种在福建试种,并以陵西一寸品种为对照,通过农艺性状评价鉴定,以期为福建蚕豆优良品种的应用提供科学依据。

    供试的大粒蚕豆品种:日本大白皮、通蚕鲜6号、通蚕鲜7号、通蚕鲜8号、通09-110-1、通蚕鲜10号、青海1号、青海2号、青海3号、青海4号、陵西一寸,其中日本大白皮、通蚕鲜6号、通蚕鲜7号、通蚕鲜8号、通09-110-1、通蚕鲜10号由江苏沿江地区农业科学研究所提供,青海1号、青海2号、青海3号、青海4号由青海省农林科学院提供,陵西一寸由福建省农业科学院作物研究所提供。

    2018年11月~2019年5月,试验设置于福州市连江县马鼻镇馆读村和闽侯县白沙镇林柄村,选择土壤肥力中等、均匀,中性至弱碱性土壤作为试验地,酸性土壤基肥可选用石灰进行调节pH值。每个品种小区面积18 m2(畦宽1.5 m×畦长12 m),每畦种植2行,穴距45 cm,每穴播1粒,每个小区约52株,每个小区3次重复,随机区组排列,共种植66个小区,采取随机完全区组排列。试验地周围设保护行或保护区,田间管理参照《大粒青蚕豆无公害栽培技术规程》。

    播种后分别记载蚕豆出苗期、分枝期、现蕾期等,于见花期、始荚期和成熟期考察株高、分枝数等,采收时统计百粒重、荚长、荚宽、籽粒长、籽粒宽等农艺性状。

    物候期观测:播种期:种子播种当天的日期;出苗期:50%的植株幼苗露出地面2 cm以上的日期;分枝期:50%的植株叶腋长出分枝的日期;现蕾期:50%的植株顶部出现能够目辨的花蕾的日期;见花期:见到第一朵花的日期;开花期:50%的植株见花的日期;始荚期:50%的植株开始结荚的日期;采青期:70%以上的始荚结位的荚可以青食采收的日期;成熟期:70%以上的荚呈成熟色的日期;生育日数:播种第二天至成熟期的天数。

    株高:随机选取10株,测量从子叶节到植株最高茎枝顶端生长点的长度,取平均值。

    分枝数:随机选取10株,观测计数每株上的所有一级分枝数(包括主茎),取平均值。

    荚长:随机抽取10个鲜荚果,测量荚尖至荚尾的直线距离,取平均值。

    荚宽:随机抽取10个鲜荚果,测量荚果最宽处的直线距离,取平均值。

    鲜荚每667 m2(下同)产量:随机选取10株,采收并称量其生产的鲜荚,换算成鲜荚产量。

    出籽率:鲜籽粒产量与鲜荚产量的比值。

    籽粒长:随机抽取10个成熟荚果,测量风干后成熟籽粒最长处的直线距离,取平均值。

    籽粒宽:随机抽取10个成熟荚果,测量风干后成熟籽粒最宽处的直线距离,取平均值。

    干籽粒百粒重:以风干后的成熟干籽粒为观测对象,参照GB/T 3543—1995 农作物种子检验规程,从清选后的种子中随机取样,4次重复,每个重复100粒种子,称取每100粒种子的质量,取平均值。

    采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0软件进行数据分析。

    对蚕豆的生长情况进行观察,记录不同蚕豆品种的生育期。表1可以看出出苗期和分枝期各品种间差异不大,从现蕾期后,青海1~4号各生育期均较其余品种提前,生育日数比对照提早27~29 d,而江苏的通蚕系列品种及日本大白皮各生育期与对照差异不大,生育日数比对照提前0~4 d。因此,与对照品种陵西一寸相比,青海1~4号在福建种植体现为较早熟品种。

    表  1  不同蚕豆品种的生育期
    Table  1.  Growth period of broad bean varieties
    品种名
    Types
    播种期
    Sowing date/
    (年-月-日)
    出苗期
    Germinating
    date/(年-月-日)
    分枝期
    Branching
    date/(年-月-日)
    现蕾期
    Date of the first
    inflorescence
    appeared/
    (年-月-日)
    见花期
    Date of the
    first flower
    appeared/
    (年-月-日)
    开花期
    Flowering
    date/
    (年-月-日)
    始荚期
    Date of the
    first pod
    appeared/
    (年-月-日)
    采青期
    Harvest
    optimum
    period/
    (年-月-日)
    成熟期
    Maturity date/
    (年-月-日)
    生育
    日数
    Growth
    period
    (GP)/d
    日本大白皮
    Japan Dabaipi
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-26 2019-02-14 2019-02-21 2019-02-26 2019-03-15 2019-04-11 2019-05-10 187
    通蚕鲜6号
    Tongcan(fresh)6
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-27 2019-02-16 2019-02-23 2019-02-28 2019-03-22 2019-04-11 2019-05-10 187
    通蚕鲜7号
    Tongcan(fresh)7
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-26 2019-02-14 2019-02-21 2019-02-26 2019-03-15 2019-04-11 2019-05-10 187
    通蚕鲜8号
    Tongcan(fresh)8
    2018-11-05 2018-11-15 2018-11-27 2019-02-18 2019-02-25 2019-03-02 2019-03-25 2019-04-13 2019-05-14 191
    通09-110-1
    Tong-09-110-1
    2018-11-05 2018-11-15 2018-11-26 2019-02-16 2019-02-23 2019-02-28 2019-03-22 2019-04-10 2019-05-10 187
    通蚕鲜10号
    Tongcan(fresh)10
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-26 2019-02-18 2019-02-24 2019-03-01 2019-03-18 2019-04-11 2019-05-14 191
    青海1号
    Qinghai 1
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-26 2018-12-27 2019-01-03 2019-01-08 2019-02-12 2019-03-12 2019-04-15 162
    青海2号
    Qinghai 2
    2018-11-05 2018-11-13 2018-11-27 2018-12-29 2019-01-05 2019-01-10 2019-02-13 2019-03-12 2019-04-17 164
    青海3号
    Qinghai 3
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-27 2018-12-28 2019-01-05 2019-01-10 2019-02-12 2019-03-11 2019-04-16 163
    青海4号
    Qinghai 4
    2018-11-05 2018-11-13 2018-11-27 2018-12-29 2019-01-05 2019-01-10 2019-02-14 2019-03-12 2019-04-17 164
    陵西一寸(CK)
    Lingxiyicun(CK)
    2018-11-05 2018-11-14 2018-11-27 2019-02-19 2019-02-26 2019-03-03 2019-03-26 2019-04-15 2019-05-14 191
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    对不同蚕豆品种在开花期、采青期和成熟期时的株高、分枝数进行测量统计。由表2可以看出青海的4个蚕豆品种株高都显著高于其他品种,采青期青海系列品种的株高均高于100 cm,其中株高最高的青海2号,采青期高度达到147.83 cm,比对照高88.94%,而通蚕系列品种、日本大白皮及陵西一寸(CK)采青期的株高均小于100 cm,其中陵西一寸(CK)的株高最矮,仅78.24 cm;青海系列品种的分枝数较少,除青海3号采青期分枝数达到11.53个外,其余品种的分枝数均小于10个,其中青海2号的分枝数最少,在采青期分枝数为7.11个,比对照少34.35%,而通蚕系列品种、日本大白皮及陵西一寸(CK)采青期分枝数均大于10个,其中陵西一寸(CK)的分枝数最少,仅10.83个。可见青海系列品种采青期的株高高于陵西一寸(CK),分枝数除青海3号外均低于陵西一寸(CK)。日本大白皮和通蚕系列品种的株高和分枝数都高于陵西一寸(CK)。

    表  2  不同时期蚕豆品种的株高和分枝数
    Table  2.  Plant height and number of primary branches of broad bean varieties at different growth stages
    品种名    
    Types    
    株高
    Plant height(PH)/cm
    分枝数
    Number of primary branches(NPB)/个
    开花期
    Flowering date
    采青期
    Harvest optimum period
    成熟期
    Maturity date
    开花期
    Flowering date
    采青期
    Harvest optimum period
    成熟期
    Maturity date
    日本大白皮 Japan Dabaipi 33.42 cde 94.33 cd 163.87 dc 11.44 a 14.67 ab 13.67 ab
    通蚕鲜6号 Tongcan(fresh)6 29.99 de 85.22 cd 147.10 def 9.44 ab 11.94 bcde 9.25 de
    通蚕鲜7号 Tongcan(fresh)7 32.36 cde 80.11 cd 139.80 ef 9.94 ab 14.50 abc 13.33 ab
    通蚕鲜8号 Tongcan(fresh)8 34.38 cd 95.44 cd 148.97 def 10.11 ab 14.33 abcd 14.00 a
    通09-110-1 Tong-09-110-1 39.18 c 96.94 c 166.13 d 9.00 bc 11.78 cde 11.67 bc
    通蚕鲜10号 Tongcan(fresh)10 31.91 de 86.21 cd 146.60 def 10.22 ab 15.56 a 13.33 ab
    青海1号 Qinghai 1 61.14 b 125.44 b 232.33 b 5.67 dc 8.94 fg 7.75 ef
    青海2号 Qinghai 2 69.58 a 147.83 a 259.33 a 3.83 c 7.11 g 6.50 f
    青海3号 Qinghai 3 59.53 b 118.62 b 205.87 c 6.06 dc 11.53 def 10.67 cd
    青海4号 Qinghai 4 61.11 b 127.56 b 228.57 bc 5.56 dc 8.77 fg 7.75 ef
    陵西一寸(CK) Lingxiyicun(CK) 26.64 c 78.24 d 132.60 f 7.06 cd 10.83 efg 12.67 ab
    注:1.表中每列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),表4~6同;2.成熟期植株的分枝有部分已经枯萎,不统计在内,因此成熟期分枝数会少于结荚期。
    Note: 1. Data with different lowercase letters mean significant difference (P<0.05). Same for Table 4-6. 2. Withered branches on mature plants were not included, thus, count may be fewer at maturity than at harvest.
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    观察不同蚕豆品种的荚生长状况,对荚长、荚宽、出籽率、单荚鲜重、单株实荚数等指标进行统计。由表3可以看出青海3号和通09-110-1的四粒荚和五粒荚占比较大,出籽率都超过了50%,其中青海3号的出籽率达到了55.70%,通09-110-1的出籽率达到50.53%。青海蚕豆品种的出籽率普遍较高,都超过了40%,而日本大白皮出籽率最低,仅有30.53%。出籽率排列顺序为:青海3号>通09-110-1>青海4号>通蚕鲜7号>青海2号>青海1号>通蚕鲜10号>通蚕鲜6号>CK>通蚕鲜8号>日本大白皮。

    表  3  鲜荚籽粒数占比率、荚长、荚宽、单荚重与株荚数表
    Table  3.  Seed ratio, pod length, pod width, pod weight, and pod number of broad bean varieties
    蚕豆品种
    Types
    一粒荚占比
    One-grain
    pod ratio/%
    二粒荚占比
    Two-grain
    pod ratio/%
    三粒荚占比
    Three-grain
    pod ratio/%
    四粒荚占比
    Four-grain
    pod ratio/%
    五粒荚占比
    Five-grain
    pod ratio/%
    出籽率
    Seed
    rate
    (SR)/
    %
    荚长
    Pod
    length
    (PL)/
    cm
    荚宽
    Pod
    width
    (PW)/
    cm
    单荚鲜重
    Fresh pod
    weight
    (FPW)/
    g
    单株实荚数
    Number of
    pod
    (NP)/
    日本大白皮
    Japan Dabaipi
    43.33 35.00 21.67 0 0 30.53 11.37 de 2.53 bcd 17.40 e 20.00 a
    通蚕鲜6号
    Tongcan(fresh)6
    42.86 39.29 10.71 7.14 0 38.23 12.88 bcd 2.70 ab 26.30 c 12.67 cd
    通蚕鲜7号
    Tongcan(fresh)7
    22.86 31.43 37.14 8.57 0 46.23 13.12 bc 2.52 bcd 23.92 cd 14.67 c
    通蚕鲜8号
    Tongcan(fresh)8
    32.79 36.06 31.15 0 0 34.61 12.52 bcde 2.62 abc 24.86 cd 18.67 ab
    通09-110-1
    Tong-09-110-1
    0 22.22 26.67 40.00 11.11 50.53 16.15 a 2.75 a 41.60 a 15.00 bc
    通蚕鲜10号
    Tongcan(fresh)10
    12.50 31.25 56.25 0 0 39.05 11.92 cde 2.60 abcd 21.62 cde 14.00 cd
    青海1号
    Qinghai 1
    9.09 36.36 45.46 9.09 0 40.52 14.18 b 2.30 e 19.08 de 11.00 cd
    青海2号
    Qinghai 2
    12.25 48.98 34.69 4.08 0 44.59 13.47 bc 2.43 cde 19.58 de 11.33 cd
    青海3号
    Qinghai 3
    6.82 34.09 43.18 11.36 45.45 55.70 14.17 b 2.23 e 20.96 cde 10.33 d
    青海4号
    Qinghai 4
    11.43 34.29 45.71 6.67 0 47.14 10.95 e 2.40 de 19.10 de 11.67 cd
    陵西一寸(CK)
    Lingxiyicun(CK)
    23.26 37.21 34.88 4.65 0 36.94 12.85 bcd 2.67 ab 32.78 b 14.33 cd
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    表3还可以看出,青海系列大粒蚕豆荚长较长,除青海4号外,其余品种鲜荚长度均超过13 cm,而除了通09-110-1外,通蚕系列品种、日本大白皮及陵西一寸(CK)的鲜荚长度均小于13 cm;青海系列大粒蚕豆品种的荚宽均小于2.5 cm,而通蚕系列品种、日本大白皮及陵西一寸(CK)的鲜荚宽度均大于2.5 cm,其中通09-110-1的鲜荚最宽,达2.75 cm。

    青海系列蚕豆品种的单株鲜荚数少于12个为10~12个,而除了通蚕鲜6号,其余通蚕系列品种、日本大白皮及陵西一寸(CK)的单株鲜荚数均超过14个,其中日本大白皮的单株鲜荚数最多,达到20个。

    单荚鲜重方面,除了通09-110-1为41.60 g,比对照高26.91%外,其余品种的单荚鲜重均小于陵西一寸(CK)。其中日本大白皮的单荚鲜重最轻,仅有17.40 g,青海系列蚕豆品种除青海3号单荚鲜重为20.96 g外,其余品种的单荚鲜重均小于20 g,而通蚕系列品种的单荚鲜重均大于20 g。

    对不同蚕豆品种的鲜籽粒长、鲜籽粒宽、鲜籽粒百粒重、干籽粒百粒重等指标进行统计。由表4可以看出所有品种的鲜籽粒宽度都大于1.5 cm,除日本大白皮外,其余品种的鲜籽粒长度都大于2.5 cm,籽粒长宽比为1.29~1.50。除了青海3号的干籽百粒重仅为151.81 g外,其余品种的干籽百粒重都超过160 g,其中通09-110-1、陵西一寸(CK)和通蚕鲜8号的干籽百粒重都超过了180 g,而通09-110-1最高,达到200.08 g。鲜籽粒百粒重与干籽粒百粒重相似,通09-110-1、陵西一寸(CK)和通蚕鲜8号的鲜籽粒百粒重超过300 g,通09-110-1最高,达到417.74 g。

    表  4  不同蚕豆品种的鲜籽粒长、鲜籽粒宽和百粒重
    Table  4.  Seed length, seed width, and 100-seed weight of broad bean varieties
    蚕豆品种    
    Types    
    鲜籽粒长
    Length of
    fresh seed
    (LFS)/cm
    鲜籽粒宽
    Width of
    fresh seed
    (WFS)/cm
    鲜籽粒长宽比
    Length-width
    ratio of
    fresh seed
    (LWR)
    鲜籽粒百粒重
    100-seed
    weight of
    fresh seed
    (HWF)/g
    干籽粒百粒重
    100-seed
    weight of
    dry seed
    (HWD)/g
    日本大白皮 Japan Dabaipi 2.47 c 1.82 cd 1.36 271.63 bcd 170.44 cde
    通蚕鲜6号 Tongcan(fresh)6 2.93 ab 2.12 a 1.38 254.71 cd 168.61 de
    通蚕鲜7号 Tongcan(fresh)7 2.53 c 1.87 bcd 1.35 278.02 bcd 177.12 bcd
    通蚕鲜8号 Tongcan(fresh)8 2.98 ab 2.08 a 1.43 303.38 bc 181.56 bc
    通09-110-1 Tong-09-110-1 2.93 ab 1.97 abc 1.49 417.74 a 200.08 a
    通蚕鲜10号 Tongcan(fresh)10 3.17 a 2.13 a 1.49 272.74 bcd 171.61 cde
    青海1号 Qinghai 1 2.83 b 1.97 abc 1.44 266.51 bcd 171.43 cde
    青海2号 Qinghai 2 3.04 ab 2.02 ab 1.50 241.31 cd 164.64 e
    青海3号 Qinghai 3 2.50 c 1.70 d 1.47 233.08 d 151.81 f
    青海4号 Qinghai 4 2.56 c 1.98 abc 1.29 271.64 bcd 176.15 bcde
    陵西一寸(CK) Lingxiyicun(CK) 2.95 ab 2.08 a 1.42 325.45 b 185.43 b
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    对不同蚕豆品种的鲜荚产量和鲜籽粒产量进行统计。结果表5可以看出青海品种青荚产量400~450 kg,通蚕系列品种青荚产都超过550 kg,其中通09-110-1品种的鲜荚重和鲜荚每667 m2(下同)产量显著高于其他品种,产量达到1200.58 kg,比对照高32.81%,通蚕鲜8号的鲜荚产量与陵西一寸(CK)没有显著性差异,其他品种的鲜荚产量均显著低于对照陵西一寸品种。各个品种的产量排列顺序为:通09-110-1>CK>通蚕鲜8号>通蚕鲜7号>日本大白皮>通蚕鲜6号>通蚕鲜10号>青海4号>青海2号>青海3号>青海1号。

    表  5  不同蚕豆品种的鲜荚产量和鲜籽粒产量
    Table  5.  Fresh pod and seed weights per mu produced by various broad bean varieties
    蚕豆品种    
    Types    
    鲜荚产量
    Fresh pod weight
    per mu
    (PWM)/kg
    鲜籽粒产量
    Fresh seed yield
    per mu
    (FYM)/kg
    日本大白皮 Japan Dabaipi 669.55 c 204.44 cd
    通蚕鲜6号 Tongcan(fresh)6 640.95 c 245.03 c
    通蚕鲜7号 Tongcan(fresh)7 674.99 c 312.03 b
    通蚕鲜8号 Tongcan(fresh)8 892.84 b 309.01 b
    通09-110-1 Tong-09-110-1 1200.58 a 606.62 a
    通蚕鲜10号 Tongcan(fresh)10 582.36 cd 227.39 cd
    青海1号 Qinghai 1 403.81 d 163.64 d
    青海2号 Qinghai 2 426.95 d 190.36 cd
    青海3号 Qinghai 3 416.71 d 232.12 c
    青海4号 Qinghai 4 428.73 d 202.09 cd
    陵西一寸(CK) Lingxiyicun(CK) 903.99 b 333.96 b
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    通蚕系列品种、日本大白皮和陵西一寸(CK)的鲜籽产量均高于200 kg,其中通蚕鲜7号、通蚕鲜8号、通09-110-1以及陵西一寸(CK)的鲜籽产量高于300 kg,而青海系列品种的鲜籽产量为160 kg ~235 kg,其中青海3号的鲜籽产量232.12 kg超过了通蚕鲜10号和日本大白皮,各品种鲜籽每667 m2产量排列顺序为:通09-110-1>CK>通蚕鲜7号>通蚕鲜8号>通蚕鲜6号>青海3号>通蚕鲜10号>日本大白皮>青海4号>青海2号>青海1号。

    对蚕豆种质资源产量性状间的相关性进行分析,得出产量性状间的相关系数表6,从表中可以看出,生育日数、单荚鲜重、荚宽、鲜籽粒百粒重与鲜荚产量具有极显著的正相关,分枝数、单株实荚数与鲜荚每667m2(下同)产量显著正相关,株高与鲜荚产量显著负相关。各性状与鲜荚产量的相关程度排序为:鲜籽粒百粒重>单荚鲜重>荚宽>生育日数>株高>分枝数>单株实荚数>荚长>出籽率。单荚鲜重、鲜籽粒百粒重与鲜籽粒产量极显著正相关,荚长、荚宽与鲜籽粒产量显著正相关。

    表  6  蚕豆种质资源产量性状间的相关系数
    Table  6.  Correlation coefficient between yield related traits of broad bean germplasms
    产量性状
    Yield trait
    生育日数
    GP
    株高
    PH
    分枝数
    NPB
    单株实荚数
    NP
    单荚鲜重
    FPW
    荚长
    PL
    荚宽
    PW
    鲜籽粒百粒重
    HWF
    出籽率
    SR
    鲜荚产量
    PWM
    鲜籽粒产量
    FYM
    生育日数 GP 1
    株高 PH −0.94** 1
    分枝数 NPB 0.83** −0.85** 1
    单株实荚数 NP 0.74** −0.61* 0.78** 1
    单荚鲜重 FPW 0.50 −0.47 0.28 0.14 1
    荚长 PL −0.13 0.11 −0.14 −0.29 0.62* 1
    荚宽 PW 0.87** −0.73* 0.48 0.54 0.71* 0.06 1
    鲜籽粒百粒重 HWF 0.49 −0.39 0.36 0.37 0.89** 0.49 0.66* 1
    出籽率 SR −0.52 0.39 −0.38 −0.71* 0.22 0.56 −0.38 0.06 1
    鲜荚产量 PWM 0.74** −0.65* 0.60* 0.60* 0.88** 0.38 0.83** 0.91** −0.14 1
    鲜籽粒产量 FYM 0.48 −0.43 0.37 0.27 0.94** 0.63* 0.64* 0.93** 0.28 0.90** 1
    注:*和**分别表示显著相关(P<0.05)和极显著相关(P<0.01)
    Note: * significant correlation (P<0.05); ** extremely significant correlation (P<0.01).
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    由于气候、土地等环境因素的不同,每个品种对环境的适应能力也不一样,不同的品种体现出来的产量、百粒重、株高、分枝数等均存在一定差异[19-23]。徐东旭等[24]对国内外不同地区的637份蚕豆品种的18个农艺性状进行研究,推断出国内春性和冬性蚕豆资源间具有较大的遗传变异。张红岩等[25]利用99对荧光SSR标记分析102份蚕豆品种,聚类分析结果也表明春播型和秋播型蚕豆界限较为明显。本研究中青海属于蚕豆春播区,其蚕豆品种在福建表现为早开花、早结荚、株型高、分枝少,产量较低的特点,江苏和福建同属于秋播冬种区,江苏的通蚕系列品种在福建的生育期表现与对照陵西一寸较为接近,产量也较高,结果表明春播品种与秋播品种界限较为明显,这与前人的研究结果一致。福建地区较青海地区温度高,因此青海品种在福建种植时发育快,生育期提前,生育日数较少,且营养生长过剩,生殖生长较弱,产量较低。

    青海蚕豆品种虽然青荚产量较低,但由于其荚壳海绵体较少,荚壳较薄,使其出籽率较高,鲜籽产量大大提高,青海3号在福建种植,其鲜籽产量甚至超过了日本大白皮和通蚕鲜10号,可食部分产量较高。而日本大白皮虽然单株实荚数最高,但由于出籽率和单荚重都最低,使其鲜荚产量并非最高,鲜籽产量不仅低于对照陵西一寸和通蚕系列蚕豆品种,甚至低于青海3号。

    本研究中生育日数、单荚鲜重、荚宽、鲜籽粒百粒重与鲜荚产量有极显著的正相关,分枝数、单株实荚数与鲜荚每667 m2产量显著正相关,因此应选择秋播区的蚕豆品种在福建种植,在栽培上采取打顶促分枝,以增加分枝数来增加单株荚数,疏花保大荚从而提高单荚重等技术措施提高鲜荚产量。同时由于蚕豆各生育性状间存在较复杂的相互关系,在蚕豆选育过程中应综合考虑多个性状,可以通过杂交选育将鲜荚重高、荚宽大、百粒重高等优异性状进行有效聚合,提高育种效率。

    在福建地区种植时,通09-110-1、通蚕鲜8号和对照陵西一寸的干籽百粒重超过180 g,属于特大粒蚕豆品种,通09-110-1的青荚每667 m2产量和鲜籽粒每667 m2产量都超过对照陵西一寸,且农艺性状的表现均较好,因此推荐通09-110-1在福建推广种植。

  • 图  1   供试菌株拮抗类型

    注:І-拮抗线图谱,ІІ- 沟状拮抗图谱,ІІІ-隆起拮抗图谱

    Figure  1.   Types of antagonistic germplasms

    Note: І-Uplift antagonistic map; ІІ-Antagonistic line map; ІІІ-Groove antagonistic map.

    图  2   供试双孢蘑菇菌株SSR分子标记聚类图

    Figure  2.   SSR-based dendrogram of A. bisporus germplasms

    表  1   供试的双孢蘑菇菌株编号

    Table  1   Sample codes for A. bisporus germplasms

    编号
    No.
    菌株名称
    Strain
    来源
    Origin
    1 As2796 漳州市农科所
    2 W2000 福建省农科院
    3 W192 福建省农科院
    4 福蘑38 福建省农科院
    5 福蘑52 福建省农科院
    6 福蘑58 福建省农科院
    7 901 制种户
    8 A15 制种户
    9 HK 香港
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    表  2   供试菌株鉴定所用SSR引物

    Table  2   SSR primers for variety identification

    引物名
    Primer
    序列(5′ to 3′)  
    Sequence(5′ to 3′)  
    5′端修饰
    5′end modification
    重复基序
    Repeat motifs
    片段大小/bp
    Fragment size
    退火温度/℃
    Annealing temperature
    AbSSR005-F CTCTGGGATATGGACGAGGA 5′6-FAM (GATGAG)6 118 56
    AbSSR013-F GACTGCCTGATTGACGGATT 5′HEX (TA)6 162 57
    AbSSR015-F CTCGAGTCGACGAAGGAAAC 5′HEX (GA)7 238 58
    AbSSR016-F TGTCTGGTTTTGCTCACGTC 5′HEX (TC)12 242 55
    AbSSR018-F TGGCTCTTTACAGCCTTGGT 5′6-FAM (CAT)6 122 55
    AbSSR084-F CGACCCATCATCAACTTCCT 5′HEX (GAA)6 234 59
    AbSSR6-F ACCACATTCTGGAAAACGAA 5′HEX (GCT)8 181 55
    AbSSR36-F CGTTGATGGAGTTCACTGAG 5′HEX (GAAG)4(GAAAAG)(GAAG) 148 58
    L11-F ATAAAAAAGCATAATCACAAATG 5′6-FAM (TC)13 228 50
    L15-F GCAGGTCCAGTGTGAACGG 5′6-FAM (TCC)8 192 57
    L17-F ATCCAATTCACCAACCAGC 5′6-FAM (A)11gagaataagaaattgaaaattg(A)16 186 52
    L23-F CTTTTCAGGGGAAGACAACG 5′6-FAM (GTG)7 174 55
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    表  3   供试菌株间的拮抗反应情况

    Table  3   Antagonistic reactions among tested germplasms

    菌株
    Strain
    As2796
    As2796
    W2000
    W2000
    W19
    2W192
    福蘑38
    Fomo 38
    福蘑52
    Fomo 52
    福蘑58
    Fomo 58
    901A15HK
    As2796 As2796
    W2000 W2000
    W192 W192
    福蘑38 Fomo 38
    福蘑52 Fomo 52++++
    福蘑58 Fomo 58++
    901++++++
    A15++++++
    HK++++++++
    注:‘+’表示有拮抗性;‘−’表示无拮抗
    Note: + presence of antagonism; − absence of antagonism.
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    表  4   相似性系数

    Table  4   List of similarity coefficients

    菌株
    Strain
    福蘑38
    Fomo 38
    福蘑52
    Fomo 52
    福蘑58
    Fomo 58
    901A15As2796HKW192W2000
    福蘑38 Fomo 381
    福蘑52 Fomo 520.6151
    福蘑58 Fomo 580.90.5951
    9010.5410.5880.6291
    A150.4620.7220.4860.7651
    As27960.8210.6670.8650.5290.5561
    HK0.5260.6860.50.6670.7430.5711
    W1920.9050.7180.80.4320.5640.8210.6321
    W20000.810.7690.80.4860.6150.8210.6840.9051
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-14
  • 修回日期:  2020-09-08
  • 刊出日期:  2020-09-27

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