广西山药种质资源聚类分析

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1、广西山药种质资源聚类分析摘要：对收集到的12份广西山药种质资源材料进行田间种植和生物学性状观察，并根据种质资源的主要生物学性状，应用聚类分析方法，可将它们分为4个或者2个类群；同时，结合形态学与生态学特征，又可将它们分成4个类群：北方山药、南方山药、野生山药、田薯型。　　关键词：广西山药；种质资源；聚类分析　　中图分类号：S632.1　　文献标识码：A文章编号：1000-6346(2009)04—0030—05　　　　山药(DioscoreabatatasDecne)也称广山药、淮山、怀山，为薯

2、蓣科山药属一年生或多年生缠绕性藤本植物，其地下块茎肥厚多汁，口感好，生食、熟食皆可，具有治疗诸虚百损、五劳七伤、降血压、延缓衰老、抗肿瘤等作用，是集食、药为一体的作物。目前我国栽培山药主要有普通山药和田薯型两个种，而种以下的分类梯级还缺乏统一的标准，除了植物学上的分类外，有关形态、营养品质、分子水平等方面的分类均有过报道。有的地方也在每个种以下，从块茎形态特性分出长柱种、扁块种与圆筒种3个变种；蔡金辉等根据主要园艺学性状特点与块茎感官品质性状特点，结合各品种块茎淀粉酶同工酶酶谱带特点，将山药分为

3、2个种、5个变种、10个品种群；《中国药典》将山药列入周生翅组(sect.Enantiophyllum)，并将同组褐苞薯蓣、日本薯蓣、参薯、山薯、光叶薯蓣等植物均作山药代用品使用。　　广西地处亚热带，山药种质资源十分丰富，是我国重要的山药生产基地之一，其中含有本属植物27种以上，占全国的一半以上，并把近缘种褐袍薯蓣作为山药列入广西地方标准。鉴于我国山药分布区域辽阔，生态环境各异以及分类多样性，而且在长期品种引进和人工选择育种中，一些品种可能发生了基因交流或突变，导致了广西境内种植的山药品种存在同

4、物异名和同名异物的混乱现象，给生产引种及品种遗传改良等带来不便。因此，在2007～2008年，笔者从广西各地收集到多份山药栽培材料(品种)，并对部分有代表性的山药材料的主要生物学性状进行观察和测量，采用聚类分析方法，综合山药形态学和生态学特性进行初步鉴定归类及多样性分析，旨在为今后有效构建地方山药核心种质资源和进一步选育高产、优质、抗逆山药新品种提供理论依据。　　　　1　材料与方法　　　　1.1　材料　　供试材料由广西农业科学院经济作物研究所提供，共12份(表1)，这些材料在熟性、产量构成、生长

5、发育特点、零余子大小、叶片大小、茎蔓形态等方面均具有多样性和代表性。　　　　　　1.2　方法　　1.2.1田间试验　2007年5月～2008年3月，将供试材料种植于广西大学农学院教学科研示范基地，主要采用块茎切块繁殖(除桂淮2号、GD44采用零余子繁殖外)，小区面积7.0m2，每小区种植20株，随机区组排列，3次重复，株距20cm，行距170cm，采用塑料套管定向栽培和人字搭架栽培法，其他管理同一般大田种植。　　1.2.2　生物学性状观察　根据山药植株地上部生物学性状特性，测定相关性状指标作为鉴

6、定归类数据。每小区随机抽取5株，数据型性状每株设3次重复，共观测30～45个数值，取平均值；非数据型性状每株观察1个指标，共观察15个数值。观测指标主要包括：叶长、叶宽、叶裂深度、叶脉数、叶柄长、叶色、茎蔓棱翼、茎蔓形状、零余子、蔓旋性、茎蔓直径、出苗天数(70％出苗)等，其中对于非数据型性状根据不同表现型状态给予赋值。　　1.2.3统计分析数据分析主要采用SPSSl0.0、SAS8.2统计软件，样本的聚类分析按Q型聚类分析，显著性差异分析采用邓肯新复极差法。　　　　2　结果与分析　　　　2.1

7、　主要农艺性状　　由表2可知，若将某一性状指标差异不显著的材料归为一个类群，那么12个山药品种可按叶长分为5个类群、按叶宽分为7个类群、按叶裂深度分为5个类群、按叶柄长分为6个类群、按茎蔓直径分为3个类群、按出苗天数分为3个类群。其中，桂淮6号叶片最长，GD50最短；叶宽除桂淮5号、桂淮6号较大外，其余均在11cm以下；叶裂深度也是桂淮5号、桂淮6号较大，其余为1～3cm；叶柄最长的是桂淮5号，最短的是GDlO；茎蔓直径最长的是GD43，最短的是GD60；出苗速度最快的是桂淮5号，最慢的是GD2

8、5。　　另外，多数品种叶脉数为7条，只有野生品种GD10为8条；质量性状均分为两类，若按这些性状中某一性状也可将12个山药品种分成两个类群。　　　　2.2　聚类分析　　将生物学性状特征数据进行整理，采用SPSS10.0统计软件进行聚类分析。原始数据用标准差标准化处理方法处理，材料间遗传距离用欧氏距离表示，聚类方法用离差平方和法，构建了遗传距离树状图(图1)。　　由图1可知，欧氏距离6～9阀值范围内有对应4条谱线聚合。因此，在这个水平内可将12个山药品种划分成4个类群。　　第1类群：GD44、桂淮