大蒜種質資源聚類分析與評價

孫敬強 孔素萍 徐坤

作者簡介：孫敬強（1987-），男，碩士研究生，主要從事蔬菜生理及種質創制方面的研究。

通訊作者：徐 坤（1964-），男，教授，博士生導師，主要從事蔬菜生理生態方面的研究。

孔素萍（1978-），女，副研究員，主要從事大蒜育種及栽培生理方面的研究。

摘要：采用系統聚類方法，根據大蒜生長勢、生育期及鱗莖、蒜薹產量對78份大蒜種質資源進行了分類，并對不同類群的特性進行了分析。結果表明，供試大蒜可分為有薹大蒜（Ⅰ）和無薹大蒜（Ⅱ）2個類群，有薹大蒜又分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc 3個亞類，Ⅰa平均單薹重179 g，較Ⅰb、Ⅰc分別高112%和155%，但Ⅰa單頭重比Ⅰb低322%，生育期則較Ⅰc長94 d，據此將Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc分別命名為薹頭兼用品種、頭薹兼用品種和早薹品種，可根據栽培目的，合理選擇大蒜品種。無薹大蒜類群（Ⅱ）植株生長勢較弱，生育期較長，鱗莖較小，栽培意義不大。

關鍵詞：大蒜；種質資源；農藝性狀；聚類分析；品種特性

中圖分類號：S633.402.4 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）06-0026-04

大蒜（Allium sativum L）是我國重要的出口創匯蔬菜，在我國栽培區域廣，種質資源豐富，品種各具特色，但因大蒜為無性繁殖作物，品種更新慢，傳統品種多以地名加簡單的性狀表現命名。雖前人對大蒜的分類進行了一些研究，但分類標準不同，如石橋佑二等（1987）[1]按緯度將大蒜品種分為低緯度型、高緯度型和中緯度型三大類；嚴根元（1989）[2]根據大蒜抽薹性、蒜瓣大小、生育期早晚和食用品質，分為蔥蒜、狗牙蒜、無薹蒜和薹瓣兼用大蒜；樊治成等（1997）[3]按生態型將大蒜分為低溫反應敏感型、低溫反應中間型和低溫反應遲鈍型。由于大蒜生產的產品包括鱗莖、蒜薹和蒜苗等多種類型，現有的分類方法均沒有涉及栽培目的，難以為大蒜生產中合理的品種選擇提供指導。本研究采用系統聚類方法，根據大蒜的生長勢、生育期及鱗莖、蒜薹產量進行大蒜品種的分類，并分析不同類群的特性，以期為大蒜生產中合理選用品種提供參考。

1 材料與方法

11 試驗材料

供試材料為山東省農業科學院蔬菜研究所多年從國內外搜集并保存的大蒜種質資源，共78份，其中自育大蒜資源8份（表1）。

12 試驗方法

試驗在山東省農業科學院蔬菜研究所試驗基地（濟南）進行，78份大蒜品種露地種植。采用隨機區組設計，重復3次，株行距15 cm×20 cm，每小區面積4 m2。試驗地土質為壤土，地勢平整，肥水條件一致，管理一致。生長期采用常規管理，收獲鱗莖后晾曬條件一致。

選取代表性植株5株，根據《大蒜種質資源描述規范和數據標準》[4]調查并記載其農藝性狀。植株性狀于抽薹期調查株高和假莖粗，收薹期調查單薹重，鱗莖收獲晾干后選取5個有代表性鱗莖調查單頭重。

13 數據分析

采用Excel 2007進行數據處理，計算平均值、標準差及變異系數，采用唐啟義（2010）[5]的DPS數據處理系統進行相關統計分析。

2 結果與分析

21 大蒜資源的植株性狀

由表1可以看出，除生育期變異系數較小外，大蒜品種間主要農藝性狀變異較大，變異系數范圍為186%～640%，其中以單薹重變異系數最大，單頭重次之，其變異系數均在50%左右，說明不同大蒜品種鱗莖、蒜薹的產量存在極大的差異，有望從中篩選出高產或不同用途的品種。供試材料中株高、莖粗的變異系數分別達186%和196%，說明大蒜在栽培馴化過程中，人為定向選擇與自然環境因素對大蒜的生長發育產生了顯著的影響。

22 大蒜資源的聚類分析

通過對大蒜農藝性狀進行數據標準化變換，在歐氏距離水平上采用可變類平均法進行系統聚類分析。結果（圖1）表明，在歐氏距離為2875處可將供試大蒜資源分為2個類群，分別為有薹大蒜（Ⅰ）和無薹大蒜（Ⅱ），有薹大蒜在歐氏距離900處又可分成3個亞類（Ⅰa、Ⅰb、Ⅰc），無薹大蒜在歐氏距離890處也可分成2個亞類（Ⅱa、Ⅱb）。其中Ⅰa亞類包含20個品種，Ⅰb亞類包含18個品種，Ⅰc亞類包含20個品種。無薹大蒜類群（Ⅱ）包含20個品種，其突出特點是不抽薹。

23 大蒜各類群性狀分析

表2表明，Ⅰa亞類植株較高，蒜薹較大，鱗莖中等，因此，可將其定為薹頭兼用品種，代表性品種有蒼山蒲棵、蒼山糙蒜、蔡家坡大蒜、VF681、VF682等；Ⅰb亞類植株生長勢強，鱗莖較大，蒜薹略低于Ⅰa亞類，將其定為頭薹兼用品種，代表性品種有金鄉紫皮、青海大紅皮、微山紫紋、魯優4號等；Ⅰc亞類群植株生長勢較弱，鱗莖較小，蒜薹較大，尤其生育期較短，早熟，將其命名為早薹品種，代表性品種有彭縣早熟、二季早、二水早、云南紫皮、魯優5號等。薹頭兼用品種（Ⅰa亞類）的平均單薹重179 g，較頭薹兼用品種（Ⅰb亞類）和早薹品種（Ⅰc亞類）分別高112%和155%，但單頭重較頭薹兼用品種低322%，生育期則較早薹品種長87 d，可見有薹大蒜類群各亞類大蒜性狀各有特點，栽培大蒜時，應根據栽培目的，合理選擇大蒜品種。無薹大蒜類群（Ⅱ）植株生長勢較弱，雖Ⅱa亞類較Ⅱb植株高大，但生育期較長，鱗莖較小，目前看栽培意義不大。

3 討論與結論

本研究選用的大蒜資源分布廣，包含了我國所有大蒜生態區的主栽品種及部分國外資源，因此，供試材料具有廣泛的代表性。研究結果表明，大蒜主要農藝性狀的變異系數高達186%～640%，說明大蒜雖為無性繁殖，但仍表現出極為豐富的生物多樣性。種質資源的生物多樣性是育種工作的物質基礎，改良品種的關鍵是種質資源的有效利用[6]。農藝性狀的鑒定和描述是種質資源研究最基本的方法和途徑，農藝性狀是種以上或種內分類不可缺少的重要依據之一[7～9]。

通過對大蒜生長勢、生育期及蒜薹、鱗莖產量等進行系統聚類分析，首先將大蒜資源分為有薹大蒜（Ⅰ）和無薹大蒜（Ⅱ）2個類群。有薹大蒜又可進一步分為薹頭兼用亞類（Ⅰa）、頭薹兼用亞類（Ⅰb）及早薹蒜亞類（Ⅰc）；Ⅰa亞類植株中強，蒜薹產量高，而鱗莖中等，可作為生產蒜薹為主、兼顧鱗莖生產的品種；Ⅰb亞類植株生長勢強，鱗莖較大，蒜薹產量略低，可作為生產鱗莖為主、兼顧蒜薹生產的品種；Ⅰc植株生長勢較弱，鱗莖較小，蒜薹產量較高，尤其生育期較短，早熟性好，主要作為生產蒜薹的品種。無薹大蒜類群（Ⅱ）植株生長勢較弱，且不抽生蒜薹，雖Ⅱa亞類較Ⅱb植株高大，但生育期長，鱗莖小，目前栽培意義不大。可見，本研究結果為生產上根據生產目的合理選用大蒜品種提供了重要依據。

但值得一提的是，由于大蒜蒜薹及鱗莖形成需要特定的溫光條件[10]，而濟南地區與其他大蒜生態區的氣候顯著不同，致使某些品種在濟南地區種植的表現有別于該品種主栽區，從而可能導致個別品種的部分突出特性不能充分得以表現。因此，生態環境與濟南差異較大的地區引種大蒜品種時，應參考本研究結果，在當地對引進品種進行品比試驗。參 考 文 獻：

[1] 石橋佑二，小川勉，松原德行.大蒜品種的特性與分類[J].長崎社農林試研報，1987，15：95-111

[2] 嚴根元 大蒜栽培技術及綜合利用[M] 上海：上?？萍嘉墨I出版社，1989

[3] 樊治成，陸幗一，杜慧芳 大蒜品種生態型的數量分類研究[J] 植物生態學報，1997，21（2）：169-174

[4] 李錫香，朱德蔚.大蒜種質資源描述規范和數據標準[S].北京：中國農業出版社，2006

[5] 唐啟義 DPS數據處理系統——實驗設計、統計分析及數據挖掘（第2版）[M] 北京： 科學出版社， 2010

[6] 潘高峰， 張小燕， 龐有強 大麥種質資源光合色素和光合特性聚類分析[J]西北農業報，2008，17（5）：152-156

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[9] 王貴元， 夏仁學， 曾祥國， 等 DMSO處理對紅肉臍橙果肉主要色素和糖含量變化的影響及其相關性[J]西北農業學報，2008，17（2）：165-168

[10] 張振賢，喻景權，于賢昌，等 蔬菜栽培學[M] 北京：中國農業大學出版社，2003

山 東 農 業 科 學 2013，45（6）：30～33