烤煙DH群體農藝性狀的聚類分析

尹佳等

摘 要：對K326 ×中煙90 組合的DH群體的主要農藝性狀進行聚類分析，初步形成了其中119份材料的系統聚類，結果表明在歐氏距離3.13處可劃分為5個類群。第一類群6份材料，第二類群43份材料，第三類群38份材料，第四和第五類群各16份材料。綜合看第一類群表現不佳，第二類群經濟性狀表現良好，第三類群表現居中，第四類群表現最優，第五類群產量最高。

關鍵詞：烤煙；DH群體；農藝性狀；聚類分析

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）06-57-03

煙草是我國重要的經濟作物。優良的品種是煙葉生產的重要條件[1]，不僅中國而且世界上種植面積最大的煙草類型是烤煙，對烤煙而言，影響煙葉品質的首要因素是生態環境，其次是品種[2]，培育優質、抗逆性強、適產的烤煙品種非常必要。日益成熟的單倍體技術給煙草育種提供了更多可能性，單倍體由于染色體倍性的特點，使其在作物育種中具有很高的應用價值[3]。以作物的農藝性狀進行聚類分析，已在水稻[4]、煙草[5-9]、花生[10]、油菜[11]等作物中有報道，說明此方法可行。筆者以在湖南農業大學培養的烤煙DH（doubled haploid）群體的133份材料的主要農藝性狀進行調查，對供試的DH群體進行初步分類，以找出這個DH群體的數量特征，為培育烤煙新品種提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料 供試的133份材料于2011年在湖南農業大學生科院實驗室，用花藥培養技術獲得K326×中煙90組合的DH群體，分別從1編號到133。其中，33、59、60、65、80、88、97、101、102、104、106、111、112、127共14份材料因出苗率低或移栽后發病死亡，無法進行后續試驗。

1.2 試驗方法 試驗于2013年3月到2013年8月在湖南省長沙市瀏陽永安鎮煙草實驗基地進行。試驗地前作水稻，肥力均勻，生態環境較好。隨機區組排列，2次重復。共266個小區，每小區種植30株，行距120cm×45cm，四周設有保護行。田間按一般栽培管理進行。整個生育期進行打頂，打頂后10d每小區隨機選取5個單株，分別測量每單株的打頂株高、莖圍、節距、腰葉的長和寬及總葉片數。分小區掛牌，適時采收，分級計產（國家42級標準），計算各材料產量、產值、均價和上中等煙比例。

1.3 數據分析 數據先用Excel 2003進行整理，再用DPS7.05進行分析。

2 結果與分析

2.1 基于農藝性狀的聚類分析 將整理的數據用軟件DPS 7.05先對數據進行規格化轉換，采用歐氏距離，利用離差平方和法對DH群體的119份材料主要農藝性狀進行聚類分析。在歐氏距離3.13處平切（圖1），獲得5個類群（表1），第一類群包括6份材料，占5%；第二類群包括43份材料，占36%；第三類群包括38份材料，占32%；第四類群包括16份材料，占13.5%；第五類群包括16份材料，占13.5%。

2.2 各類群農藝性狀及經濟性狀的綜合表現 由表2 可知，第一類群的6份材料主要表現為株型較矮小、莖稈細小、腰葉長和腰葉寬均最小、總葉數最少，節距則極顯著大于其他類群。第二類群的43份材料的主要表現為莖圍較細小、腰葉長較小、葉數較多。第三類群的38份材料主要表現為株型較矮小、莖稈粗壯、節距最短。第四類群的16份材料主要表現為株型較高大、莖稈粗壯、腰葉長和腰葉寬均極顯著大于其他類群。第五類群的16份材料主要表現為株型高大、莖稈較粗壯、腰葉長較大、腰葉寬較小、總葉數極顯著大于其他類群。

由表3可知，各類群間的產量都達極顯著差異，其中第二類群最低，第五類群最高，兩者相差266.69kg/hm2。各類群間的產值也都達極顯著差異，第四類群>第二類群>第三類群>第五類群>第一類群。上中等煙比例以第四類群最高，達92.8%，第五類群最低為66.61%，各類群間的均價也都達到了極顯著差異，以第四類群的19.12元最高、第五類群的14.47元最低。

從表現型相關上看，前人已發現株高、葉數、腰葉長、莖圍與產量之間具有較高的正相關性[12-14]。本試驗中，株高最高的第五類群平均值達109.11cm，極顯著高于其他類群，最矮小的第一類群平均株高僅為67.35cm，各類群間都達極顯著差異，說明第五類群在株高上有高產的表現；從總葉數看，第五類群平均達25.8片葉，與其它類群達極顯著差異，第一類群總葉數最少，與第五類群相差8.28片葉，說明第五類群在總葉數上有高產的表現；腰葉屬第四類群最長，第五類群>第三類群>第二類群>第一類群但相差不大，說明從腰葉長來看，第四類群有高產的潛力；從莖圍來看，第三類群=第四類群>第五類群>第二類群>第一類群，第三類群與第四類群莖圍平均值相等，與其他類群達極顯著差異，第一類群莖圍最小，說明第三類群和第四類群從莖圍方面看有高產的潛力。綜合看，第五類群和第四類群最具有高產的潛力，而第一類群在產量方面表現不佳。由表3的產量數據可知，第五類群>第四類群>第三類群>第一類群>第二類群，且各類群間都達極顯著差異。

3 討論

已有研究從種質資源[5]、晾曬煙[6]、白肋煙[7]、烤煙農藝性狀[8]、種質資源農藝性狀[9]等對煙草進行聚類分析研究，但對于烤煙DH群體農藝性狀的聚類分析尚不多見。本試驗是對K326×中煙90組合的DH群體的119份材料主要農藝性狀初步的聚類分析，獲得了五個類群，克服了依靠經驗直觀分類的弊端。

第一類群屬于矮小纖細、長節距、少葉品種，且葉面積最小使光合作用面積降低，經濟性狀表現都較差。第二類群農藝性狀表現居中，產量最低，但產值和上中等煙比例較高使得均價也較高，有著良好的經濟價值表現。第三類群屬于莖稈粗壯較矮小、短節距品種，節距最短卻因株高無優勢使得總葉數較少，經濟性狀表現居中。第四類群屬于較高大粗壯品種，上中等煙比例最高，葉面積最大利于光合作用，葉數較少但產量較高，從一定程度上反應了其品質的優良，產值和均價都極顯著高于其他類群。第五類群屬于高大多葉品種，葉面積也較大，產量最高，但最低的上中等煙比例使得產值較低，要提高此類群的品質才能發揮其高產的優勢，取得良好的經濟價值。endprint

聚類分析使部分農藝性狀相近的為一類，應當再利用分子技術手段從遺傳學角度進行分析，種質方面從符合優質、適產、抗逆性等國內外煙草育種目標出發去綜合鑒定品種[3]，以滿足卷煙工業對原料的需求。且評選適合區試的優良品種需要進行多年多點試驗，本次試驗是一年一點試驗，必定存在一定的誤差。由于2013年5～6月期間，長沙氣溫在19～37℃且多陰雨天氣，濕熱的環境使煙株易發病，致使此次試驗的DH群體部分材料大面積死亡，未能進行后續試驗，應將這些材料納入下年試驗進行比較。綜合來看，第四類群最具有優質、適產的表現，應當在下年試驗中重點觀察；第二類群數量占DH群體總量的36%，有些產量高的材料包含其中，應當進行類群內的比較，選取產量高的材料進入下年試驗觀察；第五類群雖然最具有高產品種的表現，本次試驗也是產量最高的，但經濟性狀表現較差，可選擇類群內上中等煙比例較高的材料進行下年試驗觀察；第一類群與第三類群則表現不佳，不推薦選入下年的試驗。

參考文獻

[1]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農業出版社，2003：105-110.

[2]梁艷萍，劉靜，王少先，等.不同烤煙品種煙葉品質特性研究[J].湖南農業科學，2010（005）：19-21.

[3]楊鐵釗.煙草育種學[M].北京：中國農業出版社，2003：7-18.

[4]王勝軍，陸作楣，萬建民.采用表型和分子標記聚類研究雜交秈稻親本的遺傳多樣性[J].中國農業科學，2006，20（5）：475-480.

[5]何川生，何興金，李天飛，等.烤煙品種資源的聚類分析[J].中國農業科學，2000，33（3）：14-18.

[6]黃學躍，劉敬業，趙麗紅，等.晾曬煙品種資源農藝性狀的聚類分析[J].昆明師范高等專科學校學報，2001，23（4）：40-43.

[7]林國平，蔡長春，王毅，等.白肋煙品種資源的聚類分析[J].中國煙草學報，2008，14（5）：33-38.

[8]寧尚輝，羅新斌，徐堅強.15 份烤煙種質農藝性狀的聚類分析[J].作物研究，2009，23（4）：254-256.

[9]尹福強.煙草種質資源主要農藝性狀的聚類分析[J].種子，2009，28（11）：71-73.

[10]郭貴敏.貴州省黔西南州 21個花生地方品種的數量性狀分析和聚類分析[J].花生學報，2003（增刊）：162-165.

[11]丁厚棟，張堯鋒，余華勝，等.甘藍型油菜種質資源的農藝性狀聚類分析[J].華北農學報，2009，24（8）：103-105.

[12]牛佩蘭，劉洪祥，劉偉.烤煙幾個主要數量性狀相關遺傳力的初步研究[J].中國煙草，1984，4（5）.

[13]盧忠恩，樸世領，金江山，等.烤煙主要農藝性狀基因效應的分析[J].中國煙草學報，1999，3：17-21.

[14]肖炳光，朱軍，盧秀萍，等.烤煙主要農藝性狀對產量的遺傳貢獻率分析[J].遺傳學報，2005，32（10）：1089-1093.

（責編：張長青）endprint

聚類分析使部分農藝性狀相近的為一類，應當再利用分子技術手段從遺傳學角度進行分析，種質方面從符合優質、適產、抗逆性等國內外煙草育種目標出發去綜合鑒定品種[3]，以滿足卷煙工業對原料的需求。且評選適合區試的優良品種需要進行多年多點試驗，本次試驗是一年一點試驗，必定存在一定的誤差。由于2013年5～6月期間，長沙氣溫在19～37℃且多陰雨天氣，濕熱的環境使煙株易發病，致使此次試驗的DH群體部分材料大面積死亡，未能進行后續試驗，應將這些材料納入下年試驗進行比較。綜合來看，第四類群最具有優質、適產的表現，應當在下年試驗中重點觀察；第二類群數量占DH群體總量的36%，有些產量高的材料包含其中，應當進行類群內的比較，選取產量高的材料進入下年試驗觀察；第五類群雖然最具有高產品種的表現，本次試驗也是產量最高的，但經濟性狀表現較差，可選擇類群內上中等煙比例較高的材料進行下年試驗觀察；第一類群與第三類群則表現不佳，不推薦選入下年的試驗。

參考文獻

[1]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農業出版社，2003：105-110.

[2]梁艷萍，劉靜，王少先，等.不同烤煙品種煙葉品質特性研究[J].湖南農業科學，2010（005）：19-21.

[3]楊鐵釗.煙草育種學[M].北京：中國農業出版社，2003：7-18.

[4]王勝軍，陸作楣，萬建民.采用表型和分子標記聚類研究雜交秈稻親本的遺傳多樣性[J].中國農業科學，2006，20（5）：475-480.

[5]何川生，何興金，李天飛，等.烤煙品種資源的聚類分析[J].中國農業科學，2000，33（3）：14-18.

[6]黃學躍，劉敬業，趙麗紅，等.晾曬煙品種資源農藝性狀的聚類分析[J].昆明師范高等專科學校學報，2001，23（4）：40-43.

[7]林國平，蔡長春，王毅，等.白肋煙品種資源的聚類分析[J].中國煙草學報，2008，14（5）：33-38.

[8]寧尚輝，羅新斌，徐堅強.15 份烤煙種質農藝性狀的聚類分析[J].作物研究，2009，23（4）：254-256.

[9]尹福強.煙草種質資源主要農藝性狀的聚類分析[J].種子，2009，28（11）：71-73.

[10]郭貴敏.貴州省黔西南州 21個花生地方品種的數量性狀分析和聚類分析[J].花生學報，2003（增刊）：162-165.

[11]丁厚棟，張堯鋒，余華勝，等.甘藍型油菜種質資源的農藝性狀聚類分析[J].華北農學報，2009，24（8）：103-105.

[12]牛佩蘭，劉洪祥，劉偉.烤煙幾個主要數量性狀相關遺傳力的初步研究[J].中國煙草，1984，4（5）.

[13]盧忠恩，樸世領，金江山，等.烤煙主要農藝性狀基因效應的分析[J].中國煙草學報，1999，3：17-21.

[14]肖炳光，朱軍，盧秀萍，等.烤煙主要農藝性狀對產量的遺傳貢獻率分析[J].遺傳學報，2005，32（10）：1089-1093.

（責編：張長青）endprint

聚類分析使部分農藝性狀相近的為一類，應當再利用分子技術手段從遺傳學角度進行分析，種質方面從符合優質、適產、抗逆性等國內外煙草育種目標出發去綜合鑒定品種[3]，以滿足卷煙工業對原料的需求。且評選適合區試的優良品種需要進行多年多點試驗，本次試驗是一年一點試驗，必定存在一定的誤差。由于2013年5～6月期間，長沙氣溫在19～37℃且多陰雨天氣，濕熱的環境使煙株易發病，致使此次試驗的DH群體部分材料大面積死亡，未能進行后續試驗，應將這些材料納入下年試驗進行比較。綜合來看，第四類群最具有優質、適產的表現，應當在下年試驗中重點觀察；第二類群數量占DH群體總量的36%，有些產量高的材料包含其中，應當進行類群內的比較，選取產量高的材料進入下年試驗觀察；第五類群雖然最具有高產品種的表現，本次試驗也是產量最高的，但經濟性狀表現較差，可選擇類群內上中等煙比例較高的材料進行下年試驗觀察；第一類群與第三類群則表現不佳，不推薦選入下年的試驗。

參考文獻

[1]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農業出版社，2003：105-110.

[2]梁艷萍，劉靜，王少先，等.不同烤煙品種煙葉品質特性研究[J].湖南農業科學，2010（005）：19-21.

[3]楊鐵釗.煙草育種學[M].北京：中國農業出版社，2003：7-18.

[4]王勝軍，陸作楣，萬建民.采用表型和分子標記聚類研究雜交秈稻親本的遺傳多樣性[J].中國農業科學，2006，20（5）：475-480.

[5]何川生，何興金，李天飛，等.烤煙品種資源的聚類分析[J].中國農業科學，2000，33（3）：14-18.

[6]黃學躍，劉敬業，趙麗紅，等.晾曬煙品種資源農藝性狀的聚類分析[J].昆明師范高等專科學校學報，2001，23（4）：40-43.

[7]林國平，蔡長春，王毅，等.白肋煙品種資源的聚類分析[J].中國煙草學報，2008，14（5）：33-38.

[8]寧尚輝，羅新斌，徐堅強.15 份烤煙種質農藝性狀的聚類分析[J].作物研究，2009，23（4）：254-256.

[9]尹福強.煙草種質資源主要農藝性狀的聚類分析[J].種子，2009，28（11）：71-73.

[10]郭貴敏.貴州省黔西南州 21個花生地方品種的數量性狀分析和聚類分析[J].花生學報，2003（增刊）：162-165.

[11]丁厚棟，張堯鋒，余華勝，等.甘藍型油菜種質資源的農藝性狀聚類分析[J].華北農學報，2009，24（8）：103-105.

[12]牛佩蘭，劉洪祥，劉偉.烤煙幾個主要數量性狀相關遺傳力的初步研究[J].中國煙草，1984，4（5）.

[13]盧忠恩，樸世領，金江山，等.烤煙主要農藝性狀基因效應的分析[J].中國煙草學報，1999，3：17-21.

[14]肖炳光，朱軍，盧秀萍，等.烤煙主要農藝性狀對產量的遺傳貢獻率分析[J].遺傳學報，2005，32（10）：1089-1093.

（責編：張長青）endprint