國外引進紅三葉種質在甘肅中部地區的生長特性及生產性能初步評價

孟麗娟，趙桂琴

(甘肅農業大學草業學院，草業生態系統教育部重點實驗室，中-美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

國外引進紅三葉種質在甘肅中部地區的生長特性及生產性能初步評價

孟麗娟，趙桂琴*

(甘肅農業大學草業學院，草業生態系統教育部重點實驗室，中-美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

摘要：為豐富我國紅三葉種質資源，給紅三葉品種選育提供優異材料，探討國外引進資源在甘肅中部地區的綜合表現，本文以來自俄羅斯、加拿大和美國的31份紅三葉種質為供試材料，對其形態特征、農藝性狀、生產性能等方面的14個指標進行了測定，發現其在生育期、株高、分枝數、葉面積、莖葉比、再生速度和干草產量等指標上差異非常顯著。來源地對供試材料的形態特征和生產性能也有影響。個別種質材料在單一性狀上表現優異，可直接應用于生產。通過主成分分析，選取方差累計貢獻率達78.94%的前5個主成分對供試材料進行綜合評價，結果表明，31份種質中，來自俄羅斯的ZXY2008P-4996綜合得分最高，表現最優，其次是來自美國的Scarlett和Star fireⅡ；ZXY2008P-5419綜合得分最低，適應性最差。依據主成分向量可將31份紅三葉種質聚為4類。

關鍵詞：紅三葉；種質資源；主成分分析；聚類分析；適應性評價

Evaluation of the adaptability of imported red clover germplasm in central Gansu

MENG Li-Juan, ZHAO Gui-Qin*

CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity,KeyLaboratoryofGrasslandEcologySystem,MinistryofEducation,Sino-U.S.CentersforGrazingLandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China

Abstract:To enrich the red clover (Trifolium pratense) germplasm resource in China and provide superior materials for breeding, we conducted a comprehensive study on the performance of imported red clover germplasm in central Gansu. In total, 31 red clover accessions were evaluated, and 14 traits including morphological, agronomy, and productivity traits were measured. There were significant differences among accessions in growth period, plant height, branch number, leaf area, stem∶leaf ratio, regrowth speed, and hay yield. The source of the materials also affected morphological characteristics and productivity. A few accessions showed superior performance of a single trait and could be used directly to increase production. A principal component analysis of the 14 traits indicated that five traits with a 78.94% cumulative contribution rate could be used for comprehensive evaluation of the red clover germplasm. In terms of performance, ZXY2008P-4996 from Russia was the best, followed by Scarlett and Star fire II from the United States. The accession ZXY2008P-5419 had the lowest score and showed the poorest adaptability. The 31 red clover accessions were grouped into four clusters based on principal component indexes.

Key words:red clover (Triticum aestivum); germplasm resource; principal component analysis; cluster analysis; adaptability evaluation

紅三葉(Trifoliumpratense)是豆科三葉草屬多年生牧草，又名紅車軸草、紅花荷蘭翹搖、金雀菜等[1]，是世界上主要的栽培草種之一[2-3]。紅三葉蛋白質含量高、草質柔嫩多汁，適口性好，葉片不易脫落，可以青飼、青貯和調制青干草，與多年生禾本科牧草混播，不僅高產穩產，而且提高了飼草的營養價值，是歐洲和北美多年生草地不可缺少的豆科牧草之一[4-7]。紅三葉具有很強的固氮能力，耐旱耐瘠，因此也可作綠肥使用[8]。另外，紅三葉也因含有大量的異黃酮類物質而頗受青睞[9]。

紅三葉在云南、貴州、甘肅、江西、四川、新疆等地都有栽培[10]，但我國紅三葉資源較少，僅在新疆、湖北、四川等地有野生種分布；對紅三葉資源方面的研究也不多見。申忠寶和王建麗[11]在哈爾濱進行了紅三葉栽培馴化試驗，篩選出了具有利用價值的優良紅三葉種質。Liu和Xu[12]在不同三葉草品種農藝性狀與營養特性比較研究中發現，加拿大普通型紅三葉最適合在湖南省低海拔地區種植。朱永群等[13]研究了紅三葉在川中地區的適應性，篩選出了適宜在四川中高海拔地區推廣種植的品種。宋超等[14]對國外引進的6個紅三葉品種進行了比較。目前經過國家草品種審定委員會審定登記的紅三葉品種只有巴東紅三葉、巫溪紅三葉、天水紅三葉和岷山紅三葉，其中后兩者是甘肅的品種。紅三葉在甘肅岷縣和漳縣種植面積較大，已從單純的飼草轉變為具有飼用和藥用雙重功用的植物，從紅三葉中提取異黃酮經濟效益顯著[15]。岷縣方正草業和岷山草業有限責任公司長期從事紅三葉飼草的生產和銷售、方正草業公司還投資2000多萬元建立了紅三葉異黃酮提取生產線，促進了紅三葉面積的進一步擴大。但是生產上能用的品種比較少，目前以岷山紅三葉為主，產量較低，亟待引入高產優質的品種資源[5]。

在種質資源的評價篩選方面，通常由于涉及物候期、農藝性狀、生產性能和抗性等多方面的指標，需要對其進行客觀而準確的綜合評價以利于篩選。常用的綜合評價方法有灰色關聯度系數法、主成分分析法、因子分析法、聚類分析法、五級評分法等。灰色關聯度系數法優點在于思路明晰，可在很大程度上減少由于信息不對稱帶來的損失，并且對數據要求低，工作量少；缺點是需要對各項指標的最優值進行確定，主觀性過強，同時部分指標最優值難以確定。因子分析是根據原始變量的信息進行重新組合，找出影響變量的共同因子，化簡數據；并通過旋轉使得因子變量更具有可解釋性，但在計算因子得分時，采用的最小二乘法有時可能會失效。聚類分析法直觀，結論形式簡明；但在樣本量較大時，要獲得聚類結論有一定的困難。聚類分析在小麥(Triticumaestivum)[16]、玉米(Zeamays)[17]、大豆(Glycinemax)[18]等資源評價方面都有應用。五級評分法是將各項指標的測定值經過換算進行定量表示，根據各指標的變異系數確定其參與綜合評價的權重系數矩陣，經過權重分析進行綜合評價，可以消除各性狀因數值大小和變化幅度的不同而產生的差異，但指標較多時，評價指標的篩選缺乏有力依據。主成分分析法是利用“降維”的思想，在損失很少信息的前提下找到幾個綜合因子來代表原來眾多的變量，使這些綜合因子盡可能地反映原來變量的信息量，而且彼此之間互不相關，從而達到簡化的目的。由于該方法減少了變量的數目，有利于問題的分析和處理而被廣泛應用[19-23]。

為豐富我國紅三葉種質資源，給新品種選育提供原始材料，篩選優異資源應用于生產，本文對農業部從俄羅斯和北美引進的部分紅三葉種質資源在甘肅中部地區的適應性進行研究，利用主成分分析法對其進行綜合評價，旨在篩選出高產優質的紅三葉種質資源，為其進一步開發利用奠定基礎。

1材料與方法

1.1　試驗地概況

試驗地位于甘肅省中部的榆中縣良種場，海拔1930 m，年平均氣溫6.7℃，無霜期120 d左右，年均降雨量370 mm，蒸發量1450 mm。試驗地土壤有機質含量16.32%，速效鉀為80.94 mg/kg，速效磷為42.49 mg/kg，堿解氮86.31 mg/kg，pH為7.82，土壤為黃綿土。

1.2　試驗材料

供試材料如表1所示，2012年4月，將從國外引進的31份紅三葉種質材料進行小區試驗，其中俄羅斯的19份、加拿大的7份和美國的5份。小區面積15 m2，條播，行距40 cm，播種量15 kg/hm2，重復3次。按照常規管理進行灌水和除草。

1.3　測定內容及方法

1.3.1物候期觀測從播種第2年開始記載各個材料的返青期、分枝期、孕蕾期、現蕾期、開花期、結莢期、成熟期[24]。

1.3.2株高每份材料隨機選取10株，于盛花期測自然高度，從地面量至植株生長的最高部位，取平均值，對于匍匐莖不能拉直。重復3次。

1.3.3分枝數初花期從最貼近地面處數每株分枝數，每小區隨機選取10株，重復3次，取均值。

1.3.4葉面積初花期選取各主莖第1枚花序處三出復葉的中部葉片，每份材料選10株，用葉面積儀測定，重復3次。

1.3.5節間數、節間長用測完株高的枝條數節間數，并測定每節節間長。重復3次。

1.3.6葉長、葉寬每株取上、中、下層葉片各10片，用量尺測定從葉基部到尖部的長度，從最寬處測其寬度。重復3次。

1.3.7花序長度各材料于盛花期隨機選取花序10個，測定花序長度，重復3次。

1.3.8每花序小花數每份材料于盛花期隨機采摘完整的新鮮花序10個，統計每花序的小花數。重復3次，取平均值。

1.3.9莖葉比在初花期測定草產量之前，稱取紅三葉鮮樣500 g，將其莖、葉和花序分開，分別稱量葉鮮重、莖鮮重，折算為莖葉比。花序歸為莖的部分，紅三葉的葉包括小葉、小葉柄及托葉，枯葉歸為莖的部分。重復3次。

1.3.10鮮干比初花期測產時，取紅三葉鮮樣500 g置于65~70℃烘箱中7~8 h，稱干重，計算鮮干比。重復3次。

1.3.11再生速度初花期刈割后，每小區隨機取10株進行定株，隔10 d測定其再生枝條離地面的高度，除以所用天數為再生速度。重復3次，取平均值。

表1　試驗材料及來源

1.3.12干草產量初花期每小區隨機取3個1 m樣段，留茬4~5 cm刈割，自然風干后再經 70℃烘48 h，稱干重，生長至初花期再進行刈割，測下茬干重。根據2次刈割的1 m樣段內的干草產量換算成每hm2干草產量。重復3次，計算平均值。

1.3.13千粒重每份材料隨機數取1000粒測種子，進行稱重，重復3次，求平均值。

1.4　數據分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行數據處理與統計分析。

2結果與分析

2.1　引進紅三葉種質在甘肅中部地區的物候期比較

不同紅三葉種質物候期差異很大(表2)。其中3號和15號返青期最早，比其他材料提前7~14 d，但是其成熟期也較早，較其他材料提前25~30 d。返青最晚的是8號和11號，分別較3號晚25 d和21 d，其成熟期也最晚，較3號晚熟40 d和36 d。31份紅三葉種質材料中，生育期最長的材料是 1號和8號，為178 d，最短的是16號和25號，為144 d，相差34 d。

表2　31份紅三葉種質材料物候期比較

2.2　不同紅三葉種質的形態特征分析

31份紅三葉種質材料在形態特征方面的差異非常顯著(表3)。葉面積變化范圍為4.69~14.51 cm2，相差3.1倍；其中葉面積最大的是9號，其次為28號和31號，18號的葉面積最小。葉長和葉寬直接影響葉面積的大小，9號材料的葉面積最大，其葉長和葉寬也最大，其葉長除與24號、28號和31號無明顯差異外，顯著高于其他材料(P<0.05)；其葉寬(3.76 cm)也是31份材料中最寬的。節間長的變幅也非常大，為8.28~15.07 cm，相差1.82倍。其中以31號種質為最長，其次為6號(14.97 cm)和27號(14.95 cm)。16號材料的節間最短。節間數以28號種質最多，為8.40個；12號最少，為4.60個，較28號減少了45.2%；花序長度的變化也比較大，花序最長的31號種質材料為3.44 cm，最短的14號只有2.3 cm，大多數都在2.5~2.7 cm之間。每花序的小花數變幅在84.20~131.00之間，其中27號種質的小花數最多，其次為16號和6號。形態指標的豐富變化是供試材料遺傳多樣性的體現，為進一步的選擇奠定了基礎。

表3　不同紅三葉種質材料的形態特征

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different letters in the same column indicate significant difference (P<0.05). The same below.

2.3　紅三葉種質的產量和品質相關性狀比較

產草量的高低是牧草種質評價和篩選的一個重要指標，株高、分枝數、再生速度等均會影響紅三葉的干草產量。從表4可以看出，31份材料的株高差異非常顯著。9號的株高最高，為88.67 cm，除與5號無明顯差異外，均顯著高于其他材料(P<0.05)。株高最矮的是20號，只有42.03 cm。分枝數以4號為最多，每株24.50個，其次為5號、15號、19號、8號等；17號分枝數最少，只有4號的44.6%。再生速度對干草產量的影響甚至大于株高和分枝數。有的材料生長緩慢，再生速度低，在甘肅中部地區一年只能收獲2茬，而再生速度快的品種可收獲3茬。31份種質材料中，6號種質的再生速度最快，為2.62 cm/d，其次為31號(2.54 cm/d)、29號(2.46 cm/d)和7號(2.44 cm/d)；4號的再生速度最低，為1.22 cm/d，不及6號的一半。受各種因素的影響，紅三葉的干草產量變化也非常大。由表4可知，23號種質的干草產量最大，為16.17 t/hm2，其次為21號和27號；15號和25號的干草產量最低，分別為10.98和10.87 t/hm2。供試材料的千粒重變異也很大，其中31號種質的千粒重最高，為2.66 g，顯著高于其他材料(P<0.05)。大多數種質的千粒重在1.6~1.8 g之間。

表4　不同紅三葉種質的產量和品質相關性狀

莖葉比和鮮干比是衡量牧草品質的重要指標，莖葉比越大，莖稈所占的比重就越大，牧草品質就越差；鮮干比越大，牧草含水量越高，草質越嫩，適口性越好。27號種質的莖葉比最大，為4.28，顯著高于其他材料(P<0.05)；莖葉比最小的是20號(2.15)和25號(2.26)。與其他指標相比，供試材料的鮮干比變化更為劇烈，變幅為2.72~6.96，相差2.56倍，不過極端材料較少，大多數材料的鮮干比在5.0左右。

2.4　紅三葉種質的綜合評價

2.4.1各性狀標準化處理由于供試材料的來源不同、基因型不同，其在形態特征和產量及品質指標上變化非常大，很難用一個或幾個指標對其作出準確的評價。因此本文采用主成分分析法對31份紅三葉種質材料進行綜合評價。設株高、分枝數、干草產量、莖葉比、鮮干比、葉面積、葉長、葉寬、節間長、節間數、花序長度、每花序小花數、千粒重分別為X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14。將原始數據進行標準化處理后得到的標準化數據如表5所示。

表5　參試材料各性狀標準化處理結果

2.4.2主成分分析為了更充分地反映紅三葉種質材料各指標間起主導作用的綜合指標，對14個主要性狀進行主成分分析，計算出特征值和貢獻率(表6)，以特征值大于1為標準，確定主成分為5個，累計貢獻率為78.936%，其中第1主成分的貢獻率為35.321%，貢獻最大的是草產量、葉面積、莖葉比、葉長、葉寬、節間長和花序長度這7個性狀， 說明第一主成分基本反映了這些指標的信息。第2主成分的貢獻率為15.642%，株高、分枝數和節間數對主成分值的貢獻率都較大，說明第2主成分高的種質植株比較高，分枝數比較多。第3主成分的貢獻率為12.608%，鮮干比和每花序小花數對主成分值的貢獻較大，說明第3主成分高的種質鮮干比大，小花數比較多。第4主成分的貢獻率為8.069%，再生速度的貢獻最大，說明第4主成分高的種質再生速度快。第5主成分的貢獻率為7.296%，千粒重的貢獻最大，說明第5主成分高的種質千粒質量較高。因此，前5個主成分基本上代表了供試材料評價指標的絕大部分信息。

表6　入選的5個主成分特征值及貢獻率

因子載荷量表示每個原始變量對各個主成分的因子載荷量的貢獻率。5個主成分各因子的載荷矩陣見表7，即5個主成分中每個指標相應的系數。

表7　主要主成分各因子的載荷矩陣

2.4.3參試材料綜合評價根據分析結果得到相應的主成分表達式(綜合評價函數)如下：

F1=0.169ZX1-0.013ZX2+0.342ZX3+0.204ZX4+0.303ZX5+0.137ZX6+0.423ZX7+0.386ZX8+0.416ZX9+0.274ZX10+0.204ZX11+0.240ZX12+0.063ZX13+0.138ZX14

F2=0.391ZX1+0.477ZX2+0.178ZX3-0.243ZX4+0.292ZX5+0.034ZX6-0.016ZX7-0.022ZX8-0.016ZX9-0.244ZX10+0.344ZX11-0.384ZX12-0.117ZX13-0.319ZX14

F3=-0.339ZX1-0.061ZX2+0.102ZX3-0.348ZX4+0.131ZX5+0.525ZX6-0.002ZX7-0.062ZX8-0.021ZX9-0.152ZX10+0.049ZX11+0.210ZX12+0.549ZX13-0.287ZX14

F4=0.313ZX1+0.496ZX2-0.100ZX3-0.234ZX4+0.008ZX5+0.093ZX6+0.018ZX7-0.260ZX8+0.141ZX9-0.169ZX10-0.465ZX11+0.118ZX12+0.261ZX13+0.409ZX14

F5=-0.107ZX1+0.073ZX2+0.295ZX3-0.395ZX4-0.428ZX5-0.030ZX6+0.021ZX7+0.125ZX8-0.018ZX9-0.034ZX10+0.342ZX11+0.175ZX12-0.144ZX13+0.508ZX14

F=(λ1/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5) F1+(λ2/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5) F2+(λ3/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5) F3+(λ4/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5) F4+(λ5/λ1+λ2+λ3+λ4+λ5) F5

=0.447F1+0.198F2+0.160F3+0.102F4+0.092F5

其中，λ1、λ2、λ3、λ4、λ5分別為各主成分對應的特征值。

根據綜合評價函數，計算各種質材料的綜合得分(表8)，給予紅三葉種質材料定量化的描述，綜合得分越大，表明綜合表現越好。由表8可知，9號種質材料的綜合得分最高，其次是27號和28號；25號、18號的綜合得分最低。

表8　31份紅三葉種質材料綜合得分及排名

2.5　不同紅三葉種質主要性狀的聚類分析

聚類分析是根據事物本身的特性來研究個體分類的方法，原則是同一類中的個體有較大的相似性，而不同類的個體差異很大，而系統聚類是在各個領域中使用最多的一種方法。本研究以各種質材料的5個主成分作為綜合指標，將數據標準化后，用歐式距離和離差平方和法進行系統聚類，結果見圖1。從中可以看出，在歐氏距離為10處，31份紅三葉種質材料聚成4類。

圖1　系統聚類Fig.1　Hierarchical cluster diagram

第Ⅰ類包括9份材料，分別是：1號、4號、5號、9號、10號、11號、13號、16號、19號，均為俄羅斯的種質。其整體特征為植株高大、分枝數多、鮮干比大；第Ⅱ類包含了來自俄羅斯的6號和7號、加拿大的23號和24號以及美國的27號、28號和30號等7份種質材料。這類的主要特征為草產量、再生速度、葉面積、葉長、葉寬、節間長、節間數、每花序小花數、花序長度、千粒重均表現良好；第Ⅲ類包含了來自俄羅斯的3號、12號、18號和加拿大的20號、21號、22號、25號、26號等8份種質材料。這類種質材料莖葉比整體表現最好；第Ⅳ類包括7份種質材料，分別是來自俄羅斯的2號、8號、14號、15號、17號和美國的29號、31號。這類種質材料整體表現適中，屬于中間類型。

3討論

豐富的種質資源是開展育種工作的基礎[25]。一個新品種的育成，離不開優異種質資源的利用[26]。鑒于我國紅三葉資源較為缺乏，目前國內生產中利用紅三葉幾乎全為引進品種。俄羅斯擁有前蘇聯搜集的全部植物種質資源，但其在庫存資源的繁殖更新和評價利用方面后勁不足。為此，我國農業部每年從俄羅斯引進部分牧草種質資源，在豐富我國牧草種質庫的同時幫助俄羅斯進行繁殖更新。北美在紅三葉的研究利用和生產方面居世界前列，育成了許多優良品種。本文對從俄羅斯、加拿大和美國引進的紅三葉種質材料進行適應性評價，旨在為下一步的品種選育提供原始材料。國外引進的種質，因其所處的地理環境、氣候條件和土壤類型不同，因此在形態特征、生產性能和品質等方面差異非常大。從本文實驗結果來看，31份紅三葉種質材料都能在甘肅中部地區完成其整個生育過程。但不同種質在甘肅中部相同的氣候環境和栽培條件下，其生育期存在顯著差異。1號和8號的生育期最長(178 d)，16號和25號的生育期最短(144 d)。

在相同的生態環境下鑒定植物不同特征的多樣性能夠較好地揭示其遺傳本質[27]。形態學標記具有簡便、直觀、易行、快速的特點[28-29]，是種質資源評價和優良種質篩選的一個重要手段。31份紅三葉種質材料在14個形態特征及產量品質性狀上表現顯著差異，具有豐富的形態多樣性。既有葉片大、分枝數多的材料，如9號的葉面積最大(14.51 cm2)，4號的分枝數最多(每株24.50個)；又有節間長、再生速度快的材料，如6號(節間最長，15.07 cm；再生速度最快，2.62 cm/d)；還有干草產量高、千粒重大的材料，如23號種質的干草產量最高(16.17 t/hm2)，31號種質的千粒重最大(2.66 g)。這些具有不同特征特性的種質材料為紅三葉育種工作提供了豐富的原始材料，是品種選育的基礎。

長期以來三葉草種質資源篩選主要依據表型性狀[22-23,30]，但由于紅三葉形態性狀復雜多樣，加大了表型選擇的難度。主成分分析已成功應用于多種牧草種質資源的研究[19-20]，但在紅三葉育種研究上應用較少。運用主成分分析能將紅三葉種質多個表型性狀轉化為彼此互補相關的幾個主成分[31]，其中前5個主成分值的貢獻率達到78%以上，其所表達的綜合信息可以用來表達全部性狀的信息，從而顯著簡化篩選評價中表型性狀的數量，抓住主要矛盾，提高種質資源篩選評價的效率[32]。從綜合評價結果來看，來自俄羅斯的9號種質生育期較長(165 d)、葉面積最大(14.51 cm2)、植株高大(88.67 cm)、分枝數多(18.67)、再生速度也較快(1.90 cm/d)、干草產量較高(14.95 t/hm2)、千粒重較大(1.72)，綜合評價最優。來自美國的27號和28號種質僅次于9號，這些材料具有很大的開發利用潛力。25號和18號種質則恰恰相反，在甘肅中部地區綜合表現最差，也沒有個別突出的性狀，利用價值較低。

在主成分分析基礎上的聚類，可有效地剔除一些無關大局的因子，使結果更加精確，在種質資源分析及評價中應用效果較好[33-34]。聚類分析是研究資源分類和親緣關系的常用方法之一[35-37]。本文借助于系統聚類分析方法，依據14個性狀對31個紅三葉種質資源進行聚類分析，把31個紅三葉種質分成4類，使其性狀相近的聚為一類。從而克服了僅以個別性狀進行直觀、經驗性分類的弊端[38]。聚類分析結果表明，主成分分析中綜合表現相近的種質材料并未聚為一類，甚至部分來源于同一地域的種質材料也并未聚為同一類。這種現象在苜蓿(Medicagosativa)、三葉草(Trifoliumrepens)等異花授粉牧草的聚類分析中比較常見[20,22]。一方面這些材料在選育過程中大多采用綜合品種的方法，親本數多且來源差異大；另一方面異花授粉的特性也使得這類牧草非常容易接受外來基因，經常出現個體差異大于品種間差異的現象，也部分抵消了來源地生態環境的影響。大量材料通過聚類分析可以突出同類的特點和不同類之間的差異，便于選擇和利用。主成分分析減少了變量的數目，避免了多個指標因數值大小變幅不同而產生的差異，在損失很少信息的前提下，找到幾個綜合因子進行綜合評價。兩種方法在揭示品種相似性和差異性上既有共性又有特異性，都能較好地對種質資源綜合性狀進行科學的評價，兩者綜合應用可以更好地了解種質產量與品質性狀的遺傳相似性和差異性。在紅三葉育種和生產中，可以根據各類材料的特點進行相應的選擇，減少育種和生產中的盲目性以及工作量。

若要深入了解這些種質資源的遺傳背景和利用價值，還需進一步進行品質分析、抗性鑒定，以及分子水平的研究，以作出更加全面而準確的判定。

4結論

1) 31份紅三葉種質材料間生育期差異顯著，1號和8號最晚熟，生育期長達178 d；16號和25號最早熟，生育期144 d。

2) 不同來源的紅三葉種質在形態指標上變異很大，來自美國的材料以葉片大、節間長、干草產量高、再生速度快、種子千粒重大為主要特點；俄羅斯的種質普遍分枝數多、葉片小、節間短、干草產量較低、種子也較小。

3) 31份供試材料中，有的種質單一性狀特別突出。23號干草產量最高，達16.17 t/hm2；生長最快的是6號種質(2.62 cm/d)；種子最大的是31號，千粒重達2.66 g；品質最佳的是20號(莖葉比2.15)。

4) 31份材料中綜合表現最佳的是9號種質，其次為27號和28號；25號和18號種質綜合表現最差。

5) 31份紅三葉種質材料可聚為4類，不同類別之間差異明顯。在紅三葉品種選育和生產實踐中，可根據各類材料的特點進行相應的選擇，以減少工作量和提高工作效率。

References：

[1]Zhao N, Zhao G Q, Hu K J. Production performance and nutritive value comparison among red clover with different growth years. Acta Agrestia Sinica, 2011, 19(3): 468-472.

[2]Bowley S R, Taylor N L, Dougherty T. Physiology and morphology of red clover. Advances in Agronomy, 1984, 37: 317-347.

[3]Chen M J, Jia S X. Forage Crop Cultivation[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2000: 64-655.

[4]Jia S X. Forage Floras of China[M]. Beijing: Agriculture Press, 1987: 332-337.

[5]Qiu Y. Studies on the Effects of Different Environments and Fertilizing Rates on Hay Yield and Isoflavone Content ofTrifoliumpretensecv. Minshan[D]. Lanzhou: Gansu Agriculture University, 2007: 4-10.

[6]Kong L H, Zhao G Q. Physiological response of different red clover varieties to 4℃ chilling stress at seedling stages. Ghinese Journal of Grassland, 2013, 35(3): 31-37.

[7]Fan J W. Research and utilization on red clover. Grassland Science, 1994, 11(5): 10-14.

[8]Zhang H S, Liu Y, Wang F,etal. The comprehensive evaluation of heat tolerance of 18Trifoliumvarieties. Grassland Science, 2009, 26(7): 44-49.

[9]Zhao N, Zhao G Q, Liu H. The effect of genotypes on isoflavones content of red clover. Grassland and Turf, 2011, (1): 66-69.

[10]Kong L H, Zhao G Q. Analysis of correlation between plant type structure and yield of red clover. Grassland and Turf, 2013, 33(3): 11-15.

[11]Shen Z B, Wang J L. Study on agronomic characteristics of different red clover germplasm resources. Heilongjiang Agriculture Sciences, 2012, (3): 125-127.

[12]Liu N F, Xu Q G. Comparison of agronomic and nutritional characteristics among different clover cultivars. Crop Research, 2007, (2): 128-130.

[13]Zhu Y Q, Pang L Y, Lin C W,etal. The compared experiment of different red clover varieties in the middle of Sichuan. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(26): 24-27.

[14]Song C, Jin X L, Tian X H,etal. Adaptability evaluations on different red clover varieties in Lanzhou. Acta Agrestia Sinica, 2012, 20(4): 657-661.

[15]Rong L Y, Yao T, Ma W B,etal. The inoculant potential of plant growth promoting rhizobacteria strains to improve the yield and quality ofTrifoliumpretensecv. Minshan. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(5): 231-240.

[16]Zhang C Y, Chang W S, Xie L Q,etal. Cluster analysis of wheat breeding lines tested in the identification nursery. Science of Plant Genetic Resources, 2001, 2(4): 29-33.

[17]Li S H, Jing S L, Yang D P,etal. Classification of corn by cluster analysis. Agriculture & Technology, 2008, 28(5): 43-45.

[18]Zhang Y G. A comparative study on biological characters of soybean varieties using principal component analysis and cluster analysis. Soybean Science, 2004, 23(3): 178-183.

[19]Shen H F, Li G Z. Principal components and clustering analysis for major quantitative traits of adzuki bean. Journal of Shanxi Agriculture Science, 2012, 40(4): 310-313, 385.

[20]Wu Z N, Wei Z W, Lei Y F,etal. Main component and cluster analysis of agronomic characteristics of twelve alfalfa varieties. Grassland and Turf, 2011, 31(1): 50-53.

[21]Wang J L, Shen Z B. Study of the major quantitative character difference and theirs correlations among germplasm resources ofTrifoliumrepensL. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(26): 19-23.

[22]Wang Y X, Zhang B. Phenotypic variation ofTrifoliumrepensin Xingjiang. Acta Agrestia Sinica, 2012, 20(6): 1163-1168.

[23]Wang J L, Shen Z B. Comprehensive evaluation of the agronomic traits and cluster analysis of germplasm resource ofTrifoliumpretense. Grassland and Turf, 2013, 33(2): 33-37.

[24]Chen B S. Forage Crop Cultivation[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2001: 35-37.

[25]Guo L F, Zhang Y. Clustering analysis of safflower (CarthamustinctoriusL.) germplasm resources based on morphological markers. Journal of Henan Agriculture Science, 2013, 42(2): 41-45, 97.

[26]Liu Y A, Hou J H, Gao Z J,etal. Principal component analysis and cluster analysis of maize introduced varieties. Journal of Maize Sciences, 2006, 14(2): 16-18.

[27]Miao J S, Liu C X. Clustering, correlation and principal component analyses in welsh onion (AlliumfistulosumL.) germplasm resources. Journal of China Agricultural University, 2010, 15(3): 41-49.

[28]Xie X M, Yun J F. Genetic diversity and detective methods of plant. Grassland of China, 2000, (6): 51-59.

[29]Sun H, Yu Y W, Ma X L,etal. A comprehensive evaluation of nutritional value of nine shrubs in the karst area of northwest Guizhou. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(5): 99-106.

[30]Zhang H S, Chen M X, Tian H,etal. A study on the variation in phenotypic characters of wild red clover. Acta Agriculture Universitatis Jiangxiensis, 2012, 34(1): 44-49.

[31]Stephanie K. Screening method for polycyclic aromatic hydrocarbons in soil using hollow fiber membrane solvent microextraction. Journal of Chromatography A, 2002, (2): 201-208.

[32]Zhang X Q, Liu J H, Qi B J,etal. Cluster diversity analysis of the main agronomic traits in oat germplasm. Journal of Plant Genetic Resources, 2010, 11(2): 201-205.

[33]Xu K X. The Biomathematics[M]. Beijing: Science Press, 1999: 51-70.

[34]Tao A F, Qi J M. Cluster analysis and evaluation of elite kanaf germplasm based on principal components. Scientia Agricultura Sinica, 2008, 41(9): 2859-2867.

[35]Martynov S P, Dobrotvorskaya T V. Genealogical analysis of diversity of Russian winter wheat cultivars (TriticumaestivumL.). Genetic Resources and Crop Evolution, 2006, 53: 379-386.

[36]Masumbuko L I, Bryngelsson T. Inter simple sequence repeat (ISSR) analysis of diploid coffee species and cultivatedCoffeearabicaL. from Tanzania. Genetic Resources and Crop Evolution, 2006, 53: 357-366.

[37]Liu C Y, Sun X Y, Zhu T C,etal. Comparison of the production performance of ryegrass cultivars and screening of dominant varieties. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(4): 39-48.

[38]Mo H D, Gu S L. Cluster analysis for agronomic characters of barley varieties in Jiangsu-Zhejiang Shanghai area. Scientia Agricultura Sinica, 1987, 20(3): 28-38.

參考文獻：

[1]趙娜, 趙桂琴, 胡凱軍. 不同生長年限紅三葉生產性能與營養價值比較. 草地學報, 2011, 19(3): 468-472.

[3]陳默君, 賈慎修. 牧草飼料作物栽培學[M]. 北京: 中國農業出版社, 2000: 64-655.

[4]賈慎修. 中國飼用植物志[M]. 北京: 農業出版社, 1987: 332-337.

[5]丘燕. 不同生境和施肥量對岷山紅三葉產量及黃酮含量影響的研究[D]. 蘭州： 甘肅農業大學, 2007: 4-10.

[6]孔令慧, 趙桂琴. 不同品種紅三葉苗期對4℃低溫脅迫的生理響應. 中國草地學報, 2013, 35(3): 31-37.

[7]樊江文. 紅三葉的研究和利用. 草業科學, 1994, 11(5): 10-14.

[8]張鶴山, 劉洋, 王鳳, 等. 18個三葉草品種耐熱性綜合評價. 草業科學, 2009, 26(7): 44-49.

[9]趙娜, 趙桂琴, 劉歡. 基因型對紅三葉異黃酮含量的影響. 草原與草坪, 2011, (1): 66-69.

[10]孔令慧, 趙桂琴. 紅三葉株型結構與草產量的相關性研究. 草原與草坪, 2013, 33(3): 11-15.

[11]申忠寶, 王建麗. 不同紅三葉種質資源的農藝性狀比較研究. 黑龍江農業科學, 2012, (3): 125-127.

[13]朱永群, 龐良玉, 林超文, 等. 不同紅三葉品種在川中地區的生長適應性研究. 中國農學通報, 2012, 28(26): 24-27.

[14]宋超, 靳曉麗, 田新會, 等. 不同紅三葉品種在蘭州地區的適應性評價. 草地學報, 2012, 20(4): 657-661.

[15]榮良燕, 姚拓, 馬文彬, 等. 岷山紅三葉根際優良促生菌對其宿主生長和品質的影響. 草業學報, 2014, 23(5): 231-240.

[16]張彩英, 常文鎖, 謝令琴, 等. 小麥高代新品系鑒定的聚類分析. 植物遺傳資源科學, 2001, 2(4): 29-33.

[17]李淑華, 荊紹凌, 楊丹萍, 等. 聚類分析法在玉米種質資源中的應用. 農業與技術, 2008, 28(5): 43-45.

[18]張玉革. 基于主成分和聚類分析的大豆品種生物學性狀的比較研究. 大豆科學, 2004, 23(3): 178-183.

[19]申慧芳, 李國柱. 紅小豆主要數量性狀的主成分與聚類分析. 山西農業科學, 2012, 40(4): 310-313, 385.

[20]武自念, 魏臻武, 雷艷芳, 等. 12份苜蓿農藝性狀的主成分及聚類分析. 草原與草坪, 2011, 31(1): 50-53.

[21]王建麗, 申忠寶. 白三葉種質資源主要數量性狀的變異與相關性研究. 中國農學通報, 2012, 28(26): 19-23.

[22]王玉祥, 張博. 新疆野生白三葉表型性狀變異研究. 草地學報, 2012, 20(6): 1163-1168.

[23]王建麗, 申忠寶. 紅三葉種質資源農藝性狀的綜合評價及聚類分析. 草原與草坪, 2013, 33(2): 33-37.

[24]陳寶書. 牧草飼料作物栽培學[M]. 北京: 中國農業出版社, 2001: 35-37.

[25]郭麗芬, 張躍. 地方紅花種質資源的形態標記聚類分析. 河南農業科學, 2013, 42(2): 41-45, 97.

[26]劉玉愛, 侯建華, 高志軍, 等. 玉米引種材料的主成分分析和聚類分析. 玉米科學, 2006, 14(2): 16-18.

[27]苗錦山, 劉彩霞. 蔥種質資源數量性狀的聚類分析、相關性和主成分分析. 中國農業大學學報, 2010, 15(3): 41-49.

[28]解新明, 云錦鳳. 植物遺傳多樣性及其檢測方法. 中國草地, 2000, (6): 51-59.

[29]孫紅, 于應文, 馬向麗, 等.黔西北巖溶區九種灌木綜合營養價值評價. 草業學報, 2014, 23(5): 99-106.

[30]張鶴山, 陳明新, 田宏, 等. 野生紅三葉種群表型性狀變異研究. 江西農業大學學報, 2012, 34(1): 44-49.

[32]張向前, 劉景輝, 齊冰潔, 等. 燕麥種質資源主要農藝性狀的遺傳多樣性分析. 植物遺傳資源學報, 2010, 11(2): 201-205.

[33]徐克學. 生物數學[M]. 北京: 科學出版社, 1999: 51-70.

[34]陶愛芬, 祁建民. 紅麻優異種質產量和品質性狀主成分聚類分析與綜合評價. 中國農業科學, 2008, 41(9): 2859-2867.

[37]劉春英, 孫學映, 朱體超, 等. 不同黑麥草品種生產性能比較與優勢品種篩選. 草業學報, 2014, 23(4): 39-48.

[38]莫惠棟, 顧世梁. 江浙滬大麥品種農藝性狀的聚類分析. 中國農業科學, 1987, 20(3): 28-38.

孟麗娟，趙桂琴.國外引進紅三葉種質在甘肅中部地區的生長特性及生產性能初步評價. 草業學報, 2015, 24(9): 30-42.

MENG Li-Juan, ZHAO Gui-Qin. Evaluation of the adaptability of imported red clover germplasm in central Gansu. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(9): 30-42.

通訊作者*Corresponding author. E-mail：zhaogq@gsau.edu.cn

作者簡介：孟麗娟(1990-)，女，甘肅鎮原人，碩士。E-mail：menglijuan01180026@163.com

基金項目：農業部牧草種質資源保護項目(2013014)和甘肅高?；究蒲袠I務費項目(2012009)資助。

收稿日期：2014-09-30；改回日期：2014-11-05

DOI：10.11686/cyxb2014406http://cyxb.lzu.edu.cn