基于DUS测试性状的花生品种遗传多样性分析

摘要 利用NY/T 2237—2012中31个测试性状对原阳分中心参与测试的119份花生品种（待测品种及其对应近似品种）进行遗传多样性分析；采用PopGen 32 软件对119参试品种进行遗传多样性分析。结果表明，22个性状共检测到97个等位变异，平均每个测试性状检测到4.41 个，平均有效等位变异数为2.41，Shannon’s多样性指数（H’）为0.91。相关性分析表明，主茎高度与侧枝长度为极显著正相关，相关系数为0.79。荚果长度和百仁重为显著正相关，相关系数为0.63，与出仁率呈极显著负相关，相关系数为-0.65。针对该地区测试工作建议由侧枝长代替主茎高度，百仁重代替荚果长。UPGMA聚类分析显示，在阈值为0.65时可以将119份品种分为3个族群，但是通过主成分分析可以更直观地对119份材料的遗传相似性的判断。综合分析说明，参与测试的花生品种具有较丰富的形态多样性。

关键词花生；DUS测试；性状；相关性分析；多样性分析

中图分类号S565.2文献标识码A

文章编号0517-6611（2023）08-0026-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.007开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Diversity of Peanut Testing Varieties Based on DUS Testing Traits

DOU Dan-dan，WANG De-xin，GUO Yu-xi et al（Henan Academy of Agricultural Sciences/ Yuanyang Station for Testing of New Varieties of Plant， Ministry of Agruculture and Rural Affairs， Zhengzhou， Henan 450002）

AbstractThe genetic diversity of 119 peanut varieties （varieties to be tested and their corresponding similar varieties） tested by Yuanyang sub-center was analyzed by using 31 test characters in NY/T 2237—2012. 119 peanut varieties were analyzed by PopGen 32. The results showed that 97 allelic variations were detected in 22 traits， and the average number of each trait was 4.41， an average effective allelic variation was 2.41 and mean Shannon’s diversity index （H′） was 0.91. Correlation analysis showed that there was a very significant positive correlation between main stem height and lateral branch length， and the correlation coefficient was 0.79. There was a significant positive correlation between pod length and 100 kernel weight with a correlation coefficient of 0.63， and a very significant negative correlation with kernel yield with a correlation coefficient of -0.65. According to the test work in this area， it was suggested that the length of lateral branches could replace the height of main stem and the weight of 100-kernel could replace the length of pod. UPGMA cluster analysis showed that 119 varieties could be divided into three populations when the threshold was 0.65， but the genetic similarity of 119 materials could be judged more intuitively by principal component analysis.Comprehensive analysis showed that the peanut varieties tested by the center had rich morphological diversity.

Key wordsPeanut;DUS testing;Traits;Correlation analysis;Diversity analysis

花生（Arachis hypogaea Linn.）属豆科一年生草本植物，是我国重要的油料作物和经济作物之一［1］。花生的营养价值很高，富含对人体有益的油酸和亚油酸，花生壳还可用于酱油等提取黄色素、加工饲料、栽培食用菌等［2］。据统计2013—2020年中国花生播种面积总体上呈现不断上升趋势，从2013年的473.083万hm²上升至2020年的439.609万hm²，其中河南和山东远超其他地区［3］。市场需求的增加促进了花生品种数量的快速增加。

为了保护育种者的合法权益，促进花生新品种产业的健康发展，花生于2000年被纳入第2批植物新品种保护名录［4］。《中华人民共和国种子法》明确要求申请保护和登记的植物品种应当具备特异性（D）、一致性（U）和稳定性（S）［5］，DUS测试是植物管理和授权的科学依据［6］。在特定环境下，DUS测试性状稳定可重复的表达，且能便于区分品种是测试工作的关键。因此，DUS测试性状是开展DUS测试的基础和核心环节。

很多研究报道了基于DUS测试进行的品种遗传多样性分析，卢伯山等［7］利用DUS测试性状对玉米自交系形态多样性进行研究。陈海荣等［8］利用DUS 测试性状证明标准具有丰富的变异形态。王永行等［9］利用DUS测试性状对普通小麦的遗传多样性分析，指出小麦DUS测试时要更多地根据质量性状进行特异性判定。唐浩等［10］等利用DUS测试性状对水稻标准种进行了多样性分析。黄志诚等［11］利用DUS测试性状对上海地方粳稻品种进行遗传多样性分析。单飞彪等［12］基于DUS测试的43个性状对63份向日葵品种进行遗传多样性分析。左振兴等［13 ］利用DUS测试的19个性状对亚麻进行了多样性分析。寇淑君等［14］利用44个测试性状对38份马铃薯品种进行遗传多样性分析。而利用DUS测试性状对花生的遗传多样性分析还鲜见报道。鉴于此，笔者通过对花生DUS测试性状的相关性和遗传多样的分析，旨在进一步优化测试指南性状的选取和应用，为花生测试工作提供简洁科学的理论依据，并为花生新品种的选育提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料供试材料为中国农业农村部提供的119份花生测试品种，其中申请委托测试的品种由育种家提供。

1.2试验设计

1.2.1种植与管理。试验材料种植于河南省农业科学院现代化试验基地，采用随机区组设计，以穴播方式种植，每个小区至少 60 株，直立品种株距 20 cm，行距40 cm，半匍匐品种株距 20 cm，行距 50 cm，匍匐品种株距 40 cm，行距 60 cm，共设 2 个重复。四周种植保护行，试验田间管理同大田管理方式。

1.2.2性状调查。按照《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南——花生》（NY/T 2237—2012）［15］要求，进行性状观测（表1）。个体测量（MS）性状调查如下：每个参试材料取有代表性的单株20株进行数据的采集，群体目测性状观测结果以性状的代码表示。

1.3数据分析依据NY/T 2237—2012［15］ 对参试花生品种的测试性状进行观测记录，测量型数量性状依据当年分级标准进行分级，构成原始数据矩阵，缺失数据用“..”记录，不同代码视为该性状的等位变异，利用PopGen 32 软件，用Shannon-weaver多样性指数（H＇）对花生22个性状的多样性进行分析，H′=-ΣP_iln（P_i），式中P为某个性状第i个代码出现的概率。利用SPSS 25进行多元有序Logistic回归。通过Origin 2021进行相关、聚类和族群结构分析并作图。

2结果与分析

2.1多样性分析利用《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南——花生》（NY/T 2237—2012）［15］ 中的31个基本测试性状对119个花生品种进行观测，因所有参试品种中没有匍匐类型，因此指南中适用于匍匐类型的2 个测试性状（Chr.8 和Chr.9）没有观测值，对数据的初步整理发现，Chr.2（植株：开花习性）、 Chr.3（主茎：开花习性）、 Chr.6（花：花冠颜色）、 Chr.11（主茎：花青甙显色）、 Chr.17（荚果：籽仁率）、 Chr.23（（有果嘴）果嘴：形状）、 Chr.28（籽仁：种皮颜色数量）没有有效多样性测试值，而其余22个测试性状均有有效观测值。

利用PopGen 32 软件和Shannon-weaver多样性指数（H＇）计算22个性状的等位变异数、有效等位变异数和多样性指数。由表2可知，22个性状共检测到97个等位变异，在所有参试品种中的等位变异数目变幅为3～7个，平均每个测试性状检测到4.41 个，平均有效等位变异数为2.41，变幅为1.09～5.59，H＇平均值为0.91，变幅为0.20～1.79。在22个性状中均存在多样性，但不同性状的多样性表现不同且差异较大，在119份测试品种中Chr.26（百仁重）和Chr.18（荚果数）存在7个等位变异，而Chr.7（生长习性）只出现了2个等位变异位点；Chr.26（百仁重）、Chr.25（出仁率）和Chr.13（主茎高度）多样性指数较大分别为1.79、1.66和1.59，而Chr.29（种皮颜色）最小，为0.20。在观测的22个有效测试性状中有36.36%的性状多样性信息指数大于1.00。综合分析说明，测试花生品种具有较丰富的形态多样性。

2.2相关性分析从图1 可以看出，除成熟期（Chr.16）与其他性状之间没有相关性外，大部分性状之间都存在着一定程度的相关性，其中主茎高度（Chr.13）与侧枝长度（Chr.15）呈极显著正相关，相关系数为0.79。荚果长度（Chr.20）和百仁重（Chr.26）呈极显著正相关，相关系数为0.63；荚果长度（Chr.20）和出仁率（Chr.25）呈极显著负相关，相关系数为-0.65；荚果数（Chr.18）与百仁重（Chr.26）为极显著负相关，相关系数为-0.60；小叶大小（Chr.10）与荚果长度（Chr.20）和百仁重（Chr.26）存在显著正相关，相关系数分别为0.64和0.54；叶片绿色程度（Chr.5）与荚果长度（Chr.20）显著正相关，相关系数为0.51，与出仁率负相关，相关系数为-0.34。同时，对119份参试品种的变异指数分析显示，叶：小叶形状（Chr.4）多样性指数为0.34，植株：生长习性（Chr.7）的多样性指数为0.27；成熟期（Chr.16）多样性指数为0.24；籽仁：种皮颜色（Chr.29）多样性指数为0.20，说明在参试群体中小叶形状、生长习性、成熟期和种皮颜色相对变化不大。