中国苜蓿92个地方品种资源秋眠性评定 卢欣石 王铁梅 (北京林业大学资源和环境学院,北京,100083)
【摘要】 以美国9个秋眠性标准品种为对照, 按美国Barnes(1991)方法对中国92个苜蓿地方品种(材料)进行了秋眠性评定,并统计了中国苜蓿23个国家审定品种的秋眠性与等位酶LAP、PER和FEST的等位基因频率及7个形态特征的遗传相关系数,分析证明中国苜蓿品种中大部分为极秋眠性和秋眠性品种,其秋眠等级为1~2, 以新疆大叶苜蓿为代表的南疆苜蓿品种资源主要表现为半秋眠类型,其秋眠等级为4~5,该部分资源可用于半秋眠及非秋眠苜蓿新品种培育的育种材料。 关键词: 苜蓿 秋眠性 地方品种
1.引言 苜蓿秋眠性(fall dormancy) 是苜蓿对短日照的反应,随着秋季日照时数减少引起的生理休眠,植物由向上生长转向匍匐生长,导致总产量减小的一种生长特性,它可以发生在任何温度和湿度水平上。这种特性与苜蓿的耐寒力和生产性能有直接的关系。1921年Oakley等人发现,适应南方气候的苜蓿栽培品种在秋季短日照低气温条件下刈割后再生植株高大挺直而强壮,相反,北方的栽培品种则发育长短不一而具纤细的茎秆,可是在夏季长日照条件下,这两种类型的再生差异就不明显。为此,美国科学家依据短日照条件下的秋眠反应, 在1991年报道了将苜蓿品种分为9个等级,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级属秋眠类型,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级属半秋眠类型,Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ级为非秋眠类型。1998年,L.R.Teuber等在原有的基础上采用同样的方法将苜蓿品种秋眠系数重新分为11个等级,并选择了11个秋眠性标准对照品种,这些对照品种保持了原有9个标准对照品种之间的关系。 苜蓿秋眠性与它的再生性、生产力、耐寒性等有高度的相关性,秋眠类型苜蓿抗寒性强、产量低、再生慢;非秋眠类型苜蓿抗热性强、产量高、再生快。秋眠性测定采用的方法主要有以9月初进行秋季刈割后的秋季生长株高测定法;采用子叶节到第一片真叶之间的距离测定法,以及最新报道的采用近红外线反射光谱仪(NIR)法(R.L.Kallenbach,等,2001)。 我国对苜蓿秋眠性的研究起步较晚,1991年我国初次报道苜蓿秋眠性概念和国外应用情况(卢欣石,1991),1998年卢欣石报道了中国23个审定品种的秋眠性研究结果,在苜蓿的遗传评价、农艺特性评价、引种、区划等方面开始引入秋眠性概念。但是,尚未见到有关中国苜蓿种质资源秋眠特性的总体评价。我国是紫花苜蓿栽培大国,也是世界上苜蓿种质资源最丰富的国家之一,摸清中国苜蓿种质资源的秋眠特性对我国苜蓿引种、栽培、遗传育种和产业化发展具有重要价值。 2 试验设计与方法
2.1试验材料 试验共搜集国内外苜蓿材料101份,其中国家审定品种23个,未审定苜蓿人工培育和地方品种(品系或材料)69个,美国秋眠性标准对照品种9个。 2.2试验设计 采用完全随机区组设计,三个重复,每个重复15个单株,秋眠性测定采用美国标准方法,由D.K.Barnes,D.M.Smith,L.R.Teuber等人于1991年制定,由北美苜蓿改进会议(NAAIC)颁布(Barnes,1991)。在加州Davis地区10月5日刈割,留茬高度约5cm,经三星期后于10月26日开始测定植株再生高度(从地表面至株丛的自然高度)。秋眠等级确定方法是按Teuber(1984)18等级法,每级差为5cm,最秋眠品种定为1,最不秋眠品种定为9,同时应用美国苜蓿种子协会(CASC)的秋眠性1~9级的标准对照品种做为对照,统计分级。 3.试验结果
3.1秋眠性等级评定 对92份中国苜蓿材料和美国秋眠性对照品种的聚类分析结果见表1:
表1 中国和美国秋眠性对照品种秋眠水平评定及聚类分析 引种号 名称 品种类型 相对秋眠等级 FDR 聚类分析 距离 104 CUF101 美国对照品种 5.2492 9 IX .00000
103 Moapa69 美国对照品种 3.8889 8 VIII .00000
102 Mesilla 美国对照品种 3.2778 7 VII .00000
101 Lahontan 美国对照品种 2.8381 6 VI .00000
66 疏附苜蓿种群1 地方材料 2.6905 V .10080
73 叶城苜蓿种群1 地方材料 2.4889 V .10080
100 Dupuits 美国对照品种 2.3254 5 IV .10792
38 Hanxian 地方材料 2.2444 IV .02692
26 榆次苜蓿 地方材料 2.2128 IV .00468
80 新疆大叶苜蓿 地方品种 2.2020 IV .01548
84 于田苜蓿 地方材料 2.1829 IV .03458
81 新疆(大叶)苜蓿 地方材料 2.1374 IV .08008
75 和田苜蓿种群1 地方材料 2.0667 IV .15078
82 尉犁苜蓿 地方材料 2.0603 IV .15718
19 晋阳苜蓿 地方材料 1.9889 III .10765
12 乾县苜蓿 地方材料 1.9556 III .07435
35 永济苜蓿 地方材料 1.9333 III .05205 67 疏附苜蓿种群2 地方材料 1.9286 III .04735
70 沙城苜蓿种群1 地方材料 1.9111 III .02985
85 吐鲁番苜蓿 地方材料 1.9024 III .02115
99 Saranac 美国对照品种 1.8833 4 III .00205
68 疏附苜蓿种群3 地方材料 1.8801 III .00115
93 中牧32号 地方材料 1.8714 III .00985
69 疏附苜蓿种群4 地方材料 1.8444 III .03685
20 渭南苜蓿 地方材料 1.8111 III .07015
34 天津苜蓿 地方材料 1.7966 III .08465
15 关中苜蓿 地方品种 1.7667 III .11455
83 阜康苜蓿 地方材料 1.7556 III .12565
33 沧州苜蓿种群1 地方品种 1.7556 III .12565
74 叶城苜蓿种群2 地方材料 1.7508 III .13045
59 和田苜蓿种群2 地方材料 1.7349 III .14635
98 Ranger 美国对照品种 1.7094 3 III .17185
49 公农1号 人工品种 1.6667 II .12966
9 甘农1号 人工培育材料 1.6606 II .12356
25 临汾苜蓿 地方材料 1.6444 II .10736
18 宝鸡苜蓿 地方材料 1.6429 II .10586
21 运城苜蓿 地方材料 1.6222 II .08516
17 兴平苜蓿 地方材料 1.6134 II .07636
90 明丰苜蓿 地方材料 1.6079 II .07086
53 公农2号种群1 人工品种 1.5664 II .02936
39 察北苜蓿 地方材料 1.5611 II .02406
32 沧州苜蓿种群2 地方品种 1.5556 II .01856
11 武功苜蓿 地方材料 1.5476 II .01056
27 定县苜蓿 地方材料 1.5470 II .00996
13 咸阳苜蓿 地方材料 1.5431 II .00606
54 肇东苜蓿种群1 地方品种 1.5381 II .00106
56 肇东苜蓿种群2 地方品种 1.5145 II .02254
31 沙河苜蓿 地方材料 1.5111 II .02594
53 公农2号种群2 人工品种 1.5111 II .02594
63 新牧1号 人工品种 1.4716 II .06544
72 沙城苜蓿种群2 地方材料 1.4341 II .10294
23 晋南苜蓿 地方品种 1.4232 II .11384
36 淳化苜蓿 地方材料 1.4222 II .11484
37 府谷苜蓿 地方材料 1.4222 II .11484
97 Vernal 美国对照品种 1.4000 2 II .13704
16 长武苜蓿 地方材料 1.3889 II .14814
30 保定苜蓿 地方材料 1.3889 II .14814
71 沙城苜蓿种群3 地方材料 1.3880 II .14904
62 沙湾苜蓿 地方材料 1.3810 II .15604 89 布尔津苜蓿 地方材料 1.3778 II .15924
57 肇东苜蓿种群3 地方品种 1.3627 II .17434
55 肇东苜蓿种群4 地方品种 1.3626 II .17444
75 和田苜蓿种群3 地方材料 1.3333 I .16701
61 沙湾苜蓿 地方材料 1.3270 I .16071
24 晋南苜蓿 地方材料 1.3111 I .14481
48 敖汉苜蓿 地方品种 1.3111 I .14481
51 公农2号种群3 人工品种 1.2972 I .13091
88 WSTTH 地方材料 1.2909 I .12461
91 淮阴苜蓿 地方品种 1.2905 I .12421
92 润布勒(rambler)苜蓿 引进品种 1.2711 I .10481
10 甘农1号 人工品种 1.2615 I .09521
61 沙湾苜蓿 地方材料 1.2346 I .06831
87 北疆苜蓿 地方品种 1.2333 I .06701
46 图牧2号 人工品种 1.2121 I .04581
7 陇中苜蓿 地方品种 1.2036 I .03731
58 佳木斯苜蓿 地方材料 1.2032 I .03691
1 陇东苜蓿 地方品种 1.1889 I .02261
3 天水苜蓿 地方品种 1.1810 I .01471
28 蔚县苜蓿 地方材料 1.1778 I .01151
77 温宿苜蓿种群2 地方材料 1.1429 I .02339
64 库车苜蓿 地方材料 1.1413 I .02499
42 草原1号 人工品种 1.1190 I .04729
22 阳高苜蓿 地方材料 1.0889 I .07739
14 陕北苜蓿 地方品种 1.0769 I .08939
2 庆阳苜蓿 地方材料 1.0717 I .09459
76 和田苜蓿 地方材料 1.0683 I .09799
4 定西苜蓿种群1 地方材料 1.0667 I .09959
5 定西苜蓿种群2 地方材料 1.0667 I .09959
45 准格尔苜蓿 地方材料 1.0667 I .09959
47 呼盟苜蓿 地方材料 1.0590 I .10729