摘  要：为了解所收集到的不同红麻品种(系)农艺性状的遗传多样性，在红麻工艺成熟期对其10个农艺性状进行了考察及进一步分析。结果表明，13个红麻品种(系)的变异系数范围为3.85%～13.67%，变异系数最大的性状是单株鲜皮重，最小的性状是茎粗；主成分分析结果表明，前3个主成分的累计贡献率为85.458%；对供试红麻品种(系)进行聚类分析，在遗传距离为10时，可分为3个类群，其中第I类群综合表现较好；隶属函数值分析结果显示，‘浙萧麻2号’、‘湘红1号’、‘H368’等供试材料排名靠前，具有优异种质的培育潜力，可在后续育种过程中加以利用。

关键词：红麻；农艺性状；变异系数；主成分分析

红麻(Kenaf)，学名Hibiscus cannabinus L.，又名“洋麻”、“槿麻”、“钟麻”，是锦葵科(Malvaceae)木槿属(Hibiscus)一年生草本植物，也是重要的韧皮纤维作物之一，其纤维柔软、拉力强、吸湿性好，应用领域十分广阔(熊和平，2008)。

红麻起源于非洲东部，为二倍体(2n=36)，其野生和近缘植物资源非常丰富，主要有玫瑰麻(H. sabdariffa var. altissima Wester)、玫瑰茄(H. sabdariffa L.)、刺芙蓉(H. surattensis L.)等14个种或亚种(熊和平，1989，中国麻作，11(3)：18-22； 陶爱芬等，2016)。红麻分布范围很广，遍及世界各地，主要集中在亚洲和拉丁美洲等热带、亚热带地区。红麻在中国属外来植物，自1908年从印度引进后发展迅速。红麻在中国的种植区域广阔，栽培面积较大的地区主要以黄淮海地区、华南地区以及长江流域为主(粟建光等，2004，中国麻业，26(1)：5-9，14)。

红麻对环境和气候都有很强的适应性，耐旱、耐贫瘠、耐盐碱，在热带、温带气候下均可生长(赵信林等，2020)。红麻生长周期短、生物量大、具有很高的二氧化碳同化能力，其全秆抄制纸浆品质可与阔叶林相媲美，是公认的可替代木浆的新型造纸材料(李德芳，2007，中国麻业科学，29(S)：2)。红麻也是传统麻纺织业的重要原料作物，除了用作生产麻袋、地毯底布、墙布等产品外，由于红麻纤维抑菌、透气、可降解等优点，其也被用来研发生产汽车内衬、轻型板材、麻塑、活性炭等(程舟等，2001，中国麻业，23(3)：16-24； 刘倩等，2013)。此外，由于红麻巨大的生物量，以及不进入食物链等优良特性，其也被用于重金属污染土壤的修复(BadaandRaji，2010； 黄玉敏等，2018； 李文略等，2018； 尹明等，2020)。

种质资源是品种遗传改良和生产利用的重要基础，中国在作物种质资源收集、保存、鉴定、评价、创新和利用等方面都取得了重要成果。截止2017年12月底，已有2175份红麻种质资源收集保存于国家麻类中期库，中国拥有的红麻种质资源数量居世界第一位(粟建光等，2019)。在本研究中，我们利用变异系数、香农多样性指数、主成分分析、聚类分析等手段，对已收集到的13个红麻品种(系)的农艺性状进行分析，可为后续优质红麻种质资源的选育提供一定的参考。

1结果与分析

1.1不同红麻品种(系)农艺性状的统计分析

对13个红麻品种(系)的10个农艺性状进行统计分析(表1)，结果显示，在株高、茎粗、鲜皮厚、单株干皮重方面，居于首位的分别是‘ZH-01’(437.95cm)、‘湘红1号’(17.77mm)、‘浙8310’(1.46mm)、‘H368’(56.5g)，‘航优1号’在这四方面均居于末位；在单株鲜茎重、单株鲜皮重、单株干茎重方面，‘湘红1号’均居于首位，居于末位的分别是‘浙萧麻3号’(467.00g)、‘浙萧麻1号’(207.00g)、‘浙萧麻3号’(118.25g)；在单株鲜叶重方面，‘向阳1号’最高(130g)，‘福红991’最低(90g)；在鲜茎干皮率、鲜皮晒干率方面，‘H368’(10.91%)、‘浙萧麻1号’(17.00%)分别居于首位，‘红引135’在这两方面均最低。

对13个红麻品种的农艺性状进行进一步的分析(表2)，发现各性状在变异系数方面存在较大差异，变异系数最大的性状是单株鲜皮重(13.67%)，其次是单株鲜叶重(10.73)，变异系数最小的是茎粗(3.85%)。在多样性指数方面，10个性状的多样性指数范围为0.1413～0.1925，其中多样性指数最大的是鲜皮晒干率，最小的是茎粗。

表1 13个红麻品种(系)农艺性状表现

表2 13个红麻品种(系)农艺性状统计分析

1.2不同红麻品种(系)农艺性状的主成分分析

对13个红麻品种(系)的10个农艺性状进行主成分分析(表3)，发现主要信息集中在前3个主成分中，累计贡献率率为85.458%。其中，第1主成分特征值为4.310，贡献率为43.104%，载荷较高的性状有单株鲜茎重、单株鲜皮重和单株干皮重；第2主成分特征值为2.831，贡献率为28.311%，载荷较高的性状有株高、鲜茎干皮率、单株干茎重；第3主成分特征值为1.404，贡献率为14.043%，载荷较高的性状为鲜皮厚和茎粗。

表3红麻农艺性状主成分分析

1.3聚类分析

聚类分析结果显示，在遗传距离为10时，13个红麻品种(系)可被分成3个类群。第I类包含6个红麻品种(系)，分别为‘H368’、‘红优2号’、‘湘红1号’、‘向阳1号’、‘浙8310’、‘浙萧麻2号’，该类群整体在单株鲜茎重、单株鲜皮重、单株鲜叶重、单株干茎重等方面表现较优异；第II类群也包含6个红麻品种(系)，分别为‘ZH-01’、‘ZHKX-01’、‘福红991’、‘红引135’、‘浙萧麻1号’、‘浙萧麻3号’，该类群的株高较高、鲜皮晒干率较高；第III类只有1个红麻品种(系)，为‘航优1号’，表现较差。

图1 13个红麻品种(系)的聚类分析

注：1：‘H368’；2：‘ZH-01’；3：‘ZHKX-01’；4：‘福红991’；5：‘航优1号’；6：‘红引135’；7：‘红优2号’；8：‘湘红1号’；9：‘向阳1号’；10：‘浙8310’；11：‘浙萧麻1号’；12：‘浙萧麻2号’；13：‘浙萧麻3号’

1.4隶属函数值分析

利用隶属函数对不同红麻品种(系)进行全面评价(表4)，结果显示，‘浙萧麻2号’的平均隶属函数值最高，其次依次为‘湘红1号’、‘H368’、‘向阳1号’、‘红优2号’、‘浙8310’，以上6个红麻品种(系)均属于聚类分析中的第I类群；排名第7到第12的分别是‘ZH-01’、‘浙萧麻1号’、‘福红991’、‘红引135’、‘浙萧麻3号’、‘ZHKX-01’，皆属于聚类分析中的第II类群；平均隶属函数值最低的是‘航优1号’，属于聚类分析中的第III类群。

2讨论

种质资源的遗传多样性是作物新品种选育及遗传改良的基础，对现代种业的绿色可持续发展起到重要作用。本研究对13个红麻品种(系)的10个农艺性状进行了分析，结果表明，各红麻品种(系)农艺性状的变异系数范围为3.85%～13.67，其中单株鲜皮重的变异系数最大，茎粗的变异系数最小，说明这13个红麻品种(系)在鲜皮产量方面具有较大的差异。本研究的13个红麻品种(系)的变异系数低于前人的研究结果(李文略等，2022，作物杂志，(1)：50-55； 张加强等，2016)，可能与供试材料的来源多样性有关。在香农多样性指数方面，不同红麻品种(系)的鲜皮晒干率的香农多样性指数最大，说明各供试材料在鲜皮晒干率方面具有较为丰富的遗传变异。

主成分分析和聚类分析是对作物种质资源进行分析和综合评价的重要手段，已在多个物种中进行应用。张加强等(2016)对26个黄麻品种(系)的8个数量性状进行主成分分析，前3个主成分累计贡献率为88.247%，聚类分析将26份材料分成4大类，有助于在后续黄麻育种工作中根据需要加以利用。在本研究中，我们对13个红麻品种(系)的10个农艺性状进行主成分分析，前3个主成分的累计贡献率达85.458%，能够覆盖绝大多数的农艺性状信息；聚类分析结果显示，13个红麻品种(系)可被分成3个类群，其中第I类群整体在单株鲜茎重、单株鲜皮重等方面表现较优异。采用隶属函数进行综合分析，‘浙萧麻2号’、‘湘红1号’、‘H368’的排名居于前三位，且这三者均在聚类分析中属于第I类群，具备优质新品种的选育潜力。

作物种质资源是开展育种研究工作的基础，农艺性状评价则是作物种质资源研究中比较基础、经济、直观的一种手段(曹洪勋等，2019； 崔潇等，2022)。在本研究中，我们对收集到的13个红麻品种(系)的农艺性状进行了考察，分析了不同红麻品种(系)的遗传多样性，为进一步推动红麻种质资源利用和遗传育种工作提供参考依据。

表4 13个红麻品种(系)10个农艺性状的隶属函数值分析

3材料与方法

3.1试验材料

供试红麻品种(系)共13个，分别为‘H368’、‘ZH-01’、‘ZHKX-01’、‘福红991’、‘航优1号’、‘红引135’、‘红优2号’、‘湘红1号’、‘向阳1号’、‘浙8310’、‘浙萧麻1号’、‘浙萧麻2号’、‘浙萧麻3号’。

3.2试验设计

本试验在浙江省萧山棉麻研究所试验基地进行。供试红麻品种(系)于2021年4月30日进行播种，每小区长5.00m、宽1.35m。试验采用随机区组设计，3次重复。试验地的田间管理与常规大田生产相同。工艺成熟期时，从每个小区中随机选取20株红麻进行考察，考察内容包括株高、茎粗、鲜皮厚、单株鲜茎重、单株鲜皮重、单株鲜叶重、单株干皮重、单株干茎重、单株干皮重等，并计算鲜茎干皮率(%)和鲜皮晒干率(%)，具体考察方法参照《红麻种质资源描述规范和数据标准》(粟建光和龚有才，2005)。

3.3数据分析与处理

利用Excel2019软件对所获得数据进行整理分析；香农多样性指数的计算方式参照彭枫等(2021)；使用SPSS25.0软件进行主成分分析、聚类分析等。

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文章摘自：柳婷婷，骆霞虹，李文略等.13个红麻品种(系)农艺性状的遗传多样性分析[J/OL].分子植物育种：1-10[2023-08-07].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20230710.1410.003.html