文摘
高粱是世界上重要的粮食作物,因此了解和利用高粱的遗传变异到达改善作物至关重要。很好地理解之间的遗传变异繁殖登记入册将使精度。所以分析高粱的遗传多样性是迫在眉睫。在目前的调查,四十高粱登记入册组成的甜高粱,高粱,饲料高粱、突变线,保持系和恢复系遗传多样性使用量化特征的筛选。观察记录数量性状,14日的9个不同特征选择贡献最大的变化进行遗传多样性分析。主成分分析显示,圆锥花序宽度、茎周长,叶片宽度对散度贡献最大。通过使用层次聚类分析,40到达分组下6集群。集群我包含最大数量的登记入册和集群VI包含最低。集群之间的最大intercluster距离观察VI集群和集群IV。三世平均值最高hundred-seed重量和收益率。因此父母的选择必须基于更广泛的intercluster距离和优越的意思是产量和产量构成的性能。 Thus in the present investigation quantitative data were able to reveal the existence of a wide genetic diversity among the sorghum accessions used providing scope for further genetic improvement.
1。介绍
高粱(高粱二色的)是世界第五最重要的谷物,在小麦、大米、玉米和大麦(1,2]。它是一个主要粮食作物在撒哈拉以南非洲和南亚的主食,世界上大多数食品不安全的人(3]。除了一个重要的粮食、饲料和饲料作物,它提供了原材料生产的淀粉、纤维素、葡萄糖糖浆,生物燃料,酒精,和其他产品。高粱在非洲大陆被驯化的,特别是在埃塞俄比亚,从那里被介绍给世界其他地区多样化的农业气候条件(4]。因此找到一个广泛的多样性之间的内部和高粱品种表型和基因型的水平(5,6]。作物遗传多样性的知识通常帮助饲养员在选择理想的父母的繁殖计划,从远亲种质基因渐渗现象。更多样的基因型或到达可以交叉产生优越的混合动力车耐非生物和生物应力。了解丰富的高粱遗传多样性将有利于进一步改善这种作物的基因架构(7]。
作物物种的遗传多样性是大自然的礼物,就由于地理隔离或由于基因crossability壁垒。形态学特征是传统工具来分析遗传多样性。形态分析通常需要复杂的设备和准备过程。他们通常是简单的和廉价的分数。这些容易看得见的初步评价定量形态学特征是有用的工具,因为它们提供了一个快速和有用的方法来评估的程度的多样性。多年来,许多研究已经处理估计遗传多样性在栽培高粱使用形态学特征(8- - - - - -14]。使用形态学特征是最常见的方法用来估计基因型之间的关系。栽培物种的遗传变异性/品种及其野生亲缘一起形成一个潜力,培育新产品和改进作物品种的持续来源。更好的理解在高粱遗传多样性将促进作物改良。因此有必要对遗传多样性评估可用的登记入册。在目前的研究中,尝试确定多样性的程度在四十高粱使用定量特征登记入册。
2。材料和方法
2.1。植物材料
高粱的植物材料由四十到达收集来自泰米尔纳德邦(表的不同部分1)。其中四十到达,到达四个甜高粱,十七是高粱,两人饲料高粱、十突变群体,三是变址寄存器,其余四个R-lines登记入册。
2.2。方法
四十高粱到达生长在一个随机区组设计(RBD)与两个复制一个赛季在谷子育种站,TNAU,哥印拜陀,泰米尔纳德邦。每个加入在一行5米长度采用45厘米×15厘米的间距。所有推荐的农艺包的实践,比如灌溉、化肥剂量和农作物保护管理采用在整个作物。每个复制,五个随机植物选择和观察记录在十四定量特征在成熟的时候除了天开花的50%。观察由天50%开花(研究对象),天到期(DMY),株高(PHT),圆锥花序长度(PNL),圆锥花序宽(PWD),叶片长度(LFL),叶片宽度(伦敦时装周开幕,每个植物的叶子数(不良贷款),茎周长(SGT)的主要分支(NPB),每穗实粒数hundred-seed重量(HWT),单株产量(收获率),圆锥花序重量(佩恩表的编制者),和干物质生产(DMP)。平均值是用于统计分析来评估到达之间的遗传多样性。
2.3。统计分析的量化特征
之前分析的数据标准化的零均值和单位方差,因为不同尺度上的各种特性测量。描述性统计、方差分析、相关系数计算的所有14使用Microsoft Excel 2003量化特征。因子分析进行知道哪些特质是贡献最大的变化。主成分分析的特征来检查每个特征的贡献比例占总遗传变异。会凝聚的层次聚类进行的欧氏距离矩阵利用病房的联系方法。这些分析都是使用MINITAB软件版本13。
3所示。结果和讨论
使用随机区组设计的方差分析显示所有14定量特征显著变化(结果未显示)调查表明有一个高水平的遗传多样性在高粱登记入册。
3.1。描述性统计
统计分析的数据进行了14个定量特征评估变化模式(表2)。在所有的特征研究,干物质生产记录最大值的意思是,标准误差,方差,标准差,变异系数和范围。十四的描述性统计定量表示的存在形态多样性的高粱登记入册,通过杂交和选择提供改进的范围。产量的变异系数,穗重和干物质生产高表示对环境波动在一定程度上影响他们的表现。
3.2。相关分析
14个数量性状的相关系数是用于描述四十高粱登记入册。14个数量性状的相关系数估计展示在表3。积极和显著相关性高价值获得了圆锥花序重量和hundred-seed重量与产量(15,16]。收益率也积极与叶片长度显著相关,叶片宽度和数量的叶子。叶片长度、叶片宽度、数量的叶子可能导致食物量合成的植物在光合作用和对产量有直接影响。从这些结果很明显,这些特征与籽粒产量相关,intercorrelated其中。因此,选择其中任何一个收益率将特征会导致增加的其他特征,从而最终提高粮食产量。等特征因此,选择叶长度、叶片宽度、每个植物的叶数、穗重,和hundred-seed重量也可能是给定的重要性以及收益。
3.3。因子分析
进行因子分析,以减少大量的表型性状更有意义更小的特征,知道哪些特质是贡献最大的可变性,因为遗传改良取决于遗传变异的大小。因素分析提供了一个精确的变化导致了每个特征的照片。因此,因子分析的基础上,量化特征的贡献最大的前三个因素变化对主成分分析(表进行选择4)。前三个因素导致观察到的总方差的57%。第一个因素已从茎周长因素负荷高,叶宽度、叶片长度,每个植物的叶数、每穗实粒数和数量的主要分支,导致总变异的20.1%。第二个因素从产量、高贡献加载圆锥花序重量,hundred-seed重量和总变异的19.2%。第三个因素从圆锥花序长度、高贡献加载圆锥花序宽度、株高、hundred-seed重量,叶长度和总变异的17.7%。生物统计的分布特征在前两个因素加载图(图所示1)。加载图清楚地表明,特征天到期,圆锥花序长度、天开花的50%,穗重和干物质生产贡献低变异性对遗传变异。
3.4。主成分分析
选择一组9个不同的量化特征的14个特征,即茎周长,叶宽度、叶片长度,每个植物的叶数、每穗实粒数主要分支机构数量、产量、hundred-seed重量,圆锥花序宽度,和株高,基于主成分用于集团登记入册。前三个主成分占总方差的73.2%(表5)。第一主成分(PC1)占总方差的41.7%,从叶宽度、高贡献因子载荷茎周长,每个植物的叶子数,hundred-seed体重,和产量。第二主成分(PC2)已从圆锥花序宽高贡献因子载荷,株高、叶长、和hundred-seed重量和总变异的21.8%。第三主成分(生物)占总变异的9.7%,高的因子载荷的主要分支,每穗实粒数茎周长、株高、产量和叶片长度。圆锥花序宽的PCA分析显示,茎周长,叶片宽度对散度贡献最大。的分数阴谋40到达基于前两个主成分呈现在图2。登记入册从类似的地理位置分布在不同的组。这是表现出Virinjipuram登记入册的,Aruppukottai,哥印拜陀。分布模式还表示的存在大量的变异在高粱。
3.5。聚类分析
会凝聚的层次聚类上执行的欧氏距离矩阵利用病房的联系方法和产生的系统树图呈现在图3。四十高粱到达形成六个集群在25.04%相似性水平。在不同的集群,集群大小不同的3到12。登记入册包含在集群的最大数量我有12到达和最小数量的集群VI 3登记入册。集群由甜高粱,高粱恢复系。集群II由甜高粱,高粱,有限公司(S) 28突变体。集群III包括高粱恢复系,CO26突变和(S) 28突变。第四集群由高粱和维护者。集群的集群V和VI由饲料高粱及其突变体。集群模式表示的存在大量的变异在高粱。 The existence of morphological variation was found among sorghum accessions collected from eastern parts of Ethiopia using 10 morphological traits and variation among the sorghum germplasm [17]。观察形态多样性在高粱登记入册,以及高水平的多样性在每个地区和分布式地理起源使用苏丹高粱长白猪(18]。也是一个高水平的形态学和遗传变异被发现在高粱品种从布基纳法索19]。
第四最高intercluster距离观察之间的集群和VI (5.148);登记入册的集群如果选择杂交的程序可能会给隔离代(表中广泛的变化6)。最低intercluster之间的距离观察II和III (2.133)。集群贡献最大散度有更大的决定强调集群的类型为目的的进一步选择和杂交的父母的选择20.]。
集群意味着六相似集群组40高粱到达展示在表7。集群我为叶长度平均值最高(71.17),叶片宽度(8.41),每个植物的叶子数(9.42),和茎周长(5.84)。第二集群显示适度的平均值为叶长度、叶片宽度、茎周长,hundred-seed重量。集群三世hundred-seed体重意味着值最高(2.99)和(50.00)。集群IV为株高平均值最低(97.03),圆锥花序宽(4.00)。集群V平均值最高为圆锥花序宽(9.26)。集群VI为株高平均值最高(255.92)(59.83)每穗实粒数和数量的主要分支。基于集群意味着,第三重要的集群是集群为hundred-seed重量和平均值最高产量。因此,登记入册落在这些集群可以作为父母为杂交计划。
4所示。结论
本研究支持定量特征是有用的遗传多样性的初步评估的工具。相关性研究清楚地表明,特征,即叶片长度、叶片宽度、每个植物的叶数、穗重,和hundred-seed重量,与产量有重要的和积极的协会。主成分分析和层次聚类分析分组下的高粱到达六集群。因此,父母的选择必须基于更广泛的intercluster距离和优越的意思是产量和产量构成的性能。基于定量特征数据,登记入册,即CO20 Paiyur2,被发现是优越的早熟和APK1 CO26-high产生突变对籽粒产量。因此这些登记入册应该利用进一步繁殖计划发展中优良的品种。
信息披露
分子生物学与基因工程,比哈尔邦农业大学Sabour, Bhagalpur,比哈尔邦813210,印度,是丝薇Sinha的当前地址。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。