主要农艺性状鉴定
(一)试验方法
试验设计:采用间比法排列,设置1~2次重复,每间隔20~30份材料设一个对照,对照种选用试验当地的主要栽培品种,每份材料播种2~4行,种植规格按密度1.5万株/亩(1亩≈666.7m2,下同)。
试点选择:根据材料来源地的生境类型特点,田间试验分别在昆明、玉溪、楚雄的元谋进行,尽可能避开低温冻害对资源评价鉴定的影响。
隔离方式:主要采用地块隔离、网室隔离两种方式。调查方法和评价标准包括生育性状、形态性状、产量性状等。
1. 生育性状
播种期:播种的日期,以月/日表示(下同)。
出苗期:70%以上出苗的日期。
现蕾期:50%的植株顶部出现能够目辨的花蕾的日期。
见花期:小区内见到第一朵花的日期。
开花期:50%以上植株第一朵花开的日期。
终花期:70%的植株花器全部凋萎的日期。
成熟期:70%以上的豆荚变黑、籽粒变硬的日期。
收获期:实际收获的日期。
生育日数:出苗到成熟的天数,以d表示。
2. 形态学性状
花色(旗瓣):白色、紫色、紫褐色、纯白色、紫红色等。
荚姿:成熟期,荚果纵轴与其着生茎纵轴之间的上方夹角(直立、水平、下垂)。
粒色:乳白、绿色、紫色、紫红色、褐色花纹等。
粒形:近球形、窄厚、中厚、窄薄、阔厚、阔薄等。
脐色:白色、黑色、灰色、红褐色、绿色等。
种皮平滑度:平滑、凹坑、褶皱。
3. 经济性状
出苗数:分枝期后分别调查小区总的出苗数。
株高:主茎基部至顶端生长点的长度,以cm表示。
分枝数:主茎一级分枝的数目,以枝表示。
有效枝数:植株达到成熟期后,主茎一级分枝结有荚果的分枝数,以枝表示。
单株荚数:样本荚数/取样株数。
荚长:荚基部至顶端的长度,以cm表示。
荚宽:成熟期,测量干熟荚果最宽处的直线距离,以cm表示。
荚粒数:样本粒数/样本荚数。
单株粒重:小区产量/小区株数,以g表示。
百粒重:取100粒称重,重复3次,误差不超过0.5g,以g表示。
小区产量:小区种子重量,以kg表示。
(二)鉴定评价结果
云南省农业科学院粮食作物研究所采用国家统一的试验方法和鉴定标准,对收集自云南省区域的地方品种资源667份采集样进行了系统鉴定评价。鉴定评价地点设置于昆明北郊云南省农业科学院试验基地内。试验地海拔1929m,位于102°45′46″E,25°07′32″N,年平均气温12.6℃,年累计降水量1100mm左右。
1. 生育特性
蚕豆的播种至现蕾天数和全生育天数是生育特性的两大重要性状。在云南中部鉴定评价蚕豆资源的生育期,由于通常在植株现蕾后受霜冻发生的时间和严重程度的影响,开花期早晚在年度间会有很大的变化,但蚕豆植株在现蕾时,生长点的顶部有密集的叶层包被,现蕾期的早晚一般不受霜冻的影响而发生变化。所以,用播种至现蕾天数能够准确地描述蚕豆资源生育期早晚。通用的标准是:播种至现蕾天数<35d为生育期特早类型,35~50d为早类型,50~65d为中类型,65~80d为晚类型,>80d为特晚类型。
根据对533份资源材料的鉴定,云南蚕豆种质资源播种至现蕾天数的变幅在28~103d,平均值为63.57d,变异系数为18.10%。相关资源材料播种至现蕾天数的分布见图1-2-3。
如图1-2-3所示:生育期特早的有7份,其中3份播种至现蕾的天数不到30d,占鉴定资源533份的1.31%;生育期早的类型有80份,占15.01%,播种至现蕾天数在40~50d;生育期居中的有279份,占52.34%;生育期晚的类型有141份,占26.45%;特晚的类型有26份,占4.88%,其中有2份资源播种至现蕾天数超过了100d。
蚕豆品种资源播种至现蕾天数与材料收集地海拔高度的相关性不显著(r=0.1120),与粒色、花色、粒形、茎枝数没有明显的相关性;但与幼苗习性(分枝形态)、粒型(百粒重)有明显的相关性。早生育特性的资源幼苗形态多为直立型,占61.53%,晚生育特性的资源幼苗分枝形态多为匍匐型,占63.5%。早熟生育特性的资源中大粒型变种占24.62%、小粒型变种占15.39%;晚熟生育特性的资源小粒型变种占19.05%。分析表明,生育特性晚熟的小粒型变种居多,生育特性早熟的大粒型变种居多。
云南蚕豆品种资源生育特性早晚的分布区域性很强。生育特性早的类型多来自滇西南,生育期特早类型的资源来自滇南的红河、玉溪、普洱等地区的比率为100%。早生育特性的资源,来自滇西南的比率为64.28%。特晚生育特性的资源,85.36%的材料来自滇西的大理、丽江、保山、迪庆及滇东北的昭通一带。

图1-2-3 云南蚕豆品种资源播种至现蕾天数的分布
蚕豆的全生育天数是指蚕豆播种至成熟所用的生育日数。由于昆明试验点种植蚕豆的冬春季节干旱严重,进入4月,蚕豆处于生育中后期时,频繁出现高温逼熟天气,不同生育进程的资源材料会在短时间内进入成熟收获的时期。这在很大程度上掩盖了资源材料间生育特性差异长短的表现。另一方面,现蕾早的材料,通常在生育中期受霜冻的胁迫,主茎早衰后依赖后发分枝生长,相应地导致生育期延后。所以,蚕豆全生育天数仅用于辅助描述云南蚕豆资源生育期的早晚。
根据对381份有完整鉴定记录的资源材料的分析,云南蚕豆资源全生育天数在161~205d,平均值为190.8d,标准差3.78,变异系数为 1.98%,其分布见图1-2-4。

图1-2-4 云南蚕豆品种资源全生育天数分布
如图1-2-4所示:381份资源材料中全生育天数<175d的极早熟材料仅有1份,全生育天数为160d;全生育天数176~185d为早熟资源,有69份,占18.11%,全生育天数186~190d为中熟,有100份,占26.25%;全生育天数191~200d为晚熟,有192份,占50.39%;全生育天数>200d为特晚熟,有19份,占4.99%。与用播种至现蕾天数描述的蚕豆生育期早晚不尽相同,总体说来云南省地方资源以晚熟品种为主,相对于我国北方春播区域的蚕豆品种110~150d的全生育期而言,云南省地方资源生育期因普遍采用秋播越冬收获,导致其表现极为晚熟。
云南生育期特异的品种资源包括:K0286、K0010、K1773、K0050、K0132、K0069、K0031、K0044、K0052、K0025、K1224、K0023、K1400、K0448、K1726、K0027、K1805等17份。
2. 株高
株高是描述资源特性的重要性状,它与变种类型密切相关,一般大粒变种的植株较高,小粒变种的植株较矮。株高决定了品种资源栽培响应力的高低。一般株高<40cm为超矮秆材料,40~70cm为矮秆材料,70~100cm为中等株高材料,100~130cm为高秆材料,>130cm为超高秆材料。
但是,株高的鉴定受栽培条件的影响较大,通常用比较相对值进行评价。根据对589份资源材料的鉴定(鉴定当年受气候条件偏干的影响,供试资源株高数值较正常值偏低,比共同CK的矫正值低20~30cm)。经矫正,参试589份材料株高在21~117.5cm之间,平均值为71.43cm,标准差18.79,变异系数26.30%。其中,株高属于超矮秆类型的有25份,占参试材料的4.24%;矮秆类型的有256份,占参试材料的43.46%;266份属于中秆类型,占参试材料的45.16%;高秆类型的材料有42份,占参试材料的7.13%;未发现超高秆类型的材料。详见图1-2-5。

图1-2-5 云南省蚕豆品种资源株高分布
云南蚕豆资源株高与收集地海拔高度的相关不显著(r=0.070);与收集来源地没有明显的区域分布趋势;株高与单株茎枝数、单荚粒数、粒色、脐色、花色等性状没有明显的相关性;但与粒型和单株产量的相关性明显,超矮秆株型资源小粒型变种占60.87%,高秆资源大粒变种的比率占39.39%;超矮秆资源的平均单株干籽粒产量为7.1g,高秆资源的平均单株干籽粒产量26.52g。显然,株高与单株干籽粒产量密切相关。
在所鉴定的材料中,株型特异的蚕豆资源包括:K1387、K1794、K1748、K1747、K1727、K1395、K0459、K0450、K0622、K0678等10份。
3. 单株茎枝数
单株茎枝数是指蚕豆植株主茎和分枝的总和,通常用于描述资源分枝能力的强弱,是影响品种栽培响应力及产量构成的重要性状。茎枝数与资源冬性的强弱相关密切,一般冬性强的资源分枝力强,春性强的品种分枝力较弱。评价标准为:平均单株茎枝数≤3为弱,单株茎枝数3~5为中等,单株茎枝数>5为强。(https://www.daowen.com)
根据对514份资源材料鉴定,其单株茎枝数在1~10之间,平均值为4.87枝/株,标准差1.18,变异系数为24.14%。其中,平均单株茎枝数≤3,分枝力弱的资源有22份,占参试材料的4.28%;单株茎枝数在3~5之间,分枝力中等的资源有294份,占参试材料的57.20%;单株茎枝数>5,分枝强的资源有198份,占参试材料的38.52%。8份资源的单株茎枝数>8,属于分枝力超强的类型。详见图1-2-6。

图1-2-6 云南省蚕豆品种资源单株茎枝数分布
云南蚕豆单株茎枝数与材料收集地海拔高度的相关性不显著(r=-0.047),但收集地海拔高度与资源单株茎枝数呈负相关,随海拔增高分枝力变强。资源材料分枝力与收集地区域有明显的趋向性,并且与粒型的相关性显著。单株茎枝数≤3,分枝力低的材料,62.5%来自滇南、滇西的热区,50%的材料属于小粒变种,37.5%属于大粒变种,分枝力弱的材料多为大粒、小粒变种,且多分布在热区。单株茎枝数与单株荚数的相关性明显(r=0.323),单株茎枝数≤3的弱分枝力材料平均单株荚数为7.52荚/株,单株茎枝数>5的强分枝力材料平均单株荚数为9.89荚/株。
茎枝数特异的蚕豆资源:K1394、K1818、K0036、K0660、K0961、K0642、K1395、K1735、K0665、K1010、K0670、K1781等12份。
4. 花色
蚕豆的花色主要指旗瓣的颜色,翼瓣斑点的颜色和带色斑点的有无用于辅助说明,是描述蚕豆种性的重要性状。蚕豆旗瓣的颜色一般有白色、紫色、红色、棕色、黑色等,翼瓣斑点的颜色主要有黑色、黄色、红色和白色。如果旗瓣白色且不带有色条纹,翼瓣斑点呈净白色,这样的花朵称为全白色花;通常称为白色的花,是指旗瓣白色并带有颜色深浅不同的纹路,翼瓣斑点黑色的花;紫色花是指旗瓣紫色并带有颜色深浅不同的纹路,翼瓣斑点黑色的花。这两种颜色是蚕豆花色的主要类型。通常会根据颜色的深浅不同,将花色描述为白色、纯(全)白色、紫色、浅紫色、褐色、浅褐色、红色、粉红色及黑色等。
根据对478份花色鉴定记录完整的云南资源材料的分析,白色花是云南蚕豆资源的主要类型,有338份,占参试鉴定资源的70.71%;其次是淡紫色花,有30份,占6.28%;紫色花有21份,占4.39%;纯白色花有13份,占2.72%;收集资源部分为花色混合的群体,花色混杂的有76份,占资源份数的15.90%;到目前为止,云南地方资源材料中未见黑色花器的类型。不同花色资源材料分布状况见图1-2-7。

图1-2-7 云南省蚕豆品种资源花器颜色分布
花色与资源收集地海拔高度没有明显的相关性,但与收集地区域有明显的趋向性,紫色花资源98%来自迪庆、大理和昭通等滇西、滇东北冷凉区域。紫色花器与粒型的相关性明显,紫色花资源中,小粒变种占67%;花色与种皮颜色、种脐颜色有相关性,紫色花资源材料98%为黑脐,78%的紫色花资源种皮颜色为淡绿色,或为淡绿色、绿色、白色混杂的群体。
5. 种皮颜色/脐色
种皮颜色和种脐颜色是描述种性的重要性状。不同的种皮、种脐颜色外观物理形态感官不同,对籽粒产品的商用有一定的影响。同时,粒色与种皮的厚薄相关,通常深颜色籽粒的种皮较厚。粒色还与籽粒单宁含量有关,一般绿色、红色种皮的籽粒单宁含量较高。所以,种皮颜色在一定程度上与籽粒的商用品质关系密切。蚕豆种皮颜色的主色调包括白色、绿色、红色、紫黑色、黑色,由其颜色深浅程度不同分别用浅、淡、粉等修饰。种脐颜色主要色调为白色、黑色、红色、绿色,种脐颜色与种皮颜色有相对固定的搭配。一般种皮白色,种脐为白色和黑色;种皮绿色,种脐多为绿色、黑色;种皮红色,种脐为红色和黑色。通常种皮白色,种脐不会有红色、绿色;黑色种脐会和所有种皮颜色的籽粒搭配。
根据对有种皮颜色完整记录的818份资源材料的鉴定,除未收集到紫黑色种皮的资源,其他所有颜色的资源材料都有。且部分地方品种资源种皮种脐颜色均为多种颜色的混杂,鉴定资源中异色籽粒比率高于10%的材料高达46.38%。本文种皮颜色的鉴定分析按主色调区分。详见图1-2-8。

图1-2-8 云南省蚕豆品种资源种皮颜色分布
如图1-2-8所示:云南蚕豆种质资源的种皮颜色以白色为主,有502份,占鉴定资源总数的61.37%;浅白色种皮的蚕豆资源有87份,占10.64%;绿色和浅绿色种皮的有78份,占9.54%;红紫色种皮的有20份,占2.44%;杂色白/绿种皮的有110份,占13.45%;收集鉴定样本中,仅发现1份种皮颜色为乌白色的材料。
云南蚕豆种质资源的种脐色多为黑、白及其他杂色的混合。以主色调(所占比率高于80%)为主分析的结果显示:白色种脐资源占40.49%;黑色种脐资源占54.10%;绿色种脐资源占2.27%;浅绿色种脐资源占2.79%;红色种脐资源占0.35%。
图1-2-9显示云南蚕豆品种资源不同粒色、脐色搭配的分布。

图1-2-9 云南省蚕豆品种资源种皮/种脐颜色搭配分布
由图1-2-9可见,白色种皮和黑色种脐、白色种皮和白色种脐为最主要的粒色脐色搭配类型。
云南蚕豆资源种皮颜色和种脐颜色没有明显的区域来源分布趋势。但紫红色种皮的蚕豆资源仅在云南曲靖的会泽县一带有收集样本,粉红色种皮的蚕豆资源仅在玉溪的元江、红河的元阳一带有收集样本。种皮颜色与花器上花萼颜色的深浅有明显的相关性。绿色和红色种皮的材料花萼的颜色明显较深。
种皮、种脐颜色特异的品种资源包括:K0041、K1229、K0060、K1702、K0020、K0639、K0630、K1781、K0642、K0045、K0256、K1373、K1376、K0285、K0787、K0056、K0738、K0036、K0005、K0288、K0628等21份。
6. 子叶颜色
子叶的颜色是指蚕豆干籽粒种子胚乳(豆瓣)的颜色,通常有黄色、绿色两种。蚕豆绿色子叶的资源是云南蚕豆独有的遗传资源,受国家植物资源的保护,属于严格禁止进入国际交换的国家植物遗传资源。
在云南蚕豆种质资源收集的样本中,子叶绿色的材料有4份,分别为中粒型和小粒型两个不同的变种,种皮颜色均为淡绿色,种脐分别为淡绿色和黑色,粒型为窄厚和中厚两类,属于中早熟生育类型。其代表性材料为:K0439、K0605等2份。
7. 单株荚数
单株荚数是最重要的产量性状,用于描述蚕豆资源产量水平的高低,用单株平均实荚数(可以收获籽粒的荚数)表示。该性状受环境与遗传互作的影响,在试点间、试验年份间有较大幅度的变化。一般单株荚数<5为低,5~15 为中,>15为高。蚕豆单株荚数与变种类型有一定相关性,大粒型变种的单株荚数低,小粒型变种的单株荚数相对偏高。
根据对有单株荚数完整记录的500份资源材料的鉴定分析:其单株荚数分布在1.8~37.3荚/株之间,平均值为12.71荚/株,标准差为5.24,变异系数为42.03%。详见图1-2-10。

图1-2-10 云南蚕豆品种资源单株收获荚数分布
如图1-2-10所示:低单株荚数(单株荚数<5荚/株)资源16份,占鉴定资源总数的3.20%;中等单株荚数(5~15荚/株)资源有359份,占71.80%;高单株荚数(15~25荚/株)资源110份,占22.00%;有15份资源材料单株荚数超高(单株荚数>25,在25~40荚/株之间),占鉴定资源总数的3.00%。
云南蚕豆资源单株荚数鉴定结果的分析显示,单株荚数与材料收集地海拔高度的相关性不显著(r=-0.096);但与株高、单株有效茎枝数和单株产量相关,相关系数分别为0.373、0.575、0.635;单株荚数高低与资源收集地生态区域的分布没有明显的趋向性。
单株荚数优异的品种资源包括:K0062、K0008、K0054、K1497、K0013、K0686、K0606、K1492、K0619、K0004、K0067、K0630、K1481、K0073、K0624、K0046、K0085、K0021等18份。
8. 单荚粒数
单荚粒数是描述蚕豆遗传资源种性的主要性状。用平均每荚所有的可收获籽粒数量表示。单荚粒数是蚕豆的高遗传力性状,一般不受种植试验环境的改变而产生较大幅度的变化。蚕豆单荚粒数与变种类型的相关性明显,通常小粒变种的单荚粒数较高,中粒型变种的单荚粒数较低,大粒型变种的单荚粒数则有较大幅度的变化。一般单荚粒数<1.5为低,1.5~2.0为中等,>2为高,平均单荚粒数>3为超高。
根据对完成鉴定的548份蚕豆资源鉴定结果的分析:云南蚕豆种质资源单荚粒数在1~5.33粒/荚之间,平均值为1.75粒/荚,标准差0.3,变异系数为16.53%。详见图1-2-11。

图1-2-11 云南蚕豆品种资源单荚粒数分布
如图1-2-11所示:低单荚粒数(1~1.5粒/荚)的资源份数为33份,占鉴定资源的有6.02%;单荚粒数为中等(1.5~2粒/荚)的资源有447份,占81.57%;高单荚粒数(2.1~2.5粒/荚)的资源有66份,占12.04%;单荚粒数超高的材料有2份,单荚粒数分别为3.76粒/荚和5.33粒/荚。
单荚粒数与材料收集地海报高度的相关性不显著(r=0.013);与籽粒长度、百粒重和籽粒粗蛋白含量存在一定相关性,其相关系数分别为:r=-0.245、0.360、-0.249。高单荚粒数资源中,小粒型变种占46.88%,大粒型变种占20%。云南蚕豆资源的单荚粒数高低没有明显的地域趋向,未显现出明显的生态区域效应。
单荚粒数优异的蚕豆资源有:K0458、K1805、K0460、K0021、K0034、K0051、K0391、K0642、K0644、K0814、K0060、K0130、K1771、K0025、K1757、K1748等16份。
9. 百粒重
蚕豆百粒重是描述其种性的重要性状,用于鉴定籽粒大小,划分变种类型。蚕豆百粒重与其产品的产量和品质性状密切相关。我国蚕豆粒型大小的鉴定标准为:百粒重<70g 为小粒型,归类为小粒变种;百粒重70~120g为中粒型,归类为中粒变种;百粒重>120g为大粒型,归类为大粒变种,百粒重>160g为超大粒型,在云南生境条件下较为稀少。粒型大小在一定范围内受栽培环境条件的影响而产生变化,是蚕豆产量构成因素中的主要成分。
根据对745份完成百粒重准确鉴定的资源收集样本的分析:云南蚕豆种质资源百粒重的变幅在28~210g之间,平均值为105.22g,标准差28.87,变异系数27.34%。其中,小粒类型有72份,占鉴定资源总数的9.66%;中粒类型有465份,占62.42%;大粒类型有208份,占27.92%。其中,超大粒型的材料有33份,占鉴定资源总数的4.43%,占大粒类型资源的15.87%。如图1-2-12所示。

图1-2-12 云南蚕豆品种资源百粒重分布
研究表明:粒型大小与收集地海拔高度存在一定相关性(r=0.088),云南蚕豆资源粒型大小变种的来源有明显的区域性趋势,57.69%的小粒变种及66.67%的超大粒资源来自云南南部的红河、思茅、文山、玉溪等区域。蚕豆资源粒型大小与其生育特性没有明显的相关性;但与株高、单荚粒数、荚长、种子长度、单株干籽粒产量和籽粒粗蛋白含量的相关抗性较高,其相关系数分别为:r=0.346、r=-0.203、r=0.210、r=0.626、r=0.278、r=0.200。以上数据显示,蚕豆粒型不仅是变种遗传分类的重要性状,还与荚粒产量和粒型形态及内含物品质密切相关。
粒型特异的蚕豆资源有:K1775、K1747、K1802、K1727、K1396、K1393、K1745、K1484、K1755、K1796、K1478、K1380、K1704、K1771、K0698、K0167、K0064、K0629、K0730、K0393、K0617、K0166、K0448、K0061、K0156等25份。
10. 单株干籽粒产量
蚕豆单株干籽粒产量是描述资源产量水平的主要性状,它是单株荚数、单荚粒数和百粒重的综合体现。由于蚕豆资源鉴定材料间的小区面积不完全一致,加上小区面积较小,通常用单株干籽粒产量来表示资源的产量水平。一般单株干籽粒产量低于10g为低;10~20g为中等,高于20g为高,高于30g为超高水平。
根据对584份云南蚕豆资源单株干籽粒产量鉴定,其单株干籽粒产量的变幅为1.46~49.1g/株,平均值为19.43,标准差8.54,变异系数43.93%。图1-2-13显示550份云南蚕豆资源株干籽粒产量高低的分布。

图1-2-13 云南省蚕豆品种资源单株产量变幅分布
如图1-2-13所示:低单株产量(单株干籽粒产量<10g)的资源有66份,占鉴定资源份数的11.30%;单株干籽粒产量中等(单株产量10~20g)的资源有283份,占48.46%;高单株产量(单株干籽粒产量>20g)的资源有235份,占40.24%,其中单株干籽粒产量在超高产量水平(单株产量>30g)的资源有68份,占鉴定资源的11.64%,占高单株产量资源的28.94%。以上数据显示云南蚕豆资源有较高的单株产量水平。
单株产量高的资源材料有:K0622、K0395、K0625、K0949、K1221、K0621、K0628、K0617、K1211、K1477、K0288、K0960、K0446、K0618、K0008、K0666、K1223、K0620、K0629、K1299、K0781、K0627、K0062、K0689、K0675、K0630、K0619、K0624等28份。