评估鸽子豌豆（Cajanus cajan (L.) Millsp.）籽粒中微量营养素积累的遗传潜力

《Plant Breeding》：Assessing the Genetic Potential of Micronutrients Accumulation in Pigeonpea Grains [Cajanus?cajan (L.) Millsp.]

本研究评估了不同成熟期的鹰嘴豆品系，发现钙、镁遗传力高，聚类分为五类，主成分分析显示关键营养素，建议直接选择子叶中的微量营养素以提高生物强化效果。

　　

摘要

生物强化是一种有前景的策略，旨在提高主粮作物的微量营养素含量，以应对隐性饥饿问题。鸽豌豆（Cajanus cajan (L.) Millsp.）是一种具有气候适应性的豆类作物，通过提供钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）和锌（Zn）等必需微量营养素，在解决营养不足方面具有巨大潜力。本研究评估了185份参考品系和15个优良鸽豌豆基因型，这些基因型的成熟期从早熟（121–150天）到晚熟（>180天）不等，重点考察了它们的籽粒和子叶（dal）中的微量营养素含量。2023年雨季期间，在三个不同地点进行了田间试验。各基因型之间存在显著差异（Prob.Chisq < 0.0001）：籽粒中的钙含量（GCaC）范围为1678.22–2506.27 ppm，镁含量（GMgC）为1327.04–2106.89 ppm，而铁含量（GFeC）和锌含量（GZnC）的变化较为中等（分别为30.46–34.22 ppm和27.83–36.10 ppm）。钙和镁含量的遗传力较高（h2 = 76.00%）。通过聚类分析，将200个基因型分为5个组。其中最大的一组（Cluster II）包含72个基因型，其次是Cluster III和Cluster IV，每组各包含43个基因型。主成分分析揭示了影响这些鸽豌豆基因型遗传变异的关键微量营养素。籽粒中微量营养素的积累顺序为：Ca > Mg > Zn > Fe；而子叶中的主要可利用形式的微量营养素顺序为Fe > Zn > Mg > Ca。与基于籽粒整体营养素含量的选择方法相比，直接选择子叶中微量营养素含量高的基因型是一种更有效的策略。所鉴定出的具有特定微量营养素特性的基因型可作为开展鸽豌豆生物强化育种的潜在供体。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。