评估工业大麻种植对佛罗里达州土壤质量的影响

《Agrosystems, Geosciences & Environment》：Evaluating the effects of industrial hemp cultivation on soil quality in Florida

高粱遗传多样性和农艺性状关联性研究（摘要）： 在埃塞俄比亚Hirna地区，对49个高粱品种进行两年田间试验，发现显著遗传多样性（PCV达26.36%），遗传可塑性高的性状包括开花期（92.5%）、叶数（84.2%）、株高（72.5%）和抗病性（93.0%）。产量与病害严重度呈显著负相关（r=-0.69**），而叶面积、穗重等产量构成因素与产量正相关（r=0.51**）。建议利用高遗传传递率性状（如AUDPC 86.8%）进行定向筛选，优先选择ETSL 100335等高产品种。

　　在埃塞俄比亚东部的Hirna地区，研究人员对49个高粱品种进行了遗传多样性、遗传增益以及相关性分析，以评估它们在2017年和2018年主要雨季的表现。这项研究揭示了高粱品种在多个生长性状和产量性状上存在显著差异，表明这些品种具有丰富的遗传资源，能够为未来的育种计划提供重要的材料。高粱作为全球重要的粮食作物，尤其在干旱地区，因其抗旱性和广泛的适应性，成为维持人类和牲畜生存的重要作物。

在实验设计中，采用了7×7的格子设计，并进行了三次重复。实验数据涵盖了高粱的生长性状和产量性状，包括开花时间、成熟时间、灌浆期、植株高度、叶片数量、叶片长度、叶片宽度、叶片面积、穗长、穗宽、穗重以及产量等。通过方差分析（ANOVA），研究发现所有评估的性状在两个实验年份中均表现出显著差异（p < 0.01），说明不同品种之间的性状差异显著，这为选择优良品种提供了依据。

研究还计算了各性状的表型变异系数（PCV）和基因型变异系数（GCV），以评估性状的遗传和表型变化程度。结果表明，不同性状的变异系数在两个年份中均存在差异，其中表型变异系数和基因型变异系数的范围分别在5.07%–26.36%和7.10%–27.35%之间。高穗重、穗长、叶数、叶片面积、开花时间以及最终病害严重度等性状的变异系数较高，表明这些性状具有较大的遗传差异，可能对高粱的产量和抗病能力产生重要影响。

遗传力（heritability）和遗传增益（genetic advance）是衡量性状遗传潜力的重要指标。研究发现，某些性状如开花时间、叶数、穗长、穗重、千粒重以及病害严重度和病害进展面积等，遗传力和遗传增益均较高。这表明这些性状在育种过程中具有较高的遗传稳定性，选择具有这些性状的品种可以带来显著的产量提升。例如，遗传力高的性状通常意味着其在后代中表现较为稳定，可以通过选择实现有效的遗传改良。

此外，研究还分析了不同性状之间的相关性。结果表明，叶片面积、穗长、穗宽等性状与产量呈正相关，这为通过这些性状进行间接选择提供了依据。然而，这些性状与病害参数（如病害严重度和病害进展面积）之间表现出显著的负相关，这说明在育种过程中，若选择高产量的品种，可能需要同时关注其抗病能力。因此，为了提高高粱的产量和抗病性，育种者需要综合考虑这些性状之间的相关性，以便在选择过程中取得最佳效果。

在表型和基因型分析中，研究发现，不同品种的表型表现与基因型存在一定的差异，这反映了环境因素对性状表达的影响。例如，在2017年和2018年中，某些性状的表型变异系数和基因型变异系数均较高，表明这些性状受遗传和环境因素的共同影响。然而，像开花时间、成熟时间、灌浆期等性状的遗传力较高，说明这些性状在遗传上较为稳定，可以通过选择实现显著的改良。

研究还发现，高粱的生长周期和植株形态存在显著的多样性。例如，在2017年的实验中，植株高度从1.82米到4.61米不等，而叶片数量从8.67到20之间。这些性状的差异可能影响高粱的产量和适应性，因此在育种过程中需要考虑这些性状的综合表现。

在病害相关性状方面，研究发现，某些品种在病害严重度和病害进展面积上表现出较高的抗病能力，如ETSL 100335在两个年份中均表现出最高的穗重和产量。这说明这些品种可能具有较强的抗病能力，能够在病害较重的环境中保持较高的产量。然而，其他品种如BTx623和ETSL 101373在两个年份中均表现出较低的产量，这可能与它们对病害的易感性有关。

在综合分析中，研究发现，高粱的遗传多样性在两个年份中均较高，这为未来的育种工作提供了重要的基础。遗传力和遗传增益的高值表明，通过选择这些性状可以提高高粱的产量和抗病能力。同时，性状之间的正负相关性也提示育种者在选择过程中需要注意平衡，避免选择性状之间的不良互动。

总体而言，这项研究不仅揭示了高粱品种在不同性状上的广泛遗传多样性，还为未来的育种工作提供了重要的参考。通过了解这些性状的遗传力和遗传增益，以及它们之间的相关性，育种者可以更有效地选择优良品种，以提高高粱的产量和抗病性。然而，由于实验仅在单一地点进行，因此建议在多个地点对这些品种进行进一步评估，以验证其在不同环境下的表现。