埃塞俄比亚东部高地高粱（Sorghum bicolor L. Moench）基因型之间的遗传变异及数量性状的关联

《Agrosystems, Geosciences & Environment》：Genetic variability and association of quantitative traits among Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) genotypes in the highlands of eastern Ethiopia

sorghum遗传多样性分析显示，埃塞俄比亚Hirna地区49个地方品种在生育期、株高、叶数、叶面积、穗长、穗重及产量等性状上存在显著差异（P<0.01），遗传变异系数（PCV）和遗传系数（GCV）在4.16%-27.35%和4.16%-21.30%之间，表明存在丰富的遗传多样性资源。遗传进展（GAM）最高达41.97%，集中在开花期、叶数、穗重等性状，表明通过选择可显著改良这些性状。遗传相关分析表明，产量与叶面积、穗重呈显著正相关（r>0.5），与病害严重度和AUDPC呈显著负相关（r<-0.5），但叶宽、穗宽与病害存在负相关（r<-0.5）。高遗传力（H2>60%）和遗传进展支持通过直接选择提高产量和抗病性。

　　在东非的埃塞俄比亚东部地区，研究者对49个高粱品种进行了遗传多样性、遗传增益、遗传力以及性状之间的相关性分析，时间跨度为2017年和2018年的主要雨季。这项研究的目的是评估高粱品种的遗传多样性，并探讨不同性状之间的关系，从而为高粱品种的进一步开发提供科学依据。实验采用了7×7的格子设计，并进行了三次重复。研究者收集了与产量和物候特征相关的数据，包括开花期、成熟期、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、穗重以及病害参数等。

通过方差分析，研究者发现所有性状在两个年份之间都存在显著差异（p < 0.01），这表明这些性状在不同品种中表现出较大的变异。在遗传力和遗传增益方面，高粱品种的某些性状，如开花期、叶片数量、穗长、千粒重、病害严重度指数和病害进程曲线下面积（AUDPC），表现出较高的遗传力和遗传增益，这表明这些性状可以通过选择育种获得显著的提升。同时，研究还发现不同性状之间的相关性呈现多样化，一些性状如叶片宽度、叶片数量、叶片长度、叶片面积、穗长、穗宽和穗重与产量呈正相关，但与病害参数（如病害严重度和AUDPC）在基因型和表型层面均表现出强烈的负相关。这些结果表明，通过选择这些具有高遗传力和高遗传增益的性状，可以有效提高高粱的产量，同时减少病害对产量的影响。

研究区域的气候条件具有显著的双峰降水模式，这种气候特点对高粱的生长周期和产量有重要影响。土壤类型为沙土、粉砂土和黏土的混合，pH值为6.96，这为高粱的种植提供了一定的基础条件。实验中，研究人员根据品种对当地环境的适应性和农业特征，选择了适合的高粱品种进行评估。为了确保实验的准确性，施肥和其他农业操作均按照当地高粱种植的推荐标准进行。

实验中还观察到了一些重要性状的遗传和表型变异。例如，高粱的穗长、穗宽和穗重等性状在两个年份中都表现出较大的变异，这可能与环境条件、基因型以及它们之间的相互作用有关。遗传变异性的存在为高粱的遗传改良提供了丰富的材料，而表型变异则反映了遗传因素和非遗传因素对性状表达的影响。

通过分析表型和基因型变异系数，研究者发现，某些性状如穗长和穗重在两个年份中都表现出较高的变异系数，这说明这些性状在不同品种间具有较大的差异。高遗传力和高遗传增益的性状，如开花期、叶片数量、穗长、千粒重、病害严重度指数和AUDPC，可能更易于通过选择育种来改善。因此，选择这些性状作为育种指标可以提高育种效率。

在性状之间的相关性分析中，研究者发现一些性状如叶片宽度、叶片数量、叶片面积、穗长和穗重与产量呈正相关，而这些性状与病害参数之间则呈现负相关。这表明，在选择高产品种时，需要考虑病害的影响。此外，病害参数之间的相关性也表现出一定的趋势，如病害严重度和AUDPC在两个年份中均与产量呈负相关。

研究结果表明，埃塞俄比亚的高粱品种具有较高的遗传和表型多样性，这为高粱的进一步发展提供了潜在的资源。同时，高遗传力和高遗传增益的性状，如开花期、叶片数量、穗长、病害严重度和AUDPC，可能成为选择育种的重点。此外，某些性状如穗宽和叶片面积与病害参数之间表现出显著的负相关，这表明在育种过程中需要综合考虑这些性状的相互作用。

总体而言，这项研究为高粱的遗传改良和品种选育提供了重要的数据支持和理论依据。研究者建议，为了更全面地评估高粱品种的性能，应将实验扩展到多个地点，以提高结果的普遍性和可靠性。同时，对于具有高遗传力和高遗传增益的性状，应优先考虑它们在育种中的应用，以提高高粱的产量和抗病性。这些性状的综合分析和选择将有助于培育出更适合不同环境条件的高粱品种，从而提高其在农业生产中的适应性和生产力。