基于多环境表型评价与SCoT分子标记的绿豆耐旱基因型鉴定

《BMC Plant Biology》：Identification of drought-tolerant and stable mung bean genotypes using stress tolerance indices

　　

摘要

背景

绿豆（Vigna radiata L. Wilczek）是一种重要的粮食豆类，在缺水环境中种植面积日益增加。然而，强烈的基因型×环境互作（GEI）往往使得广泛适应性和耐旱基因型的鉴定变得复杂。本研究将多环境表型评价与分子特征分析相结合，以鉴定适用于胁迫环境的优势绿豆基因型。

结果

本研究在两个生长季节的两种灌溉制度下对9个绿豆基因型进行了评价。环境效应占了种子产量和生物产量总变异的半数以上，而干旱胁迫使各基因型的种子产量降低了25.66%。每荚绿籽鲜重、绿荚鲜重和千粒重表现出高广义遗传力与高遗传进展，表明具有良好的选择前景。耐旱指数（STI）、几何平均生产力（GMP）和平均生产力（MP）与干旱条件下的籽粒产量密切相关。多环境分析显示显著的GEI，前两个AMMI互作主成分解释了95.04%的互作方差。GGE双标图及互补稳定性统计一致鉴定G8为产量最高的基因型，G6为跨环境最稳定的基因型，而G8、G3和G6兼具优良生产力与良好的产量稳定性。SCoT标记分析产生了44个扩增产物，其中42个为多态性（95.45%），证实所评价基因型间存在显著的遗传多样性。分子分析进一步支持了优势基因型的表型分化，特别是突变体来源的基因型G6，从而增强了将其选育为有价值育种资源的信心。

结论

耐旱指数、多环境稳定性分析与SCoT分子标记的整合为在对照灌溉条件下鉴定优势绿豆基因型提供了框架。G8被鉴定为最具生产力的基因型，而G6兼具广泛适应性与高产量稳定性，并在分子水平上与其亲本基因型（G1）存在可检测的分化。这些发现为开发气候韧性绿豆品种提供了有价值的遗传资源，并展示了在缺水环境中结合表型与分子方法以提高育种决策优势的价值。