大蒜（Allium sativum L.）是一种全球广泛种植的作物，因其含硫化合物（如蒜素、蒜氨酸）而被用于烹饪和医药领域，这些化合物还具有抗菌、抗氧化、预防糖尿病、高血压、代谢紊乱和心脏保护作用。它可以在多种农业气候区种植，但在山区农业生态系统中由于生物和非生物胁迫以及遗传改良不足而面临产量限制（Kamenetsky, 2007）。近年来，全球对大蒜提取物在营养保健品和化妆品中的需求增加，凸显了对高质量有机原料的迫切需求（Singh et al., 2021）。锡金于2016年成为印度第一个完全有机化的邦，这一成就源于2003年开始的初步努力。该邦禁止在农业生产中使用合成肥料和农药，完全依赖有机投入、生物肥料以及综合病虫害管理。随着国内和全球市场对有机产品的需求上升，锡金在有机作物生产方面具有战略优势。
大蒜主要通过无性繁殖，这限制了传统育种的机会并减少了自然遗传重组。因此，关键多样性只能通过克隆选择和基于突变的技术获得（Etoh, 1985, Novak, 1990）。这种遗传变异性的限制阻碍了新品种的开发，尤其是那些具有抗生物和非生物胁迫能力、更高产量和更高质量特性的品种（Kamenetsky, 2007）。因此，克隆选择是提高大蒜基因型的关键技术。然而，迄今为止，特别是在锡金喜马拉雅地区，关于大蒜性状关联的研究和开发还很少。由于锡金海拔范围广泛，大蒜的种植和收获周期可以错开，为大蒜栽培提供了不同的生长条件（Sharma et al., 2017）。尽管锡金的气候非常适合种植大蒜，但由于缺乏高产品种，导致产量低于全国平均水平。此前没有研究评估基因型×环境的稳定性或生物活性潜力，以确定最适合该地区特定农业气候条件的基因型。当地农民对扩大大蒜种植的商业化兴趣较低，因此迫切需要系统地评估和选择在锡金有机农业系统中具有产量稳定性、抗逆性和生物活性化合物生产能力的大蒜基因型。
当处理大量没有重复实验的基因型时，增强设计特别有帮助，常用于育种计划中以克服这些限制并评估基因型（Federer et al., 2001）。大蒜是一种通过无性繁殖维持的作物，其基因型是固定的，出于实际原因，多环境测试通常只进行有限几年。在这种情况下，连续两个季节在不同天气条件下的测试可以提供有关稳定性和适应模式的有用初步信息（Mengistu et al. 2023; Biratu, 2023; Popa and Cosmulescu, 2024）。为了评估锡金多变有机环境下的基因型表现和稳定性，现代分析工具——包括GGE双列图（Galgaye, 2023）、AMMI模型（Greveniotis et al., 2021）、基于BLUP的预测（Santos et al., 2019）、Eberhart–Russell稳定性参数（Eberhart & Russell, 1966）和多性状选择指数（Batth et al., 2013）——在作物改良计划中越来越被使用。
本研究旨在评估适合锡金喜马拉雅地区有机农业系统的大蒜基因型。本研究的主要目标是识别在多个季节中表现一致且具有潜在生物活性化合物的高产优良品种。我们的目标是找到那些在两年内表现出稳定鳞茎产量、一致农艺表现，并含有对有机农业管理有重要意义的促进健康的含硫化合物（蒜素和蒜氨酸）的大蒜基因型。通过实现这些目标，我们的研究将为锡金的农业社区提供基于证据的基因型推荐，以支持可持续的有机大蒜生产，促进当地农业发展和区域有机营养保健品市场的竞争力。鉴于该邦对有机农业的承诺以及全球对有机认证药用作物需求的增加，识别能够在不同环境条件下可靠表现的大蒜基因型对于保障该地区的农业和经济可持续性至关重要。
