多环境下四翅豆基因型×环境互作、适应性及营养品质综合评价

《Scientific Reports》：Photothermal sensitivity, adaptability and nutritional profiling of winged bean (Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC.)

　　

摘要

本研究在布布内斯瓦尔、班加罗尔和切塔利三个地点构成的八个环境中，对十种四翅豆基因型进行了评估，以考察环境效应、基因型×环境（G×E）互作、适应性及营养品质。在每株荚果数、每株荚果产量和每株块根产量方面，均观察到显著的基因型×环境互作方差。开花和结荚高度依赖于环境条件，在布布内斯瓦尔的春夏季期间未出现开花和结果现象。研究发现，四翅豆开花的日均最高气温阈值为29.9 °C，光热单位阈值为22,477 °C·日·h。在班加罗尔的夏雨季环境下，每株荚果数较高（2024年为600.6，2025年为574.4），每株荚果产量也较高（分别为8662.5 g和9020.5 g）。布布内斯瓦尔-SS环境中，高温和高光热单位抑制了荚果产量。相比之下，布布内斯瓦尔和切塔利的秋冬季荚果数较少，可能与日最低气温较低有关。块根产量在切塔利-2025年秋冬季最高（256.82 g/株），而在布布内斯瓦尔的春夏季期间产量几乎可以忽略不计（0.06–0.54 g/株）。累积昼夜温差和短日照对每株块根产量有正向影响。BLUP和WASSB分析表明IIHR-WB-07是产量最高的基因型，在各生长季节中每株荚果数、每株荚果产量和每株块根产量均较为稳定。营养分析显示各基因型间差异较大：荚果中维生素C含量为0.43–0.74 mg/100 mg干重，种子蛋白质含量为16.11–25.73 mg/100 mg干重，块根碳水化合物含量为8.78–29.77 mg/100 mg干重。本研究鉴定出了如IIHR-WB-07等优良基因型，并揭示了环境对四翅豆开花、荚果产量和块根形成的影响。