Phenotypic diversity and podding characteristics of 70 Chinese milk vetch （Astragalus sinicus） germplasm lines cultivated in Southern Henan

doi:10.11686/cyxb2020600

Abstract

Abstract:

Astragalus sinicus is one of the most important winter green manure crops in paddy fields of China. By comparing the differences in agronomic traits and podding characters between the local and introduced germplasm resources， phenotypic variation and seed production potential of 70 germplasm lines of A. sinicus in Southern Henan Province were studied. It was found that all tested lines could complete their life cycle. The coefficient of variation （CV） of the 19 traits ranged from 1.3% to 73.2%， among which canopy area （CV=45.9%-73.2%）， height of the first pod （CV=46.0%-52.9%）， number of reproductive branches and reproductive branch ratio （CV=34.6%-48.4%）， number of secondary branches （CV=41.2%-41.3%）， plant height at the spring regreening period （CV=30.2%-39.2%）， and seed yield （CV=24.4%-35.7%） exhibited higher variability. The leaf color of six local lines， including Xinzi No.1 and XYHY-1， appeared purple during the wintering period and the spring regreening period. Seed yield was significantly positively correlated with plant height at the spring regreening period， plant height at the full-bloom period， canopy area in the wintering period， height of the first pod， number of reproductive node sites per branch and 1000-seed weight. 1000-seed weight was significantly positively correlated with plant height at the spring regreening period， plant height at the full-bloom period， canopy area in the wintering period， height of the first pod， number of reproductive node sites per branch and reproductive branch ratio， and significantly negatively correlated with days from seedling emergence to full-bloom， total nitrogen and total phosphorus contents. The average seed yield of the introduced germplasm lines was 1015.5 kg·ha^-1， and that of the local lines was 1096.5 kg·ha^-1. A. sinicus showed high economic benefit in Southern Henan compared with winter rapeseed and wheat， and is a suitable winter option for transplanted-rice cultivation systems.

Key words: Astragalus sinicus, resource evaluation, seed production capacity, Southern Henan

Meng ZHANG, Peng-fei SHI, Ben-yin LI, Chun-zeng LIU, Chun-feng ZHENG, Cheng-lan ZHANG, Xiao-yan GUO, Li-xia ZHANG, Yu-hu LV, Chun-mei HE, Wei-dong CAO. Phenotypic diversity and podding characteristics of 70 Chinese milk vetch （Astragalus sinicus） germplasm lines cultivated in Southern Henan[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2022, 31(3): 168-180.

Figures/Tables 9

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编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source	编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source	编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source
1	兵库Bingku	日本Japan	25	余浅紫26 Yuqianzi 26	浙江Zhejiang	49	南京节庄种Nanjing-Jiezhuang	江苏Jiangsu
2	75-388	江西 Jiangxi	26	浙22 Zhe 22	浙江Zhejiang	50	南桥Nanqiao	上海Shanghai
3	75-110	湖南 Hunan	27	浙72-554 Zhe 72-554	浙江Zhejiang	51	青浦Qingpu	上海Shanghai
4	隆西Longxi	湖南 Hunan	28	茅山Maoshan	浙江Zhejiang	52	当涂Dangtu	安徽Anhui
5	萍宁3号Pingning No.3	广西 Guangxi	29	浙江5号Zhejiang No.5	浙江Zhejiang	53	弋江籽Yijiangzi	安徽Anhui
6	川西Chuanxi	四川Sichuan	30	平湖大叶Pinghudaye	浙江Zhejiang	54	闽紫7号Minzi No.7	福建Fujian
7	赣紫75-3-51 Ganzi 75-3-51	江西Jiangxi	31	浙紫62-18 Zhezi 62-18	浙江Zhejiang	55	XYHY-1	河南Henan
8	余干Yugan	江西Jiangxi	32	浙71-107 Zhe 71-107	浙江Zhejiang	56	XYHY-2	河南Henan
9	宜春Yichun	江西Jiangxi	33	宁绿1号Ninglv No.1	浙江Zhejiang	57	XYHY-3	河南Henan
10	南昌Nanchang	江西Jiangxi	34	闽紫1号Minzi No.1	福建Fujian	58	XYHY-4	河南Henan
11	湘肥73-1 Xiangfei 73-1	湖南Hunan	35	闽紫82 Minzi 82	福建Fujian	59	DSHS-1	河南Henan
12	长沙Changsha	湖南Hunan	36	闽紫83（4） Minzi 83（4）	福建Fujian	60	DSHS-2	河南Henan
13	湘肥1号Xiangfei No.1	湖南Hunan	37	闽紫84（10） Minzi 84（10）	福建Fujian	61	DSHS-3	河南Henan
14	湘肥3号Xiangfei No.3	湖南Hunan	38	闽紫84（34） Minzi 84（34）	福建Fujian	62	DSHS-4	河南Henan
15	湘肥70-1-3 Xiangfei 70-1-3	湖南Hunan	39	闽紫84（28） Minzi 84（28）	福建Fujian	63	DSHS-5	河南Henan
16	湘肥72-2 Xiangfei 72-2	湖南Hunan	40	闽紫84（13） Minzi 84（13）	福建Fujian	64	DSHS-6	河南Henan
17	乐平Leping	江西Jiangxi	41	闽紫2号Minzi No.2	福建Fujian	65	DSHS-7	河南Henan
18	湖南70-3 Hunan 70-3	湖南Hunan	42	闽紫3号Minzi No.3	福建Fujian	66	ZDY-1	河南Henan
19	醴陵Liling	湖南Hunan	43	闽紫4号Minzi No.4	福建Fujian	67	ZDY-2	河南Henan
20	宁乡紫 Ningxiangzi	湖南Hunan	44	闽紫5号Minzi No.5	福建Fujian	68	QYJH1	河南Henan
21	澧县Lixian	湖南Hunan	45	闽紫6号Minzi No.6	福建Fujian	69	LDYZD1	河南Henan
22	华容Huarong	湖南Hunan	46	苏州Suzhou	江苏Jiangsu	70	信紫1号Xinzi No.1	河南Henan
23	宁波大桥Ningbodaqiao	浙江Zhejiang	47	茜墩Qiandun	江苏Jiangsu
24	宁绿2号Ninglv No.2	浙江Zhejiang	48	斜塘紫Xietangzi	江苏Jiangsu

编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source	编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source	编号 No.	种质名称 Germplasm name	来源地 Source
1	兵库Bingku	日本Japan	25	余浅紫26 Yuqianzi 26	浙江Zhejiang	49	南京节庄种Nanjing-Jiezhuang	江苏Jiangsu
2	75-388	江西 Jiangxi	26	浙22 Zhe 22	浙江Zhejiang	50	南桥Nanqiao	上海Shanghai
3	75-110	湖南 Hunan	27	浙72-554 Zhe 72-554	浙江Zhejiang	51	青浦Qingpu	上海Shanghai
4	隆西Longxi	湖南 Hunan	28	茅山Maoshan	浙江Zhejiang	52	当涂Dangtu	安徽Anhui
5	萍宁3号Pingning No.3	广西 Guangxi	29	浙江5号Zhejiang No.5	浙江Zhejiang	53	弋江籽Yijiangzi	安徽Anhui
6	川西Chuanxi	四川Sichuan	30	平湖大叶Pinghudaye	浙江Zhejiang	54	闽紫7号Minzi No.7	福建Fujian
7	赣紫75-3-51 Ganzi 75-3-51	江西Jiangxi	31	浙紫62-18 Zhezi 62-18	浙江Zhejiang	55	XYHY-1	河南Henan
8	余干Yugan	江西Jiangxi	32	浙71-107 Zhe 71-107	浙江Zhejiang	56	XYHY-2	河南Henan
9	宜春Yichun	江西Jiangxi	33	宁绿1号Ninglv No.1	浙江Zhejiang	57	XYHY-3	河南Henan
10	南昌Nanchang	江西Jiangxi	34	闽紫1号Minzi No.1	福建Fujian	58	XYHY-4	河南Henan
11	湘肥73-1 Xiangfei 73-1	湖南Hunan	35	闽紫82 Minzi 82	福建Fujian	59	DSHS-1	河南Henan
12	长沙Changsha	湖南Hunan	36	闽紫83（4） Minzi 83（4）	福建Fujian	60	DSHS-2	河南Henan
13	湘肥1号Xiangfei No.1	湖南Hunan	37	闽紫84（10） Minzi 84（10）	福建Fujian	61	DSHS-3	河南Henan
14	湘肥3号Xiangfei No.3	湖南Hunan	38	闽紫84（34） Minzi 84（34）	福建Fujian	62	DSHS-4	河南Henan
15	湘肥70-1-3 Xiangfei 70-1-3	湖南Hunan	39	闽紫84（28） Minzi 84（28）	福建Fujian	63	DSHS-5	河南Henan
16	湘肥72-2 Xiangfei 72-2	湖南Hunan	40	闽紫84（13） Minzi 84（13）	福建Fujian	64	DSHS-6	河南Henan
17	乐平Leping	江西Jiangxi	41	闽紫2号Minzi No.2	福建Fujian	65	DSHS-7	河南Henan
18	湖南70-3 Hunan 70-3	湖南Hunan	42	闽紫3号Minzi No.3	福建Fujian	66	ZDY-1	河南Henan
19	醴陵Liling	湖南Hunan	43	闽紫4号Minzi No.4	福建Fujian	67	ZDY-2	河南Henan
20	宁乡紫 Ningxiangzi	湖南Hunan	44	闽紫5号Minzi No.5	福建Fujian	68	QYJH1	河南Henan
21	澧县Lixian	湖南Hunan	45	闽紫6号Minzi No.6	福建Fujian	69	LDYZD1	河南Henan
22	华容Huarong	湖南Hunan	46	苏州Suzhou	江苏Jiangsu	70	信紫1号Xinzi No.1	河南Henan
23	宁波大桥Ningbodaqiao	浙江Zhejiang	47	茜墩Qiandun	江苏Jiangsu
24	宁绿2号Ninglv No.2	浙江Zhejiang	48	斜塘紫Xietangzi	江苏Jiangsu

性状 Traits	来源 Sources	最小值 Minimum	最大值 Maximum	均值/众数^? Mean/mode	变异系数 Coefficient of variation （CV， %）
出苗期Emerging period （月-日Month-day）	当地LR	10-15	10-18	10-18	-
出苗期Emerging period （月-日Month-day）	引入 IR	10-13	10-20	10-18	-
返青期Spring regreening period （月-日Month-day）	当地LR	03-23	03-30	03-26	-
返青期Spring regreening period （月-日Month-day）	引入IR	03-25	04-02	03-28	-
盛花期Full-bloom period （月-日Month-day）	当地LR	04-06	04-14	04-06	-
盛花期Full-bloom period （月-日Month-day）	引入 IR	04-08	04-17	04-11	-
成熟期Mature period （月-日Month-day）	当地LR	05-19	05-29	05-23	-
成熟期Mature period （月-日Month-day）	引入IR	05-19	05-30	05-29	-
出苗期至盛花期天数Emerging to full-bloom （d）	当地LR	170	178	173b	1.54
出苗期至盛花期天数Emerging to full-bloom （d）	引入 IR	172	181	176a	1.33
出苗期至成熟期天数Emerging to maturity （d）	当地LR	213	223	217b	1.49
出苗期至成熟期天数Emerging to maturity （d）	引入IR	213	223	220a	1.38

性状 Traits	来源 Sources	最小值 Minimum	最大值 Maximum	均值/众数^? Mean/mode	变异系数 Coefficient of variation （CV， %）
出苗期Emerging period （月-日Month-day）	当地LR	10-15	10-18	10-18	-
出苗期Emerging period （月-日Month-day）	引入 IR	10-13	10-20	10-18	-
返青期Spring regreening period （月-日Month-day）	当地LR	03-23	03-30	03-26	-
返青期Spring regreening period （月-日Month-day）	引入IR	03-25	04-02	03-28	-
盛花期Full-bloom period （月-日Month-day）	当地LR	04-06	04-14	04-06	-
盛花期Full-bloom period （月-日Month-day）	引入 IR	04-08	04-17	04-11	-
成熟期Mature period （月-日Month-day）	当地LR	05-19	05-29	05-23	-
成熟期Mature period （月-日Month-day）	引入IR	05-19	05-30	05-29	-
出苗期至盛花期天数Emerging to full-bloom （d）	当地LR	170	178	173b	1.54
出苗期至盛花期天数Emerging to full-bloom （d）	引入 IR	172	181	176a	1.33
出苗期至成熟期天数Emerging to maturity （d）	当地LR	213	223	217b	1.49
出苗期至成熟期天数Emerging to maturity （d）	引入IR	213	223	220a	1.38

性状 Traits	来源 Sources	最小值 Minimum	最大值 Maximum	均值/众数^? Mean/mode	变异系数 CV （%）
返青期株高 Height at returning-green period （cm）	当地LR	10.6	37.0	24.3a	30.2
返青期株高 Height at returning-green period （cm）	引入 IR	5.0	39.4	21.1a	39.2
盛花期株高Height at full-bloom period （cm）	当地LR	42.8	78.8	57.5a	17.1
盛花期株高Height at full-bloom period （cm）	引入IR	36.5	113.4	64.7a	24.4
一级分枝数Number of 1st order branch	当地LR	3.2	7.6	5.6b	23.2
一级分枝数Number of 1st order branch	引入 IR	3.4	12.0	7.1a	23.5
二级分枝数Number of 2nd order branch	当地LR	1.4	6.4	3.9b	41.2
二级分枝数Number of 2nd order branch	引入IR	1.6	16.4	6.7a	41.3
苗期冠层面积Canopy area at seedling period （mm²·plant^-1）	当地LR	33.3	675.9	239.1a	65.5
苗期冠层面积Canopy area at seedling period （mm²·plant^-1）	引入 IR	35.0	1104.2	353.2a	73.2
越冬期冠层面积Canopy area at wintering period （mm²·plant^-1）	当地LR	220.5	4177.1	2043.1a	49.6
越冬期冠层面积Canopy area at wintering period （mm²·plant^-1）	引入IR	417.5	7944.0	2646.0a	68.3
返青期冠层面积Canopy area at returning-green period （mm²·plant^-1）	当地LR	3216.3	18397.3	9512.9a	45.9
返青期冠层面积Canopy area at returning-green period （mm²·plant^-1）	引入 IR	1196.7	16460.5	7360.7a	49.0
茎色Stem color	当地LR	2	5	5	-
茎色Stem color	引入IR	2	5	4	-
叶色Leaf color	当地LR	1	5	1	-
叶色Leaf color	引入 IR	1	2	1	-
全氮含量 Total N （g·kg^-1）	当地LR	15.3	27.6	21.1b	16.3
全氮含量 Total N （g·kg^-1）	引入IR	14.4	33.1	23.8a	15.6
全磷含量 Total P （g·kg^-1）	当地LR	1.3	3.2	2.0a	26.3
全磷含量 Total P （g·kg^-1）	引入 IR	1.0	3.5	1.9a	26.5
全钾含量 Total K （g·kg^-1）	当地LR	24.9	37.2	30.3b	12.8
全钾含量 Total K （g·kg^-1）	引入IR	20.2	46.3	33.4a	16.9