喜马拉雅中西部地区胡芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)遗传多样性定量评估与性状关联分析及其育种应用

　　本研究针对喜马拉雅中西部低产胡芦巴种质资源匮乏问题，通过多变量统计方法评估30份基因型的遗传多样性。研究发现干草重(DHWH)和株高(PH)具有高表型(PCV=47.43%)和基因型(GCV=47.04%)变异系数，MGIDI分析筛选出UK-17/18/22/23等优良基因型，为高海拔地区抗逆高产育种提供重要种质资源。

　　

胡芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)作为兼具药用、食用价值的豆科作物，全球85%产量集中在印度拉贾斯坦等低海拔地区。然而在喜马拉雅中西部海拔400-2600米区域，当地品种普遍存在生物量低、种子产量不足等问题。由于缺乏系统的高海拔种质评价，制约了该地区胡芦巴产业的可持续发展。为此，印度CSIR-CIMAP研究中心的研究团队对30份来自北阿坎德邦不同海拔的胡芦巴基因型展开为期两年的系统研究，相关成果发表在《Industrial Crops and Products》。

研究采用随机区组设计(RBD)，通过12个农艺性状（包括株高PH、叶片数NL、根长RL等）的表型数据采集，结合基因型变异系数(GCV)、表型变异系数(PCV)、广义遗传力(h²
b)等参数计算，运用Mahalanobis D²
分析、Tocher聚类、主成分分析(PCA)等多变量统计方法，并创新性引入多性状基因型-理想型距离指数(MGIDI)进行综合评价。

3.1 变异评估
方差分析显示干草重(DHWH)变异最显著(PCV=47.432%，GCV=47.044%)，叶片数(NL)遗传力最高(h²
b=0.998)。所有性状遗传进度(GA)均超过20%，表明选择育种潜力巨大。

3.2 遗传多样性
Mahalanobis D²
将基因型分为5个集群，其中集群V(UK-23)与集群III最大遗传距离达95.92。叶片数(NL)和株高(PH)分别贡献55.17%和14.71%的变异，成为关键分化性状。

3.3 聚类与PCA
Tocher法与PCA结果高度一致，UK-23在三维散点图中呈现极端分布。集群V在株高(36.21cm)、干草重(12.27q/ha)等8个性状上表现最优，证实其独特遗传背景。

3.4 性状关联
路径分析显示鲜草重(FHWH)和干草重(DHWH)对种子产量(SYPH)直接效应最强(0.237和0.387)，而发芽天数(DFG)呈负效应(-0.295)。残差效应仅0.26079，说明模型解释度良好。

3.6 MGIDI分析
通过因子分析将12个性状归为3个主成分，UK-17/18/22/23在干草重(选择增益SGperc=103%)、株高(65.3%)等关键性状上表现突出，MGIDI值最优。

该研究首次系统揭示了喜马拉雅中西部胡芦巴种质的遗传多样性格局，筛选出4个兼具高生物量和早熟特性的优良基因型。创新性应用MGIDI指数实现了多性状协同评价，为高海拔地区胡芦巴育种提供了理论依据和材料基础。研究建立的性状关联模型对指导分子标记开发具有重要意义，而发现的UK-23等极端材料可作为研究环境适应性的模式种质。这些成果将有效促进喜马拉雅地区药用植物的可持续利用与产业升级。