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摘要[目的]研究小豆粒色遗传规律， 能有效地通过育种途径来提高小豆商品品质。[方法]选用红色、黑色和红底黑斑籽粒颜色的小豆种质资源，组配了2个杂交组合，分析其F2和F3群体粒色性状遗传。[结果]AG118×GM285组合的F2群体粒色分离比是黑粒∶米黄粒∶红粒=12∶3∶1，F3进一步验证了F2粒色分离比，黑粒色对米黄为显性，米黄对红色为显性，且黑色对米黄色具显性上位性作用。GM276×GM633组合的F2群体粒色分离比是红底黑斑粒∶红粒=3∶1，说明红底黑斑和红粒色由一对基因控制，红底黑斑为显性，红粒色由隐性基因控制。[结论]该研究可为进一步探讨小豆粒色遗传规律提供依据，从而提高小豆商品品质。
关键词小豆；粒色；遗传分析
中图分类号S643文献标识码A文章编号0517-6611（2014）18-05744-03
作者简介李明（1987- ），男，河南新乡人，硕士研究生，研究方向：作物遗传育种。*通讯作者，教授，博士，从事食用豆分子遗传育种和基因组学方面的研究。
小豆（Vigna angularis）是一年生草本植物，属于豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionaceae）菜豆族（Phaseolea）豇豆属（Vigna），起源于中国，是中国古老的栽培作物之一。中国是世界上最大的小豆生产国和出口国。小豆主要种植在东南亚的温带地区。由于中国、日本、韩国种植面积较大，小豆被称作“亚洲作物”[1]。
小豆生长周期较短，适应性较广，对生长环境的要求不高，在改善膳食结构、调整种植业结构和耕作制度、固氮环保、发展出口创汇农业方面有着重要作用[2]。尽管小豆被视为“小作物”，却是中国传统的出口创汇作物，产品销往世界30多个国家和地区。随着食品工业的迅速发展以及市场竞争日趋激烈，消费者对小豆品质的要求越来越严格。一般情况下，谷物的品质首先是由其籽粒大小、粒型以及种皮颜色3个表观性状进行判定。为了提高中国小豆在国际市场上的竞争力，进一步探明小豆粒色遗传规律，有目的地导入优良基因对提高籽粒品质是十分必要的[3]。日本高桥良直[4]首先进行各种粒色小豆的杂交试验，并且推论它们是由7对基因控制，但对所调查的结果没有统计学检验 ；成河等[5]对小豆白粒色、红粒色和灰白粒色的遗传规律进行研究，认为它们由2对基因控制；岛田尚典[6]认为，控制明度指数（L*）、红度指数（a*）和黄度指数（b*）的基因数分别为1～2、4和2个；金文林[7]分析红底黑斑粒色和红粒色遗传规律，认为受一对基因控制，红底黑花粒色对红色粒色为显性；金文林等[8]采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对小豆籽粒颜色进行分析，认为小豆粒色是由2对主基因控制的，且主基因遗传率表现较高；孟龄等[9]也采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对小豆籽粒颜色进行研究，得到的结果与金文林等一致。除了对小豆粒色进行直接研究，还可通过其他与小豆粒色密切相关的表型性状对小豆粒色进行间接研究。濮绍京等[10]认为，在盛荚期选择叶片亮度较暗、绿色浅的植株，获得粒色优良材料的可能性较大。
1 材料与方法
1.1 材料试验亲本材料由北京农学院小豆创新研究团队提供（表1）。小豆亲本粒色见图1。
3讨论
研究表明，小豆黑、米黄和红粒色由2对基因控制，黑对米黄显性，米黄对红显性，且黑色具有显性上位性作用。红底黑斑和红粒色由1对基因控制，黑斑为显性。而红色为隐性。这与金文林[7]的研究结果一致。在小豆驯化和演化进程中，人工选出人们喜爱的由隐性基因控制的小豆红色籽粒。研究表明，粒色是由色素的种类所决定的，色素含量间接地以不同粒色表现出来。笹村等[13]认为，产生“小豆粒色”色素是由于有花色素系统的存在。畑井朝子等[14-16]认为，黄酮醇型丹宁、花色素与小豆粒色有关。小豆的基本粒色和明暗、浓淡及均匀程度虽由品种遗传因素决定，但色泽随着生长条件、籽粒生长部位、采收后处理条件的差异发生变化[17]。小豆粒色基因的本质仍不清楚，需进一步通过基因定位和克隆、功能分析来研究确定。
参考文献
[1] 程须珍，王素华，王丽侠，等.小豆种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006：1-3.
[2] 陈新，陈华涛，顾和平，等.小豆遗传育种研究进展与未来发展方向[J].金陵科技学院学报，2009，25（3）：52-58.
[3] 丁燕红，金文林，濮绍京，等.小豆粒色性状的遗传变异研究[J].北京农学院学报，2005，20（4）：78-80.
[4] 高桥良直ら.小豆の特性调查并ぴに交配试验成绩[R].北海道农试场报告（第七号），1917.
[5] 成河智明ら.小豆 の质的形质 の遗传.第一报.种皮色 の遗传[J].育杂，1976（26）：227-228.
[6] 岛田尚典.小豆の粒大及び种皮色の量的变异た关する研究[J].北海道立农试集报，1993（65）：11-19.
[7] 金文林.小豆茎色、粒色性状的遗传规律研究[J].北京农学院学报，1996，11（2）：1-6.
[8] 金文林，丁燕红，赵波，等.红小豆籽粒色泽性状F2世代分离分析[J].北京农学院学报，2006，21（2）：9-12.
[9] 孟龄，濮绍京，赵波，等.小豆F2∶3世代籽粒色泽性状遗传分析[J].安徽农学通报，2007，13（22）：21-23.
[10] 濮绍京，银春霞，万平，等.小豆种质资源粒色与叶片相关研究[J].中国农业科技导报，2009，11（S2）：66-69，84.
[11] 张平湖，刘冠明.花生杂交F1代真假杂种SSR标记鉴定体系的建立[J].广东农业科学，2009，35（10）：49-51.
[12] 陈禅友，张凤银，胡志辉，等.长豇豆荚色，籽粒色及生长习性的遗传研究[J].武汉植物学研，2002，20（1）：5-7.
[13] SASAMURA S，TAKEDA K.Black red pigment of “azuki bean”[J].Studies on Anthocyanins LV Bot Mag Tokyo，1966，79：807-810.
[14] 畑井朝子.小豆の调理特性について[J].New Food Industry，1978，29（7）：57-69；（8）：45-54.
[15] 村上知子.小豆加热关研究（第2报）[J].北教大纪要IIC，1978，28：31-39.
[16] 村上知子.小豆加热关研究（第3报）[J].北教大纪要IIA，1980，31：55-6037.
[17] 金文林，濮绍京，赵波，等.小豆种质资源籽粒品质性状的遗传变异[J].作物学报，2006，32（8）：1223-1230.
关键词小豆；粒色；遗传分析
中图分类号S643文献标识码A文章编号0517-6611（2014）18-05744-03
作者简介李明（1987- ），男，河南新乡人，硕士研究生，研究方向：作物遗传育种。*通讯作者，教授，博士，从事食用豆分子遗传育种和基因组学方面的研究。
小豆（Vigna angularis）是一年生草本植物，属于豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionaceae）菜豆族（Phaseolea）豇豆属（Vigna），起源于中国，是中国古老的栽培作物之一。中国是世界上最大的小豆生产国和出口国。小豆主要种植在东南亚的温带地区。由于中国、日本、韩国种植面积较大，小豆被称作“亚洲作物”[1]。
小豆生长周期较短，适应性较广，对生长环境的要求不高，在改善膳食结构、调整种植业结构和耕作制度、固氮环保、发展出口创汇农业方面有着重要作用[2]。尽管小豆被视为“小作物”，却是中国传统的出口创汇作物，产品销往世界30多个国家和地区。随着食品工业的迅速发展以及市场竞争日趋激烈，消费者对小豆品质的要求越来越严格。一般情况下，谷物的品质首先是由其籽粒大小、粒型以及种皮颜色3个表观性状进行判定。为了提高中国小豆在国际市场上的竞争力，进一步探明小豆粒色遗传规律，有目的地导入优良基因对提高籽粒品质是十分必要的[3]。日本高桥良直[4]首先进行各种粒色小豆的杂交试验，并且推论它们是由7对基因控制，但对所调查的结果没有统计学检验 ；成河等[5]对小豆白粒色、红粒色和灰白粒色的遗传规律进行研究，认为它们由2对基因控制；岛田尚典[6]认为，控制明度指数（L*）、红度指数（a*）和黄度指数（b*）的基因数分别为1～2、4和2个；金文林[7]分析红底黑斑粒色和红粒色遗传规律，认为受一对基因控制，红底黑花粒色对红色粒色为显性；金文林等[8]采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对小豆籽粒颜色进行分析，认为小豆粒色是由2对主基因控制的，且主基因遗传率表现较高；孟龄等[9]也采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对小豆籽粒颜色进行研究，得到的结果与金文林等一致。除了对小豆粒色进行直接研究，还可通过其他与小豆粒色密切相关的表型性状对小豆粒色进行间接研究。濮绍京等[10]认为，在盛荚期选择叶片亮度较暗、绿色浅的植株，获得粒色优良材料的可能性较大。
1 材料与方法
1.1 材料试验亲本材料由北京农学院小豆创新研究团队提供（表1）。小豆亲本粒色见图1。
3讨论
研究表明，小豆黑、米黄和红粒色由2对基因控制，黑对米黄显性，米黄对红显性，且黑色具有显性上位性作用。红底黑斑和红粒色由1对基因控制，黑斑为显性。而红色为隐性。这与金文林[7]的研究结果一致。在小豆驯化和演化进程中，人工选出人们喜爱的由隐性基因控制的小豆红色籽粒。研究表明，粒色是由色素的种类所决定的，色素含量间接地以不同粒色表现出来。笹村等[13]认为，产生“小豆粒色”色素是由于有花色素系统的存在。畑井朝子等[14-16]认为，黄酮醇型丹宁、花色素与小豆粒色有关。小豆的基本粒色和明暗、浓淡及均匀程度虽由品种遗传因素决定，但色泽随着生长条件、籽粒生长部位、采收后处理条件的差异发生变化[17]。小豆粒色基因的本质仍不清楚，需进一步通过基因定位和克隆、功能分析来研究确定。
参考文献
[1] 程须珍，王素华，王丽侠，等.小豆种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006：1-3.
[2] 陈新，陈华涛，顾和平，等.小豆遗传育种研究进展与未来发展方向[J].金陵科技学院学报，2009，25（3）：52-58.
[3] 丁燕红，金文林，濮绍京，等.小豆粒色性状的遗传变异研究[J].北京农学院学报，2005，20（4）：78-80.
[4] 高桥良直ら.小豆の特性调查并ぴに交配试验成绩[R].北海道农试场报告（第七号），1917.
[5] 成河智明ら.小豆 の质的形质 の遗传.第一报.种皮色 の遗传[J].育杂，1976（26）：227-228.
[6] 岛田尚典.小豆の粒大及び种皮色の量的变异た关する研究[J].北海道立农试集报，1993（65）：11-19.
[7] 金文林.小豆茎色、粒色性状的遗传规律研究[J].北京农学院学报，1996，11（2）：1-6.
[8] 金文林，丁燕红，赵波，等.红小豆籽粒色泽性状F2世代分离分析[J].北京农学院学报，2006，21（2）：9-12.
[9] 孟龄，濮绍京，赵波，等.小豆F2∶3世代籽粒色泽性状遗传分析[J].安徽农学通报，2007，13（22）：21-23.
[10] 濮绍京，银春霞，万平，等.小豆种质资源粒色与叶片相关研究[J].中国农业科技导报，2009，11（S2）：66-69，84.
[11] 张平湖，刘冠明.花生杂交F1代真假杂种SSR标记鉴定体系的建立[J].广东农业科学，2009，35（10）：49-51.
[12] 陈禅友，张凤银，胡志辉，等.长豇豆荚色，籽粒色及生长习性的遗传研究[J].武汉植物学研，2002，20（1）：5-7.
[13] SASAMURA S，TAKEDA K.Black red pigment of “azuki bean”[J].Studies on Anthocyanins LV Bot Mag Tokyo，1966，79：807-810.
[14] 畑井朝子.小豆の调理特性について[J].New Food Industry，1978，29（7）：57-69；（8）：45-54.
[15] 村上知子.小豆加热关研究（第2报）[J].北教大纪要IIC，1978，28：31-39.
[16] 村上知子.小豆加热关研究（第3报）[J].北教大纪要IIA，1980，31：55-6037.
[17] 金文林，濮绍京，赵波，等.小豆种质资源籽粒品质性状的遗传变异[J].作物学报，2006，32（8）：1223-1230.