《Frontiers in Plant Science》：Farmer participatory evaluation of Amaranthus cruentus L. breeding lines for marketable vegetable yield and organoleptic quality under on-farm and on-station conditions
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引言：苋菜（Amaranthus cruentus L.）是撒哈拉以南非洲地区重要的叶菜作物，然而，目前鲜有研究将基因型×环境（G × E）互作分析与性别分层的参与式选择相结合以指导育种决策。方法：本研究在坦桑尼亚北部的对比性站内（on-station）与农场
引言：苋菜（Amaranthus cruentus L.）是撒哈拉以南非洲地区重要的叶菜作物，然而，目前鲜有研究将基因型×环境（G × E）互作分析与性别分层的参与式选择相结合以指导育种决策。方法：本研究在坦桑尼亚北部的对比性站内（on-station）与农场外（on-farm）条件下，评估了23个A. cruentus基因型（包括21个高级育种系和2个商业品种）的蔬菜产量表现、农艺性状、G × E互作及农户性别分层的偏好。试验采用随机完全区组设计（Randomized Complete Block Design, RCBD），各地点设三次重复。结果：市场蔬菜产量、生物量及形态性状均观察到显著的G × E互作。World Vegetable Center Eastern and Southern Africa（WorldVeg-ESA）站内地点的平均市场产量为37.75 t/ha，高于Himo农场外地点的31.18 t/ha。GGE双标图（GGE biplot）分析显示，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）分别解释了总变异的81%和19%。参与式评价表明男女农户偏好重叠，倾向于选择具有高生物量、窄叶及快速高再生能力的基因型。讨论：筛选出三个有前景的基因型：AVAM2402适应两地，AVAM2404适应Himo，AVAM2408适应WorldVeg-ESA。这些品系将进入特异性、一致性和稳定性（Distinctness, Uniformity, and Stability, DUS）测试，以期作为商业品种发布。
本研究聚焦于坦桑尼亚北部，针对苋菜（Amaranthus cruentus L.）这一撒哈拉以南非洲地区重要的叶菜作物展开。鉴于该地区苋菜生产受限于缺乏适应当地条件的改良品种、基因型与环境（G × E）互作显著以及土壤条件欠佳等问题，且过往研究鲜有将G × E分析与性别分层的农户参与式品种选择（Participatory Variety Selection, PVS）系统性结合，研究人员开展了此项综合评估工作。本研究旨在通过对21个杂交育成的高级育种系及2个商业品种进行评价，确定其适应性、产量及农户接受度，从而指导育种计划，最终成果发表于《Frontiers in Plant Science》。
在研究方法上，研究人员于2024年在World Vegetable Center Eastern and Southern Africa（WorldVeg-ESA）站内地点与Himo农场外地点布置试验，采用随机完全区组设计（RCBD），每地点三次重复。数据采集涵盖农艺性状（株高、分枝数、叶长叶宽）、市场蔬菜产量（五次收获累计）、地上与地下生物量，并通过性别分层的农户参与式评分（0-4分制）及Himo点的感官品尝测试（1-5分制）评估农户偏好。统计分析采用R软件进行方差分析（ANOVA）、GGE双标图分析及层次聚类等。
研究结果显示，土壤理化性质分析表明WorldVeg-ESA土壤呈中等酸性且磷钾含量较高，而Himo土壤略酸且养分含量较低。农艺性状方面，基因型间及地点间的株高差异显著（P < 0.01），叶片长度与宽度亦呈极显著差异（P < 0.001）。分枝数在基因型间差异显著，但G × E互作不显著（P = 0.830），且WorldVeg-ESA的平均分枝数高于Himo。
在市场蔬菜产量与生物量方面，联合方差分析表明G × E互作极显著。WorldVeg-ESA的平均产量为37.75 t/ha，Himo为31.18 t/ha。AVAM2408在WorldVeg-ESA表现出最高的地上生物量（66.09 t/ha）和蔬菜产量（45.82 t/ha），而AVAM2404在Himo表现最佳（产量51.28 t/ha）。GGE双标图分析进一步揭示，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）分别解释了81%和19%的总变异，据此识别出针对不同环境的特异性适应基因型。
农户参与式评价与感官分析结果表明，男女农户的评分存在显著基因型差异。在Himo点进行的感官品尝测试中，基因型AVAM2413、AVAM2408、AVAM2416和AVAM2421获得了超过51%评审员的最高平均分（≥4.0）。相比之下，商业品种‘Madiira 1’在感官评价中排名靠后。
讨论与结论部分指出，本研究成功整合了G × E分析与性别分层的参与式选择，克服了以往研究方法的局限性。研究发现，尽管环境（地点）对产量影响显著，但通过GGE双标图仍能有效识别出具有地点特异适应性的优良基因型。具体而言，AVAM2402被确定为广适应性基因型，AVAM2404适应Himo环境，而AVAM2408则适应WorldVeg-ESA环境。这些筛选出的品系不仅产量潜力高，且符合当地农户对高生物量、窄叶及良好再生能力的偏好。最终，研究人员建议将这些有前景的基因型推进至特异性、一致性和稳定性（DUS）测试阶段，为坦桑尼亚及类似农业生态区的营养安全与生计改善提供潜在的商业化品种。
