不同种源酸枣表型多样性分析.pdf
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1、植物资源与环境学报 ():收稿日期:基金项目:“十三五”国家重点研发计划项目()作者简介:曲凯伦()男山东青岛人硕士研究方向为经济林种质资源培育通信作者:.引用格式:曲凯伦 张云程 王海青 等.不同种源酸枣表型多样性分析.植物资源与环境学报 ():.不同种源酸枣表型多样性分析曲凯伦 张云程 王海青 李 彪 康 莹 董胜君(.沈阳农业大学林学院 辽宁 沈阳 .喀左县林业和草原局 辽宁 朝阳)摘要:以酸枣 .().个种源地的 份样本为研究对象对其表型性状(包括 个质量性状和 个数量性状)进行观测和变异分析并采用巢式方差分析、相关性分析、主成分分析研究数量性状的变异来源、与地理气候因子的关系及能够反
2、映酸枣表型特征的主要数量性状 结果表明:酸枣质量性状的变异系数和 多样性指数分别为.和.数量性状的变异系数和 多样性指数分别为.和.极值比为.陕西佳县、内蒙古元宝山和河北复兴种源的数量性状变异程度较高辽宁喀左、陕西延川和河北赞皇种源的数量性状多样性丰富 酸枣数量性状种源间和种源内的方差分量比例均值分别为.和.表型分化系数均值为.叶长、叶形指数、可食率等 个数量性状与地理气候因子存在显著(.)或极显著(.)相关性 主成分分析结果表明:前 个主成分的累计贡献率为.叶形指数、叶柄长度、叶柄宽度等 个数量性状可作为评价酸枣种质资源的表型性状 基于数量性状可将 个种源分为 个类群类群主要特征为叶片小、果
3、实和果核小、出核率高类群主要特征为果实和果核大、可食率高类群主要特征为叶片长、枣吊长、枣吊叶片数多类群主要特征为二次枝长、直刺和弯刺短 综合上述研究结果酸枣表型多样性丰富种源间和种源内存在不同程度的变异种源间变异是主要变异来源不同种源酸枣可用于选育不同表型性状酸枣品种关键词:酸枣 表型性状 表型多样性 地理气候因子中图分类号:.文献标志码:文章编号:():./.(.).():.().().第 期曲凯伦 等:不同种源酸枣表型多样性分析 .(.)(.).:.().酸枣 .().又称山枣为鼠李科()枣属(.)植物原产于中国主要分布于亚洲和美洲热带及亚热带地区在中国北方温带地区诸省均有分布 大量研究表
4、明:酸枣全身都是宝具有很高的经济价值和药用价值如叶具有促进胆酸合成、消炎等多种保健功能果仁具有安神、抗焦虑、改善记忆、抗抑郁的作用果肉含有大量的多糖、氨基酸、黄酮、维生素等营养元素可生食也可制成饮料 此外酸枣抗逆性强具有防风固沙、保持水土的作用 因此酸枣产业具有很好的发展前景表型多样性是植物进化的基础形态特征评估是确定植物遗传多样性和分类的第一步 通过研究植物表型性状能够挖掘植物资源有效利用现有种质资源且植物表型性状能够简便、直接地反映植物的遗传特征 范英明等在华北落叶松.()研究中发现其球果表型存在广泛的遗传变异 张学超等通过对苹果(.)表型性状进行评价鉴定筛选出特异种质发现多数性状具有丰富
5、的遗传多样性 国内外学者对枣属的酸枣、大枣(.)、滇刺枣(.)等植物叶片和果实表型多样性展开了研究 等通过表型性状评估大枣野生种质的表型变异并通过聚类将供试材料分为 大类王博等比较了宁夏野生酸枣种群表型性状发现其叶片和果实相关性状间存在差异表型性状是植物基因型和环境适应性共同作用的结果研究植物表型变异程度和地理变化规律能够揭示物种适应和进化的方式表型性状受不同生态因子的影响表现出不同的地理变异趋势 植物表型性状的地理变异规律与经度、纬度、海拔、气温、降水量等诸多因子有关 等发现温度是影响云南松(.)胸径大小的主要因子朱弘等发现尾叶樱桃(.)叶片表型性状的种群间表型分化在地理空间上呈以经度为主的
6、变异模式 酸枣多处于野生状态尚未得到充分的开发和利用同时野生酸枣资源还面临人为砍伐造成的种群衰退风险加之遗传多样性信息缺乏这在一定程度上限制了酸枣产业的发展因此研究酸枣的表型性状多样性及变异情况对于酸枣种质的挖掘、保护和利用具有重要意义 鉴于此本研究以辽宁、山西、陕西、河北、山东、内蒙古地区 个种源地的 份酸枣样本为研究对象分析其表型性状特征探究表型性状变异来源和地理变异规律以期为酸枣种质资源的科学保存、高效利用、优良品种选育提供理论依据 材料和方法.材料于 年 月和 年 月酸枣果熟期调查辽宁、山西、陕西、河北、山东、内蒙古地区 个种源地的 份野生酸枣样本 通过走访调查确定调查植 物 资 源
7、与 环 境 学 报第 卷种源地每个种源地选取生长正常、无明显病虫害的酸枣植株作为调查母树种源地内调查母树间距在 以上每株母树为 个样本调查表型性状 各种源地的经度、纬度和海拔用手持 仪测定年均降水量、年均温、月份均温、月份均温数据来源于 世界气候数据库(:./)使用 .软件提取各种源地的详细气候数据 供试酸枣 个种源地的基本信息见表 表 酸枣 个种源地的基本信息 .().种源地)样本数经度纬度平均海拔/年均降水量/年均温/月份均温/月份均温/.):辽宁喀左 :辽宁建平 :山西夏县 :山西平陆 :陕西佳县 :陕西绥德 :陕西延川 :陕西宜川 :河北复兴 :河北武安 :河北信都 :河北内丘 :河北
8、临城 :河北赞皇 :河北元氏 :河北阜平 :河北顺平 :山东长清 :内蒙古元宝山 .方法参考 枣种质资源描述规范(/)和孙亚强的方法对酸枣的 个质量性状进行特征描述和赋值使用数显游标卡尺(精度.)、电子天平(精度.)对酸枣的 个数量性状进行测定二次枝弯曲度分为小、中、大针刺分为无、不发达、发达叶片颜色分为浅绿、绿、深绿叶片形状分为椭圆形、卵圆形、卵状披针形叶基形状分为圆形、心形、截形、圆楔形、偏斜形叶尖形状分为锐尖、急尖、钝尖、尖凹叶缘形状分为锐锯齿、钝齿叶片状态分为合抱、平展、反卷果实形状分为圆形、扁圆形、卵圆形、长圆形、倒卵圆形、圆柱形、葫芦形果顶形状分为凹、平、尖果核形状分为圆形、椭圆形
9、、卵圆形、圆锥形、纺锤形、倒纺形果核纹路分为不明显、浅短纹、深短纹、深长纹、浅长纹果仁饱满度分为无、瘪、不饱满、饱满选择树冠外围中下部 个健壮二次枝测量长度并统计节数测量二次枝 节上的直刺、弯刺长度 选择树冠外围东、南、西、北 个方位的 年生枣股上生长健壮的枣吊每个方位选择 个枣吊测量枣吊长度(枣吊基部至顶端生长点的长度)并统计枣吊叶片数 从选择的枣吊中选取中部成熟叶片测量叶长(叶尖至叶基的长度)、叶宽(叶片最宽处的长度)、叶柄长度(叶基至叶柄基部的长度)、叶柄宽度(叶柄中部的宽度)计算叶形指数(叶长与叶宽的比值)每个指标 次重复在果实脆熟期选择树冠外围东、南、西、北 个方位 年生枣股上发育正
10、常的 个果实称量单果质量(称量 个果实总质量取平均值)并测量果横径第 期曲凯伦 等:不同种源酸枣表型多样性分析(果实最宽处的长度)和果纵径(果顶至果肩的长度)将果实晾干后进行果核、果仁表型性状测定:称量单核质量(称量 个果核总质量取平均值)、单仁质量(称量 个果仁总质量取平均值)并测量果核横径(果核最宽处的长度)、果核纵径(果核两端的距离)、果仁横径(果仁最宽处的长度)、果仁纵径(果仁两端的长度)和果仁侧径(果仁横截面最大处的直径)计算果形指数、可食率、核形指数、出核率、仁形指数、出仁率、含仁率、双仁率计算公式分别为果形指数果纵径/果横径可食率(单果质量单核质量)/单果质量核形指数核纵径/核横
11、径出核率(单核质量/单果质量)仁形指数 仁纵径/仁横径出仁率 (单仁质量/单核质量)含仁率(含仁个体数/总个体数)双仁率(含双仁个体数/总个体数)每个指标 次重复.数据处理与分析使用 软件计算表型性状的平均值、标准差、变异系数、频率分布、表型分化系数、多样性指数使用 .软件对表型性状进行巢式方差分析、主成分分析、聚类分析对表型性状与地理气候因子进行 相关性分析聚类方法选择 法遗传距离选用平方欧氏距离 结果和分析.酸枣种质资源表型性状变异及多样性分析.质量性状分析研究结果表明:不同种源酸枣的二次枝弯曲度小、中、大分别占.、.、.针刺无、不发达、发达分别占.、.、.叶片浅绿、绿、深绿分别占.、.、
12、.叶片椭圆形、卵圆形、卵状披 针 形 分 别 占.、.、.叶基圆形、心形、截形、圆楔形、偏斜形分别占.、.、.、.、.叶尖锐尖、急尖、钝尖、尖凹分别占.、.、.、.叶缘锐锯齿、钝齿分别占.、.叶片合抱、平展、反卷分别占.、.、.果实圆形、扁圆形、卵圆形、长圆形、倒卵圆形、圆柱形、葫芦形分别占.、.、.、.、.、.、.果顶凹、平、尖分别占.、.、.果核圆形、椭圆形、卵圆形、圆锥形、纺锤形、倒纺形分别占.、.、.、.、.、.果核纹路不明显、浅短纹、深短纹、深长纹、浅长纹分别占.、.、.、.、.果仁无、瘪、不饱满、饱满分别占.、.、.、.质量性状的变异系数和 多样性指数分析结果(表)显示:酸枣 个质
13、量性状的变异系数在.之间均值为.其中叶基形状、果实形状、果核形状、果顶形状、果核纹路的变异系数均大于 变异程度较高叶缘形状、叶尖形状和针刺的变异系数较小 个质量性状的 多样性指数在.之间均值为.其中果实形状、果核形状、果核纹路、叶基形状的 多样性指数较大具有丰富的遗传多样性叶缘形状、针刺的 多样性指数较小表 不同种源酸枣质量性状分析 .().质量性状 变异系数/多样性指数 二次枝弯曲度 .针刺.叶片颜色 .叶片形状 .叶基形状 .叶尖形状 .叶缘形状 .叶片状态 .果实形状 .果顶形状 .果核形状 .果核纹路 .果仁饱满度 .数量性状分析结果(表)显示:个数量性状的变异系数在.之间均值为.其中
14、双仁率的变异系数最大单果质量、出核率、直刺长度、叶长、叶柄长度、弯刺长度的变异程度较高变异系数均大于 出仁率的变异系数最小仁横径、核横径和仁形指数的变异程度较低变异系数均小于 枝、刺、叶数量性状的变异系数均值为.果实、果核、果仁数量性状的变异系数均值为.个数量性状的 植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷多样性指数在.之间均值为.其中仁纵径的 多样性指数最大且除出仁率外其余 个数量性状的 多样性指数集中在.之间 个数量性状的极值比在.之间其中单果质量的极值比最大直刺长度、出核率、出仁率的极值比较大(均大于 )出仁率和仁纵径的极值比最小.不同种源酸枣数量性状的变异系数分析结果(表)显示:不同种
15、源酸枣各数量性状的变异系数在.之间其中河北武安()种源双仁率的变异系数最大而多个种源含仁率的变异系数为.各数量性状的平均变异系 表 不同种源酸枣数量性状分析).().)/./.)/./.):叶长 :叶宽 :叶形指数 :叶柄长度 :叶柄宽度 :二次枝长度 :二次枝节数 :枣吊长度 :枣吊叶片数 :直刺长度 :弯刺长度 :单果质量 :果实纵径 :果实横径 :果形指数 :出核率 :单核质量 :果核纵径 :果核横径 :核形指数 :出仁率 :单仁质量 :果仁纵径 :果仁横径 :仁形指数 :果仁侧径 :含仁率 :双仁率 :可食率 .:无数据 .):指标.:极小值 :极大值 :均值 :标准差 :极值比 :变
16、异系数 :多样性指数 .表 不同种源酸枣数量性状的变异系数分析 .().种源)各数量性状的变异系数/).第 期曲凯伦 等:不同种源酸枣表型多样性分析续表 ()种源)各数量性状的变异系数/).均值.种源)各数量性状的变异系数/).均值.):辽宁喀左 :辽宁建平 :山西夏县 :山西平陆 :陕西佳县 :陕西绥德 :陕西延川 :陕西宜川 :河北复兴 :河北武安 :河北信都 :河北内丘 :河北临城 :河北赞皇 :河北元氏 :河北阜平 :河北顺平 :山东长清 :内蒙古元宝山 .):叶长 :叶宽 :叶形指数 :叶柄长度 :叶柄宽度 :二次枝长度 :二次枝节数 :枣吊长度 :枣吊叶片数 :直刺长度 :弯刺长度
17、 :单果质量 :果实纵径 :果实横径 :果形指数 :出核率 :单核质量 :果核纵径 :果核横径 :核形指数 :出仁率 :单仁质量 :果仁纵径 :果仁横径 :仁形指数 :果仁侧径 :含仁率 :双仁率 :可食率 .:均值.数在.之间其中双仁率、单果质量、出核率、单仁质量、弯刺长度、出仁率、直刺长度的平均变异系数较大均在 以上 各种源数量性状的平均变异系数在.之间其中陕西佳县()种源的平均变异系数最大内蒙古元宝山()和河北复兴()种源的平均变异系数较大分别为.和.不同种源酸枣数量性状的 多样性指数分析 结果(表)显示:不同种源酸枣各数量性状的 多样性指数在.之间其中辽宁喀左()种源叶柄长度的 多样性
18、指数最大而多个种源含仁率的 多样性指数为.各数量 性 状 的 平 均植 物 资 源 与 环 境 学 报第 卷 多样性指数在.之间含仁率的平均 多样性指数明显低于其他数量性状 各种源数量性状的平均 多样性指数在.之间其中 种源的平均 多样性指数最大陕西延川()和河北赞皇()种源的平均 多样性指数较大以上 个种源地可作为酸枣种质资源收集以及优良品种选育的重点关注区域.不同种源酸枣数量性状的方差分量及表型分化系数分析 结果(表)显示:酸枣种源间的方差分量占.种源内的方差分量占.说明供试酸枣的种源间变异是主要变异来源 酸枣的表型分化系数在.之间均大于.其中叶长的表型分化系数最高叶形指数、可食率、出核率
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