基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究

无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)是我国长江以南地区传统的重要绿化树种,其果皮富含皂苷,种仁富含油脂,是国家林业局审定的新型木本油料树种之一。为揭示无患子群体间和群体内种实表型性状变异式样,采用单因素方差分析、巢式方差分析、相关分析和主成分分析等方法,对无患子13个天然群体的10个种实表型性状进行比较分析,研究其群体间和群体内种实表型多样性以及表型变异与地理生态因子间的相关性。结果表明:无患子种实表型性状变异系数平均为7.34%,在群体间和群体内均存在丰富的表型变异。表型性状分化系数平均为62.21%,群体间变异(39.93%)大于群体内(27.46%),是无患子种实表型性状变异的主要来源。多数性状在群体间差异显著,不同程度的表现出边缘群体易于分化的特点,但地理变化规律不连续,而在群体内不同性状的差异性亦不一致。种子形态受群体地理生态的影响较果实形态大,西北部群体种子趋于椭圆形,东部、南部则趋于圆球形;地理纬度、年平均气温与多数种实性状间呈显著相关,是无患子种实表型性状变异的主要地理生态影响因子。可见,无患子种实表型性状在群体间、群体内变异都较为丰富,这些变异是由遗传和环境因素共同作用的结果。群体间和群体内多层次的变异为无患子优良种质资源保育和利用提供了物质基础。     

黑莓杂交后代单株主要生长及结果性状的变异分析

对黑莓(Rubus spp.)6个品种9个杂交组合(‘Chester’בKiowa’、‘Kiowa’בNavaho’、‘Triple Crown’בKiowa’、‘Kiowa’בHull’、‘Triple Crown’בChester’、‘Arapaho’בHull’、‘Navaho’בKiowa’、‘Hull’בKiowa’和‘Kiowa’בKiowa’)的131株后代实生苗的主要生长性状(包括刺密度、叶绿素相对含量、分枝数量、主枝和侧枝的直径以及自然株高)和结实性状(包括结果株数、单株果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量)进行了观测,并对这些性状的变异状况进行了比较分析.结果表明:在获得的131株杂交后代单株中,有92株具刺植株和121株结果植株,具刺和结果植株的数量分别占后代总株数的70.23％和92.37％.131株杂交后代刺密度、分枝数量、主枝直径、侧枝直径和自然株高的平均值分别为1.51 cm-1、15.43、1.31 cm、0.74 cm和61.07 cm,变异系数分别为78.81％、52.69％、25.19％、20.27％和38.91％;121株杂交后代结果单株的果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量的平均值分别为27.05、4.92和145.98,变异系数分别为67.63％、50.83％和91.20％;在不同杂交组合间后代单株的这些指标变异均较大,且与亲本相比,杂交后代的枝蔓生长量和结果数量退化明显且分离严重.杂交后代叶片叶绿素相对含量(Spad)的平均值为45.36,变异系数仅为1.46％,变异幅度较小且与亲本的差异不明显,说明黑莓叶片叶绿素含量性状的遗传力较高且分离小.在无刺品种‘Triple Crown’与具刺品种‘Kiowa’杂交组合的40株杂交后代单株中具刺单株比例达到90％,且其他具刺亲本杂交组合的后代也多数具刺,表明黑莓的刺性状为显性遗传且具有数量遗传特征.     

秦岭秀雅杜鹃7个野生群体形态性状的变异分析

对秦岭山区的7个秀雅杜鹃野生群体的表型变异情况进行分析。结果表明:秀雅杜鹃表型性状在种群间和种群内都存在一定程度的变异,但变异不大。各性状总的平均变异系数在0(雄蕊数目)~0.28(花梗长)之间,种群间总的平均变异系数在0.08(周至)~0.14(南郑),花色性状种群间变异大,种群内变异较小。秀雅杜鹃表型性状与地理生态因子的相关分析表明,各个性状的变异和地理生态因子并无显著的相关性,说明表型受环境影响的程度相对较小。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,秀雅杜鹃野生群体可以划分为3类。     

贵州省野生皂荚种实表型性状多样性分析

为深入了解贵州省野生皂荚(Gleditsia sinensis)荚果表型性状的遗传多样性及其变异类型,为皂荚的遗传改良、种质鉴定、亲本选择以及品种培育奠定理论基础。该研究以贵州省7个野生皂荚群体70个个体为研究对象,采用方差分析、主成分分析、相关性分析及多性状综合评价等方法对皂荚群体的10个种实表型性状进行系统分析和综合评价。结果显示：(1)所测皂荚的表型性状差异在群体内均达到极显著水平(P＜0.01);在群体间,除每荚粒数、种子宽、种子长宽积以及种子长宽比之外,其余表型性状的差异均达极显著水平(P＜0.01)。(2)7个居群野生皂荚各性状平均变异系数为21.16%,其中凯里市(P4)居群的变异系数最高(24.44%);居群间荚果的变异(29.22%)高于种子的变异(11.04%),且变异主要来自于群体内。(3)相关分析显示,皂荚种实各性状之间存在不同程度的关联性;主成分分析显示,前4个主成分(皂荚种子大小、单个荚果出籽数量、种子形态指数因子、与荚果长和种子厚相关的因子)的累积贡献率达69.783%,可基本反映皂荚表型性状的大部分信息;以10个种实性状对皂荚野生群体进行综合评价发现,来自于惠水县(P7)群体的皂荚种实性状综合评价最高。研究表明,贵州省野生皂荚在群体间及群体内具有丰富的表型变异,且群体内的变异大于群体间的变异,变异主要来自于群体内。     

皂荚南方天然群体种实表型多样性

以系统揭示表型变异程度和变异规律为目的, 对皂荚(Gleditsia sinensis)南方分布区的10个天然群体的11个种实性状进行了比较分析。采用方差分析、多重比较、相关分析等多种分析方法, 对群体间和群体内的表型多样性以及与地理、环境因子的相关性进行了讨论。方差分析结果表明; 皂荚果实、种子等性状在群体间和群体内存在丰富的变异, 11个性状在群体间、群体内均达显著差异; 荚果性状在群体间和群体内的变异均大于种子性状, 11个性状的平均表型分化系数为20.42%, 群体内的变异(32.28%)大于群体间的变异(7.19%), 群体内的变异是皂荚的主要变异来源; 皂荚各性状平均变异系数为11.20%, 变异幅度为4.55%-18.38%。群体间荚果的变异(14.75%)高于群体间种子变异(6.95%), 表明种子变异稳定性高。荚果和种子各性状之间多呈极显著或显著正相关, 表现为荚果越大, 则种子越大, 种子的千粒重也越大; 荚果表现为同地理经度的南北变异, 种子则表现为同地理纬度的东西变异。研究结果为进一步开展皂荚遗传育种、保护生物学研究和皂荚种质资源利用奠定了基础。     

金钟连翘与东北连翘种间杂交F1代表型性状遗传分析

为了阐明连翘属植物主要观赏性状和抗寒性的遗传特点,以金钟连翘品种‘Lynwood’(Forsythia intermedia‘Lynwood’)和东北连翘(F.mandschurica)杂交获得的F1代群体为研究对象,对杂交群体的花冠口直径、花裂片长度、抗寒性等12个表型性状进行测定,并对这些性状进行相关性分析和混合遗传模型分析。结果表明:金钟连翘与东北连翘杂交群体的表型性状变异丰富,各表型性状均出现大于高亲或小于低亲的超亲个体。除花裂片长度、花裂片宽度、叶片长度外,其他性状的变异度均超过15%,达到中等水平以上。各性状之间存在一定的相关性,其中抗寒性与着花密度呈极显著正相关,与花冠口直径、植株冠幅呈极显著负相关关系。混合遗传模型分析显示,花裂片长度、花裂片宽度、花裂片长宽比、叶片长度、叶片宽度、叶片长宽比、当年生枝条长度、抗寒性由微效多基因控制,花冠口直径和植株冠幅由一对加性—显性主基因控制,着花密度由两对加性—显性主基因控制,株高由两对等加性—显性主基因控制。花冠口直径、冠幅、着花密度和株高的主基因遗传力分别为76.05%、60.3%、72.22%和64.75%。研究结果为定向培育综合性状优良的连翘新品种提供了依据。     

无患子关联分析实生群体的表型性状

为寻找适于进行关联分析的无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)群体,寻找开发与主要经济性状紧密关联的分子标记,在无患子主要分布区选出一个由110棵实生单株组成的满足关联分析的群体。对群体内每单株的25个表型性状利用单因素方差分析、主成分分析和相关性分析等方法进行分析。结果表明:该群体25个表型性状中23个性状变异为显著(P0.05),其中7个表征经济的性状变异达到极显著(P0.01),25个性状的变异程度差异较大,变异系数范围为5.53%~65.67%;主成分分析表明种实性状、树体性状和果枝性状是主要的性状变异;表型变异在群体内分布均匀、无明显层次结构,但性状间存在不同层次的相关性。结果表明,该群体是进行无患子关联分析研究的理想群体,可以以该群体为基础选择不同利用目标的优良单株,可以该种群为基础材料开展无患子分子辅助育种工作。     

枇杷叶片性状与单果质量的遗传规律研究

为了解枇杷(Eriobotrya japonica)叶片性状和单果质量的遗传多样性及其相关性,对‘宁海白’与‘大房’杂交组合的F₁群体(123株)的7个叶片性状与单果质量进行相关分析。结果表明,叶片的长度、宽度、厚度和叶柄长度及单果质量5个性状在后代中均呈现连续性较好的正态分布,其中单果质量、叶片的长度、宽度和厚度呈趋小遗传趋势,叶柄长度呈趋中变异趋势。F₁杂交群体叶面形态主要以“稍皱”为主,叶片形状以“椭圆形”为主,叶基形状以“楔形”为主。单果质量与叶柄长度、叶片长度、叶片宽度、叶片厚度均表现出极显著的正相关性。因此,叶柄长度可考虑作为早期筛选大果优株的参考指标之一。     

内蒙古山杏种群表型变异

为明确内蒙古山杏(Armeniaca sibirica)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律, 以内蒙古山杏自然分布区的13个种群的23个表型性状为研究对象, 采用巢式方差分析、多重比较、变异分析、相关性分析和主成分分析等多种分析方法, 对种群间和种群内的表型多样性及其与地理生态因子的相关性进行了讨论。研究结果表明: 内蒙古山杏的表型性状在种群间和种群内均存在丰富的变异, 种群间的变异大于种群内的变异, 表型性状的平均分化系数为73.03%, 种群间变异是山杏表型变异的主要变异来源。各性状的平均变异系数为14.28%, 变异幅度为7.01%-27.23%, 其中核的变异系数最大, 果的变异系数最小。土默特左旗万家沟种群表型多样性最丰富, 科尔沁右翼前旗察尔森种群表型多样性最小。表型性状主要受经度、年降水量以及年日照时间3个主要地理生态因子影响。通过主成分分析可以把13个种源区划为四大类, 其中乌拉山种群的叶性状和阿鲁科尔沁旗种群的核性状受地理生态因子影响最大。     

茶条槭自然种群种子和果实表型多样性研究

为探析茶条槭(Acer ginnala)种子和果实表型差异程度及变异规律,该研究采用巢式方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对茶条槭主要分布区内7个种群种子和果实的12个表型性状进行比较研究,分析茶条槭种群间和种群内的表型多样性以及与地理生态因子的关系。结果表明:除种子长/宽(SLW)外,其它11个表型性状在茶条槭种群间和种群内均具有显著差异;各性状平均变异系数(CV)为13.90%,变异幅度为8.14%～32.08%;种群间翅果性状的平均变异系数(15.63%)高于种子性状的平均变异系数(8.71%),表明种子性状的稳定性高于果实性状。主成份分析中,果实形态特征对茶条槭种群表型的贡献率大于种子贡献率。种群间表型分化系数为35.47%,说明种群内变异(64.53%)大于种群间变异(35.47%),暗示变异主要来源于种群内变异。茶条槭种子和果实表型性状受地理生态因子影响较小,主要受自身遗传因素的影响。基于种群间欧式距离的聚类分析将茶条槭7个种群分为2大支,没有严格按照地理距离而聚类,表明茶条槭种群表型性状变异的不连续性。茶条槭不同种群种子和果实具有较高的表型多样性,与其分布范围和生物学特性有关。     

Phenotypic variations in natural populations of Amygdalus pedunculata

Aims Our objectives were to determine the phenotypic variations, adaption and distribution patterns in seven natural Amygdalus pedunculata populations.Methods We analyzed 14 phenotypic traits from 120 individuals in seven populations of A. pedunculata by variance analysis, correlation analysis, and cluster analysis.Important findings Results showed that there were plentiful phenotypic variation within and among populations. In particular, the phenotypic variation within population was 40.91%, higher than that among populations (35.29%), which indicated that the phenotypic variation within population was the main source of the phenotypic variation in A. pedunculata. Mean differentiation coefficient was 45.90%, and mean coefficient of variation of 14 traits was 15.59%, ranged from 9.39% to 31.98%. Mean annual temperature, latitude, length of frost-free period, longitude and altitude appear to be prominent ecological factors influencing phenotypic traits. Mean annual temperature and length of frost-free period were key indicators to phenotypic of A. pedunculata in different site conditions. According to principal component analysis and unweighted pair-group method with arithmetic means (UPGMA) cluster analysis, the seven populations of A. pedunculata could be divided into two groups. In mountainous region, A. pedunculata’s leaf blade was usually rotund to oblong, fruit nearly spherical shape with shorter fruit stem, stone was usually ovoid to spherical shape. In contrast, in sandy region, leaf blade was long oval to ovate-lanceolate, fruit and stone was usually flat ovoid with longer fruit stem. Our results provide critical information for the resource collection and breeding of this ecologically important species.     

极小种群野生植物梓叶槭的种实表型变异特征

表型变异是植物遗传变异与环境异质性相互作用的结果, 是植物适应和进化的具体表现。为揭示极小种群植物梓叶槭(Acer catalpifolium)的种实表型在其适应环境过程中的变异特征, 明确梓叶槭优质种源地, 为该物种的保护提供基础数据, 本研究以天然分布的5个小种群的11个种实性状为研究对象, 采用巢式方差、变异系数、表型分化系数等多种指标, 探讨了其种群间和种群内的表型变异。结果表明: 梓叶槭种实表型性状在种群间和种群内均存在着显著的差异, 种群内的变异(63.11%)大于种群间的变异(23.61%), 种群间平均分化系数为27.23%, 分化程度在槭树科植物中相对较大。种子厚度的平均变异系数最高(40.64%), 其次是果柄长。翅果千粒重的平均变异系数最小(1.57%), 是最稳定的种实性状。都江堰种群的表型多样性最丰富, 平武种群的则最低; 气象因子对梓叶槭种实表型性状的影响不显著。就种实表型性状而言, 虽然雷波种群的翅果最大, 平武种群的种子最大, 同时两者均具有最大的种子厚度和质量均一度。故平武和雷波种群均可作为梓叶槭优质种质资源的候选地。     

High-level phenotypic variations in populations of Armeniaca sibirica in Nei Mongol,China

Aims Our objectives were to determine the variations in phenotypic traits of Armeniaca sibirica populations and their spatial patterns. Methods We used nested variation, coefficient of variation, multi-comparison, correlation analysis and principal component analysis to analyze the 23 phenotypic traits for 130 individuals in 13 populations of A. sibirica. Important findings The results showed that there were significant differences in phenotypic variations among and within populations. The variation was greater among populations (47.15%) than within population (16.43%). The mean phenotypic differentiation coefficient was 73.03% among populations, indicating the variance among populations being the main source of the phenotypic variation. The average variation coefficient of 23 traits ranged from 7.01% to 27.23%, with an average of 14.28%. The variation coefficient of nutlet was highest (15.67%), and the variation coefficient of fruit was smallest (12.11%). The phenotypic diversity is highest in Wanjiagou Tumotezuoqi and smallest in Horqin, Right Front Banner Chaersen. Longitude, mean annual precipitation and sunshine duration were significantly correlated with major traits of phenotypic. The 13 populations could be divided into four groups according to the principal component analysis. Leaf traits of Wula Mountain and nutlet traits of Archorchin Banner were significantly correlated with ecological and geographic factors.     

Phenotypic variations in cones and seeds of natural Pinus kesiya var. langbianensis populations in Yunnan Province,China

以云南省思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)天然分布区的11个种群的16个种实性状为研究对象, 采用巢式方差分析、变异系数、相关分析和非加权配对算术平均法(UPGMA)等多种分析方法, 探讨思茅松种群间和种群内的表型变异。结果表明: 思茅松种实表型性状在种群间和种群内均存在着较丰富的差异, 种群内的变异(54.76%)大于种群间的变异(10.44%), 种群间平均分化系数为11.95%, 分化程度相对较小。球果总种子数的平均变异系数最高(35.51%), 其次是球果质量(35.1%), 种子大小的平均变异系数最小(8.86%), 成为最稳定的种实性状; 景谷县的表型多样性最丰富, 景洪市则最小。球果和种子大部分表型性状之间存在显著或极显著相关, 其中球果长和球果质量越大, 种鳞长、种子长、种翅长、千粒重、球果总种鳞数和球果总种子数就越大。生态因子中, 年平均气温对表型性状影响最大, 其次是1月平均气温和>5 ℃积温。利用种群间聚类分析可以把思茅松的11个种群分为2类4个亚类, 表型性状依据地理距离进行聚类, 聚类结果与年降水量和>5 ℃积温相关性显著。     

珍稀濒危植物峨眉含笑种实表型性状的空间变异特征

通过分析珍稀濒危植物峨眉含笑（Michelia wilsonii）种子与果实的表型性状特征,研究其变异规律和空间自相关性,为峨眉含笑天然种群的保护利用工作提供依据。以雅安周公山的峨眉含笑为研究对象,测定12项种实表型性状指标,采用变异系数和半方差函数,探究峨眉含笑种实的空间变异特征。结果显示：（1）峨眉含笑种实表型性状的平均变异系数为27.59%,种实的形态变异程度最小,种子性状的变异程度比果实性状更为丰富。（2）聚合果下部的种子败育率与蓇葖败育率最高,分别为18.32%和38.22%;中部的败育率最低,分别为15.05%和23.45%。（3）半方差函数模型以指数和球状模型为主,呈聚集分布。除果实长、种子纵径和种子败育率外,其余9项指标具有中高等强度的空间自相关性。（4）9项指标的各向异性比接近于1,空间异质性表现为各向同性。因此,峨眉含笑种实表型性状在中等尺度的空间范围内具有丰富的变异性。     

Identification of quantitative trait loci (QTL) for fruit-quality traits and number of weeks of flowering in the cultivated strawberry

Fruit quality and repeat flowering are two major foci of several strawberry breeding programs. The identification of quantitative trait loci (QTL) and molecular markers linked to these traits could improve breeding efficiency. In this work, an F₁ population derived from the cross ‘Delmarvel’ × ‘Selva’ was used to develop a genetic linkage map for QTL analyses of fruit-quality traits and number of weeks of flowering. Some QTL for fruit-quality traits were identified on the same homoeologous groups found in previous studies, supporting trait association in multiple genetic backgrounds and utility in multiple breeding programs. None of the QTL for soluble solids colocated with a QTL for titratable acids, and, although the total soluble solid contents were significantly and positively correlated with titratable acids, the correlation coefficient value of 0.2452 and independence of QTL indicate that selection for high soluble solids can be practiced independently of selection for low acidity. One genomic region associated with the total number of weeks of flowering was identified quantitatively on LG IV-S-1. The most significant marker, FxaACAO2I8C-145S, explained 43.3 % of the phenotypic variation. The repeat-flowering trait, scored qualitatively, mapped to the same region as the QTL. Dominance of the repeat-flowering allele was demonstrated by the determination that the repeat-flowering parent was heterozygous. This genomic region appears to be the same region identified in multiple mapping populations and testing environments. Markers linked in multiple populations and testing environments to fruit-quality traits and repeat flowering should be tested widely for use in marker-assisted breeding.     

同质园栽培下的湖南鱼腥草居群叶表型性状多样性分析

将采自湖南的20个鱼腥草(Houttuynia cordata Thunb.)居群栽培于同质园内,通过测定9个叶片表型性状和6个叶片相对性状,采用方差分析、变异系数、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法,对鱼腥草居群叶片形态的变异特征进行研究。结果表明:(1)同质园栽培的20个鱼腥草居群叶片15个表型性状均存在显著差异,居群间差异大于居群内差异;(2)居群内叶性状的平均变异系数变化幅度为5.63%~9.08%,说明居群内多样性程度较低,其中株洲攸县居群(P16)变异系数最高(9.08%),怀化溆浦居群(P3)变异系数最小(5.63%);(3)15个叶性状的平均变异系数变化幅度为3.71%~10.28%,说明各性状的多样性程度也较低,其中叶面积变异系数最大(10.28%),叶宽与叶中部宽之比(W_2/W_4)的变异系数最小(3.71%);(4)相关性分析显示,叶面积与叶宽、叶中部宽、叶长、叶基至叶宽处的距离、叶柄长都呈现出显著正相关,与叶尖夹角呈显著负相关,而与叶基夹角关系不大;(5)叶片15个性状中前3个主成分的贡献率为83.66%,聚类分析可将20个居群划分为心形、小心形、狭心形和大心形4类,呈现出间断分布的地理格局;(6)同质园实验说明叶表型性状多样性主要是由遗传物质决定的,对其多样性分析能为优良种质资源的选育提供理论依据。     

梁王山大花香水月季居群表型多样性分析

以云南省澄江市梁王山一带3个大花香水月季居群240个个体为研究对象,采用巢式方差分析、表型变异系数分析、Pearson相关性分析等方法,对大花香水月季的花、叶等16个表型性状进行分析。结果表明:大花香水月季居群内和居群间均存在丰富的表型多样性,表型分化系数在-1.51%～26.18%之间,在较近的距离内,居群内多样性远高于居群间多样性。表型性状在居群内的平均变异系数为13.62%,离散程度相对较低,其中,变异系数最大的是花梗长,最小的是花瓣长宽比。相关性分析发现,大多数花部性状间、叶部性状间相关性较强,但花部性状与叶部性状之间相关性较低甚至不相关。