浙江省野生蜡梅花部形态变异及其与环境因子的相关性

以浙江省蜡梅自然分布区的5个居群为研究对象,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析、聚类分析等多种分析方法,探究蜡梅花部的形态变异及其与环境因子相关性以及居群间和居群内的表型多样性。结果表明:蜡梅花部性状中除雄蕊长度、雌蕊数、雌蕊长度、内被片数以外,其他12个性状在居群间均有极显著差异。胚珠数的平均变异系数最大,花冠内径的平均变异系数最小,各性状的平均变异系数为15.03%(10.81%—23.38%)。五尖山的表型多样性最丰富,碧东山居群最小,种群间平均表型分化系数为44.38%(1.57%—89.62%),种群内变异大于种群间变异,种群内变异是花部变异的主要来源。主成分分析显示花冠直径、花冠内径、花筒深度和中被片长对种群变异起主要贡献作用。花部多数性状间存在显著或极显著的相关关系,生态因子中花部性状与土壤酸度相关性最大,土壤中花部性状与大量元素相关性最大,微量元素次之,中量元素最小。通过UPGMA聚类分析可以将5个种群分成两组。浙江省野生蜡梅花部形态存在丰富的变异和多样性,花部部分性状与土壤中钙、铁、铜含量和海拔有显著或极显著相关关系。     

红松种子园种群表型多样性研究

为揭示红松（Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.）不同种群的表型分化程度和变异规律,以吉林省露水河红松种子园6个种群红松为研究对象,采用巢式方差分析、多重比较、变异系数和聚类分析等方法对红松的叶片、球果和种子共15个表型性状进行了系统分析。结果表明：（1）红松15个表型性状在种群间和种群内均存在着极显著的差异,红松种群遗变异比较丰富,在松属植物中属于中等水平,其中纬度最低的露水河种群在其中10个表型性状均值上表现出最高值;（2）红松种群间的表型分化系数（Vst）均值为12.39%,种群内的变异（87.61%）大于种群间的变异（12.39%）,种群内的变异是主要变异来源;（3）各表型性状平均变异系数为13.28%,变幅为6.16%-31.48%,叶片、球果、种子的平均变异系数依次为：球果17.86% > 针叶11.19% > 种子9.87%,种子性状最小,成为最稳定的表型性状,带岭和丰林种群表型性状遗传多样性要高于其他种群;（4）利用欧氏平均距离对红松种群进行UPGMA聚类分析,红松种群的表型性状按照地理距离而聚类,可将红松种子园6个种群分为4类,其表型性状跟地形（东北山脉）有一定的契合。红松种群具有中等水平的表型遗传多样性,种群间和种群内均存在丰富的表型变异,研究结果为顺利开展红松种质资源收集、保存,以及良种选育等工作提供依据。     

茶条槭不同海拔种群的表型多样性

为了揭示茶条槭（Acerginnala）不同海拔种群表型变异程度和变异规律,以山西七里峪天然分布的茶条槭为研究对象,调查不同海拔种群的种实和叶表型性状,采用方差分析、相关分析、聚类分析等方法,分析种群的表型多样性。结果表明：17个表型性状中16个存在显著差异,占总表型性状的94.12%。在物种水平上各个性状表现出较丰富的变异,变异系数（CV）在7.05%～38.12%之间。茶条槭种群具有高的表型多样性（1.9253）,5个不同海拔种群的平均表型多样性指数为1.9022～1.9837。种群间的表型分化系数均值（13.79%）小于种群内变异（82.71%）,种群内的变异是表型变异的主要来源。各表型性状及表型多样性指数与土壤中的N、K、AN、AK、AP、OR、MC表现出显著或极显著的相关关系（P〈0.05）,但与海拔高度呈现出不显著的相关性。UPGMA聚类分析显示5个种群形成明显的两组,与其地理分布相一致。不同海拔种群所处微生境的异质性是引起种群间差异的主要原因。茶条槭种群内、种群间变异的利用对其遗传改良具有重要的意义。     

元宝枫天然种群种实表型多样性

为探索元宝枫(Acer truncatum)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律,以元宝枫主要分布区内15个天然种群150个单株的13个种实性状为研究材料,采用巢氏方差分析、多重比较等分析方法,分析元宝枫种群间和种群内的表型多样性及其与地理生态因子间的相关性。结果表明:元宝枫果实、种子性状在种群内、种群间存在丰富的变异,各种实性状在种群内、种群间均具有极显著差异;元宝枫种群间表型分化系数为19.87%,种群内变异(80.13%)大于种群间变异(19.87%),种群内变异是变异的主要来源;元宝枫各性状平均变异系数为13.34%,变异幅度为8.98%~21.45%,种群间种子性状的平均变异系数(11.46%)低于种群间翅果性状的平均变异系数(14.52%),表明种子性状的稳定性高于果实性状。主成分分析结果显示,果实形态对元宝枫种群表型的贡献率大于种子贡献率。性状间相关性分析结果显示,翅果越大则种子越大,果翅角度性状与果实、种子大小皆无显著关系,推测其为独立因子。果实形态变异主要表现为经向变异,而种子性状无显著变异。利用种群间聚类分析将元宝枫15个种群分为三大类群。种群间与种群内多层次的变异模式为元宝枫种质资源保护与利用提供依据。     

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。     

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。     

岷江柏天然种群种实表型变异特征

运用巢式方差分析、变异系数、表型分化系数和聚类分析等多种分析方法,研究了11个岷江柏种群的13个种实表型性状在种群内和种群间的变异及其与环境因子间的关系,并对其进行了类群划分.结果表明: 岷江柏种实表型性状在种群间和种群内均存在显著差异,种群内的变异(49.7%)大于种群间的变异(28.6%),种间平均分化系数为43.4%,分化程度相对较大.球果质量的平均变异系数最高(37.2%),其次是单个球果种子质量,球果长的平均变异系数最小(8.0%),是最稳定的种实性状.康定县的表型多样性最丰富,武都县的最小.在岷江柏的研究区内,最热月的平均气温和生长季的水分条件是其种实表型的主要限制因子.依据13个种实表型性状将11个岷江柏天然种群分为2类3亚类,基本上代表了3个流域的种群分布情况.大渡河流域种群种实表型性状最佳,岷江流域最差.     

山西葛萝槭天然种群表型多样性研究

为揭示山西葛萝槭种群表型变异程度及变异规律,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法,对天然分布的8个种群的叶片、果实、种子21个表型性状进行表型多样性分析。结果显示:（1)葛萝槭表型性状在种群间和种群内存在着极其丰富的变异。种群间平均表型分化系数(V_ST)为50.16%,与种群内变异(49.84%)相当;表型变异系数（CV）为19.16%,变化幅度7.89%~37.04%,种子性状较果实、叶片性状稳定;8个不同种群的Shannon-Wiener多样性指数为1.692 3,表明葛萝槭种群具有较高的表型多样性。(2)相关性分析表明,葛萝槭表型性状受地理生态因子的影响,种群内表型变异呈梯度性变化,随着经、纬度的增加,叶形逐渐由长卵形向宽卵形变异;随着海拔的升高,果实、种子逐渐减小。(3)利用种群间欧式距离进行系统聚类分析,可以将8个葛萝槭种群分为两大支,表型性状主要依地理距离而聚类。研究表明,葛萝槭种内存在丰富的变异,这与其生物学特性及分布生境密切相关。     

浙江楠种群表型变异

以探讨浙江楠(Phoebe chekiangensis)种群间和种群内的表型变异程度和变异规律为目的, 对其分布区9个种群的10个表型性状进行了研究。采用巢式方差分析、变异系数、多重比较和相关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: 浙江楠叶片、种子等表型性状在种群间和种群内均存在着丰富的变异, 10个性状在种群间、种群内的差异均达极显著水平; 种群内的变异(21.74%)大于种群间的变异(18.45%), 表型性状的平均分化系数为41.43%, 种群内变异是浙江楠表型变异的主要变异来源。各性状平均变异系数为12.78%, 变化幅度为6.50%-19.38%。种群间叶片的平均变异系数(16.99%)高于种群间种子的平均变异系数(8.58%), 表明种子的稳定性高于叶片。叶宽、叶面积与叶片其他性状间多呈显著或极显著相关, 种子千粒重与种子宽、种子体积显著正相关; 而种子和叶片的各性状间多无显著相关性。种子宽、种子体积和种子千粒重随着海拔的增加出现减小的趋势, 种子体积受纬度控制, 随着纬度的增大表现出增大的趋势。     

野生玫瑰种群表型变异

在野生玫瑰(Rosa rugosa)自然分布区内选取5个代表种群,选择24个表型性状作为研究对象,运用方差分析、多重比较、主成分分析、相关分析、聚类分析等方法,得出野生玫瑰种群表型变异程度和变异规律。结果显示:(1)24个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异,变异非常丰富;种群内变异(0.2718)大于种群间变异(0.1679),种群内变异是表型变异的主要来源,种群间平均表型分化系数(VST)为0.2952,分化水平相对较大;表型性状平均变异系数(CV)为18.48%(6.67—26.79%),叶片、果实、花、种子的变异系数依次为21.40%、17.42%、12.54%、6.67%;主成分分析表明叶片、果实的表型变异对种群变异起主要的贡献作用。(2)托叶长与年平均气温、7月平均气温呈显著正相关,与经、纬度呈显著负相关;果实横径与年降水量呈显著正相关;千粒重与经、纬度呈显著正相关,与7月平均气温呈显著负相关。(3)利用欧氏距离进行系统聚类分析,可以将5个种群划分为3类,表型性状主要依地理位置聚类。     

基于形态及分子标记的濒危植物夏蜡梅自然居群的遗传变异研究

比较了濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)大明山、大雷山、龙须山3个居群的果实与种子的形态变异,采用ISSR分子标记技术分析DNA序列的变异,综合评价夏蜡梅3个居群的遗传变异。结果如下:果实性状中,果柄长、果实长、果实重、每果种子数等指标均以大明山居群最大、大雷山居群次之、龙须山居群最小,它们之间差异显著(P<0.05)。种子重、种子长、种子宽、种子厚等指标均以大雷山居群最大,与大明山居群和龙须山居群差异显著(P<0.05)。基于果实形态特征的表型分化系数(VST)在0.5518—0.9750之间,平均为0.8930,所有果实形态指标的变异大部分存在于居群间。基于种子形态特征的VST在0.1669—0.8678之间,平均为0.6240,除种子长外,其他种子形态指标的变异也大部分存在于居群间。ISSR分析表明,3个居群的多态位点百分率、Shannon信息指数、Nei基因多样性均是大明山居群最高、龙须山居群次之、大雷山居群最低。居群间的遗传分化系数(GST)为0.6050。基于ISSR分子标记数据的聚类结果显示大明山居群先与龙须山居群聚在一起,再与大雷山居群相聚,这与基于种子性状特征的聚类结果相似,而与基于果实性状特征的聚类结果不同。3个居群的种子形态特征变异系数与遗传多样性水平具有显著的正相关,且基于果实形态特征估算的VST要高于GST,而基于种子形态特征估算的VST仅略高于GST,表明夏蜡梅不同居群间的种子形态变异主要由遗传变异所造成的,而环境因子在果实形态变异中起了重要作用。Mantel检验显示3个居群基于分子标记数据的遗传距离矩阵和基于果实及种子形态特征的欧氏距离矩阵之间的相关性不显著,表明果实与种子在居群间出现的表型分化除了受遗传因素影响外,还受到其它环境因子的强烈影响。     

福建山樱花天然居群表型变异研究

以闽、赣、粤三省天然分布的福建山樱花(Cerasus campanulata Maxim.)为研究对象,调查了11个居群226个单株的17个表型性状指标,运用变异系数和单因子方差分析研究了居群间和居群内的表型变异;应用相关分析揭示了表型性状间及其与地理、气候因子间的相关性以及表型变异的地理格局;并且运用聚类分析进行了居群分类.结果表明,福建山樱花天然居群内的变异远大于居群间的变异,居群分化较小;花色、花量与经度、纬度间显著或极显著相关,花瓣宽与纬度、海拔显著或极显著相关,花色、花量与年降雨量极显著相关,花量、花瓣宽、开花习性与年日照时数显著相关,花瓣宽与年均温、无霜期显著或极显著相关,存在较明显的地理变异趋势.而居群间马氏距离聚类分析结果与参试居群分布地域性呈现高度一致,二者之间相关显著.     

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。     

贵州特有药用植物毕节小檗的形态变异

为探讨贵州特有药用植物毕节小檗(Berberis guizhouensis)形态多样性的变异式样及其适应机制,对其野外居群营养器官和花部形态进行研究。对毕节小檗一直空缺的花部性状进行了描述。结果表明,毕节小檗的性状在同一居群或同一性状在不同居群中都存在较丰富的变异,变异系数为0.03~0.57。从总体来看,营养器官性状的变异程度要高于花部性状。单因素方差分析表明居群间部分花部性状存在显著差异(P0.05)。聚类分析表明小白岩居群形成1个独立的分支,这种分化很可能是环境压力选择的结果。主成分分析表明花部性状与营养性状在维持形态结构的稳定性具有协调一致的生态适应。     

青藏高原东缘西藏沙棘(Hippophae tibetana)果实性状变异

西藏沙棘是沙棘属(Hippophae L.)中分布于青藏高原和喜马拉雅高海拔地区的特有类群之一,其果实大小、形状、颜色以及条纹长等性状表现出了高度的多样性。对分布于青藏高原东缘西藏沙棘7个天然居群的果长、果宽、果形系数(果长/果宽)、果柄长、纹长等果实性状变异进行了统计分析,探讨了其果实变异水平及地理变异式样。结果表明,西藏沙棘5个果实性状在居群间和居群内均存在着极显著差异(p0.01)(除纹长在居群间存在着显著差异(p0.05)),居群间变异系数(CV)在11.19%~45.03%之间,果柄长的变异幅度最大(CV为45.03%),其次为纹长(CV为31.97%),变异幅度最小的是果宽(CV为11.19%);表型分化系数(Vst)在0.213 3~0.629 9之间,平均值为0.489 5,居群间和居群内变异约各占果实变异的一半。相关性分析显示,除果长与果柄、果宽与纹长外,其它各性状间均表现出极显著相关(p0.01),除果长与海拔、果宽与经纬度外,其它各性状与地理因子之间均达到极显著相关(p0.01),呈现出地理梯度变异,聚类分析表明7个居群按照地理距离远近聚类。     

四川西部川赤芍野生居群的表型多样性分析

为揭示四川西部川赤芍〔Paeonia anomala subsp.veitchii(Lynch)D.Y.Hong et K.Y.Pan〕表型性状的变异规律,对川赤芍6个野生居群的株高、茎基粗、叶片和花部性状等15个表型性状进行了比较;并在此基础上,对各表型性状进行了方差分析、变异系数(CV)分析、离散系数(R′)分析、Shannon-Weaver遗传多样性指数(H′)分析、主成分分析和聚类分析.结果表明:川赤芍15个表型性状在居群间均存在极显著差异;除顶小叶长宽比外,其他14个表型性状在居群内均存在极显著或显著差异.15个表型性状在居群内的F值均明显小于居群间.15个表型性状中,每枝着花量的CV平均值最大(33.68%),花瓣数的CV平均值最小(11.26%);6个居群中,阿坝州小金县两河乡(P1)和阿坝州小金县四姑娘山镇(P2)居群的CV平均值较大,阿坝州金川县万林乡(P4)和阿坝州马尔康县卓克基乡(P5)居群的CV平均值居中,阿坝州汶川县卧龙自然保护区(P3)和甘孜州炉霍县充古乡(P6)居群的CV平均值最小.15个表型性状中,株高的R′平均值最大(64.48%),萼片数和苞片数的R′平均值均最小(37.50%);6个居群中,P2居群的R′平均值最大(56.66%),P3居群的R′平均值最小(43.65%).川赤芍6个居群15个表型性状的CV值和R′值的平均值分别为18.70%和49.80%.川赤芍15个表型性状和6个居群的H′平均值均较高,分别为1.6475和1.4510.主成分分析结果显示:叶片形态和花部特征是川赤芍表型变异的主要因子.聚类分析结果显示:在欧氏距离7.12处,川赤芍6个居群被分成2支,其中,P6居群单独聚为一支,其他5个居群聚为另一支,表明生境相似的居群更早地聚在一起.研究结果显示:四川西部川赤芍表型性状在居群间变异丰富,这与其叶片形态、花部特征及生境关系密切.     

Sources of phenotypic variation in floral traits in wild radish, Raphanus raphanistrum (Brassicaceae)

Pollinator-mediated natural selection has been shown to act on phenotypic variation in floral morphology, and this variation has often been demonstrated to be heritable, but few details are available concerning the sources of floral variation. We examined phenotypic variation in seven floral traits in wild radish (Raphanus raphanistrum) at six levels: between two populations grown in a common garden, among plants within populations, among flowers measured on different weeks, between flowers on two flowering stalks measured on the same day, between adjacent flowers on a flowering stalk, and within individual flowers. There were no significant differences between plants derived from the two source populations, which were ～800 km apart. Most of the variance was within individual plants; repeatabilities were all <0.35. There were highly significant differences between flowers measured in different weeks and also highly significant plant by week interactions, indicating that the among-plant variation was not consistent over time. There was substantial variance among adjacent flowers on the same stalk, particularly in the gynoecium. This high within-plant variance is partly responsible for the low heritability of floral traits in the field and the weak selection on floral traits found in previous studies of wild radish.     

太白杜鹃天然居群的表型多样性

为揭示太白杜鹃(Rhododendron purdomii)天然居群的表型变异程度、变异规律,以秦岭山区的7个天然居群为研究对象,对其花序和叶片的10个数量性状和8个质量性状进行方差分析、相关分析与聚类分析,探讨居群间与居群内表型多样性的变异特点。结果显示:(1)在太白杜鹃的质量性状中,花色与花瓣内斑在居群间与居群内均存在丰富变异,花朵香味、花序形状、花冠形状、花梗颜色、叶片形状和株型等仅在居群间存在明显变异,在居群内则趋于一致性;其数量性状在居群间与居群内也存在广泛变异,10个数量性状在居群间和居群内平均值差异全部达显著水平;在7个居群内数量性状的变异系数为0～55.3%,其中花梗长、花丝长、花瓣宽与叶柄长变异较大,花朵数变异较小。(2)相关性分析表明,太白杜鹃花瓣长和花瓣宽分别与经度存在极显著与显著负相关关系,叶片长、叶片宽和叶片长宽比与海拔均存在显著负相关关系,而其它性状与地理因子的关系密切。(3)聚类分析显示,太白杜鹃的7个天然居群可以初步分为两大类,但性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。研究表明,太白杜鹃天然居群的表型性状在居群内与居群间均存在丰富的变异,而且其与居群特点、分布生境等关系密切。