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。     

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。     

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.     

思茅松天然群体种实表型变异北大核心CSCD

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。     

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。     

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。     

枫香树种群种子与果实表型性状变异分析

为了明确我国枫香树(Liquidambar formosana)种子与果实表型变异程度和变异规律, 采用方差分析、相关分析和回归分析等方法对36个天然种群枫香树的10个种子与果实的表型性状在种群间和种群内表型变异和地理变异模式进行探讨。研究结果表明, 枫香树平均表型分化系数为57.55%, 种群间的变异是其表型变异的主要来源; 种子和果实表型性状的变异丰富, 变异幅度为10.05%-24.31%, 平均变异系数为15.83%; 不同种群间变异差别明显, 安福种群平均变异系数最大(16.73%), 建阳种群平均变异系数最小(11.48%)。枫香树多数种子与果实表型性状在地理变化上是随机的, 地理相近种群在表型上没有显著相关性。地理气候因子中1月平均气温、海拔和纬度对种子与果实性状起主要的影响。种子与果实性状与海拔相关分析表明, 枫香树种子长宽比随海拔的升高而减小, 种子长宽比可以推测种群所在的海拔高度。探讨枫香树种群表型多样性, 可为野生优异种质的收集、多目标品种选育等工作提供依据。     

Phenotypic variations in seed and fruit traits of Liquidambar formosana populations

为了明确我国枫香树(Liquidambar formosana)种子与果实表型变异程度和变异规律, 采用方差分析、相关分析和回归分析等方法对36个天然种群枫香树的10个种子与果实的表型性状在种群间和种群内表型变异和地理变异模式进行探讨。研究结果表明, 枫香树平均表型分化系数为57.55%, 种群间的变异是其表型变异的主要来源; 种子和果实表型性状的变异丰富, 变异幅度为10.05%-24.31%, 平均变异系数为15.83%; 不同种群间变异差别明显, 安福种群平均变异系数最大(16.73%), 建阳种群平均变异系数最小(11.48%)。枫香树多数种子与果实表型性状在地理变化上是随机的, 地理相近种群在表型上没有显著相关性。地理气候因子中1月平均气温、海拔和纬度对种子与果实性状起主要的影响。种子与果实性状与海拔相关分析表明, 枫香树种子长宽比随海拔的升高而减小, 种子长宽比可以推测种群所在的海拔高度。探讨枫香树种群表型多样性, 可为野生优异种质的收集、多目标品种选育等工作提供依据。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

东北杏种质资源多样性及其地理变化

东北杏(Armeniaca mandshurica)是集观赏、经济、用材于一体的重要树种, 长期以来主要处于野生和半野生状态, 鲜有相关研究报道。该研究对东北杏主要分布区内种质资源状况开展了调查, 选择来自辽宁、吉林与黑龙江的47份典型种质进行了22个定量描述性状和7个定性描述性状的观测, 旨在为该树种的种质资源收集、评价与保护提供重要参考。采用变异系数等指标分析定量描述性状多样性, 使用频率分布等指标分析定性描述性状多样性。通过趋势面方法分析定量描述性状的地理变化规律。利用99对SSR引物对47份东北杏种质进行PCR扩增, 应用遗传相似系数分析东北杏种质的遗传多样性。基于表型性状和SSR分子标记采用聚类分析方法分别对种质进行分类。东北杏不同种质间呈现出较高的表型多样性, 其中19个定量描述性状指标的变异系数在9.40%-55.98%之间, 变异系数最大的为小枝长度, 变异系数最小的为种仁宽; 7个定性描述性状的Shannon-Wiener指数在0.58-1.22之间。由于调查区域的地理位置与主要气候因子间存在着显著的相关性, 东北杏种质的定量描述性状与其地理位置有着密切的关系。其中, 小枝长度呈由东向西逐渐增大的梯度变化, 小枝粗度、种子质量呈由北向南逐渐增大的梯度变化, 果柄长呈由东北向西南逐渐增大的梯度变化; 小枝长度、果柄长与海拔呈正相关关系, 小枝粗度与海拔呈负相关关系, 种子质量与海拔相关性很小。基于26个表型性状进行系统聚类, 将47份东北杏种质分为4类, 分类结果主要体现了东北杏种质特征的差别, 同时也在一定程度上体现了种质产地的效应; 基于遗传相似系数进行聚类分析, 将47份东北杏种质也分为4类, 分类结果体现了种质产地效应; 卡方检验表明, 两种聚类结果相关性不显著, 外在环境是影响东北杏表型变异的重要因素。     

新疆北部拟南芥自然居群表型变异与协变

拟南芥(Arabidopsis thaliana)自然居群的表型特征代表其在自然环境下的适应状况, 不同居群间特征的对比可以为了解拟南芥表型变化规律, 进而分析其形成过程和机制提供重要线索。本研究以分布于新疆北部天山、塔尔巴哈台山和阿尔泰山的10个种群的9个表型性状为基础, 对比分析了小尺度、局域尺度和区域尺度环境下原生境拟南芥种群表型性状的变化。结果发现, 不同性状对环境变化的反应不同, 其中株高、株重、根重、根长、单个果实重、果实开裂力度在3种环境尺度下种群间的差异均达到极显著水平, 而分枝数、果实长度的种群间变化不显著, 种群间的表型分化系数较低。不同环境尺度下株重、根重、单株果数均表现出一致的协变格局, 反映了生理功能性状之间整合对拟南芥适应环境的重要性。同时, 各种群间整体的性状协变差异性明显, 根长、单个果实重、分枝数、果实长度、果实开裂力度等特征与其他特征协变具有明显的局部性, 局域尺度和区域尺度环境之间的变化较大。聚类分析发现区域尺度上的不同种群聚合在一起的现象非常突出, 进一步表明拟南芥的表型特征受微环境的强烈影响。Mantel检验表明, 小尺度上10个种群株高、株重、根重、单个果实重、果实长度、果实开裂力度6个性状变化存在显著的空间相关性, 而分枝数、根长的相关性却不显著。因此, 我们认为拟南芥表型变化受小尺度环境的影响强烈, 但在表型层面并非所有性状都与原生境气候存在遗传关联。