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。     

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。     

不同居群山桐子果实表型性状变异及与环境因子的关系

以国内14个山桐子居群为研究对象,采用方差分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,探究山桐子果实表型性状变异及其与环境因子的关系。结果表明：(1)山桐子的9个果实表型性状在居群间和居群内均有广泛变异,居群间各表型性状的变异系数为6.47%—32.51%,居群内各表型性状的变异系数为4.69%—35.21%。单串果穗重和单串果实重的变异系数较大,单果横径、单果纵径及单果重的变异系数均较小。河南农业大学林木种苗繁育工程技术中心居群表型变异最丰富,四川省方山村居群最小。山桐子果穗表型性状与果实产量性状呈显著正相关,通过聚类分析可将山桐子14个居群分为4个类群,类群Ⅳ中山桐子果实表型性状最为优良,果穗大、单果重,表现出突出的育种优势。(2)山桐子14个居群地土壤pH在5.36—8.49范围内,多数居群土壤为酸性,土壤有效氮、有效磷、有效钾含量低。(3)环境因子中全氮对山桐子果实表型性状影响较大,土壤pH、有效磷含量与果实表型性状存在显著相关性。山桐子果实表型性状存在丰富变异,果穗外形对其产量有着显著影响;土壤pH及有效磷含量是影响山桐子果实表型性状的主要土壤养分因子,在生产中或可通过调节...     

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。     

荔枝若干重要果实品质性状的QTL分析

以‘马贵荔＇ב焦核三月红＇76株F_1代群体为试材,检测了酒石酸、苹果酸、蔗糖含量和单果重4个果实性状分离的情况。结果表明,4个性状表现为连续分布,具有数量性状的典型特征,与4个果实性状连锁的QTL位点23个,其中控制酒石酸的QTL为2个,控制苹果酸的QTL为4个,控制蔗糖的QTL为12个和控制单果重的QTL为5个。各QTL的LOD值在3.15～5.61之间,可解释13.85%～88.3%的表型变异。     

中国特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)居群内果实性状的变异

以中国荒漠特有植物艾比湖沙拐枣(Calligonum ebi-nuricum)果实形态特征为研究对象,对分布于原产区的同一居群12个样株的果实进行形态特征比较研究。通过每株30粒果实的喙长、果实长度、果实宽度、果实形状、瘦果长度、瘦果宽度、瘦果形状、刺毛长度、头部刺毛长度、两肋间距、两刺间距11个性状指标的数值分析表明：在株内与株间均有变异,株间果实性状变异较株内果实性状变异大;代表果实和瘦果大小指标正相关性极显著（p＜0.01）;两肋间距与瘦果形状呈负相关（r=-0.297**,p＜0.01）。研究结果证明：其果实形状和瘦果形状（长度、宽度及长宽比）较为稳定,可作为艾比湖沙拐枣的分种依据,而其它果实性状可塑性较大,只能作为分类的参考。该研究结果可供沙拐枣属其它种的准确分类参考。     

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。     

中华猕猴桃优良雄性株系选择初报

通过对中华猕猴桃磨山4号、磨山5号、武植80-4、武植82-12、武植82-5等5个雄性株系的花期、花量、花粉生活力、花粉量的观察,并分析它们与武植3号、武植6号雌株授粉对果实性状的影响,证明磨山4号花期长(约20d),有效花粉量多,株型紧凑,授粉后果实经济性状优良,为中华猕猴桃的适配雄性株系。     

濒危植物缙云卫矛果实、种子形态分化研究

对缙云卫矛7个天然种群的果实、种子形态进行研究,测量果实和种子的数量、长度、宽度、重量等22项形态学指标。结果显示:果实、种子的形态性状在种群内和种群间均存在一定程度的变异,种群间变异系数平均值从0.750(种子数/序)到0.062(种子整体形态,长/宽),相比之下种子整体形态最为稳定。在种群水平上,果实、种子的形态性状有一定程度的分化,但不与种群间的地理距离远近相关联。形态分化与环境因子的灰色关联度分析表明,在所研究的环境因子中,没有发现一单一因子对其形态分化起绝对主导作用,不同环境因子对同一性状所起作用不同,且同一环境因子对不同性状的影响效应也有差异。潜在的主导因子是土壤中的全钾含量、土壤厚度以及土壤pH。     

天山北部拟南芥自然居群表型变化的环境依赖特征

拟南芥(Arabidopsis thaliana)是植物生物学的模式植物, 在分子遗传学方面已经积累了丰富的研究成果, 但目前对拟南芥自然分布的生境特点、表型变化的环境依赖特征等研究很少, 极大地限制了对拟南芥进化动力和机制的理解。为了了解在微环境下拟南芥种群分布和表型性状的变化特点, 对天山北部分布于塔尔巴哈台山、阿尔泰山和天山的10个拟南芥种群的分布特征、表型的变化特点, 以及与综合环境因子的相互关系进行了分析。结果表明: 除分枝数外, 株高、株重、根重、单个果实重量、单株果数、单株果重、果长、果实开裂力度、单株果重/总重9个特征在种群间变化显著, 可塑性能力较强; 但方差分析和变异系数结果显示, 角果长度、果实开裂力度在种群内和种群间的变化相对较小。表型特征在山系间、经纬度和海拔间的变化规律不明显。拟南芥主要分布于pH值和HCO₃ ^-含量低, 有机质丰富, 且有一定坡度的沙土地块上。种群内拟南芥分布频度很低, 在1.56%-10.69%之间, 空间自相关距离在15.4-46.7 cm之间变化较大, 10个种群均呈现极显著集群分布, 分布的集群性受果实开裂力度的影响显著, 而果实开裂力度随环境胁迫而极显著增加。总结认为: 天山北部拟南芥生长和分布主要受微环境的影响, 在干旱环境下, 拟南芥主要通过增加繁殖分配比例, 产生难开裂的果实, 促使种子短距离扩散于母株周围, 确保子代利用原适宜生境来生存繁衍。     

不同种源刨花楠林下幼苗叶功能性状与地理环境的关系

研究9个种源地天然刨花楠林下幼苗主要叶功能性状差异及其与地理环境的关系,分析刨花楠林下幼苗对地理环境变化的响应与适应机制.结果表明: 不同种源间刨花楠林下幼苗主要叶功能性状种内变异系数较大(8.8%～28.2%),其中种源间比叶面积、叶相对含水率、叶组织密度和叶厚差异显著,表明刨花楠林下幼苗具有较强的叶片形态可塑性.叶组织密度与叶干物质含量、叶相对含水率均呈显著正相关,与比叶面积、叶厚则呈显著负相关;比叶面积与叶干物质含量、叶面积均呈显著负相关,反映刨花楠林下幼苗可通过叶片性状组合的调整和平衡以响应地理环境变化.影响刨花楠林下幼苗叶功能性状可塑性的主要环境因子为经度、纬度、>10 ℃年积温和年均温.叶厚随着经度的增加而降低,叶干物质含量和叶相对含水率则随着经度的增加而增加;叶组织密度与经度和年均温呈显著正相关,且经度对其影响大于年均温;叶面积与>10 ℃年积温和经度呈显著正相关,且前者对其影响大于后者.     

花楸树种源间表型性状的地理变异分析

为揭示花楸树[ Sorbus pohuashanensis (Hance) Hedl.]表型性状的地理变异规律,对来源于山东、山西和河北的7个花楸树种源171个家系2年生幼苗的株高、地径、复叶长、复叶宽、叶柄长、小叶长、小叶宽、复叶长宽比和小叶长宽比9个表型性状进行了比较,并进行了方差分析、主成分分析(PCA)及聚类分析;在此基础上,分析了各种源株高和地径与主要地理-气候因子的相关性.结果表明:在种源间及种源内家系间 9个表型性状均有极显著差异;7个种源幼苗的平均株高和平均地径变幅分别为54.21～ 63.07 cm和8.12 ～8.45 mm;叶片各项指标的变幅相对较小,变幅最大的为叶柄长,为1.87 ～3.05 cm;9个性状在种源间的表型分化系数为12.98％～54.04％,其中小叶长的表型分化系数最大(54.04％),株高的表型分化系数最小(12.98％),种源间各性状的平均表型分化系数为34.38％.主成分分析结果表明:花楸树表型性状之间的差异主要表现在小叶长和宽,其次是复叶长和宽.通过聚类分析可将7个种源划分为2组,其中,山东崂山和泰山种源聚为I组;山西庞泉沟及河北白石山、驼梁山、雾灵山和塞罕坝5个种源聚为Ⅱ组.相关性分析结果表明:花楸树株高与纬度呈显著负相关、与降雨量呈显著正相关(P=0.05);地径则与经度、年均温和年降雨量呈显著正相关(P=0.05).研究结果显示:花楸树的各项表型性状在种源间以及种源内家系间存在丰富的变异、遗传分化显著,其中种源内家系间的变异是花楸树表型变异的主要来源.初步判断花楸树表型性状的变异为经纬向双重变异模式,其中纬度起主要作用.     

灰木莲种源幼苗叶片性状表型多样性分析

以越南收集的12个灰木莲（Manglietia conifera Dandy）种源为材料,对叶片形态性状（叶长、叶宽、叶面积、叶周长、长宽比、叶柄）以及微形态特征（气孔器密度、气孔器长、气孔器宽、气孔器面积、长宽比）进行测定,采用方差分析、变异系数、相关分析和主成分分析等方法进行分析。结果表明：灰木莲不同种源间的叶表型性状存在显著差异;种源中,LC2的叶形态性状的平均变异系数最大（22.09%）,TQ2的变异系数最小（12.76%）;叶表型性状中,叶面积的变异系数最大（28.60%）,气孔器宽的变异系数最小（5.19%）;相关性分析结果表明叶表型性状间存在显著或极显著的相关关系,而地理因素中经度与叶周长显著相关,经纬度与叶长宽比呈显著相关,海拔与叶表型性状间的相关性不显著（P<0.05）;主成分分析表明前3个主成分的累计贡献率达到了89.29%,基本代表原始性状的全部信息。灰木莲12个种源经聚类分析在欧式距离5阈值处可分为4类。灰木莲种源间的叶表型性状存在着丰富的变异,纬度对灰木莲叶形态特征有明显影响,灰木莲种源间和性状间的变异程度存在着差异,本研究为灰木莲遗传改良提供理论依据。     

不同种源麻栎种子和苗木性状地理变异趋势面分析

麻栎(Quercus acutissima Carr.)是优良的能源和用材树种,在我国分布广泛并已有悠久栽培利用的历史,研究其种子和苗木性状地理变异规律对选择优良种源和适生区十分必要.研究收集了13个省(区)36个种源的麻栎种子,在测定麻栎种子性状的基础上,在安徽省滁州市红琊山林场进行了苗期试验和苗木性状测定,并采用趋势面分析方法对这些性状在经纬2维方向的地理变异模式进行了剖析.结果表明:1)麻栎种源间种子长度、宽度、百粒重和营养内含物存在极显著差异.种子百粒重、长度和宽度总体表现双向渐变趋势,随经度增高而增大,随纬度增高而减小,主要受到经度的控制;以西南到东北为中间地带,可溶性糖含量向东南表现先下降后上升的趋势,向西北则相反;淀粉含量从西北到东南呈逐渐减小的趋势.2)麻栎种源苗高、地径、生物量、热值和木材化学组分存在极显著差异.苗高、地径和生物量均呈双向渐变,经正向变异且变化幅度较大,纬负向变异且变化幅度较小,经度影响大于纬度;热值拟合回归方程不显著,方程无意义.木质素含量北部大于南部,但北部以西北部最高,南部以东南部最高.3)研究显示,麻栎种子和苗木性状多数存在显著的地理变异模式,这也是麻栎在长期进化过程中为适应复杂多变的环境而产生与之相适应的遗传变异结果.     

不同种源鹅掌楸苗木叶解剖性状的遗传多样性

以5个鹅掌楸种源的1年生苗木成熟叶片为材料,对叶表皮、叶片横切面及主脉横切面的16个解剖性状进行观察和变异性分析。结果表明:鹅掌楸叶解剖性状在种源间及种源内存在极丰富的变异,除下表皮密度在种源间差异不显著外,其余性状在种源间及种源内(包括下表皮密度)均存在极显著差异。种源间的平均表型分化系数为27.5%,说明鹅掌楸叶片结构的主要性状存在于种源内的变异(72.5%)远大于种源间的变异。鹅掌楸叶的解剖性状与地理生态因子的相关分析表明,其种源间的变异呈现梯度规律性,表皮各性状与经度、年均温呈负相关关系,叶片和主脉横切面各性状与经度、纬度大部分呈正相关关系,而与年降水量、年均温大都呈负相关关系。用种源间欧式距离进行UPGMA聚类,可将5个种源的鹅掌楸划分为3个类群。     

内蒙古野生马蔺种质农艺性状遗传多样性研究

以收集自内蒙古11个盟市的20个野生马蔺种质材料为研究对象,通过对其13个农艺性状指标进行主成分分析、相关性分析和聚类分析,探讨不同种质间的亲缘关系、遗传变异特性及其原因,为马蔺的开发利用、资源保护和育种应用提供理论依据。结果表明:(1)不同来源的马蔺种质农艺性状表现出不同程度的变异性,变异系数范围为9.72%~300.00%,变异系数较大的性状是千粒重、胚长和发芽率,变异系数较小的性状是株高和叶宽。(2)千粒重、发芽率、吸水率、胚长、胚乳长、种子长、生殖枝数、营养枝数、叶宽、株高10个主要性状是引起不同来源马蔺种质农艺性状分化的主要指标。(3)各农艺性状间存在不同程度的相关性,经度、纬度、海拔高度是引起马蔺种质变异的主要因素,胚长、千粒重、吸水率易受生态环境因子的影响。(4)来源不同的20个马蔺种质聚为4类,绝大多数种质材料表现出明显的地域性,经、纬度相近或小生境相似的种质聚为一类。     

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。     

七叶一枝花种质资源在福建地区的适应性评价

针对南方低山丘陵区种植重楼存在资源混杂及可借鉴文献少等的问题，本文对搜集的120份重楼种质资源在福建省的物候期、病害发生和农艺性状进行观测，并对生长较好的资源采用HPLC法对重楼皂苷进行测定，利用主成分分析和权重评分法开展七叶一枝花种质资源适应性评价。结果表明搜集到的西南地区包括云贵川重楼资源在福建省的生育期不完整，物候期及农艺性状等指标较差，而另外有49份表现良好的为七叶一枝花资源，其中符合《中国药典》重楼皂苷含量的占55%。七叶一枝花资源的病害、农艺性状和重楼皂苷含量存在着广泛的变异，南方低山丘陵区种植重楼应选择当地或相似经纬度及地形地貌地区的七叶一枝花优异资源。七叶一枝花种质资源的评价，是以适应性、有效成分及农艺性状为主成分来进行权重评分，总得分越高则适应性越强。     

河西走廊不同红砂天然群体种子活性相关性

采用方差分析、多重比较、相关分析、聚类分析等多种分析方法对河西走廊红砂天然分布区11个群体种子发芽率、发芽势、吸水率和千粒重四个性状进行研究,以系统揭示种子活性变异程度和变异规律。研究结果表明,红砂种子的发芽率、发芽势和千粒重在群体间差异极显著（P<0.01）,42h吸水率在群体间差异显著（P<0.05）;千粒重、发芽率和发芽势之间呈极显著正相关关系（P<0.01）;红砂种子各性状均呈现出以经度、纬度和海拔为主的梯度变异规律;通过对4个活性性状各测量值的聚类分析,将11个天然群体拟划分为5个类群。研究结果可为今后开展红砂天然群体遗传多样性和种质资源的保护、评价与利用提供参考依据。