中亚热带赤皮青冈天然种群表型多样性分析

赤皮青冈(Quercus gilva)是我国中亚热带地区极具经济价值的珍贵用材树种。为揭示其表型多样性与变异规律以及影响表型变异的关键地理气候因子，该研究以14个赤皮青冈天然种群115个单株为材料，对其15个树体和叶片性状进行测量，并采用巢式方差分析、表型分化系数分析、多样性指数分析、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法，探究赤皮青冈的表型变异规律及其与地理气候因子的相关性。结果表明：(1)赤皮青冈表型多样性水平较高，15个表型性状的变异系数和Shannon-Wiener指数平均值分别为35.070%和1.998,14个种群的变异系数在14.94%(洞口)～35.56%(龙山)之间、Shannon-Wiener指数在1.127(松阳)～1.980(常宁)之间。(2)15个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0.01),种群平均表型分化系数为41.491%,表型变异主要来源于种群内。(3)相关性分析发现，赤皮青冈部分性状间存在显著或极显著相关性，表型性状与地理因子间相关性不明显，降水是影响赤皮青冈表型性状的主要气候因子。(4)主成分分析发现，基于11个表型可提炼出4个...     

苦豆子表型性状多样性分析及综合评价

该研究以自然分布的内蒙、宁夏、甘肃、新疆、陕西等23个不同地理来源(种源)的野生苦豆子种子及其播种于内蒙古鄂托克前旗同质园内的当年生植株为材料,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法对种子长、宽、千粒重以及植株的叶长、叶宽、叶面积、叶形指数、苗高、地径及生物量等10个表型性状的多样性进行了研究。结果表明:各个表型性状种源间均呈极显著差异,其中种子表型性状的变异系数为5.24%,植株表型性状的变异系数为18.34%,表明种子性状的稳定性高于植株性状。同时,10个性状的表型分化系数均高于70%,说明苦豆子表型多样性主要来源于种源间的表型变异;各种源苦豆子种子性状的表型分化系数均值高达97.55%,且种长、千粒重分别与采集地经度、纬度和海拔等环境因子呈极显著相关性,说明种子表型性状受环境因素的影响较大;相关性分析显示,苦豆子植株性状叶长(LL)、叶面积(LA)分别与种子性状千粒重(TW)、种长(SL)和种宽(SW)有显著相关性,暗示表型性状中的可遗传变异影响;利用主成分和聚类分析对23个种源苦豆子进行综合评价,筛选出生物量较大、苗高较高、千粒重较重、叶面积较大等综合表现较好的6个种源,共分为两类,分别是DK、JY、WY、WH、ETK和YN,这为苦豆子种质资源定向开发以及选育和栽培提供了一定的理论支撑和基础材料。     

披碱草属野生居群表型多样性及其与环境关系研究

以来自8省区38个披碱草属野生居群的22个表型性状为调查对象,利用变异系数及多样性指数法对性状内和性状间及种间的表型变异进行分析,并对表型性状与地理气象因子间的关系进行相关性分析,用平均聚类法对38个居群进行分类,以揭示不同来源披碱草属种质资源表型多样性。结果显示:(1)营养器官性状中旗叶至穗基部长变异系数最高(44.695%),穗部性状中的每穗小穗数变异系数最高(77.005%)。(2)披碱草、麦宾草、圆柱披碱草与老芒麦这4个种间总体平均多样性指数为0.920～1.560,披碱草最高,麦宾草次之,圆柱披碱草最低。(3)表型性状变异受海拔、经度及年均温的影响较大。(4)UPGMA聚类结果将所有材料分成4组,披碱草属植物性状的表型特征没有严格按地理距离而聚类。研究表明,披碱草属植物野生种质材料具有丰富的表型多样性,表型性状与环境之间关系密切,采集过程中应尽量保持居群的完整性,最大程度地保护中国披碱草属牧草的遗传多样性。     

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。     

灯盏花种质资源群体表型多样性研究

以采集自云南和贵州的21份灯盏花种质资源为材料,观测了它们的群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的遗传多样性.结果表明:灯盏花种质资源的表型质量性状在居群内外均有丰富变异,不同质量性状的频率不同,并以多叶型的植株、绿色的茎、疏的茎毛、倒披针型的基生叶、全缘叶、锐尖的叶尖、花色淡紫和黄色的管状花冠口等为代表性表型性状.居群内各数量性状间以单株基生叶数和单株分枝数变异系数较高(均超过50%),而花序直径变异系数最低(18.14%);居群间各表型性状以株高和单序管状花数变异系数较高(52.98%和41.98%),而单株基生叶数和基生叶长变异系数较低(<20%).地理类群间表型分化系数为26.58%,地理类群内表型分化系数为73.42%.灯盏花性状表型多样性指数以株高最高(2.243),以单株分枝数和单株基生叶数较低(1.723和1.874),总体平均表型多样性指数为2.028;不同地理类群的表型多样性指数为1.589~1.890,并以楚雄地区最高,曲靖地区最低.研究发现,灯盏花种质资源具有丰富的质量和数量性状变异,多数性状的地理类群内变异大于地理类群间,且表型多样性指数相对较高,对其地理类群内变异的保护和利用对灯盏花育种具有重要的意义.     

山苍子天然种群叶片和种实性状的表型多样性

为揭示山苍子(Litsea cubeba)天然种群叶片和种实性状的表型变异程度及其变异规律,调查了长江以南7个省份共10个天然种群的叶片和种实性状,并对其多样性进行分析。结果表明:1)山苍子的叶片和种实性状在种群间和种群内存在极其丰富的多样性,各性状表型分化系数(Vst)均值为60.19%,种群表型性状分化以种群间变异为主;2)果实形态、叶片形态、果实重和种子重4类性状的Vst均值分别为51.27%、66.66%、54.57%和72.29%;平均变异系数(CV)分别为6.60%、16.91%、19.71%和13.40%;果实形态的表型分化系数和变异系数最小,表明其性状最为稳定;3)10个表型性状间多数呈显著或极显著相关,性状与地理气候因子的相关性较差;4)系统聚类将10个种群共分为4类,种群间的分类并没有依地理距离而聚类,表型性状的Mahalanobis距离与地理距离的相关不显著(r=0.042,P=0.821),进一步表明山苍子叶片和种实性状的变异在空间上是不连续性的。研究结果为今后山苍子种质资源的保存和育种策略的制定奠定基础。     

内蒙古不同种源山杏核仁性状表型多样性

山杏是内蒙古地区的生态经济型树种,对其进行多样性研究可为新品种的选育、遗传改良提供理论依据。本文以内蒙古地区10个种源山杏为研究对象,分别对杏核与杏仁共10个表型性状进行多元分析。结果表明:山杏各表型性状在种源间和种源内均存在极显著差异;10个种源各性状平均变异系数为16%,变异幅度为9%~28%;种源间平均表型分化系数达61.56%,大于种源内分化系数,变异主要来源于种源间;山杏核仁表型性状的Simpson多样性指数为0.839~0.862,Shannon多样性指数为2.855~3.016,杏核多样性指数平均值均大于杏仁;表型性状与经度、温度、降水量以及海拔呈显著相关,表现出一定的地带性规律;对表型性状进行系统聚类分析,将10个种源划分为3大类群,与地理生态因子表现出一致性。     

川西云杉天然种群表型多样性

为了揭示川西云杉(Picea balfouriana)天然种群表型变异程度和变异规律, 以四川甘孜藏族自治州天然分布的川西云杉为研究对象, 调查了12个种群360个单株的种实和针叶表型性状, 采用变异系数、巢式方差分析、相关分析和聚类分析等方法, 分析了种群间和种群内表型多样性。结果表明: 川西云杉表型性状在种群间和种群内存在极其丰富的多样性, 种群间表型分化系数均值为36.53%, 小于种群内变异(63.47%); 球果、针叶、种鳞和种翅的表型分化系数均值分别为47.15%、31.93%、21.89%和45.14%, 球果、针叶、种鳞和种翅4类表型性状的变异系数分别为12.56%、22.16%、12.61%和16.53%, 种鳞的变异系数和表型分化系数最小, 表明其性状最为稳定; 12个表型性状间多数呈显著或极显著正相关, 球果长、球果径、针叶长和种鳞长为川西云杉重要的表型性状。川西云杉表型变异在空间分布上呈现以经度(球果和针叶)和纬度(种鳞和种翅)并存的单向变异模式; 利用种群间欧氏距离进行聚类分析, 可以把川西云杉12个种群划分为3类。     

我国棱果花天然主要分布区叶片多样性分析

为了解棱果花(Barthea barthei)种质资源叶片表型的多样性，对棱果花6个种群的139株的叶片性状进行方差分析、相关性分析、主成分分析及聚类分析。结果表明，棱果花种群间和个体间的叶片表型性状存在显著差异，变异系数为0.14～0.84，平均为0.32，说明棱果花叶片性状变异较大。叶面积、叶周长与叶长间的相关系数为0.75～0.99。叶片性状可提取为5个主成分，累计贡献率达88%，其中叶片的面积、周长、宽度、长/宽和叶形是表型变异的主要因素。聚类分析将139株棱果花分为6组，第Ⅰ组包含34株材料，第Ⅱ组7株，第Ⅲ组1株，第Ⅳ组15株，第Ⅴ组37株和第Ⅵ组45株，说明来自不同种群的棱果花植株分散在不同的组中，棱果花叶片表型与来源无显著关系。因此，棱果花叶片表型多样性丰富，其中种群间和单株间具有丰富的多样性，可为棱果花遗传改良和新品种选育提供基础。     

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。     

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。     

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...     

同期生长在种源地与异地同质园刨花楠叶性状分析

为辨别环境变化与遗传因素对植物叶片主要功能性状的影响,以同期生长在4种源地母树林下及异地同质园的1.5年生刨花楠苗木为研究对象,对其叶片表型及养分性状进行对比分析。结果显示：(1)刨花楠叶面积、叶厚、叶干物质含量等叶片表型性状受遗传与环境因素共同影响;叶片碳(C)含量受遗传因素调控,环境对其影响较小;叶片氮、磷(N、P)含量主要受环境因素影响;(2)不同种源刨花楠比叶面积、叶厚、叶干物质含量、叶形指数等性状变异系数较大(8.85%—37.03%),其中江西遂川种源变异系数相对较大,而湖南茶陵种源则相对较小,各种源都倾向于通过调节比叶面积、叶厚、叶片氮磷含量等性状以适应生境变化;(3)种源地与同质园刨花楠的比叶面积虽均与叶厚呈显著负相关,但同质园刨花楠比叶面积与叶形指数呈显著正相关,与叶片氮含量无明显相关,而种源地刨花楠比叶面积则与叶形指数无明显相关,与叶片氮含量则呈显著负相关;(4)不同种源苗木叶性状指标在种源地与同质园间存在不同的协调与权衡,体现了植物在不同生境下的适应策略。其中湖南茶陵种源在两种生境下都具有更保守的资源获取策略,而江西安福种源对环境变化则更为敏感,资源获取策略更为灵...     

不同种源樟树叶片形态特征及生长差异分析

为了解不同种源樟树叶片形态特征和生长差异,该文以30个种源樟树为研究对象,对其叶长、叶宽、叶柄长、周长、叶面积、长宽比、形态因子、株高、地径等指标进行测定和差异性分析.结果表明:(1)30个种源间叶片性状的变异系数为3.88％～16.14％,显示不同种源樟树叶片形态特征存在显著差异;叶长、叶宽、叶柄长、周长、面积、叶厚...     

Relationships between vessel element anatomy and physiological as well as morphological traits of leaves in <Emphasis Type="Italic">Fagus crenata</Emphasis> seedlings originating from different provenances

We attempted to observe differences in vessel element anatomy, and physiological and morphological traits of leaves in Fagus crenata seedlings originated from seven different provenances grown under the uniform environmental conditions. We also investigated the relationships between the anatomical characteristics of the vessel elements and physiological plus morphological traits of leaves in Fagus crenata seedlings. To carry out the experiments, Fagus crenata samples were prepared from Chichibu Research Forest of Tokyo University. For anatomical studies of the vessel elements, vessel number per mm², average vessel area, and the percentage of vessel area from the pith to the bark side were measured. We also measured transpiration rate, stomatal conductance, leaf area, leaf thickness, leaf dry mass per unit leaf area and leaf density for foliar studies. The anatomical characteristics of the vessel elements as well as the physiological and morphological traits of leaves were noticeably different among provenances. In addition, we found significant correlations between the foliar characteristics not only with vessel number per mm², but also with vessel area percentage and sum of the (vessel area)², theoretical hydraulic conductivity, from the pith to the bark side. Therefore, we concluded that variations in physiological and morphological traits of leaves in response to provenance variation were in correspondence with vessel number per mm² as a parameter that determines the total vessel area and consequent water hydraulic conductance in Fagus crenata as a diffuse porous hardwood.     

Anti-herbivore structures of Paulownia tomentosa: morphology, distribution, chemical constituents and changes during shoot and leaf development

Background and Aims: Recent studies have shown that small structures on plant surfacesserve ecological functions such as resistance against herbivores.The morphology, distribution, chemical composition and changesduring shoot and leaf development of such small structures wereexamined on Paulownia tomentosa. Methods: The morphology and distribution of the structures were studiedunder light microscopy, and their chemical composition was analysedusing thin-layer chromatography and high-performance liquidchromatography. To further investigate the function of thesestructures, several simple field experiments and observationswere also conducted. Key Results: Three types of small structures on P. tomentosa were investigated:bowl-shaped organs, glandular hairs and dendritic trichomes.The bowl-shaped organs were densely aggregated on the leavesnear flower buds and were determined to be extrafloral nectarines(EFNs) that secrete sugar and attract ants. Nectar productionof these organs was increased by artificial damage to the leaves,suggesting an anti-herbivore function through symbiosis withants. Glandular hairs were found on the surfaces of young and/orreproductive organs. Glandular hairs on leaves, stems and flowerssecreted mucilage containing glycerides and trapped small insects.Secretions from glandular hairs on flowers and immature fruitscontained flavonoids, which may provide protection against someherbivores. Yellow dendritic trichomes on the adaxial side ofleaves also contained flavonoids identical to those secretedby the glandular hairs on fruits and flowers. Three specialtypes of leaves, which differed from the standard leaves inshape, size and identity of small structures, developed nearyoung shoot tips or young flower buds. The density of smallstructures on these leaf types was higher than on standard leaves,suggesting that these leaf types may be specialized to protectyoung leaves or reproductive organs. Changes in the small structuresduring leaf development suggested that leaves of P. tomentosaare primarily protected by glandular hairs and dendritic trichomesat young stages and by the EFNs at mature stages. Conclusions: The results indicate that P. tomentosa protects young and/orreproductive organs from herbivores through the distributionand allocation of small structures, the nature of which dependson the developmental stage of leaves and shoots.     

都市园林植物云南樱花的表型多样性研究

云南樱花(Prunus yunnannensis)为蔷薇科(Rosaceae)多年生落叶乔木,是中国西南地区特有的重要园林观赏植物,其在昆明园林绿化中具有较高的应用价值。以昆明地区的云南樱花为研究对象,研究了6个栽培居群120个单株的16个表型性状的多样性,分析了16个表型性状的相关性和广义遗传力,并对6个栽培居群进行了聚类分析,旨在探明其在资源应用过程中的表型变异程度及变异规律,为今后优良性状选育与种质推广提供科学依据。结果表明:云南樱花在居群间及居群内均存在丰富的表型多样性,除雌蕊长以外,其它15个表型性状在各居群之间均存在显著性差异,其中各性状的平均变异幅度为7.73%~94.04%,在居群内的变异幅度为20.74%~28.22%,各性状居群内的变异明显小于居群间,16个表型性状的广义遗传力介于0.54~0.97之间,其中叶长的广义遗传力最大,而雌蕊长的广义遗传力最小。对云南樱花16个形态指标的相关性分析表明,大部分形态指标之间均存在显著的相关性。利用居群间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,云南樱花6个栽培居群可以聚为2类。