新疆单叶蔷薇居群表型变异及多样性研究

【目的】单叶蔷薇为蔷薇属唯一的单叶物种,是月季育种中的重要材料,在我国主要分布于新疆北部地区,但由于人为的破坏和环境的改变导致其面临濒危灭绝的风险。本研究通过分析单叶蔷薇表型多样性,探究其表型变异规律,旨在为更好地保护和利用单叶蔷薇种质资源提供理论指导。【方法】本研究以9个单叶蔷薇天然居群中270个单株为研究材料,对其19个表型性状数据进行收集,利用巢式方差分析、皮尔逊相关性分析、主成分分析和聚类分析方法,探究其表型变异规律与多样性水平。【结果】(1)9个单叶蔷薇天然居群表型多样性水平较高,19个表型性状的变异系数和香农多样性指数均值分别为15.90%和2.031;9个居群的表型变异系数在10.32%(P4)~13.19%(P8),表现出中等程度的变异,香农多样性指数在1.274(P5)~1.825(P8)之间,其中P8居群呈现出较高的多样性水平。(2)19个表型性状在居群间和居群内均存在极显著性差异(P<0.01),居群间的平均表型分化系数为41.23%,表型变异主要来源于居群内。(3)皮尔逊相关性分析发现,单叶蔷薇花径与叶面积、花瓣面积与花斑百分比等部分性状间存在显著相关性。(4)主成分分析共提炼出5个主成分,累计贡献率为80.463%,贡献率最大的2个主成分主要解释花与叶的性状。(5)聚类分析可将单叶蔷薇9个居群分为2类,第1类为大花类,包括P6、P7、P8;第2类为小花类,包括P1、P2、P3、P4、P5、P9。【结论】新疆单叶蔷薇具有较高的表型多样性和变异水平,且变异的来源主要集中在居群内。

基于叶片和果实性状的糠椴天然居群表型变异及多样性分析

探究糠椴(Tilia mandshurica)天然居群的表型变异及多样性,为糠椴种质资源的选择、保护和利用提供参考。对糠椴8个天然居群叶片和果实的11个表型性状进行测定,比较各居群表型性状的差异、多样性水平和变异程度,并据此进行主成分分析和聚类分析。糠椴叶片和果实性状在居群间和居群内的差异均达到极显著水平,各性状居群间的方差分量百分比均大于居群内,表型分化系数介于0.83~0.95,居群间是糠椴表型性状差异的主要来源。糠椴各性状的变异系数介于20.0%~39.9%,变异程度较大;Shannon-Wiener指数介于1.262~1.443,具有丰富的表型多样性。糠椴11个表型性状可以分为4个主成分,累计方差贡献率高达到88.46%。根据主成分综合模型,8个居群的综合排序由高到低依次为:珲春、龙潭、辉南、蛟河、东丰、敦化、桦甸、萝北。根据叶片和果实性状,糠椴8个居群分为三类,其中东丰和萝北为叶片较大的类群,敦化、珲春、桦甸和蛟河为果柄和苞叶较大的类群,龙潭和辉南为果实较大的类群。糠椴天然居群表型性状具有较大的变异和丰富的多样性,居群间变异是表型性状变异的主要来源,通过选择可获得较大的增益。

‘中山含笑’与台湾含笑母树及其无明显表型变异子代的抗寒性分析

通过比较自然越冬下‘中山含笑’(Michelia‘Zhongshanhanxiao’)与台湾含笑〔Michelia compressa(Maxim.)Sarg.〕母树及其无明显表型变异子代的冻害表现、生理指标变化和叶片解剖结构特征,对3种供试植物的抗寒性进行了综合评价。结果显示:自然越冬期间(2021年12月1日至2022年2月25日)3种供试植物均出现了一定程度的冻害,其中,台湾含笑无明显表型变异子代受冻程度最重,台湾含笑母树次之,‘中山含笑’受冻程度最轻。自然越冬期间,随着时间的推移3种供试植物叶片的可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量总体呈先升高后降低的变化趋势,其中,‘中山含笑’叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶活性的峰值均最高,台湾含笑无明显表型变异子代叶片丙二醛含量的峰值最高。3种供试植物间的9个叶片解剖结构指标均存在显著差异,其中,‘中山含笑’叶片的细胞结构紧密度和栅栏组织厚度均显著大于台湾含笑母树及其无明显表型变异子代;9个叶片解剖结构指标通过聚类分析可分为3类;通过相关性分析和相关指数计算选出细胞结构紧密度、栅栏组织厚度和叶片厚度作为3个典型指标。隶属函数分析结果显示:在基于5个生理指标和3个叶片典型解剖结构指标的综合评价中,‘中山含笑’的平均隶属函数值均最大,台湾含笑无明显表型变异子代均最小。综合分析认为,‘中山含笑’的抗寒性最强,台湾含笑母树次之,台湾含笑无明显表型变异子代最弱。

四川省甘孜州野生白三叶居群分布特征与表型变异分析

2019~2020年实地调研四川省甘孜州野生白三叶资源的分布状况,按居群采样策略广泛收集种质,并研究其表型变异,以发掘野生白三叶的优质种质资源。结果表明:四川省甘孜州野生白三叶在海拔740~4254 m区域均有分布,分布地海拔高度上移;居群主要分布于高山山地、河滩草地、灌丛草地,除形成单一优势种群外,群落伴生植物还包括禾本科植物、菊科蒿属植物及其他杂类植物,以白三叶+禾本科植物群落居多;7个居群100份白三叶材料表型性状变异系数表现为叶面积(30.47%)>株高(25.40%)>叶长(18.31%)>叶宽(17.10%)。ANOSIM分析及Mantel检验表明,供试白三叶表型变异主要来源于居群间,株高、叶长、叶宽与海拔高度极显著相关(P<0.01)。聚类分析表明,甘孜州野生白三叶7个居群可分为4类。

山西灵空山辽东栎种群叶性状表型变异研究

为了研究辽东栎天然种群在山西灵空山自然保护区内的表型变异特征和影响因素,在该地区内共抽取了5个辽东栎天然种群,分别测了叶片及顶芽共24项形态特征.方差分析结果表明,各表型性状在种群内均达到极显著水平(α=0.01),种群间共有5个性状指标在α=0.05水平上差异显著,这些差异一方面来自于遗传因素,另一方面可能来自于环境因素.经研究得出,辽东栎表型性状受坡向、坡度、种群内树木平均胸径、种群密度等间接生态因子的影响.种群内变异是辽东栎表型变异的主要部分,表型分化系数(Vst)为13.31%,分化程度低,但部分性状也有了较大的分化,如最底部锯齿宽(25.99%)、中间顶芽宽(25.23%)等.在种群内最底部锯齿、叶尖、叶柄、叶面积等形态指标变动程度较大,稳定性较差,主要是个体发育差异引起的,而在种群间仅有中间顶芽形态指标和最底部叶齿形态指标稳定性较差,说明受环境的影响较大.

我国格木的地理分布与种实表型变异

在调查格木(Erythrophleum fordii)主要天然分布区及资源现状的基础上,研究了荚果和种子的11个表型性状在8个格木天然群体内和群体间的变异规律,探讨了种实表型变异与地理、环境因子的相关性。结果显示:格木天然林主要分布在广西、广东和福建3省区北回归线附近低海拔地区,大部分呈散生状态或小群体;格木荚果和种子的长度、宽度、形态指数以及每个荚果内种子数、种子厚度和千粒重在群体间和群体内单株间均存在显著差异;荚果性状在群体间和群体内的变异均大于种子性状;每个荚果内种子数与荚果的长度、形态指数以及种子的长度、大小呈显著正相关,种子长度和宽度与荚果大小、种子千粒重与荚果宽度均呈显著正相关;荚果形态指数与经度呈显著负相关,种子千粒重与纬度、种子宽度与海拔和年降雨量、种子形态指数与年均气温、种子大小与年降雨量均呈显著正相关。通过聚类分析可将8个格木群体分为3类:GX03单独为1类,GX01与GX02聚为1类,其余5个群体聚为1类。研究结果为进一步开展格木保护生物学和遗传育种研究奠定了基础。

桤木自然分布区内表型变异的研究

调查研究了我国桤木自然分布区四川盆地及其周边地区 2 1个不同产地桤木天然林或人工林的生长、果实形态、树皮形态、干形、材色和木材密度等表型特征 ,发现桤木种内存在着极其丰富的产地变异和 (或 )个体变异 ;其中木材密度和果实形态特征 ,产地内株间差异明显大于产地间差异。根据桤木果柄长度 ,果实大小、形状 ,木材密度 ,材色等 8个性状的产地变异 ,采用欧氏距离类平均法进行聚类分析 ,将桤木自然分布区初步划分为川西南区、川中 -西北区、川北区和鄂西 -渝东区 4个产区 ,其中 ,川西南产区自然条件优越 。

云杉天然群体的表型变异

研究了云杉自然分布区内 2 0个天然群体的针叶长度、宽度 ,球果长度、宽度、烘干质量、出籽率 ,种子的长度、宽度及每粒质量共 9个表型性状的变异规律和模式。结果表明 :云杉种内表型变异丰富 ,群体间表型性状存在显著差异 ;球果的长度和宽度均与烘干质量呈显著正相关 ,相关系数分别为 0 .7335和 0 .75 6 0 ;种子长度与宽度呈显著的正相关 (r =0 .7739) ,种子长度与每粒质量呈正相关 (r =0 .5 884 ) ;针叶、球果性状随海拔、纬度、经度的变化而发生变异 ,种子性状变异以海拔变异为主。同时对表型性状进行了聚类分析。

四倍体刺槐花器原基分化及其成熟表型变异

对四倍体刺槐和二倍体刺槐花器原基分化过程及花器成熟表型进行常规和电镜扫描观察,比较分析2类刺槐在成熟花器表型方面的差异。四倍体刺槐的苞片、萼裂、花瓣、子房的数目及对称性与二倍体刺槐完全相同,均为↑K(5)C5A(9)+1,G(1∶1∶∞),但四倍体刺槐的相应器官明显比二倍体大。四倍体刺槐花器原基分化的顺序为花萼→花冠→雄蕊→雌蕊,与蝶形花科植物的正常分化模式相比无明显不同。四倍体刺槐各花器的细胞均较大,苞片、花萼及花瓣的表皮毛较长、粗而硬(花萼远轴面除外),表皮细胞表面比较光滑,花器边缘的结构比较圆润;花药形态结构更为丰满,药室空间较大,柱头面积增大且分泌的粘液较多,花丝和花柱以及它们的表皮细胞均较长。四倍体刺槐自身花粉粒的形状结构之间表现出丰富的变异:体积与形状多样,萌发孔沟的数量及位置不固定,外壁表面的纹饰特征彼此不同等等;四倍体刺槐花粉粒体积明显较大,形态、萌发孔沟状态及外壁饰纹也明显不同于二倍体刺槐。在综合分析上述变异的基础上,讨论这些变异的遗传育种学意义。

自然干旱梯度下的酸枣表型变异

表型变异是植物应对环境变化的一种策略。酸枣植物从中国东部沿海到内陆腹地均有分布,其表型性状的变异可能解释其对自然干旱梯度的适应机制。为验证这一假说,以烟台、石家庄、银川、吐鲁番4个自然干旱梯度生境中生长的酸枣三年生植株的12个表型性状为调查研究对象,采用变异系数和巢式方差分析对酸枣的表型变异进行分析。结果表明:(1)从烟台到银川,叶面积、叶长、叶周长和叶柄长总体呈减小的趋势,而比叶面积呈增大的趋势;(2)随着干旱程度的增强,二次枝的长度、二次枝的基部粗、二次枝的枣吊数、茎比密度和茎水分含量均呈减小趋势,并且种子重和种子短轴长也均呈减小的趋势;(3)对沿干旱梯度分布的4个酸枣种群而言,叶性状的平均变异系数(33.70%)>枝性状的平均变异系数(32.41%)>种子性状的平均变异系数(9.07%),并且酸枣性状间存在很强的协变。结果表明酸枣的地上部分形态性状沿干旱梯度表现出很强的变异,推测在未来的气候变化下,酸枣将通过这种表型变异的有效组合来适应环境变化。

棉花组织培养中的表型变异

在棉花组织培养中存在着广泛的表型变异，主要表现在胚状体的变异和再生植株的变异两方面。胚状体的变异表现为畸形胚，分为结构性畸形胚和生理性畸形胚两类。再生植株中以育性变异最为突出，其他在株高、株形、衣分、绒长等方面的变异也较广泛。

凤丹栽培群体的表型变异研究

从我国6个凤丹(Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang)中心产区,选取15个群体共398个单株,对20个表型性状进行调查和分析。结果显示,枝条数、地径、株高、茎长、冠幅长、冠幅宽、成花枝、芽位数、叶长和叶宽等10个表型性状受植株株龄的影响显著,随着株龄增加,除叶长和叶宽的平均值呈递减趋势外,其他8个性状的平均值都呈现递增趋势。凤丹群体间的表型分化系数为0~50.14%,平均值为27.62%,变化幅度最大的是二年生枝长,最小的为心皮数和二年生枝径。对当年生枝长、芽位高、当年生枝径、顶生小叶长、二年生枝径、顶生小叶宽、复叶数、心皮数、二年生枝长和叶柄长等不受株龄影响的10个表型性状进行主成分分析,结果显示前6个性状是影响表型差异的主要性状。各表型性状间存在一定的相关性,聚类分析结果将受株龄影响的10个性状划分为4组。研究结果表明凤丹表型性状在群体间和群体内的变异非常丰富,可为遗传改良和品种选育储备丰富的植物材料。

^(60)Co-γ辐射扁穗牛鞭草剂量筛选及表型变异研究

以牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa‘Ya'an')和草坪型‘H055'扁穗牛鞭草(H.compressa‘H055')为材料,用^()60Co-γ射线分别照射种茎,研究其形态变异及变异的适宜射线剂量.旨在为扁穗牛鞭草辐射诱变育种提供基本信息。结果表明:诱变材料的存活率随辐照剂量增加而降低,‘雅安'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为80~1 00 Gy,‘H055'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为70~90 Gy;辐射当代材料在植株形态性状上发生了较明最变异,其变异频率分别为47.5%和37.5%。并获得75%叶片变小、株高变矮、茎变细的草坪型‘H055'扁穗牛鞭草优异种质和10%植株变高的牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草突变体,表明辐射育种方法更适合于草坪型扁穗牛鞭草的选育。

广西西南桦天然居群的表型变异

以广西壮族自治区的西南桦天然分布区为研究对象 ,调查了 11个居群 190个单株的 12个表型性状指标 ,运用变异系数和巢式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 ,西南桦天然居群内的变异远大于居群间的变异 ,居群分化较小 ;侧脉数、叶片基部至最宽处距离与经度、纬度显著相关 ,叶片长与经度相关显著 ,种翅宽与海拔显著相关 ,存在较明显的地理变异趋势。而表型性状的Mahalanobis距离与地理距离间相关不显著。研究结果为西南桦的遗传改良工作奠定了基础 。

中国板栗北方种群表型变异频率研究

研究了中国板栗北方产区5个地理种群种子及叶片特征的表型分化、表型性状值（数量性状）的频率分布及表型频率多样性。结果表明，板栗种群间的方差分量占总变异的10．97％，种群内的占41．57％，7个性状种群间的表型分化系数变幅在11．85％～28．34％。板栗7个性状种群间的表型分化系数平均为24．26％，表明种群内变异是板栗表型变异的主要来源，种群内品种间的多样性大于种群间的多样性。板栗7个性状频率分布基本符合正态分布，但偏度和削度各自不同，众数的位置及所在组的频率也存在一定差异。表型多样度、Shannon信息指数均可用于表型多样性的评价。

板栗和锥栗天然同域居群的叶表型变异研究

对分布于湖北省秭归县境内的一个由169株板栗(Castanea m ollissima)和281株锥栗(C.henryi)组成的天然同域居群的20个叶表型性状的变异进行了研究。根据叶片背面和叶柄的被毛情况及叶缘形状3个定性性状,在总共450个个体中,共得到18个(4%)中间过渡类型个体。利用17个数量性状进行逐步判别分析(SDA)表明:根据定性性状得到的中间型个体中分别有7个和11个被归入板栗和锥栗;板栗和锥栗在叶形上的差异较大,有8个数量性状被选入判别方程,判别方程对板栗和锥栗的判别准确率都达93%以上,判别结果较为理想;综合20个表型性状进行主成分分析(PCA),构建了3个主成分,主成分1和2的贡献率分别为53.5%和18.7%,累计贡献率达72.2%。前2个主成分的散布图中,有6个(1/3)中间型个体位于板栗和锥栗的重叠分布区域,可能是二者之间存在杂交的表型证据。

野生多花黄精种群表型变异研究

为了解不同种群野生多花黄精的表型变异规律,运用方差分析、变异系数分析、多重比较分析、相关分析、聚类分析等多种数理统计分析方法,对其全分布区选取的9个种群和12个表型指标进行了研究。结果表明:野生多花黄精的12个表型性状除果实横纵比外,在种群间和种群内均存在显著或极显著的差异;种群内的变异(36.24%)大于种群间的变异(15.37%),表型性状的平均分化系数为28.84%,种群内变异是野生多花黄精变异的主要来源;各表型性状的平均变异系数为12.16%,变异幅度范围为4.76%~23.63%,叶片数、全株叶面积、地径、株高、种子千粒重的变异系数分别为18.00%、23.63%、16.88%、16.14%、14.75%,表明种子的稳定性高于叶和茎。经度多数表型性状间呈显著或极显著负相关关系,随着经度的增加,叶片数、地径、株高、果实纵径和种子千粒重均呈现减小趋势;采用欧氏距离对9个野生种群进行聚类分析,可以将种群划分为3类,但表型性状的聚类并不随地理距离上的相聚而聚为一类。

不同生境小花山桃草自然种群表型变异与协变

小花山桃草自然种群的表型特征是其对自然生境适应的结果,不同生境种群间表型特征的比较可为揭示其表型变异产生的原因及变异规律提供重要线索。本研究以分布于不同生境的5个小花山桃草自然种群为研究对象,研究了16个表型性状的变化特点。研究结果表明,小花山桃草表型多样性较为丰富,表型性状的平均变异系数为36.30%。表型分化系数在26.85%～96.98%之间,平均为73.03%,表明种群间变异是小花山桃草表型变异的主要来源。不同性状对环境变化的反应不同,其中株高、茎粗、单株果数和比叶面积在种群内的差异不显著,而在种群间的差异达到极显著水平,表型分化系数达82%以上;节间距、叶宽、主根长、分枝数、果长和果宽在种群间和种群内的差异均达极显著水平;单果种子数和单果重在种群内和种群间的差异均不显著。株高、茎粗、叶长、叶宽、茎重、叶重、主根重和单株果数表现出一致的协变格局,生理功能性状之间的这种整合特性有助于小花山桃草适应多样的生境。聚类分析显示,5个种群可按生境条件的好坏分为两大类,进一步表明小花山桃草的表型特征受种群间环境条件（水、肥）强烈影响。绝大多数表型性状与生境因子存在显著或极显著的相关关系,但果实性状（包括果宽、单果重和单果种子数）与生境因子相关性低,进一步表明繁殖性状不易受环境条件影响。

梨(Pyrus communis L.)多倍体新种质表型变异多样性研究

【目的】为选育梨(Pyrus communis L.)突破性品种提供新种质。【方法】以二倍体梨品种‘丰产’及其衍生的系列多倍体无性系为研究试材,对其在试管内及移出试管外在田间生长的自根苗植株的表型变异进行了观测。【结果】多倍体植株比二倍体茎粗、节间短;四倍体的叶色比二倍体深,厚度比二倍体大;多倍体和二倍体的叶形指数差异显著,叶缘差异明显。不同倍性无性系的叶缘变异表现多样性,有全缘变异,也有锐锯齿变异。试管繁殖条件下,混倍体叶片形状不一,有大量畸形叶片产生,而二倍体、三倍体和四倍体很少观察到畸形叶片产生。移栽入田间生长后,相对于二倍体,多倍体植株的株高显著变矮、节间长显著变短、地面以上30 cm处的树干直径显著变小。混倍体对自然环境条件适应性差,没有获得在试管外正常生长的植株。【结论】相同环境条件下,梨体细胞染色体加倍衍生的多倍体植株,比二倍体对照生长慢,且株高明显矮于二倍体。

东兴金花茶表型变异研究

对东兴金花茶(Camellia tunghinensis Chang)5个自然居群的表型变异特征进行研究。结果表明:东兴金花茶多数表型指标居群间变异大于居群内变异;20项表型指标中,果柄粗(FHT)、果实横径(FD)、果实纵径(FT)和果实重量(FM)等13项指标在居群间的差异达到了极显著水平(P<0.01),其中,种子重量百分比(SMPF/FM)的变异程度最大,而种宽(SB)的变异程度最小;表型总体在居群间的差异未达到显著水平;按变异系数均值大小,5个居群的排列顺序为SFSH1(0.272)>MJG(0.217)>SFSH(0.207)>SHL(0.190)>DGL(0.170);平均株高、植株基径与各表型性状间的相关性不显著;不同表型性状间存在一定的相关性。