柚木种源/家系种子表型变异及其与环境因子的相关性

通过研究柚木(Tectona grandis L.F.)不同种源、家系种子的表型性状,揭示柚木种子遗传变异规律及其对环境因子变化的响应机制,促进柚木种质资源保护和遗传改良。以广东、广西、海南和云南4个省(区)13个种源81个柚木家系种子为材料,测定种子长度、宽度、长宽比、长宽积和百粒重5个性状。结果显示:(1)柚木种子的5个表型性状在种源及家系间均存在极显著差异(P<0.01),不同家系各性状变异系数为10.27%~23.88%,不同种源各性状变异系数为4.21%~20.32%。(2)各表型性状间呈极显著相关关系,不同环境因子对种子性状的影响程度不同,经纬度、海拔、年降水量是影响柚木种子性状的主要因子,其次是年均温,年均相对湿度的影响相对较小。不同的种子性状对环境因子变化的响应也不相同,种长、种宽和长宽积对年降水量的响应最为敏感,而长宽比和百粒重则对纬度的响应最为敏感。(3)聚类分析将13个种源分为3类。柚木种子在种源和家系间均存在丰富的表型变异,种子性状受母本遗传和地理气候因子等多因素影响。研究结果为柚木多样性种质资源保护和利用提供理论基础和科学依据。

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。

杉木单交F_(1)代的表型变异及杂种优势分析

为定向创制杉木变异、开展家系内优良单株选择,以杉木优良杂交组合6421×27及其6年生单交F_(1)代群体为研究对象,对表征其形态、生长及材性的12个表型性状进行变异分析,探讨杉木优良种质形态、生长与材性性状的表型变异规律,以及性状之间的相关关系。结果表明:杉木F_(1)代群体的12个表型性状的变异系数范围为8.21%~37.97%,5个性状的变异系数达15%以上。在66对性状的相关关系中,中等强度的正相关关系占36.36%;木材基本密度的变异系数为8.21%,与其余11个性状均无显著相关性;131株F_(1)子代表现出正负两个方向的中亲优势,8个性状存在显性遗传效应,中优势率范围为-31.18%~90.44%,其中一级侧枝数存在明显的超亲优势;聚类分析把131株F_(1)子代分为3个大类群、6个亚群,各类群特征明显。杉木杂交子代在生长和分枝性状上具有较大的变异,浓密宽冠型杉木在幼龄期有明显的生长优势,杉木一级侧枝数存在明显的杂种优势,形态性状具有显性遗传效应。

囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的研究进展

囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)是由囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)基因突变引起的一种单基因常染色体隐性遗传病,可引起多个器官系统受累。尽管囊性纤维化临床表型与基因突变种类相关,但即使具有相同突变的个体,也可有不同的疾病表现,而有研究表明修饰基因在这其中起到了关键作用,特别是在囊性纤维化肺部疾病方面。本文就囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的相关研究进行综述,并主要介绍肺部表型变异相关的修饰基因。

澜沧县不同海拔梯度云南栘[木衣]花、果物候观测及表型变异分析

为探讨云南省澜沧县糯扎渡镇海拔高度对云南栘[木衣]物候期的影响及其花、果表型变异水平,以糯扎渡镇10个海拔(1 500~2 000 m)的100个云南栘[木衣]个体为研究对象,观测其开花和结实的物候,对花、果共11个表型性状进行变异分析。结果表明,1)云南栘[木衣]花期长30~34 d;果期长188~198 d。不同海拔梯度之间始花期最大相差为4 d,落花期最大相差为6 d,始果期最大相差11 d,落果期最大相差9 d。随着海拔上升,云南栘[木衣]花、果物候期均逐渐推迟。2)花表型性状存在一定变异,果实表型性状相对稳定。花的各表型性状在不同海拔的变异系数在13.54%~24.15%,平均变异系数为17.79%。果实性状中,果实纵径(FLD)、果实横径(FTD)和单果重(FD)的变异系数分别为7.93%、5.97%和6.15%,平均变异系数为7.21%,变异系数相对较低。在1 801~1 850 m时,云南栘[木衣]种群花、果表型性状平均变异系数均最大。随着海拔上升,OW(子房宽)、CL(子房长)、CW(花萼宽)、PL(花瓣长)和PW(花瓣宽)呈现出逐渐减小的趋势。3)相关性分析表明,除子房宽(OW)与海拔呈显著负相关,其余性状与海拔均无显著相关。除花药长(AL)、子房宽(OW)、花萼长(CL)、花瓣长(PL)及果实纵径(FLD)与其他性状间没有显著相关关外,其他性状间均存在显著或极显著相关。4)聚类分析表明,10个海拔种群可以聚为明显的3支,分别为低海拔区、中海拔区以及高海拔区。研究结果可以为云南栘[木衣]良种选育提供理论依据。

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。

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。

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。

^(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。

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。

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 。

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。