小叶杨与欧洲黑杨杂交子代苗期叶形变异分析

[目的]对以小叶杨(Populus simonii Carr.)无性系‘1-XY’为母本、欧洲黑杨(P.nigra L.)无性系‘N139’为父本杂交F1代及其亲本无性系进行叶片形态性状变异分析和主成分分析,探讨LeafAnalyser和MorphoJ软件在杨树叶片形态性状研究中的应用。[方法]1年生苗木叶片采集后扫描成像,使用Digimizer软件对4个叶片形态性状(叶片面积、叶片周长、叶长和叶宽)进行测量,计算性状统计参数;使用LeafAnalyser软件通过200个标志点分析生成叶片形态轮廓点位标记,构建叶片形态轮廓模型,对叶片形态特征识别并进行主成分分析(PCA);使用MorphoJ软件通过普氏叠印法(GPA)构建叶片形态轮廓模型,并进行主成分分析,生成可视化叶形变化图像。[结果]杂交子代4个叶片形态性状变异系数均大于10%,其中叶面积变异系数最大(31.74%),且性状频率分布相对偏向于父本。基于LeafAnalyser软件叶形变异主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)共占总变量的91.79%,PC1的叶形轮廓显示,叶面积是对叶形变异PC1影响最大的因子。MophoJ软件叶形变异主成分分析结果显示,PC1、PC2、PC3和PC4共占总变量的85%,标志点数据生成了4个主成分分析叶形轮廓图,直观地显示了叶形特征变化趋势。[结论]基于LeafAnalyser和MorphoJ软件的测量对叶片形态性状精确量化,通过标志法和轮廓法,以可视化图的形式直观地阐明叶片形态变异,为叶片形态性状变异研究提供了方便准确的应用方法。