基于ImageJ软件的香樟千粒重的测量及其应用

研究香樟种子千粒重的变异水平,不仅有助于香樟的遗传改良,而且有助于香樟产业的发展。现有基于人工计数的香樟种子千粒重测量方法费时费力,而且容易出现误差,尤其不适合大样本的处理。该研究利用扫描仪获取标准图形,通过ImageJ软件自动计数,称重后得到千粒重,并与人工计数法进行了比较;利用该方法对江西境内具有地理代表性和古樟分布广泛的10个种源种子的千粒重进行了测定,分析了其种源及家系间的变异水平。结果表明:图像测定法能快速、准确对香樟种子进行计数,大大提高了千粒重测定的速度;江西局部种源香樟种子千粒重之间的变异主要来自于种源间,群体平均多样性指数为1.10,遗传多样性水平较低,且千粒重性状受地理气候因子影响较小。     

吉泰盆地古樟群体遗传多样性分析

通过对来自吉泰盆地9个县市的148株古樟种子性状和苗期性状进行观测,研究各性状间的遗传变异程度和相关性,并进行方差分析、主成分分析、相关性分析和聚类分析。结果表明:古樟群体间种子大小、千粒质量、苗高和地径均具有丰富的形态多样性,各性状的平均遗传多样性指数较高,为3.34;各表型性状的差异主要来自于种源间,表明种源是香樟各性状的决定因素;种子大小和千粒质量主要决定了幼苗的高度;第1主成分反映了4个数量性状的全部信息,贡献率达到76.88%,且种子大小在一定程度上决定了后期植株苗期的生长量;9个群体可分为5个类群,各类群间性状差异明显,吉安市群体明显好于其他群体,并且种子大小和千粒质量性状与群体在吉泰盆地中的地理位置具有显著相关性。     

湖北不同种源红椿天然居群的种实表型变异

为研究湖北不同种源红椿天然居群种实变异特征、变异规律与地理区域的关系,利用单因素方差、变异系数、Simpson多样性指数、Shannon-Wiener信息多样性指数及主成分分析、聚类分析等不同分析方法,对湖北不同种源红椿8个天然居群的12个种实表型性状进行研究。单因素方差分析结果表明,不同居群间种实表型性状均呈极显著差异,果纵径和果型指数差异最显著;不同居群间平均变异系数为14. 582%,居群内为8. 324%,居群间变异大于居群内;果纵径等多数性状表现出地理差异性。Shannon-Wiener信息多样性指数和Simpson多样性指数分析结果表明,湖北不同种源红椿种实表型多样性较高,地理变异趋势较为明显。主成分分析结果表明,果纵径、果大小指数、种大小指数、种纵径为变异主要性状,鄂东南种实表型性状与其他居群离散程度较高。聚类分析结果显示,鄂东南与鄂西南、鄂西北居群聚为2大类群,说明湖北不同种源红椿天然居群种实表型变异为显著地理隔离模式。因此,在种源苗期试验和造林试验工作中,应该注重优良种源和优良个体选择,为湖北红椿的种子资源保护、评价与利用提供科研基础。     

福建苦楝种子表型多样性研究

以福建32个种源地的苦楝种子为研究对象,测定、分析其表型多样性,结果表明:32个种源的种子表型性状中长、宽、平均单粒质量均存在极显著性差异,种子表型较为丰富;不同种源间种子表型性状变异系数均值的大小顺序是:种宽>种长>平均单粒质量,变异系数最大的是仙游种源,最小的为莆田种源;苦楝种子表型性状与11个气象因子的相关性均不显著;种子表型性状中种长和种宽累计贡献率达98.14%;32个种源可以聚为4类,第Ⅰ大类为仙游种源,其变异系数最大,第Ⅱ大类为德化、屏南、莆田、松溪种源,这些地区种子较小,但种子质量相对较大。     

红楠主要表型和苗期性状地理种源变异

为系统揭示红楠主要表型与苗期性状地理种源变异规律,对红楠天然分布区9个种源的果实、叶片和种子的8个主要表型性状,以及苗高、地径2个苗期性状进行分析.结果表明,红楠叶片、果实、种子表型性状在种源间的差异均达到了极显著水平.纬度、年均温、年均无霜期和海拔是影响红楠表型性状的主要因子,其中果实大小、种子质量与纬度呈显著正相关...     

侧柏的地理变异

从侧柏分布区的40个种源中,采集枝条、球果和种子,测定了十二个亲本特征的地理变异,12个特征种源间都有极显著差异。不同特征的变异模式不一样,球果长、管胞长度呈现从南到北变短及球果宽变小趋势;球果比重从东南到西北增大;西部地区的种子最大。采用主分量分析与聚类分析,将侧柏分布区按亲本群变异划分成五个地理群。     

中国刺槐种源间抗寒性地理变异研究

试验选取来自12个省份的17个刺槐种源为材料,测定各个种源在人工冷冻处理下的相对电导率、钾离子相对渗出率、失水率、水分饱和亏缺,并进行枝条的生长恢复试验;采用隶属函数值法对各项指标测定值用模糊数学隶属度公式进行定量转换,根据函数值的大小对17个种源的抗寒性进行综合评定;利用综合评定结果与种源地的地理因子(经、纬度)、气候因子(温度、降水)作相关分析。结果表明:所测定的各项指标与抗寒性综合评定结果具有显著的相关性,刺槐不同种源间抗寒性差异显著,各种源抗寒能力与所在地的年均温和度年均降水量均呈显著负相关,与纬度呈极显著正相关。初步判断,中国刺槐抗寒性地理变异符合纬向渐变模式,说明刺槐引种中国100多年来,在抗寒性上已经形成初步的地理变异。     

省沽油果实性状表型多样性分析

[目的]了解省沽油果实性状表型多样性变异规律。[方法]对河南桐柏县、湖北大悟县和安徽石台县省沽油各生长和结实性状进行调查分析,并对省沽油果柄长、果长、果宽、果厚和每果实种子数等指标的表型变异模式进行探讨。[结果]结实性状变异幅度较大的是每果序果实数和每果实种子数,其次是果厚,种子百粒重,果长和果宽相对较小。方差分析表明,省沽油果柄长、果长、果宽、果厚种源间差异均达到显著水平。方差分量分析表明,省沽油各性状种源间方差分量(0.14%~9.10%)均小于种源内个体间(4.92%~40.55%)。[结论]在对省沽油结实性状进行选择时种源内的单株选择具有较好的选择效果。     

油松不同种源种实性状的变异分析

为了揭示油松Pinus tabulaeformis天然群体中种实性状的变异规律,对陕西省天然群体中7个种源的141个油松家系（单株）的球果和种子表型性状采用方差分析、多重比较和相关分析等统计分析方法,讨论了油松种源间和种源内家系间的遗传变异与相关。结果表明,油松种实性状在种源间和种源内家系间存在极其丰富的遗传变异。油松球果长度、球果宽度、球果鲜质量、种子长度、种子宽度和种子厚度等6个性状在种源间和种源内差异均达极显著水平,其中,球果鲜质量的表型和遗传变异系数达到最大。油松球果3个性状间相关紧密（P〈0．05）,种子性状间两两相关显著（P〈0．01）,而球果性状与种子性状之间相关多数未达显著水平。海拔和年降水与球果宽度和种子宽度正相关显著;年均温与种实性状呈负相关,与种子的性状和千粒质量的负相关达到5％的显著水平;地理纬度、≥10℃积温和无霜期与种实性状的相关性弱,均未达到显著水平。表7参15     

不同产区野生花楸果实和种子的表型多样性

以东北地区6个野生花楸种源的新采收果实和种子为材料,研究了天然花楸果实和种子表型变异情况,结果表明:花楸果实和种子具有极丰富的表型变异,种源内的分化高于种源间;果长、果径、种长及种宽是果实和种子的关键表型性状;种子表型变异在空间分布上呈现以纬度为主的单向变异模式.     

苦楝种源果核及种子性状地理变异的研究

为了更准确地掌握苦楝的地理变异及其规律,对17 个省份的70 个苦楝种源的果核和种子的18 个性状进行 了观测和分析。结果表明:苦楝不同种源间在果核和种子表型性状上存在显著差异,大多数性状的重复力大于 85%,其中种子百粒重、果核宽的种源重复力较高,达到98%以上;其次是果核百粒重、种子大小性状;而棱粒比、果 核果形系数b 的重复力较小,分别为74.56%、49.14%。部分性状的种源变异存在明显的地理趋势:由东向西,果 核的宽度和质量、种子宽度、果核皮厚度、果核单果棱数均有增大的趋势;由南向北,果核长度、种子宽度、种子质 量、果核单果棱数和果核皮系数均有增大的趋势,种子趋于粗短的椭圆形;海拔由低到高,果核和种子宽度、果核质 量、果核皮厚度、果核单果棱数呈增大趋势,果核趋于圆形,种子趋于粗短的椭圆形。根据苦楝果实的18 个性状指 标的聚类分析,可将70 个种源划分为8 类,种源类群间性状差异也显著。      

不同种源紫穗槐种子性状差异的研究

对紫穗槐自然分布区内6个省共9个种源的种子性状变异进行系统研究,分别测定种子形态指标,包括种子纵径、横径、纵横径比;种子质量指标,即去除果皮前后种子的千粒质量和发芽率。结果表明:不同种源种子各项测定指标均呈极显著差异;各测定性状与地理因子间存在一定的相关性,但相关不显著;一些测定性状与气候因子间存在显著相关,如年降雨量与去除果皮前后种子的发芽率、无霜期与种子纵径均呈显著正相关,海拔高度与种子横径呈显著负相关。发芽试验显示,有8个种源的种子,去除果皮后,其发芽速度、发芽率明显高于同一种源含果皮的种子,发芽结束后硬粒含量也明显减少,说明果皮对种子的萌发有一定影响;不同种源的种子,含果皮时的发芽速度相差较大,西部地区种子的萌发速度较快,而东部地区种子的萌发速度则要稍微慢些。     

不同种源栓皮栎种子表型性状的变异分析

[目的]探讨不同种源栓皮栎种子各性状的变异.[方法]通过收集和测量来自栓皮栎自然分布区的北京、安徽、陕西、河北、山东、河南、云南、湖南等8个省15个地理种源的种子,运用SPSS 18.0软件对栓皮栎种宽、种长、种子长宽比、单果重等性状进行统计分析.[结果]不同种源栓皮栎的种长、种宽、种子长宽比、单果重等性状差异均达到极显著水平(P＜0.01);种宽和单果重与种子长宽比呈极显著负相关(P＜0.01),其中种宽与单果重间呈极显著正相关(P＜0.01);种长与单果重呈显著正相关(P＜0.05);而种子其他性状间均未达显著性相关水平(P≥0.05);单果重与经度呈显著正相关(P＜0.05),其他生态因子与种子性状相关性不显著(P≥0.05);聚类分析显示15个种源的栓皮栎可聚为3类.[结论]栓皮栎不同种源间种子性状存在丰富的变异,栓皮栎种子性状可能受到遗传信息,栽培方法及生态因子的共同影响.     

我国东北及华北地区小叶杨形态及生理性状遗传多样性研究

以东北和华北地区5个种源的小叶杨为材料,分别对17个表型及生理性状进行了比较分析。结果表明:小叶杨各性状在种源间和种源内均存在广泛的遗传变异;平均表型分化系数(VST)为47.11%,种源内变异大于种源间变异;小叶杨群体各性状变异呈梯度变化规律,高海拔的种源表现为苗高、叶大,而低海拔的种源表现则相反;利用种源间欧氏距离进行UPGMA聚类,结果显示,5个小叶杨种源可以划分为3类。研究结果将为天然小叶杨遗传资源的保存和利用提供理论依据。     

不同种源苦楝苗期生长性状变异研究

对10个种源苦楝苗期6个苗木生长性状进行了观测,分析不同种源性状间的遗传变异。结果表明:种源间在6个苗木生长性状上的变异系数为12.31%～68.11%,除通直度外,不同种源5个性状间的差异均达到了极显著水平,说明不同种源间的苗木生长性状的变异明显,苦楝种源选择具有较大的潜力,总体来看苦楝种源地理趋势不明显,表现出随机变异现象;不同种源苦楝种子及苗木生长性状间无显著相关性;除通直度外的其他5个生长性状的种源遗传力超过45%,说明苦楝种源苗木生长性状在一定程度上受遗传控制;种源株高和地径与采种点地理因子无显著相关性,地径与年降水量呈显著正相关关系,即随采种点降水的增多,地径有增大趋势;以株高为标准对苦楝种源进行筛选,初步选出梧州、南昌、兴宁、歙县4个优良种源。     

3个不同地理种源的伯乐树种子和苗期生长差异比较

对来自贵州、湖北3个地理种源的伯乐树（Bretschneidera sinensis）在贵州都匀进行了苗期试验。结果表明,伯乐树从子叶出土到当年幼苗停止生长可分为＂出苗期＂、＂生长初期＂、＂速生期＂和＂生长后期＂4个阶段,径生长比高生长提早约10 d进入速生期而晚10 d停止生长;3个地理种源种子性状差异主要体现在千粒重和种子大小上,贵州2个种源明显大于湖北五峰种源;贵州2个种源苗高和地径各阶段生长期基本一致,湖北五峰种源比贵州2个种源高生长晚进入速生期,且提早停止生长;种源间与种源内均存在较大的变异;种源间苗高差异达到显著或极显著水平,地径差异不显著,苗期表现较好的是贵州三都种源。     

不同种源栓皮栎种子综合性状变异分析

收集了栓皮栎主要分布区5个种源的种子,分别测定了种子形态和营养成分含量指标,并分析了这些指标与产地环境因素的相关性。结果表明:栓皮栎种子长、种子宽、长宽比、百粒种子质量、淀粉质量分数、蛋白质质量分数、粗脂肪质量分数和可溶性糖质量分数,在种源间均存在显著差异;种子各形态性状中变异系数在9%～12%,营养成分含量的变异系数在4%～24%,且都是种源间变异程度大于种源内部;种子百粒种子质量与产地纬度呈显著正相关,种子长宽比与海拔呈显著正相关;种子蛋白质质量分数与年平均气温呈极显著负相关,与年平均日照呈显著正相关,种子可溶性糖质量分数与年平均降水量呈显著负相关;其他性状与环境因素相关性均不显著。     

基于荧光SSR标记的白杨派种质资源遗传多样性研究

目的进行白杨派种质资源的遗传多样性研究,为毛白杨种质资源保存、评价与利用提供参考。方法对所收集的白杨派无性系采用毛细管电泳法进行荧光SSR-PCR产物检测,利用所得结果评价种源及无性系间的遗传变异和遗传多样性水平。结果16对SSR引物对272个无性系进行检测,共检测到106个等位基因,每位点的等位基因数为4~11个,平均等位基因数为6.625个;平均观测杂合度(Ho)值为0.561,平均期望杂合度(He)值为0.432,表明遗传多样性比较丰富;有9个位点的Ho/He大于1,表明杂合度比较高。对其中来自毛白杨6个集中分布区的234个无性系进行遗传变异分析,结果表明:2%的遗传变异来源于种源间,98%的遗传变异来自于种源内无性系间;由不同种源间的等位基因模型可知,山西、陕西、河南、山东和河北5个种源的无性系均有特有等位基因,杂交时可以适当选择不同种源的无性系作杂交亲本以拓宽杂交种的遗传基础,或种源间适当引种增加毛白杨种源间的遗传多样性。结论聚类分析和主坐标分析结果均表明,北京与河北种源亲缘关系最近,河南与陕西、山东与山西亲缘关系也较近,分别聚为3大类群,而相同种源的无性系并没有完全聚到一类,其原因可能是由于种源间相互引种或遗传变异造成的。研究结论为毛白杨种质资源保存和利用提供了理论依据。      

华山松第一代无性系种子园种源研究

【目的】为华山松第一代无性系种子园遗传改良提供优良种质材料和理论依据。【方法】以华山松第一代无性系种子园6个建园种源为研究对象,采用方差分析、变异分析、多重比较、相关分析和综合评价等分析方法,对5个表型性状(树高、胸径、材积、冠幅和结实球果)进行研究,探讨种源间和种源内的差异特征和变异规律。【结果】华山松第一代无性系种子园各表型性状在种源间和种源内均呈显著或极显著差异,种源间差异大于种源内差异;各表型性状在种源间和种源内有较丰富和多样的变异,种源内变异(13.56%)大于种源间变异(1.75%),种源间的平均分化系数为10.89%;种源内变异是华山松种子园主要变异来源。在5个表型性状中结实球果的变异系数最大(130.45%),冠幅的变异系数最小(22.29%);宜良种源性状变异系数值最大(58.64%),南华种源性状变异系数值最小(42.92%);各种源的树高与原产地纬度呈显著正相关,胸径、材积、冠幅和结实球果与原产地纬度呈极显著的正相关;材积与树高、胸径、冠幅和结实球果呈极显著正相关关系,结实球果数与树高、胸径、材积和冠幅呈极显著正相关关系;经多重比较和综合评价,初步认定南华种源为本种子园内最优种源。【结论】华山松第一代无性系种子园生长和结实情况良好,各性状的重复力较高,遗传改良潜力大;通过建设遗传测定林,对种子园种源、无性系和单株进一步开展多层次再选择,稳步推进高世代种子园建设,可实现种子园高产、优质、高效的目标。     

2021 年 6 期目录

  目的   基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。   方法   对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状进行测定,通过方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法研究美洲黑杨种质资源表型和生理性状的多样性和相关性、种源群体间的差异及分化水平、群体的遗传结构,采用模糊数学隶属函数的方法对无性系的表型和生理性状进行综合评价。   结果   美洲黑杨种质资源22个表型和生理性状的变异系数在0.56% ~ 53.48%之间,茎段和根系生物量性状的变异较大,叶绿素荧光参数（F_v/F_m）的变异最小;Shannon-Wiener指数在1.844 ~ 2.097之间;方差分析结果表明,除叶绿素荧光参数外,其他21个性状在种源群体内无性系间和种源群体间均存在极显著的差异（P < 0.01）,表型分化系数（V_st）在1.37% ~ 31.40%之间。与生理性状相比,种源群体间表型性状表现出更大的遗传变异。相关性分析结果表明美洲黑杨植株的株高、地径、根系生物量、茎生物量、叶片生物量、净光合速率（P_n）、叶片形状和叶片碳、氮含量之间均存在较强的正相关关系,胞间CO₂浓度（C_i）和蒸腾速率（T_r）与植株生长量相关性状指标之间表现为负相关关系。通过主成分分析提取了5个主成分因子,累计贡献率达到80.51%。构建了表型生理性状评价模型,将美洲黑杨无性系分为优、良、中和差4个等级。基于种源群体间的平方欧式距离将6个种源群体划分为3类:位于南方密西西比河中下游流域的密苏里州（Mis）、田纳西州（Ten）与路易斯安那州（Lou）种源群体的无性系为一类;分布在密西西比河上游流域的艾奥瓦州（Iow）种源群体的无性系和圣劳伦斯河流域的魁北克省（Que）种源群体的无性系为一类;位于西北方向的哥伦比亚河流域的华盛顿州（Was）种源群体无性系单独分为一类。   结论   美洲黑杨表型和生理性状具有丰富的多样性,种源群体间和种源群体内无性系间植株的表型和生理性状发生了变异,同时其表型和生理性状的特征与种源群体的分布和气候类型有一定的关联。本研究的结果为美洲黑杨种质资源的保护、管理和利用及优良种质的选育和评价提供了科学依据。