贵州低热河谷地方茶树种质资源基于表型性状的遗传多样性分析

地方茶树种质资源在种质创新和品种保护中有着至关重要的地位。本研究以贵州低热河谷地带采集而来的1 754份地方茶树种质资源为材料，对其树型、树姿、生长势、叶片大小、叶形、叶色、叶光泽度、叶面隆起性等18个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明：1 754份茶树种质资源的树型覆盖灌木、小乔木和乔木3种树型，其中灌木占比最高(85.6%)，小乔木为12.54%，占比最少的是乔木(1.88%);18个表型性状均存在不同程度的变异，平均变异系数为27.63%，其中变异系数最大的为叶身(47.73%)，变异系数最小的是叶片厚度(8.92%);18个表型性状遗传多样性指数在0.16～1.10之间，平均值为0.71，其中叶色的遗传多样性指数最大(1.10)，叶片厚度遗传多样性最低(0.16)；基于18个表型性状进行遗传聚类分析：1 754份茶树资源在欧氏距离为16时聚为5类。本研究在调查这些地方茶树表型性状的基础上，对其进行形态特征的系统鉴定以及遗传多样性分析，初步探索贵州地方茶树种质资源的遗传多样性，旨在为贵州境内茶树种质资源的创新及利用提供理论参考。     

云南茶树种质资源的表型遗传多样性

对云南10个地区的830份茶树种质资源主要表型性状的遗传多样性分析和比较表明,云南茶树种质资源具有丰富的表型遗传多样性,13个描述型性状的遗传多样性指数在0.64~1.40之间,平均为1.04,以芽叶色泽较高,叶基较低;不同地区的茶树资源遗传多样性指数在0.76~0.99之间,以红河地区较高,其次是临沧和文山地区,以昭通地区较低。14个数值型性状的变异系数在10.27%~48.14%之间,平均为26.43%,以酚氨比较大,水浸出物含量较小;不同地区的茶树资源变异系数在16.09%~25.75%之间,以文山、红河地区较大,昭通、大理地区较小。茶树资源表型性状的遗传多样性和变异水平显示东南部>西部>东北部的趋势。通过聚类分析,10个地区的茶树资源划分为3个地理组,东北部的昭通和东南部的红河各单独聚为一组,其他8个地区聚为第3组,显示云南茶树资源存在东南部、西部、东北部生态地理的分化,初步推断东南部为云南茶树资源表型遗传多样性分布中心。     

25份贵州镇宁野生茶树种质资源的表型及生化组分多样性分析

为了挖掘特异茶树种质资源,以贵州镇宁新发现的25株野生茶树资源为材料,对26个表型性状和12个主要生化组分运用统计分析、遗传多样性分析和聚类分析等方法进行研究,进而对这25份资源进行综合评价。 结果表明这25份种质的表型性状和生化组分变异类型丰富,其中26个表型性状的平均变异系数29.26%,平均多样性指数0.87;12个生化组分性状的平均变异系数25.21%,平均多样性指数2.78;25份种质资源的酚氨比在6.12~20.09之间。聚类分析将其分为三个类群,其中类群一全部为小乔木,类群二、三全为灌木;类群三中资源的生化组分含量最为丰富。从中初步筛选出了3份生化组分丰富的潜在优异种质资源,为后续资源保护、开发和育种应用提供依据。     

国外引进辣椒资源形态学性状的聚类分析

采用变异系数、多样性指数和聚类分析等方法,对国外引进的30份辣椒种质资源39个表型性状进行了遗传多样性分析研究。研究表明国外引进辣椒种质39个表型性状的平均变异系数为42.14%,其中单果重变异系数最大(132.40%),子叶颜色最小(6.01%)。在27个质量性状中,分枝类型的多样性信息指数最高(19.711),青熟果色最低(0.501);12个数量性状中,单节叶腋着生花数的多样性信息指数最高(0.955),株高多样性指数最低(0.465)。基于39个表型性状,30份供试辣椒材料在欧氏距离为15.47时聚为2类。在欧氏距离为13.75时,可以把30份辣椒材料分成3个亚类群,第Ⅰ亚类包括8份辣椒资源,第Ⅱ亚类包括10份辣椒资源,第Ⅲ亚类包括12份辣椒资源。辣椒种质资源表型性状的多样性指数和变异程度均较高,具有丰富的多样性和变异程度。     

257份菊芋种质资源表型性状的遗传多样性

为有效利用我国菊芋种质资源的遗传多样性,分析了257份菊芋种质资源,表明12个数量性状的变异系数(CV)在6%～50%之间,平均为24.75%,单株块茎重的变异系数最大(50%),生育期的变异系数最小(6%),多样性指数(H')分布在1.24～1.53之间,平均为1.44,单株块茎数的多样性指数最高(1.53),叶宽的多样性指数最低(1.24);8个质量性状的多样性指数在0.85～1.08之间,平均为0.98,以块茎习性最大,块茎整齐度最小,大部分性状表现出丰富的遗传多样性; 257份菊芋资源的隶属函数均值介于0.12～0.58之间,其中JA1095材料最高(0.58),其花数和单株块茎重具有明显优势。菊芋资源12个数量性状的相关性分析表明,茎粗、叶长、花和花盘大小可作为今后选育高产菊芋品种的指导目标性状;主成分分析结果表明,7个主成分因子的累计贡献率达66.794%,其中花数量、单株块茎数量、块茎毛根量、块茎表皮光滑程度4个性状是构成菊芋种植表型差异的主要因素;以20个性状为基础的聚类分析将257份种质材料分为5类,其中,第I类和第II类占总资源量的85%。本研究结果为菊芋种质资源的利用及品种选育等提供了重要参考。     

79份油用向日葵自交系的鉴定与评价

为了进一步鉴定和评价油用向日葵自交系的产量相关农艺性状,本研究以79份油用向日葵自交系为研究材料,对百粒重、单粒重、单空粒重、株高、茎粗、叶面积,和结实率7个农艺性状检测,用统计学方法分析了变异系数和相关性。结果显示:变异系数0.24%～0.58%,7个农艺性状的平均变异系数为35.55%,变异系数依次排序为平均单空粒重平均单粒重百粒重结实率茎粗株高叶片数;平均遗传多样性指数为1.98,其中,平均单空粒重多样性指数最大(2.15),叶片数最小(1.79);百粒重与平均单粒重的极显著相关系数最大(r=0.801);基于7个农艺性状数据的聚类分析结果显示:在相似系数为54.50处将79份油葵材料分为三类,其中第Ⅰ大类包括31个品系;第Ⅱ大类包括16个品系;第Ⅲ大类包括32个品系,结论认为供试的79份油葵材料表型变异较大,品系之间的遗传变异较大。     

黔中地区大茶树种质资源基于形态性状的遗传多样性分析

为有效保护和利用黔中地区大茶树种质资源,探索其遗传多样性,本研究以2 047份黔中地区大茶树种质资源为材料,对其树型、树姿、叶色等18个形态性状进行遗传多样性分析、主成分分析以及聚类分析并构建核心种质库。结果表明,黔中地区大茶树种质资源的形态性状具有较丰富的遗传多样性。数量性状中遗传多样性指数H'最高的是冠幅值,为1.13,均值为0.95,变异系数为29.41%～42.95%,均值为31.39%;质量性状中遗传多样性指数H'最高的是叶质,为0.81;主成分分析显示,6个主成分因子的累计贡献率为54.94%;无权重聚类分析显示(UPGMA) 2 047份资源被分为7个组群。用DARwin中的最大长度子树方法对黔中地区大茶树种质资源进行核心种质构建,结果显示在791处构建核心种质1群体,在1 248处构建核心种质2群体。本研究在调查这些大茶树形态性状的基础上,对其进行形态特征的系统鉴定以及遗传多样性分析,初步探索黔中地区大茶树种质资源的遗传多样性和遗传结构,旨在为黔中地区乃至贵州境内大茶树种质资源的创新利用提供理论参考。     

不同生态区粳稻资源表型遗传多样性综合评价

为探究粳稻种质资源遗传多样性,提高粳稻育种组合选配的针对性和育种效率,通过变异系数、遗传多样性指数、聚类分析、相关分析、主成分分析、二维排序分析和逐步回归分析方法对不同生态区80份粳稻种质资源的8个表型性状的多样性水平进行了分析。结果表明：8个表型性状的变异系数为11.06%~36.97%,其中,千粒重的变异系数最小,每穗总粒数的变异系数最大;8个表型性状的遗传多样性指数为1.54~2.06,其中,单株有效穗数的遗传多样性指数最高,结实率的遗传多样性指数最低;在欧式距离9.0处,可将80份参试材料分为4类,各类表型性状差异明显;根据主成分分析和综合评价结果,80份粳稻种质资源中贵州的毕大香6号综合性状排名第1位,同时筛选到每穗实粒数、千粒重、株高、穗长和单株有效穗数性状可作为粳稻种质资源综合评价的关键指标;利用主成分二维排序分析筛选到矮秆、大穗、分蘖能力强及结实率高的4类优异种质资源,结合二维排序结果,大方晚糯是在二维排序重叠种质,可作为育种中间材料。同时基于主成分构建了粳稻种质资源的综合评价方程。     

宁夏和新疆水稻种质资源表型遗传多样性分析及综合评价

为了拓宽宁夏水稻种质资源的遗传基础,本研究对193份宁夏及新疆水稻种质资源的表型性状进行了遗传多样性分析与综合评价,结果表明：大部分水稻种质资源呈现出茎节包、叶片不早衰、剑叶角度小、抗倒性强、穗立形状弯曲、落粒性难;14个数量性状的遗传变异均达到了极显著水平,其中单株产量的变异系数最大,为23.8%;遗传多样性指数变幅为1.86~2.08,平均2.02;通过聚类分析将193份水稻种质资源划分为8个类群,大部分种质资源分布在第Ⅰ类群,占比65.3%,第Ⅱ类群占比9.3%,第Ⅲ类群占比20.7%,第Ⅳ-Ⅷ类群共包含9份种质资源,总占比4.7%。通过主成分分析,将14个数量性状指标转换为7个主成分,累积贡献率为90.67%;利用隶属函数与权重对193份水稻种质进行综合评价,获得了可综合评价种质资源农艺性状的D值,排名前5的种质资源均来自宁夏,表现出较好的综合性状,其中以宁218表现最为突出,新疆种质资源新引区2015-13的D值最低,综合性状表现最差;利用逐步回归分析,获得了株高、穗长、每穗实粒数、结实率、一次枝梗数、粒长宽比、单株产量、单穗粒重、千粒重9个关键表型性状指标。本研究剖析了宁夏及新疆水稻种质资源的亲缘关系,探索了水稻农艺性状的综合评价方法,可为拓宽宁夏水稻种质资源的遗传基础提供理论参考。     

基于表型性状的酸枣种质资源表型多样性分析

为研究酸枣种质资源的表型多样性,该研究收集了来自山西8个地区的26份酸枣资源,并对其果实的8个表型性状进行测定,对统计数据进行了表型多样性分析。结果显示酸枣表型性状的变异系数为10.60%～37.71%,其中单果重的变异系数最大,种子宽的最小;8个性状的Shannon-Wiener多样性指数范围为3.12～3.25;根据果形指数将酸枣分为圆形、椭圆形、纺锤形、梨形和苹果形共5个果型;结果得到的2个主成分,其累积贡献率为80.266%;聚类分析将圆形和椭圆形单独分开聚为两类;酸枣仁的ITS2序列同源性较高,一致率达99.83%。     

四川地区茶树种质资源叶表型性状多样性分析

以来自川西地区的114份茶树种质资源为研究对象,对其成熟叶、新梢芽叶等19个主要表型性状进行统计分析,结果表明：9个数值型性状的变异系数介于10.09%-23.4%之间,平均值为16.2%;多样性指数在1.39-2.04之间,平均值为1.86。10个描述型性状中有7个性状在各个描述级别中均有分布,表现出不同的遗传分化,其余3个性状仅分布在部分描述级别中,多样性指数在0.66-1.31之间。基于9个数值型性状,可将参试的114份茶树种质资源分成6个类群,其中85%的茶树种质聚在了第Ⅲ大类。并选取叶长、叶宽、一芽二叶长、一芽二叶百芽重4个数值型性状,以类群III为参照,比较各类群间的差异。     

柚类种质资源表型多样性分析及综合评价

为了建立合理的柚类分类系统并为柚类育种提供参考,本研究以82份柚类种质资源为试材,采用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数、方差、相关性、主成分、聚类、回归分析等对其26个表型性状进行多样性分析、差异分析及综合评价。结果表明:这82个品种的26个性状的变异系数为0.26%。其中翼叶面积和果心面积变异较大,其他性状遗传特性较稳定;单果重、果横径、果形指数、果皮厚、囊瓣数、种子数、果心长和宽、叶片长和宽、叶片面积、花瓣宽、花柄长等性状等级分布均匀,翼叶面积、花瓣数、雄蕊长分级较少且分布不均;来源于中国大陆以外品种的果皮厚、叶柄长、翼叶长,明显优于长江流域和珠江流域来源的材料,但雌蕊长则相反;选育品种的叶片长、宽和面积显著大于遗传材料和地方品种;82个品种可聚为大翼叶大果型、大翼叶小果型,小翼叶大果型,小翼叶小果型4个类群;前7个主成分累计贡献率75.57%,包含了柚类表型性状的大部分信息;26个性状F平均值0.45,其中早暹柚得分最高为0.69,红肉琯溪蜜柚最低为0.24;囊瓣数、种子数等12个性状与F值极显著相关;回归方程筛选出单果重、囊瓣数等19个性状。本研究说明柚类种质资源具有较高的表型多样性,筛选出的19个性状可作为柚类综合评价指标,为柚类育种提供科学依据。     

Assessment of glutenin and phenotypic diversity of Syrian durum wheat landraces in relation to their geographical origin

Summary Glutenin and phenotypic diversity within Syrian landraces composed of Triticum turgidu var. durum and T. aestivum was compared and related to some geographical and climatological characteristics.Glutenin diversity was determined on the basis of the composition of the glutenin fraction in kernels using Gregorius' level of population differentiation (209-1) — being a modified Nei's measure of gene diversity (H)- and the Shannon-Weaver variation index (I). These two indices were highly correlated. A total of five Glu-A1 and nine Glu-B1 alleles that were not yet described were found. The phenotypic diversity was determined on the basis of the coefficients of variation of ten phenological and morphological traits.A highly significant positive correlation coefficient between the glutenin and phenotypic diversity indices was found. Both diversity indices were positively correlated with annual precipitation, minimum January temperature and altitude of the collection site. There was a negative correlation between genetic diversity and the maximum August temperature. Correlation of site characteristics was stronger with the glutenin diversity indices than with the phenotypic diversity index.Further could be concluded that all common glutenin alleles can be found in the landraces from the western coastal and mountainous part of Syria.     

56个苦瓜品种的主要植物学性状分析

为科学评价中国南方苦瓜种质资源,对参展的56个苦瓜品种的瓜长、瓜横径、单瓜重、节间长、茎粗、叶片长、叶片宽等主要植物学性状进行多样性、相关性和聚类分析。结果表明：56个苦瓜品种的7个农艺性状变异系数在8.81%~19.44%之间,平均变异系数为14.21%,单瓜重变异系数最大为19.44%,瓜横径变异系数最小为8.81%。相关性分析表明各农艺性状之间存在相关性,其中叶片长与叶片宽的正相关系数最高达0.978,单瓜重与节间长的负相关系数最高达0.451。通过聚类分析将56个品种划分为3个组群,其中92.86%的材料集中在第1和第2组群,第3组群仅有4份材料。研究结果可为南方地区苦瓜资源的栽培利用和遗传改良提供参考。     

‘黄山种’自然杂交后代叶片解剖结构变异特性研究

为研究‘黄山种’自然杂交后代叶片的抗寒性变异,筛选抗寒茶树种质资源,对204份‘黄山种’自然杂交后代种质材料叶片解剖结构进行了系统的鉴定与评价。采用徒手切片法,观测叶片总厚度、角质层厚度、上、下表皮厚度、栅状组织层次和厚度、海绵组织松紧度和厚度等,并根据测定结果计算有关比值。结果表明,‘黄山种’自然杂交后代单株叶片的组织结构差异较大,平均遗传多样性指数达到1.69,平均变异系数达到23.69%,变异类型比较丰富,在很多成分上变异系数较高,且符合抗寒组织特征。通过叶片解剖结构指数进行聚类分析,发现前3类种质材料的抗寒性较强。因此,可以利用‘黄山种’自然杂交后代单株在叶片解剖结构上的变异特性,初步筛选茶树抗寒种质材料。     

香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析

为了解香蕉种质资源叶片表型性状的多样性,提高云南香蕉优异种质的保护和利用。对49份香蕉种质的18个叶片表型性状进行观测和描述,并对数据进行变异分析、Shannon-weaver多样性指数分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。香蕉种质叶片表型数量性状的遗传多样性指数高于质量性状;数量性状变异程度高,香蕉种质间差异明显。相关性分析发现31对性状相关性达到极显著水平(P<0.01),18对性状相关性达到显著水平(P<0.05),叶片表型性状间互相影响,关系密切。进一步进行主成分分析,将18个叶片表型性状简化为6个主成分,前6个主成分累计贡献率为78.80%,反映了香蕉种质叶片表型性状的大部分信息。对49份香蕉种质进行聚类分析,在欧式遗传距离为10时香蕉种质分为4个类群,分别为丛生野生蕉、大蕉和粉蕉、野生蕉、香芽蕉,同时发现叶姿、叶柄基部边缘形状、叶柄基部斑块颜色、叶柄槽形状是区分不同类群的主要性状。香蕉种质资源叶片表型多样性丰富,分析筛选得到的11个性状为香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析的关键指标。     

基于表型和SSR标记的金平草果遗传多样性分析

草果是常见中药材和调味料,主产于云南。以主产地云南省红河州金平县的草果为研究对象,利用表型和SSR标记分析草果遗传多样性。结果表明：13个数量性状的变异系数为7.64%~50.00%,Shannon-Weaver多样性指数为1.74~2.16,其中挂果率的变异系数最大,鲜果长的多样性水平最高;提取的前4个主成分可解释81.615%的变异,第1主成分可解释37.369%的表型变异,与产量密切相关的干果重、鲜果重、干果皮重和单果种子数等指标荷载量较高。5对SSR标记在44份草果样本中共扩增出23个条带,平均每对引物可检测到4.6个多态性位点,多态位点百分率为100%,Shannon’s信息指数和平均多态信息含量分别为1.266和0.672;聚类分析可将44个样本分为2大类,第1类包含34个样本,第2类由10个样本构成。本研究表明金平草果具有丰富的表型变异和较高的分子遗传多样性。     

不同生长型桃的叶脉结构与树体结构的差异与关系

为探讨开张型、直立型、垂枝型、帚形、矮化型和紧凑型不同生长型桃树叶脉结构与树体结构的关系,为桃矮化密植栽培、早期选择提供理论依据。以6种不同生长型桃为试材,对其树体结构特征和叶片形态、叶脉结构进行研究,并对树体结构与叶脉结构的关系进行分析。结果表明:6种生长型桃的叶片角度大小为62.76°~73.50°,没有显著差异,而分枝角度存在显著差异。其中对一级枝基角而言,垂枝型93.92°最大,矮化型36.75°最小,其他4种生长型居中;而一级枝腰角和梢角的变化规律在6种生长型中表现出相似规律,即垂枝型最大,开张型居中,其他4种次之且相互之间差异不显著。在叶片结构特征方面,直立型的叶片长度11.01 cm为最小,但叶柄长2.41 cm最大,紧凑型叶片长度16.20 cm、叶宽4.57 cm、叶面积47.28 cm2均最大,6种生长型的叶脉均为真曲行羽状脉;直立型二级脉数量最多,垂枝型二级脉数量最少;开张型二级脉角度最大,矮化型二级脉角度最小。6种生长型桃叶脉结构和树体结构相关性分析结果表明:开张型、矮化型、紧凑型中,二级脉数量与一级枝梢角之间存在负相关关系,且仅在开张型中两者相关性达到显著水平,相关系数为-0.970,而在直立型、垂枝型和帚型中,二级脉数量与一级枝梢角之间有正相关关系;在开张型、矮化型、紧凑型中二级脉角度与一级枝梢角呈正相关,且紧凑型中两者相关性达到显著水平,相关系数为0.953,其余生长型中两者之间有负相关关系。桃叶脉的二级脉角度和二级脉数量的差异在一定程度上可以反映不同生长型桃树体结构的变化,可作为早期选择桃不同生长型的一项直观形态标记。