广西大果甜杨桃表型多样性评价

【目的】揭示大果甜杨桃叶片表型性状的多样性及挖掘其优异种质资源,提高优胜大果甜杨桃种 质资源的保护和利用水平。【方法】以广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定的 5 种大果甜杨桃种质资源 为研究材料,对 6 个复叶性状、3 个顶生小叶性状和 3 个侧生小叶性状进行测定,通过变异分析、相关性分析、 主成分分析和聚类分析研究其叶片表型及多样性特征。【结果】12 个性状的变异系数范围为 9.97%~28.94%,平 均变异系数为 16.86%,多样性较为丰富;大果甜杨桃叶片 12 个表型性状间存在不同程度的相关性,可为其叶片 性状的改良提供一定的理论依据;主成分分析将 12 个数量性状分为 4 个主成分,累计方差贡献率为 80.723%, 可作为大果甜杨桃叶片性状选择的综合指标;聚类分析结果表明,当平方欧氏距离为 5 时,将所有材料分为 3 个类群,第 2 类群在复叶长、复叶宽、复叶主轴长等 9 个表型性状指标中均最优,可作为叶片性状育种优先考 虑的种质资源。【结论】综合各供试杨桃品种表型性状的变异分析、相关性分析、主成分分析等分析结果,大 果甜杨桃 2 号在复叶长、复叶宽、复叶主轴长、复叶鲜质量、小叶数量、顶生小叶长、侧生小叶长、侧生小叶 宽和侧生小叶鲜质量 9 个表型性状指标中表现较优,可作为叶片性状育种优先考虑的品种。     

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。      

红松优树无性系及其子代的生长评价与选择研究

  目的  评价和选择优质红松种质资源,为种子园升级换代提供材料。  方法  本研究以吉林省汪清林业局国家红松良种基地相同优树的30个37年生亲本无性系和35年生生子代半同胞家系为材料,对其生长性状进行评价分析。  结果  方差分析结果表明,无性系和家系各测定指标差异均达极显著水平（P < 0.01）。无性系或家系各指标表型变异系数变化范围分别为4.19% ~ 25.88%和4.51% ~ 34.33%,无性系各指标重复力变化范围为0.45 ~ 0.74,家系各指标遗传力变化范围为0.70 ~ 0.85,家系单株遗传力变化范围为0.29 ~ 0.66,属于中高重复力和遗传力。相关性分析结果表明,无性系和家系间胸径、树高、材积和冠幅均呈极显著正相关（r > 0.47,r > 0.57）。主成分分析结果表明,无性系和家系的两个主成分的累计贡献率分别达68.50%和73.37%,胸径、树高、材积和冠幅对主成分Ⅰ的贡献最大,因此可以作为红松种质资源评价的指标。利用多性状综合评价法对无性系和家系进行筛选,以10%为入选率,分别筛选出3个优良无性系和3个优良家系,入选无性系和家系胸径、树高、材积和冠幅遗传增益变化范围为3.03% ~ 14.40%。对优良家系内单株进行综合评价选择,筛选出9株优良单株,入选优良单株胸径、树高、材积和冠幅遗传增益变化范围为6.98% ~ 37.37%。  结论  利用生长性状初选出优良无性系、优良家系和优良单株,可用于红松良种申报,并为红松良种选育提供理论基础。      

北京市区国槐表型差异及综合评价研究

  目的  为了准确掌握北京市区国槐资源表型性状的变异程度及表型多样性的主要来源,对其进行综合评价并定向筛选最优种质,为国槐良种选育提供理论支撑和选育材料。  方法  本研究以135株胸径在20 ~ 30 cm、树龄在23年左右的国槐实生单株为材料,根据其叶部位特征、果实特征、冠幅特征等共26个表型性状,利用方差分析、多重比较和主成分分析等统计方法,分析表型性状的变异程度以及性状变异主要来源,量化评价定向筛选优良国槐单株。  结果  国槐表型性状平均变异系数为25.08%,变异系数的变化幅度为7.01% ~ 264.44%,其中叶背绒毛、新枝皮孔数、叶片大小形状、叶色指标的变异系数较大,果实大小和千粒质量指标变异系数较小。由方差分析和多重比较可知,居群间的国槐除基部小叶长/宽、树冠圆满度、叶背绒毛性状外,其余表型性状均达到显著或极显著水平,表明国槐不同居群的表型性状存在广泛变异,且变异程度各不相同。主成分分析结果显示,前8个主成分代表了81.93%的国槐形态多样性,其中,叶片大小、叶片颜色、叶片形状、果实饱满是造成不同居群表型性状差异的主要因素。利用主成分综合评价得分来定向筛选国槐不同类型的观赏性性状,筛选出3类国槐优良种质各10份,最优种质来自朝阳区幸福大街和奥林西路2个居群。  结论  北京市区国槐种质资源的表型性状变异丰富,变异程度较高,其中叶部位的变异是表型多样性的主要来源,且国槐叶片等营养性器官的变异程度大于果实等繁殖器官的变异程度,为国槐良种选育提供了丰富的资源和极大的空间。筛选出的3类各10份国槐最优种质,为国槐种质资源的进一步收集、保存和遗传改良提供了优良的繁殖材料。      

7个南方适生杨树无性系生长和木材纤维性状分析与评价

  目的  分析杨树Populus无性系间纤维性状差异及与生长性状的相关性,为杨树无性系优质材定向培育与选择利用提供基础信息和指导。  方法  选择树干通直,生长量大的7个杨树无性系XL-80、XL-86、XL-83、XL-58、XL-75、ZH-17、I-69(对照)为材料,对纤维长、纤维宽、纤维长宽比及纤维素质量分数、单株纤维素等性状进行了研究,利用主成分综合得分法评价了各无性系纤维性状指标。  结果  7个杨树无性系木材纤维长为0.95~1.12 mm,均达到了国际木材解剖学会规定的中级纤维长(0.91~1.60 mm)的标准;纤维长宽比为49.09~54.62,超出造纸所需纤维长宽比(30)的63.67%~82.00%;纤维素质量分数为53.06%~59.66%,均超出造纸纤维素质量分数的基本要求(40%)。纤维宽与树高、胸径及生物量呈正相关但不显著(P＞0.05),纤维长、纤维长宽比及纤维素质量分数分别与胸径、树高及生物量均呈负相关,且均不显著(P＞0.05)。通过主成分综合得分法评选出5个杨树优良无性系,分别为XL-80、XL-58、XL-86、ZH-17、XL-83。  结论  筛选的5个优良无性系综合了各性状的优良特性,能够最大程度地实现物尽其用,达到杨树无性系资源利用的最大化,同时也为杨树多目标育种提供了丰富的遗传资源。表6参24     

吉林省天然红松居群表型变异分析及多样性研究

  目的  为揭示天然红松居群的表型分化程度及变异模式,以吉林省的6个天然红松居群为研究对象,  方法  采用方差分析、主成分分析、聚类分析及多性状综合评价等方法对红松居群的13个表型性状（针叶性状和种实性状）进行系统分析和综合评价。  结果  （1）除针叶束粗/针叶厚在居群间差异未达显著水平外,其余性状在居群内和居群间均达极显著差异水平（ P < 0.01）。（2）在居群间红松的平均表型分化系数为59.33%,其变异大于群体内（40.67%）。（3）6个居群的平均表型变异系数为11.30%,针叶性状和种实性状的表型变异系数依次为针叶性状（14.56%） > 球果性状（10.48%） > 种子性状（5.87%）。（4）主成分分析结果表明,红松居群表型多样性基本来源为针叶性状 > 种子性状 > 球果性状。（5）利用欧氏距离对红松居群进行聚类分析,将红松6个居群划分为3大类群,分别为P1与P6、P3与P5、P2与P4。（6）利用多性状综合评价法,分别以种实性状（种长、种宽、百粒质量和球果质量）和针叶性状（针叶长、针叶宽、针叶厚、针叶束粗）对天然红松居群进行评价,分别筛选出1个居群。  结论  红松居群具有中等的表型多样性,居群间和居群内均存在丰富的表型变异,研究结果为今后红松种质资源的保护和利用提供基础,为红松优良居群的构建提供材料。      

刺槐幼林不同无性系性状比较及相关分析

为了比较刺槐不同无性系在延庆地区的生长表现,选取匈牙利、韩国、中国河南及延庆本地刺槐优良无性系11 个,于2008 年4 月种植在北京延庆县。在生长季测定各无性系的净光合速率和叶片的叶绿素、可溶性糖等生化指标,并且连续3 年测定各无性系的株高、地径等表型性状。结果表明:匈牙利刺槐H2、韩国刺槐K2、韩国刺槐K4、河南刺槐8048 和延庆本地刺槐2N 的株高、地径表现较好,这些无性系株高、地径3 年的数据经多重比较分析后均被归为数值最高的一类;净光合速率较高的无性系为匈牙利刺槐H2 (11.78 ±0.24) 滋mol/ (m2·s)、河南8044 (12.57 ±0.21) 滋mol/ (m2·s) 和延庆本地刺槐2N (12,92 ±0.46) 滋mol/ (m2·s);可溶性糖、还原性糖和自由氨基酸含量最高的无性系为河南84023 (68.97 ±8.61) mg/ g、韩国K2(111.69 ±6.85) mg/ g 和河南8048(426.34 ±5.43) 滋g/ g;叶绿素a、叶绿素b 含量最高的无性系都是匈牙利刺槐H2,其均值分别为(3 512.33± 38.27 ) 滋g/ g 和 (3 824.19 ±118.21) 滋g/ g;类胡萝卜素含量最高的无性系为匈牙利刺槐YDL (532.67 ±13.99) 滋g/ g;除叶绿素a、b 和第一年所测株高显著相关(P 0.05)外,其他生化指标和净光合速率与3 年所测表型指标没有显著的相关性。 综合分析表明,匈牙利刺槐H2、韩国刺槐K2、韩国刺槐K4、河南刺槐8048 和延庆本地刺槐2N 无性系在延庆地区 生长较好,目前无性系选优还主要依靠株高、地径等表型指标的测定。      

马尾松无性系木材基本密度和纤维形态的变异及选择

  目的  研究马尾松Pinus massoniana在产地间和产地内的无性系木材基本密度和纤维形态的遗传变异规律，为马尾松良种选育和改良提供优质的遗传材料。  方法  从浙江省淳安县姥山林场34年生马尾松无性系试验林中，选出5个不同产地的50个无性系为研究对象，测定其木材基本密度、纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比。通过方差分析、相关性分析及遗传参数估算揭示其遗传变异规律，并采用独立选择标准法对50个无性系进行选优。  结果  方差分析结果表明:木材基本密度、纤维形态在产地间和产地内的无性系间皆存在显著(P＜0.01)或极显著(P＜0.001)差异。其中，木材基本密度、纤维长度和纤维长宽比变异主要来源于产地内无性系间，占总变异的19.37%~28.26%；纤维宽度的遗传变异主要来自于产地间变异，占总变异的45.57%。木材基本密度与纤维长度、纤维长宽比存在极显著(P＜0.001)的表型和遗传负相关，与纤维宽度相关不显著(P＞0.05)。纤维形态指标在幼龄—成熟期呈极显著(P＜0.001)的遗传正相关，而木材基本密度在幼龄—成熟期的相关不显著(P＞0.05)。共选出12个材性优良的马尾松无性系。  结论  马尾松木材基本密度、纤维长度、纤维长宽比3个性状在改良过程中应注重产地内优树的选择。而纤维宽度通过产地间选择能达到较好的改良效果。鉴于纤维形态在幼龄—成熟期相关性极显著，可作为材性早期选择指标。表4参25     

不同产地木荷优树无性系表型多样性

利用来自17个产地的170个木荷优树无性系,分析表型性状在产地间和产地内的变异和性状间及性状与地理气候因子的相关性,基于13个性状对参试无性系产地进行主成分和聚类分析。结果显示:木荷优树无性系表型性状在产地间和产地内均呈极显著差异,枝下高变异最大26.6%,叶平均宽变异最小10.17%,说明木荷优树无性系生长、形质和叶片性状变异丰富,具有较好的改良基础。表型分化系数平均为43.24%,处于中等分化水平,产地内变异(31.42%)大于产地间变异(25.05%),生长性状变异是表型多样性的主要因素。性状相关分析表明,高径生长量较大的优树无性系其树干通直、枝下高大且分枝较粗,而与最大分枝角相互独立,叶片大和叶形宽圆的无性系可能生长更快。各性状与地理气候因子间的相关性表明,生长性状呈纬向变异,南部地区速生性较强;形质性状和叶片性状为呈经向变异,东部地区树干通直度相对较低,最大分枝角较大,叶片短小且宽圆。通过主成分分析认为,枝下高、冠幅是生长性状中的主要区别性状,而叶面积和叶宽长比是叶片性状的主要区别性状。基于聚类分析将参试的17个木荷优树无性系产地归为4个类型,其中类型Ⅰ和类型Ⅳ的无性系主要分别来自中部种源区和北部种源区,生长相对缓慢,而类型Ⅱ和类型Ⅲ的无性系主要来自中心种源区和中部种源区,速生性较强。     

白杨派杂种无性系植株早期性状变异与选择研究

以30个白杨杂种无性系为材料,测定树高、胸径、树形、叶片、树皮特性等17个指标。方差分析与遗传参数计算结果表明,白杨杂种无性系各指标差异极显著（P＜0.001）,各指标表型变异系数变化范围为15.63%～57.50%,遗传变异系数变化范围为8.99%～52.57%,重复力高（0.773 4～0.984 8）。说明白杨杂种无性系各性状存在广泛变异,且这种变异受较强的遗传因素控制。表型相关结果表明,白杨杂种无性系树高、地径、胸径、单株材积和冠幅之间均达显著相关水平,遗传相关系数接近表型相关系数。主成分分析结果显示,白杨杂种无性系14个性状前3个主成分的累积贡献率为84.93%,其中第1主成分为生长量等性状,第2主成分为干形等性状,第3主成分为叶片性状。利用综合评定法对无性系进行评价,当入选率为10%时, 无性系BL204、BL206和BL207入选,入选无性系树高、地径、胸径和单株材积的遗传增益分别为27.41%、31.73%、32.90%和102.37%。这些分析结果为下一步选育优良无性系提供了重要的信息和依据。      

引进大豆种质资源的适应性和遗传多样性分析

【目的】研究甘肃省引进大豆种质资源的遗传多样性,为大豆育种提供优异亲本。【方法】利用SPSS 17.0软件和R语言软件进行描述性统计、相关分析、主成分分析和聚类分析,对国内外引进的417份大豆种质资源进行适应性和遗传多样性分析。【结果】417份大豆种质资源中有363份在甘肃中部地区能够正常成熟,折合产量最高为3 901.65 kg/hm²,百粒重最高为 42.71 g。16个表型性状遗传多样性指数介于0.084 2~1.916 0,变异系数在18.17%~35.70%,除子叶色外,其余性状间均存在一定程度的相关性。将363份种质划分为8个类别,甘肃省大豆种质与我国华北和黄淮地区大豆种质相似系数比较接近。【结论】引进大豆种质资源遗传多样性丰富,筛选出26份特异种质资源。     

榧树半同胞子代幼苗生长性状的遗传参数估算

  目的  研究生产上香榧Torreya grandis ‘Merrillii’嫁接繁殖砧木用榧树T. grandis幼苗生长性状的遗传，选育天然优良榧树种质。  方法  以天然林自由授粉的榧树半同胞子代为材料，连续2 a测定榧树幼苗苗高、地径及分枝数，采用常规线性混合模型(LMM)和广义线性混合模型(GLMM)拟合并估算相关的遗传参数，计算了遗传和表型相关系数。  结果  总体上榧树幼苗苗高的变异系数大于地径的变异系数，且随幼苗年龄的增加而降低。各生长性状指标在家系间均存在极显著差异(P＜0.01)，且遗传力都较高，1年生幼苗各指标的遗传力均大于2年生幼苗的遗传力，遗传相关大于表型相关。遗传增益方面则表现为幼苗苗高大于地径及分枝数，以1年生枝条的遗传增益最高。生长表型性状相关分析表明:同批榧树幼苗除分枝数外，各指标间的遗传及表型均有极显著的相关性。  结论  天然群体榧树在生长性状上具有较强的选育潜力，可以根据1年生幼苗的苗高来选择培育砧木的采种树。表3参24     

蓝莓种质资源表型多样性研究

目的以山东和吉林两地的蓝莓品种为研究对象，探究蓝莓种质资源表型性状遗传多样性，为种质资源保存和基因改良提供理论依据。方法对47个蓝莓品种表型性状进行测量，结合主成分分析、相关分析及聚类分析等方法，探讨蓝莓品种间的表型多样性。结果主成分分析表明，前4个主成分特征根值大于0.5的包含25个性状，累计贡献率达53.48%，占调查指标的67.57%。表型数量性状间呈极显著相关的有62对，显著相关的有40对。蓝莓品种种质资源表型性状变异丰富，质量性状与数量性状的香浓维纳多样性指数分布在0.32 ~ 1.36（平均0.87）和0.22 ~ 2.06（平均1.8）。其中质量性状15个，包含52个变异类型，数量性状22个，变异系数在11.39% ~ 46.98%之间。说明蓝莓表型数量性状相对于质量性状表现出更广泛的变异。对调查性状降维后，保留25个主要性状做Q型聚类分析，当欧式距离为17时，将47个蓝莓品种分为5个组群，各组群与栽培生境和栽培类群有一定相关性。结论本研究明确了吉林、山东两地的40个蓝莓品种表型多样性与亲缘关系，今后在培育蓝莓新品种选择亲本时，应着重考虑树冠型、灌丛高度、树冠长径、果粉厚度、果实萼片着生姿势、果实硬度、果实萼片长宽比、果实萼片类型、长势等指标。研究结果可为优良种质资源评价与筛选提供参考。      

山西省吉县刺槐无性系种质遗传多样性的EST-SSR分析

目的了解各对EST-SSR引物检出的等位简单序列重复片段数量,解析吉县良种基地刺槐无性系种质的多态性状况与种质间亲缘关系,为引物利用和刺槐种质遗传管理提供参考。方法利用课题组开发的45对EST-SSR引物进行PCR扩增,使用毛细管电泳仪对产物进行检测,用Popgene 1.32版软件对群体遗传参数进行评估,利用NTsys 2.10e进行聚类分析。结果45对EST-SSR引物中,除了引物RP-24均表现出良好的多态性。44对引物共检测到等位重复序列298个,每对引物检测到2 ~ 15个,平均6.77个。群体观测杂合度（H_o）的变化范围为0.022 7 ~ 0.842 1,平均为0.412 6。期望杂合度（H_e）的变化范围为0.088 7 ~ 0.822 3,平均为0.484 0。引物多态性信息量（PIC）变化范围为0.085 2 ~ 0.796 6,平均为0.444 4。结论该基地的刺槐无性系种质具有较高的遗传多样性。由聚类结果可知,在遗传距离为0.81时,可将96份刺槐无性系种质聚成5类。聚类图在分子水平上显示了刺槐无性系种质间的亲缘关系,研究结果对于利用这些引物用于刺槐的种质评价、资源管理和辅助育种有积极的参考价值。      

西藏光核桃果实表型性状变异分析与种质资源筛选

  目的  本研究是探究西藏野生光核桃果实表型性状种群变异规律，结合主成分分析筛选优良种质资源，探明生态因子对果实表型性状的影响，为光核桃良种选育和推广提供参考。  方法  根据西藏野生光核桃的集中分布区，兼顾种群生长海拔、气候和成熟期的差异，对5个地级市18个种群（SYD、AR、LD、JT、DB、QD、MX、LK、BM、GY、SZ、BJ、ZR、PZ、QN、BH、LZ、CN）进行实地调查采样，每个种群选取13株长势良好的光核桃，各单株间距大于50 m，每株分阴面、阳面和上、下4个方位采集成熟果实，从每方位的果实中随机选择5枚，共20枚，测量其表型性状。  结果  光核桃果实表型性状种群间和种群内均存在极显著差异；种群间表型分化系数均值为67.99%，表型变异主要来源于种群间；根据PCA分析结合利用部位果肉和果核，筛选出果实大、果核小、果肉厚、出核率低的果用型光核桃，代表种群为山南贡嘎县江塘镇、林芝米林县羌纳乡、林芝朗县朗镇；果实小、果核大、果肉薄、高出核率的核用型光核桃，代表种群有林芝察隅县古玉乡、日喀则亚东县上亚东乡、昌都芒康县曲登乡。RDA分析5个生态因子共解释56.00%的果实性状变异，仅年均温对果实性状的总体变异影响显著（P = 0.049）；两个特征性状果肉厚和出核率与生态因子的多元回归方程均回归显著（P < 0.01），调整后判定系数分别为0.599 3、0.798 1。果肉厚与经度、海拔、年均降雨量呈负相关，与纬度和年均温呈正相关；出核率与经度、海拔、年均降雨量和年均温呈正相关，与纬度呈负相关；5个生态因子中经度、纬度、海拔对果肉厚和出核率的影响极显著。  结论  光核桃果实表型性状变异主要来源于种群间；根据表型性状筛选出了果用型和核用型光核桃及其代表种群，其特征性状主要受经纬度、海拔的影响。