菏泽和洛阳芍药品种资源表型多样性研究

目的芍药是我国优良的传统花卉,有丰富的品种资源。菏泽和洛阳是我国芍药的主要栽培地,品种资源最为丰富,但目前两地的品种表型多样性研究较少,不利于种质资源的保护、开发与利用。方法本文选取山东菏泽和河南洛阳栽培的芍药240种,利用28个表型性状,采用主成分分析、因子分析和聚类分析方法进行多样性研究。结果芍药数量性状和质量性状的遗传多样性指数范围分别为1.98~2.10和0.28~1.94,绝大多数性状的多样性水平较高。提取前10个主成分,并将因子荷载矩阵经Varimax方差最大正交旋转后,得到影响芍药表型的10个主要因子,依次为高度、花色数、侧蕾及长势、花型、瓣化、叶型及花径、花期、茎色、小叶卷度和花蕾;聚类分析结果显示240个品种被分为6大组群,前4大组群分别包括69个、67个、16个和84个品种。第5组群和第6组群分别仅有1个和3个品种,推测这4个品种与其余236个品种的来源不同。结论本研究明确了菏泽、洛阳两地的240个芍药品种的表型多样性特点与亲缘关系,今后在芍药新品种培育选育亲本时,应着重考虑株高、花枝长、花色数、植株长势、花型、雄蕊瓣化情况及颜色等因素,同时注意选取聚类图中间隔距离较远的品种。      

基于SSR标记构建中国芍药品种资源分子身份证

【目的】利用SSR标记区分中国芍药品种,为芍药资源的保护与合理利用奠定基础。【方法】对山东菏泽和河南洛阳2个主要芍药栽培地的品种进行调查,明确中国芍药品种资源数量,在此基础上,提取各品种叶片DNA,利用21对SSR荧光引物进行PCR扩增,用四重荧光毛细管电泳技术检测扩增片段长度。利用Microsatellite和Toolkit GenALEx 6.41软件,分析数据中的等位基因数、多态性信息含量(PIC)和遗传多样性参数。采用数字与大小写字母结合的方法,对不同长度的扩增片段进行赋值,构建中国芍药品种分子身份证。【结果】山东菏泽和河南洛阳目前共有芍药品种268个,用21对引物在这些品种中共扩增条带613条,多态信息含量0.508～0.846,平均为0.707;有效等位基因数(Ne)为4.324±0.315,观测杂合度(Ho)为0.593±0.047,期望杂合度(He)为0.741±0.020。采用21对SSR引物可将所有268个芍药品种区分开。【结论】采用21对引物通过SSR标记建立了山东菏泽和河南洛阳268个芍药品种的分子身份证,有助于芍药品种鉴别、新品种培育及防止资源流失。     

园林树木吸收汞（Hg）的评价方法

为明确园林树木吸收Hg的评价方法，了解常见园林树木对汞（Hg）的吸收能力强弱，以北京市陶然亭公园、中科院植物园、紫竹院公园为样地，将测定的30种树种的不同器官（叶片、枝条）、不同年份（2016年、2018年）Hg含量数据，采用不同聚类进行排序，并分析对比不同排序的差异。结果表明:1）采用2 a测定木本植物叶器官的Hg含量，能更稳定地指征不同树木吸收重金属Hg的能力强弱。2）按照上述评价方法，基于单位重量角度看，阔叶树种单位重量吸收Hg含量能力强于针叶树种，流苏树、蒙椴、紫丁香3种园林树木吸收Hg的能力较强，白皮松、白扦等9种针叶植物吸收Hg的能力较弱。本研究以园林绿地中成年园林树木为对象，测定结果对了解园林树木单位重量吸收Hg能力和更为准确的评价不同树木差异有指导作用。     

芍药不同品种发育过程中花茎细胞壁成分变化

花茎挺直是评判芍药切花品质的重要标准之一,但目前影响芍药花茎直立性的因素尚不完全清楚。为明确直立性不同的芍药品种发育过程中花茎细胞壁成分的变化差异,利用花枝夹角指标将6个品种划分为3个直立等级,将现蕾期到花朵盛开的过程划分成S1~S5共5个阶段,观测不同直立等级品种花茎弯曲发生的关键时期及其5个发育阶段细胞壁组分的动态变化。结果表明,切花品种东方少女和杨妃出浴直立性最好,迟粉等3个品种花茎自S2时期起随发育逐渐变弯,晴雯自S4时期起迅速下垂。比较一致的规律是,3个直立等级的品种木质素含量随发育进程均呈升高趋势,水溶性果胶含量自S2时期起呈下降趋势。相关性分析表明,在发育前期花茎直立性和木质素含量极显著正相关;发育中期花茎直立性和木质素含量极显著正相关,和原果胶含量显著负相关;发育后期花茎直立性和半纤维素含量、木质素含量极显著正相关,和水溶性果胶含量显著负相关。研究为切花芍药品种的选育和栽培调控提供了理论依据。     

多花芍药种子破眠技术研究

本研究通过15℃层积、浓硫酸、不同浓度次氯酸钠和赤霉素处理,探究多花芍药种子最适生根技术;通过不同时长的低温层积处理、不同浓度的赤霉素处理、二者结合及无菌胚播种结合低温和赤霉素处理,探究最适的解除上胚轴休眠的技术。结果表明,1) 15℃层积方式生根效果较好,适宜浓度的次氯酸钠和赤霉素溶液处理一定程度上可促进生根;2) 4℃层积110 d、4℃层积90 d结合300～500 mg/L赤霉素处理可解除上胚轴休眠,获得小苗;3)去除种皮和胚乳后,经过低温和赤霉素处理后也可解除上胚轴休眠,且种子生根和成苗时间缩短,但成苗质量不如播种繁殖。研究表明,沙藏层积方式是多花芍药通过种子繁殖实现异地引种的有效方式。     

不同栽培地芍药品种资源遗传多样性的SSR分析比较

依据33对SSR荧光引物的扩增结果，从遗传变异和遗传距离角度对中国4个主要栽培区的386个观赏芍药品种的遗传多样性进行评价。结果显示：(1)中国观赏芍药品种资源具有较高遗传多样性，所用SSR引物的多态信息含量(PIC)值介于0.62～0.84，平均观测杂合度(H_o)和期望杂合度(H_e)为0.73、0.78，香农信息指数(I)介于1.35～2.08。(2)各栽培地芍药品种的遗传多样性从高到低依次为山东菏泽、河南洛阳、江苏扬州和甘肃临洮。(3)方差分析显示变异主要来自栽培地内个体间，不同栽培地品种遗传分化系数(FST)为0.031，基因流(Nm)为7.795。(4)各栽培地品种间的遗传距离介于0.032～0.123，遗传一致性介于0.884～0.969；主坐标分析和聚类结果显示品种遗传分化情况与栽培地不完全相关。研究表明，中国观赏芍药品种遗传信息丰富，但4个栽培地间遗传分化小，各栽培地间的基因交流强。     

中国观赏芍药表型多样性解析与资源评价

【目的】明确中国观赏芍药品种资源多样性水平,并从切花品种农艺性状角度分析资源特点,为种质收集、利用与创新提供理论依据。【方法】采集来自4个主要栽培地的346个中国观赏芍药品种,从品种资源整体和不同栽培地品种两个方面对采集的表型性状进行频率分布统计、变异系数计算和多样性指数计算,并进行聚类分析。【结果】我国观赏芍药品种多个性状多样性丰富,二元性状、有序多态性状和无序多态性状的多样性指数为0.29—1.90,数值性状的多样性指数为1.90—2.08。二元性状、有序多态性状和无序多态性中,花色和花型多样性指数最高,分别为1.90和1.88,其次是花蕾颜色（1.46）和雄蕊瓣化程度（1.42）。数值性状中,株高和茎长多样性指数最高,分别为2.08和2.07,其次是蕾径（2.04）、花径（2.04）和花高（2.01）,仅茎粗（1.99）和花梗长（1.90）多样性指数小于2。株高和茎长呈正态分布,株高介于38.50—100.50 cm,茎长介于43.19—120.00 cm;蕾径、花径、花高、茎粗和花梗长等5个指标呈非正态分布,蕾径偏大,分布介于1.22—3.99 cm;花径变异系数最小,为15.65%,分布介于3.11—19.50 cm;花高偏大,分布介于1.73—14.30 cm,变异系数最大,达32.55%;茎粗偏小,分布介于0.18—0.59 cm;花梗长偏小,分布介于5.57—40.00 cm。聚类分析将芍药分为9组,绝大多数组包含来自2—4个栽培地的品种,各组品种的蕾径、花径、茎粗和花梗长间无明显差异,但株高、茎长、花高及雄蕊瓣化程度有一定差异。从切花适用性分析,目前我国观赏栽培品种中受市场喜爱的圆形花蕾且不绽口的品种数量较多,占71.39%;重瓣品种虽然较多,但受市场喜爱的绣球型品种仅占4.9%;79.8%品种花香不明显;71.7%品种有侧蕾;62.7%品种花期为中花期,早花、晚花品种少。不同栽培地品种的株高和茎长无显著差异,但临洮和菏泽品种的茎粗显著高于扬州和洛阳栽培品种,且菏泽品种的蕾径和花径显著更大。【结论】中国观赏芍药的多样性水平较高,作为一种多功能植物,需要注意芍药多样性的保护。但从切花适用角度看,存在直立品种数量少、花香不明显、有侧蕾、花期集中等问题。临洮和菏泽两地栽培品种在茎粗、蕾径和花径上有一定的切花优势。我国芍药品种作为切花筛选和选育尚有不足,各地均需发展创新种质,亟需引入具长茎、单秆、香花和晚花等特征的种质参与育种。