蒙古栎主要种群表型性状变异分析及多样性研究

为揭示蒙古栎种群的表型分化程度和变异规律,探索蒙古栎表型变异特点和性状地理分布格局,对来自河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江5省6个蒙古栎天然种群的10个表型性状进行差异分析和多样性研究,采用巢式分析、相关性分析及聚类分析对种群表型多样性进行系统分析。结果发现,蒙古栎的9个表型性状差异显著,种群表型分化系数为48.12%,种群内表型分化程度略高于种群间表型分化程度;10个表型性状香农指数均大于1.00,性状表现丰富,种群变异系数差别较大,变异幅度为5.0%～51.1%,同一表型性状在不同种群间的变异及同一种群内不同表型性状的变异不同;利用聚类分析将蒙古栎种群分为3类,聚类结果与地理距离不一致。     

基于花表型性状的梨种质资源多样性研究

对"国家果树种质兴城梨、苹果圃"内保存的梨13个种625份资源的花器官11个表型性状进行数据采集,分析了花表型性状的分布频率、变异系数、Simpson指数和Shannon-weaver指数,并对每花序花朵数、雄蕊数、柱头数、花冠直径在5个栽培种的种群内和种群间多样性进行了比较分析,对脆肉和软肉梨进行了聚类分析。结果表明:(1)梨花器官表型多样性丰富,以白色花蕾、紫红色花药、柱头高于花药和花柱基部无茸毛等类型居多,分别占相对应描述符分布频率的50.56%、47.52%、63.20%和80.96%。(2)花药颜色的Simpson指数和Shannon-weaver指数较高,分别为0.719和2.351,多样性最为丰富,并新发现深红色和深紫色花药两种类型资源。(3)每花序花朵数、雄蕊数、花冠直径和柱头数的平均变异系数分别为19.50%、15.12%、13.74%和8.50%,表明柱头数性状的遗传稳定性高于另外3个性状。(4)根据花冠直径分布统计分析,提出了5级数值分级指标与参照品种。(5)梨花4个表型性状在种群内和种群间差异均达到极显著水平,种群内和种群间表型分化系数VST分别为72.97%和27.03%,表明种群内变异更为丰富。(6)聚类分析显示,196个脆肉梨地方品种可划分为5类,72个软肉型秋子梨可划分为4类。     

小花草玉梅花器官变异多样性机制初步研究

以野外条件下花器官发生了多样性变异的小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minore)为材料,根据其花器官变异部位及程度将变异分为5类:全白、绿白相间、五瓣、全绿和极端变异。通过分子鉴定、花器官形态学观察、AP3-3基因分析,对其变异多样性机制进行了初步研究。结果表明,正常植株和变异植株的ITS2和rbc L序列无差异位点,表明正常植株和变异植株为同一物种;形态观察发现变异花形态差异很大,由外向内存在连续变异梯度,除正常和五瓣花的花被片数相对稳定外,其余各类型花器官数和占比均不稳定,且花被片数占比的增减与雄蕊、雌蕊的占比呈负相关,说明变异花中内层增加的花被片可能是由雄蕊和雌蕊转化而来;在正常和绿白相间变异AP3-3序列基础上,扩增其余4种变异植株的AP3-3,比对正常株和变异株AP3-3序列,发现变异株AP3-3在上游调控区有一段插入,在编码区有1个碱基缺失,其可能与小花草玉梅花器官变异有关。     

岷江百合天然群体的表型多样性

 以岷江百合(Lilium regale Wilson)的7个天然群体为研究对象,对其株高、花瓣长、叶片数、花朵数、叶片长和叶片宽等6个表型性状进行多样性分析。结果表明：岷江百合表型性状在群体间存在广泛变异,6个性状群体间的F值为4.878～34.915,达显著或极显著水平;群体内只有叶片长和叶片宽达极显著水平,其他4个性状均不显著。6个性状的平均表型分化系数(VST)为61.5%,群体间变异（26.2%）大于群体内变异（20.0%）,说明群体间变异是百合表型性状的主要变异来源。岷江百合表型性状与地理因子的相关分析表明：株高、花朵数和叶宽与纬度成显著正相关,而其它性状与地理因子的相关性均不显著。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,7个岷江百合天然群体可以划分为两类,说明性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。     

秦岭柞水地区野生蕙兰天然群体表型多样性

以柞水地区野生蕙兰的4个天然群体为研究对象,对其花径、萼片长、萼片长/宽、着花数、小花柄长、花梗高等6个表型性状进行多样性分析。结果表明:柞水野生蕙兰表型性状在群体间存在广泛变异,6个性状群体间的F值为4.94～20.43,达显著或极显著水平;6个性状群体间变异系数达15.70%,说明该群体的性状变异幅度相对较高,表型多样性丰富。通过主成分分析发现,蕙兰的性状变异主要体现在其花的大小、着花数等方面,且二者呈相互阻滞状态。     

山西霍山五角枫不同海拔种群的表型多样性研究

 为了揭示山西五角枫（Acer mono Maxim.）不同海拔种群表型变异程度和变异规律,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析、聚类分析等方法对7个种群200个个体的叶片、果实和种子22个表型性状进行多样性分析。结果表明：五角枫不同种群表型性状存在着丰富的遗传差异,种群间表型分化系数为42.61%,表型变异系数（CV）在7.98% ~ 33.41%之间,7个不同海拔种群的Shannon-Wiener信息指数和Simpson遗传多样性指数分别为2.0164和0.8316,表明五角枫具有较高的表型多样性。主成分分析结果表明,4个主成分对变异的累计贡献率达94.39%,其中果实、叶片贡献率大于种子贡献率。22个表型性状及表型多样性指数与土壤中的钾、磷、pH、速效氮、速效钾、速效磷、土壤有机质、含水量表现出显著或极显著的相关性,说明微生境对其遗传变异的影响。利用群体间欧式距离进行系统聚类分析,可以将7个五角枫种群分为两大类。     

EMS对豇豆M_2群体表型性状的变异分析

为了明确甲基磺酸乙酯(EMS)对豇豆的诱变效果及变异规律,以豇豆品种银豇王为试材,对EMS诱导的M2表型性状遗传变异进行了遗传力分析和聚类分析。结果表明:M2群体性状表现为始花期提前,始花节位降低,分枝数、有效花梗数和结荚数减少,荚条变长;从变异系数看,分枝数结荚数有效花梗数始花节位最大荚长平均荚长始花期;从广义遗传力看,分枝数的广义遗传力最高,达到88.7%,其次为有效花梗数和最大荚长;通过聚类分析,表型变异株占18.3%,其中长荚型材料比较常见,多荚型材料较少。     

蝉花居群形态变异式样

通过对10个蝉花居群共12个形态性状的观察和测量,采用SAS 8.1软件对蝉花形态性状数据进行描述性、巢式方差和Q聚类分析,揭示蝉花居群形态性状的变异式样。描述性分析表明,蝉花居群12个形态性状的变异系数(CV值)在12.97%~162.57%之间,在物种水平表现出丰富的变异;巢式方差分析表明,蝉花12个形态性状在居群间平均方差分量占总变异的33.79%,居群内个体间平均方差分量占总变异的66.21%,说明蝉花居群内个体形态性状变异丰富,是形态性状变异的主要来源;Q聚类分析表明蝉花居群形态性状具有一定的地理相关性。     

杏杂种一代群体产量形成因素的研究

 以5～6年生的‘凯特’ ב新世纪’F₁ 代群体52个株系为试材, 对株系的自交坐果率、有效花比率、平均单果质量及单株坐果数等性状的变异及其与单株产量的相关性进行了研究, 结果表明, ①杏自交坐果率、有效花比率、平均单果质量、单株坐果数及单株产量等性状在F₁ 代广泛变异, 其中单株坐果数及自交坐果率的变异系数最大, 分别为102.0%和99.5% , 说明这两个性状的选择潜力较大; ②单株坐果数、自交坐果率及有效花比率均与单株产量极显著正相关, 相关系数( r) 分别为0.945、0.541和0.439, 且自交坐果率、有效花比率与单株坐果数的相关性亦达到极显著水平, 说明自交坐果率及有效花比率均是株系产量形成的主要因素; ③平均单果质量与单株产量的相关系数虽然为负值( r = - 0.176) , 但相关性不显著, 出现这种结果主要是由于在多因素相关分析系统中, 其他因素相互影响造成的。因此, 在本试验体系中, 果实大小不是产量形成的主要因素; ④依据上述相关性的研究结果, 初步提出并讨论了丰产选择与品质选择的“二次选择法”。     

农家板栗品种叶片表型性状分析

以13个农家板栗品种为试材,利用统计分析方法对各品种5个叶片表型指标进行了分析,以揭示不同农家板栗品种间叶片表型性状的变异程度。结果表明:13份农家板栗品种叶片性状存在显著或极显著差异,各性状在品种间均有较大程度的变异,按变异程度大小依次为叶柄长(CV=21.61%)单侧锯齿数(CV=12.44%)叶长(CV=9.95%)叶宽(CV=9.46%)叶形指数(CV=7.11%);各种质不同叶片表型性状变异程度大小不尽相同,叶柄长、单侧锯齿数变异程度较大(CV10%),表型多样性丰富;该研究为板栗种质收集、分类及核心种质构建奠定了基础。     

蜡梅的花色和色素组成及其在开花过程中的变化

以蜡梅的4个变种为材料,对其在开花过程中的花色、花色素组成及含量的变化进行研究。花色测定采用英国皇家园艺学会比色卡（RHSCC）和分光色差计,色素的定性及定量分析采用高效液相色谱 —二极管阵列检测技术（HPLC-PAD）和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱联用技术（HPLC-ESI-MS）。结果表明,在开花过程中,各蜡梅变种的花色呈明显变化。黄色外瓣和红色内瓣彩度C* 值均变小,黄色外瓣色相角h增大,由黄色向浅黄方向变化,而红色内瓣色相角h变小,由红色向深红方向变化。在蜡梅红色内瓣中检测到2种花青苷和3种黄酮醇,在黄色外瓣中检测到与红色内瓣相同的3种黄酮醇。其中花青苷为：矢车菊素 3-O-葡萄糖苷和矢车菊素 3-O-芸香糖苷;黄酮醇为：槲皮素 3-O-芸香糖苷、山奈酚 3-O-芸香糖苷和槲皮素苷元。首次检测出蜡梅花瓣中含有矢车菊素 3-O-芸香糖苷。蜡梅各变种间及每个变种的各开花阶段,色素种类没有差异,但色素含量发生了明显变化。从蕾期到初花期,黄色外瓣和红色内瓣的总黄酮醇（TF）含量迅速减少,花朵开放后变化平稳。红色内瓣的总花青苷（TA）含量在开花过程中较稳定。     

蜡梅CpAGL6基因启动子的克隆及功能初步分析

利用hiTAIL-PCR法,从蜡梅（Chimonanthus praecox）基因组中克隆到花发育相关基因CpAGL6翻译起始位点上游1 266 bp的启动子序列。生物信息学分析表明,该启动子序列中存在启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。为进一步分析CpAGL6启动子的功能,构建该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体,并用农杆菌介导法转化烟草。对转基因烟草进行GUS组织化学染色及GUS酶活性定量检测,结果显示,CpAGL6基因启动子能够驱动GUS基因在转基因烟草的叶、茎、花中表达,并且在不同花期表达强度存在差异,在根中几乎不表达。转基因植株经黑暗、赤霉素和4 ℃低温处理后,GUS酶活性均有所增加。结果表明,CpAGL6启动子主要驱动GUS报告基因在花器官和绿色器官组织中表达,推测其在抵抗非生物胁迫中具有重要作用。     

中国硬叶兜兰主要分布区居群表型多样性分析

研究基于硬叶兜兰（Paphiopedilum micranthum）表型变异，通过相关性、主成分以及聚类等分析，对9个硬叶兜兰野生居群的22个表型性状指标进行了调查研究，探究硬叶兜兰居群间及居群内表型多样性，为硬叶兜兰资源的进一步保护和利用奠定基础。结果表明：硬叶兜兰在居群间具有丰富的表型多样性，居群内变异较少。平均表型分化系数（Vst）为64%，居群间表型分化高于居群内表型分化。22个性状的平均变异系数（CV）范围为9.52% ~ 31.48%，9个居群平均变异系数为14.55% ~ 18.51%，在表型间差异显著，在居群间差异不显著。主成分分析表明，花纵径等花部性状和株高等营养性状是硬叶兜兰变异的主要因素。Pearson相关性分析表明，株高、中萼片长和花瓣长与大部分性状都呈现显著正相关；冠幅、叶片数等营养性状与海拔存在显著正相关性，而花横径、花纵径等生殖性状与海拔存在显著或极显著负相关性。聚类分析结果表明，9个居群可以聚类为3个类群，和硬叶兜兰地理分布距离一致。     

湖北保康野生蜡梅自然群落调查与研究

通过对保康县8个野生蜡梅群落样地进行调查研究。结果表明:群落以蜡梅为主要建群种,蜡梅在多度(88)、重要值(29.82)和频度(100%)方面均为蜡梅群落灌木层中最高者,蜡梅在群落中处于绝对优势的地位。刺滩沟蜡梅群落的丰富度指数(28)、Simpson指数(0.84)和Shannon-Wiener指数(1.06)为8个群落最大者。蜡梅群落灌木类植物物种的Pielou均匀度指数与多样性指数总体表现出较为相似的特征,即物种多样性高,均匀度也较高。物种丰富度、多样性、均匀度均表现出相似的变化趋势。     

杏黄兜兰居群表型多样性分析

调查了云南地区3个野生杏黄兜兰（Paphiopedilum armeniacum）居群,进行叶片和花器官等19个性状的表型多样性分析,采用巢式方差、变异系数、主成分分析等方法,讨论杏黄兜兰居群间和居群内的表型多样性。结果显示：杏黄兜兰在居群内和居群间均存在丰富的表型性状变异,居群间有花瓣长、子房长等13个性状表现极显著或显著差异,居群内有植株冠幅、合萼片宽等10个性状差异极显著或显著;杏黄兜兰平均表型分化系数为53.02%,处于中等水平,居群间的表型分化略大于居群内的表型分化;19个表型性状变异系数平均值的变化范围为9.68% ~ 26.36%,3个居群表型性状变异系数平均值分别为13.27%、15.85%和14.96%,变异系数在居群间差异不显著,在表型性状间差异极显著;主成分分析表明,对植株表型差异贡献率最大的是株高和花茎高;Pearson相关分析表明,杏黄兜兰花被片相关性状之间呈显著或极显著正相关,株高和花茎高与植株的其他性状均显著正相关,尤其与指示花器官大小的性状极显著正相关。     

蜡梅传粉生物学研究

 对南京地区引种的蜡梅(Chimonanthus praecox) 进行传粉生物学研究。结果显示: 蜡梅同朵花内的雌雄蕊在时间和空间上都有花期不遇的趋势。蜡梅P /O比值为2 847.3 ±1 125.0, OCI值为3, 不同处理下的结实率表明蜡梅的繁育系统为兼性异交型, 虽有一定自交比例, 但需传粉者。传粉昆虫出现的时间一般在晴天, 1天内温度较高的中午前后。访花频率和效率受温度影响大。在南京地区蜡梅的主要访问昆虫是膜翅目的东方蜜蜂中华亚种(Apis cerana cerana) 和双翅目的黑带食蚜蝇( Epistrophe balteata) 、黑边家蝇(Musca hervei) 、巨尾阿丽蝇(Aldrichina grahami) 。蜡梅品种之间的访问昆虫种类和访问频率无明显区别。     

蜡梅小GTP结合蛋白基因CpRAC1的克隆及表达分析

以‘小樱桃’文心兰为材料克隆了铁氧还蛋白氧化还原酶（FNR）两种类型基因RFNR（Root-type Ferredoxin-NADP+ oxidoreductase）和LFNR（Leaf-type Ferredoxin-NADP+ oxidoreductase）。生物信息学分析表明,RFNR与LFNR都属于FNR-like超家族,具有黄素腺嘌呤二核苷酸（flavin adenine dinucleotide,FAD）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide,NAD）功能结合域,在进化过程中比较保守;两种类型的FNR在氨基酸组成、蛋白结构和构型方面存在明显差异,RFNR比LFNR有更强的保守性。FNR蛋白亚细胞定位结果表明文心兰FNR蛋白都定位于叶绿体。实时荧光定量PCR分析表明,LFNR和RFNR具有器官表达特异性：LFNR更多地在叶中表达,RFNR更多地在根中表达;在软腐病胁迫下LFNR下调响应,RFNR上调响应;两种类型的FNR在盐胁迫以及高温胁迫处理时上调响应,但RFNR响应较快且强度更大;LFNR和RFNR在水杨酸（salicylic acid,SA）处理时轻微波动,茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）处理时呈现单峰反应。文心兰两种类型的FNR基因在不同类型的胁迫中显示相似的和有区别的表达特性,表明其具有不同的胁迫响应分子机理。     

蜡梅花离体摊放过程中香气感官评价和挥发性物质分析

蜡梅花是重要的天然花香原料。采用顶空—固相微萃取和气相色谱—质谱联用技术（HS–SPME–GC–MS）结合感官审评,分析了采摘后蜡梅花摊放过程中挥发性物质的变化规律。结果表明,离体蜡梅花在摊放过程中开放状态变化不明显,花枝经清水培养,花苞到全开状态历经32 h左右。全开状态蜡梅花的挥发性物质种类随摊放时间的延长呈先增加后降低的趋势,摊放12 h最多,此时出现了酮类、醛类和酚类;大部分挥发性物质相对含量在摊放20 h后降低。主要挥发性物质乙酸苄酯在摊放12 h达峰值,较0 h增加35.04%;4–乙基苄醇和α–罗勒烯呈现先增加后降低的趋势;α–罗勒烯在摊放4 h后急剧增加,20 h达最大值;芳樟醇、别罗勒烯和2,6–二甲基–2,4,6–辛三烯在摊放24 h内呈降低趋势,分别较0 h下降了18.32%、78.92%和41.19%。结合感官审评与GC–MS分析结果可知,全开状态的蜡梅花采摘后离体摊放20 h内能较好地保持花香的鲜灵度和浓郁度,且在12 ~ 20 h之间挥发性物质种类丰富,具花果香的挥发性物质相对含量较高。研究结果可为蜡梅花作为天然花香原料的更有效利用提供理论参考。     

蜡梅不同品种和花期香气变化及其花茶适制性

采用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联机分析方法研究了蜡梅4个品种不同开花期的香气成分,并分析了其花茶适制性。结果表明：4个品种主要香气成分为别罗勒烯、罗勒烯、乙酸苄酯和水杨酸甲酯,相对含量之和占总量80%以上。从花蕾期到盛开期,香气成分变化不大,在开花过程中萜烯类化合物相对含量增加,而酯类化合物相对含量减少。随着蜡梅花内被片紫色条纹数量增加,香气中萜烯类和酯类化合物相对含量比值（T/E）减小,而在开花过程中,T/E值增加。花蕾期和盛开期香气相似率达0.990以上,表明开花过程中香气类型变化不大。花蕾期和萎蔫期的鲜花窨制的花茶香气弱,香气和滋味得分低于盛开期,红心品种窨制的花茶幽香不足,香气和滋味得分低于其他品种。在花茶生产上,以选择内被片紫色条纹较少的素心和乔种品种,且盛开的鲜花为宜。