南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (5): 90-96.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202302015
王雪洁1(), 周鹏2, 侯思璇1, 方炎明1,*(), 张敏2,*()
收稿日期:
2023-02-14
修回日期:
2023-12-26
出版日期:
2024-09-30
发布日期:
2024-10-03
通讯作者:
* 方炎明(jwu4@njfu.edu.cn),教授,负责选题指导和论文审定;作者简介:
王雪洁(wxjxxz@njfu.edu.cn)。
基金资助:
WANG Xuejie1(), ZHOU Peng2, HOU Sixuan1, FANG Yanming1,*(), ZHANG Min2,*()
Received:
2023-02-14
Revised:
2023-12-26
Online:
2024-09-30
Published:
2024-10-03
摘要:
【目的】了解冬青种质资源叶表型多样性,揭示冬青种质资源的表型多样性机理,为引种栽培与品种选育提供依据。【方法】对42份冬青种质资源的18个表型性状进行测定,通过差异分析、方差分析、主成分分析和聚类分析研究其表型变异。【结果】冬青种质资源叶表型性状变异较大,尤其是叶面积;Shannon多样性指数变化范围为1.00~2.03;冬青种质资源叶表型性状变异丰富,变异主要来源于种间。相关性分析发现,各性状之间存在显著相关,叶片外部性状与叶片解剖性状呈显著负相关;通过主成分分析提取了叶长、叶片紧实度、栅栏组织和气孔密度4个主成分,累计贡献率为85.20%,基本能反映冬青属植物的总体性状表现;聚类分析将42份冬青种质资源分为大叶-大叶柄类、小叶-小叶柄类、中叶-叶硬锯齿类和中叶-叶薄纸质类4大类群。【结论】冬青种质资源叶表型性状变异丰富,属内变异主要来源于物种间。叶片外部性状是冬青种质资源表型分化的主要因素;叶长、叶片紧实度、栅栏组织和气孔密度是划分冬青种质资源的4个主导因子,可作为冬青种质资源的分类鉴定依据。本研究可为冬青属植物的分类、资源利用和栽培繁育提供理论参考。
中图分类号:
王雪洁,周鹏,侯思璇,等. 冬青种质资源叶表型多样性分析[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2024, 48(5): 90-96.
WANG Xuejie, ZHOU Peng, HOU Sixuan, FANG Yanming, ZHANG Min. Leaf phenotypic diversity analysis of holly germplasm resources[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2024, 48(5): 90-96.DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.202302015.
表1
冬青种质资源试验材料信息"
编号 code | 种名或品种名 species/cultivar | 来源 germplasm source | 备注 notes | 编号 code | 种名或品种名 species/cultivar | 来源 germplasm source | 备注 note |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ICH | 冬青I. chinensis | 江苏溧阳 | 野生资源 | Ⅳ1 | ‘奥斯特’I. verticillata ‘Oosterwijk’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IL | 木姜冬青I.litsifolia | 江苏南京 | 野生资源 | Ⅳ2 | ‘格瑞’I. verticillata ‘Afterglow’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IR | 铁冬青I. rotunda | 浙江普陀山 | 野生资源 | Ⅳ3 | ‘冬红’I. verticillata ‘Winter Red’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IT | 三花冬青I. triflora | 浙江杭州 | 栽培种 | Ⅳ4 | ‘冬黄’I. verticillata ‘Winter Gold’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IVI | 绿冬青I. viridis | 浙江仙居 | 野生资源 | ICE1 | 完美冬青I. crenata ‘Helleri’ | 杭州园林 | 育种品种 |
IP | 具柄冬青I. pedunculosa | 浙江杭州 | 栽培种 | ICE2 | 铅笔冬青I. crenata ‘Sky Pencil’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IDM | 二型叶冬青I. dimorphophylla | 江苏南京 | 栽培种 | ICE3 | ‘金宝石’冬青I. crenata ‘Golden Gem’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IDA | 大别山冬青I. dabieshanensis | 江苏南京 | 栽培种 | ICO1 | 枸骨I. cornuta | 江苏南京 | 栽培种 |
IDI | 双核枸骨I. dipyrena | 江苏南京 | 栽培种 | IC02 | 无刺枸骨I. corunta ‘Burfordii’ | 江苏南京 | 育种品种 |
ILA | 大叶冬青I. latifolia | 福建武夷山 | 野生资源 | ICO3 | 矮生全缘枸骨 I. cornuta ‘Dwarf Burfordii’ | 江苏南京 | 育种品种 |
Ⅱ | 全缘冬青I. integra | 浙江普陀山 | 野生资源 | ICO4 | 金叶枸骨I. cornuta ‘O Spring’ | 江苏南京 | 育种品种 |
IS | 拟榕叶冬青I. subficoidea | 福建武夷山 | 野生资源 | ICO5 | 黄金枸骨I. × attenuate ‘Sunny Foster’ | 江苏南京 | 杂交品种 |
IVO | 代茶冬青I. vomitoria | 江苏南京 | 栽培种 | IO1 | 美国冬青I. opaca | 江苏南京 | 栽培种 |
IPU | 毛冬青I. pubescens | 福建武夷山 | 野生资源 | IO2 | ‘纳瑞’冬青I. opaca ‘Nera’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IMT | 河滩冬青I. metabaptista | 湖北恩施 | 栽培种 | IAQ1 | ‘阿拉斯加’冬青I. aquifolium ‘Alaska’ | 浙江杭州 | 育种品种 |
IMA | 大果冬青I. macrocarpa | 湖北恩施 | 栽培种 | IAQ2 | ‘银边’枸骨叶冬青 I. aquifolium ‘Madame Briot’ | 江苏南京 | 育种品种 |
IMI | 小果冬青I. micrococca | 江苏南京 | 栽培种 | IAQ3 | 黄果枸骨叶冬青I. aquifolium ‘Bacciflava’ | 江苏南京 | 育种品种 |
IAS | 秤星树I. asprella | 江苏南京 | 栽培种 | IAL1 | ‘金心阿尔塔’冬青I. × altaclerensis ‘Lawsoniana’ | 江苏南京 | 杂交品种 |
IAT | 沼泽落叶冬青I. decidua | 江西武夷山 | 野生资源 | IAL2 | ‘长叶阿尔塔’冬青I. × altaclerensis ‘Belgica Aurea’ | 江苏南京 | 杂交品种 |
IEL | 厚叶冬青I. elmerrilliana | 浙江杭州 | 栽培种 | ISP1 | ‘斯蒂芬’冬青I. × sp ‘Nellie R. Stevens’ | 江苏南京 | 杂交品种 |
IME | ‘蓝天使’冬青I. meserveae ‘Blue Boy’ | 浙江杭州 | 杂交品种 | ISP2 | ‘中国少女’冬青I. × sp ‘China Girl’ | 浙江杭州 | 杂交品种 |
表2
冬青种质资源叶表型性状变异分析"
表型性状 phenotypic traits | 最小值 min | 最大值 max | 均值 mean | 方差 variance | F | 变异系数/% CV | 多样性指数H' diversity index |
---|---|---|---|---|---|---|---|
LL | 1.65 | 14.68 | 6.05±2.75 | 7.54 | 124.08* | 45.40 | 1.88 |
LW | 0.77 | 6.60 | 3.03±1.26 | 1.59 | 78.63* | 41.60 | 1.86 |
LLW | 1.19 | 4.46 | 2.06±0.58 | 0.34 | 43.47* | 28.20 | 1.80 |
PL | 0.23 | 2.13 | 0.80±0.42 | 0.18 | 72.39* | 52.70 | 1.85 |
LA | 1.15 | 69.83 | 15.30±14.20 | 201.69 | 15.10* | 92.80 | 1.57 |
LP | 4.29 | 36.25 | 16.372±6.95 | 48.27 | 12.68* | 42.40 | 1.97 |
LAT | 122.96 | 469.35 | 268.70±88.23 | 7 784.09 | 201.85* | 32.80 | 2.03 |
MCT | 90.99 | 419.42 | 239.00±84.27 | 7 101.21 | 162.48* | 35.30 | 2.02 |
PTT | 40.49 | 169.93 | 98.30±28.64 | 820.10 | 27.52* | 29.10 | 1.78 |
STT | 51.51 | 248.78 | 132.90±60.51 | 3 660.80 | 132.21* | 45.50 | 1.83 |
GTSR | 0.39 | 1.66 | 0.84±0.31 | 0.10 | 18.89* | 37.20 | 1.87 |
TST | 24.81 | 61.60 | 37.80±7.93 | 0.63 | 10.62* | 20.99 | 1.94 |
TSL | 33.41 | 64.15 | 47.73±7.87 | 0.62 | 9.76* | 16.48 | 2.01 |
SN | 34.00 | 130.00 | 63.83±21.23 | 450.73 | 33.70* | 33.30 | 1.81 |
SA | 135.61 | 573.42 | 323.31±103.74 | 10 761.25 | 75.72* | 32.10 | 2.01 |
SD | 250.04 | 945.41 | 465.78±154.71 | — | 10.53* | 33.20 | 1.81 |
LMF | 1 | 7 | 3.76±1.89 | 3.552 | — | 50.10 | 1.61 |
LT | 1 | 3 | 2.14±0.11 | 0.683 | — | 31.92 | 1.00 |
表3
冬青种质资源叶表型性状的方差分量与表型分化系数"
表型性状 phenotypic traits | 方差分量 variance component | 方差分量百分比% percentage of variance component | 表型分化系数/% phenotypic differentiation coefficient | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
种间 among species | 种内 within species | 随机误差 random error | 种间 among species | 种内 within species | 随机误差 random error | ||
LL | 6.824 | 0.843 | 0.726 | 81.300 | 10.050 | 8.650 | 89.00 |
LW | 0.973 | 0.629 | 0.242 | 52.780 | 34.090 | 13.130 | 60.74 |
LLW | 0.227 | 0.113 | 0.094 | 52.310 | 26.070 | 21.620 | 66.76 |
PL | 0.171 | 0.010 | 0.030 | 81.160 | 4.820 | 14.020 | 94.48 |
LA | 177.378 | 17.252 | 3.294 | 89.620 | 8.720 | 1.660 | 91.14 |
LP | 28.408 | 21.715 | 2.038 | 54.460 | 41.630 | 3.910 | 56.68 |
LAT | 5 117.461 | 2 821.328 | 132.197 | 63.410 | 34.960 | 1.640 | 64.46 |
MCT | 4 586.006 | 2 582.778 | 148.499 | 62.670 | 35.300 | 2.030 | 63.97 |
PTT | 68.897 | 724.337 | 101.536 | 7.700 | 80.950 | 11.350 | 8.69 |
STT | 2 611.917 | 1 016.997 | 92.320 | 70.190 | 27.330 | 2.480 | 71.98 |
GTSR | 0.038 | 0.051 | 0.017 | 35.870 | 48.300 | 15.830 | 42.70 |
TST | 0.002 | 0.003 | 0.002 | 30.830 | 43.250 | 25.920 | 40.00 |
TSL | 0.004 | 0.001 | 0.002 | 52.450 | 19.950 | 27.600 | 80.00 |
SN | 111.279 | 305.482 | 49.867 | 23.850 | 65.470 | 10.690 | 26.70 |
SA | 6 108.760 | 4 586.841 | 560.129 | 54.270 | 40.750 | 4.980 | 57.11 |
SD | 5 930.868 | 16 281.365 | 2 657.778 | 23.850 | 65.470 | 10.690 | 26.70 |
LMF | 2.143 | 1.583 | 0.000 | 57.510 | 42.490 | 0.000 | 57.51 |
LT | 0.661 | 0.118 | 0.000 | 84.850 | 15.150 | 0.000 | 84.85 |
平均average | — | — | — | 54.393 | 35.819 | 9.789 | 60.19 |
表4
冬青种质资源表型特征的主成分分析"
表型性状 phenotypic trait | 主成分principal components | |||
---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | |
LL | 0.97 | -0.06 | -0.13 | -0.04 |
LW | 0.87 | 0.12 | 0.12 | -0.30 |
LLW | 0.18 | -0.31 | -0.34 | 0.62 |
PL | 0.85 | -0.08 | -0.15 | -0.19 |
LA | 0.94 | 0.10 | -0.07 | -0.05 |
LP | 0.92 | 0.17 | 0.07 | -0.13 |
LAT | -0.02 | 0.50 | 0.85 | -0.03 |
MCT | -0.04 | 0.51 | 0.85 | -0.01 |
PTT | -0.10 | -0.12 | 0.97 | 0.02 |
STT | 0.06 | 0.65 | 0.73 | -0.08 |
GTSR | -0.06 | -0.94 | -0.08 | 0.21 |
TST | -0.04 | -0.95 | 0.03 | 0.11 |
TSL | 0.17 | 0.84 | 0.33 | -0.21 |
SN | -0.41 | -0.12 | 0.09 | 0.86 |
SA | -0.01 | 0.64 | 0.31 | -0.30 |
SD | -0.41 | -0.12 | 0.09 | 0.86 |
LMF | -0.690 | 0.425 | 0.003 | 0.013 |
LT | -0.190 | 0.660 | 0.257 | 0.112 |
特征值eigenvalue | 6.44 | 5.57 | 1.98 | 1.34 |
贡献率/% variance contribution rate | 35.82 | 30.95 | 10.98 | 7.45 |
累计贡献率/% cumulative contribution rate | 35.82 | 66.77 | 77.75 | 85.20 |
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