南京林业大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (4): 76-84.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202305024
所属专题: 专题报道Ⅱ:乡村振兴视域下药用树种青钱柳培育研究
• 专题报道Ⅱ:乡村振兴视域下药用树种青钱柳培育研究(执行主编 李维林、方升佐) • 上一篇 下一篇
收稿日期:
2023-05-23
修回日期:
2023-06-19
出版日期:
2024-07-30
发布日期:
2024-08-05
通讯作者:
*尚旭岚(shangxulan@njfu.edu.cn),副教授。作者简介:
刘夏岚(68465983@qq.com)。
基金资助:
LIU Xialan1(), SONG Ziqi1, HU Fengrong2, SHANG Xulan1,*()
Received:
2023-05-23
Revised:
2023-06-19
Online:
2024-07-30
Published:
2024-08-05
摘要:
【目的】比较青钱柳(Cyclocarya paliurus)二倍体和四倍体叶表型特征、解剖结构和气孔特征等方面的差异,旨在获得不同倍性青钱柳叶片特征的基础数据。【方法】以青钱柳二倍体和四倍体苗木为材料,对32项叶片特征指标进行测定,并进行独立样本t检验、相关性分析和主成分分析。【结果】除中部小叶的最大叶宽位置和锯齿宽度在倍性间无显著差异外,其余30项叶特征在倍性间均达到显著或极显著差异。其中,四倍体小叶数量极显著少于二倍体,而复叶面积和比叶质量极显著大于二倍体;四倍体顶端小叶和中部小叶的叶长、叶宽和叶面积极显著大于二倍体,而叶形指数极显著小于二倍体;四倍体锯齿密度极显著小于二倍体;四倍体叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均极显著大于二倍体,而栅海比和紧密度极显著小于二倍体;四倍体气孔长度和气孔宽度极显著大于二倍体,而气孔密度极显著小于二倍体。相关性分析结果表明,青钱柳表型特征与解剖结构和气孔特征各指标间存在广泛而显著的相关关系。主成分分析提取了反映两种倍性青钱柳叶特征差异的指标,分别为小叶叶宽、小叶面积、叶形指数、海绵组织厚度、气孔长度、栅栏组织厚度和紧密度。【结论】青钱柳二倍体和四倍体的叶特征存在显著差异,小叶叶宽、小叶面积和叶形指数等叶表型特征可用于青钱柳二倍体和四倍体初筛。
中图分类号:
刘夏岚,宋子琪,胡凤荣,等. 青钱柳二倍体和四倍体叶特征比较研究[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2024, 48(4): 76-84.
LIU Xialan, SONG Ziqi, HU Fengrong, SHANG Xulan. A comparative study on leaf characters between diploid and tetraploid of Cyclocarya paliurus[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2024, 48(4): 76-84.DOI: 10.12302/j.issn.1000-2006.202305024.
表2
二倍体和四倍体青钱柳顶端小叶和中部小叶形态特征的差异"
性状 trait | 顶端小叶 terminal leaflet | 中部小叶 middle leaflet | ||
---|---|---|---|---|
二倍体diploid | 四倍体tetraploid | 二倍体diploid | 四倍体tetraploid | |
叶长/cm LL | 10.56±1.46(13.83) | 14.72±2.20**(14.94) | 10.08±0.87(8.61) | 13.42±1.90**(14.15) |
叶宽/cm LW | 4.05±0.61(15.12) | 6.54±0.97**(14.86) | 3.35±0.30(8.98) | 5.20±0.55**(10.5) |
叶形指数 LSI | 2.63±0.32**(12.06) | 2.27±0.28(12.51) | 3.02±0.23**(7.51) | 2.58±0.30(11.55) |
小叶面积/cm2 LA | 25.65±6.66(25.98) | 59.70±17.07**(28.59) | 20.89±2.33(11.15) | 47.22±12.13**(25.68) |
最大叶宽位置 MLWP | 0.86±0.12**(14.43) | 0.48±0.05(9.59) | 0.58±0.31(53.81) | 0.51±0.03(5.18) |
锯齿密度 /(个·cm-1)SD | 7.02±1.08**(15.39) | 4.60±0.79(17.11) | 5.32±0.82**(15.36) | 3.89±0.70(18.05) |
锯齿宽度/mm SWW | 1.64±0.21(12.54) | 2.70±0.41**(15.22) | 2.42±0.45(18.56) | 2.60±0.63(24.1) |
锯齿深度/mm SWD | 0.59±0.09**(15.19) | 0.42±0.08(18.94) | 0.30±0.07(22.27) | 0.49±0.22**(45.97) |
锯齿与叶缘间角度/(°) LSA | 78.75±8.80(11.17) | 106.52±11.91**(11.18) | 75.06±7.59(10.11) | 88.1±7.63**(8.66) |
表3
二倍体和四倍体叶青钱柳解剖结构的差异"
倍性 ploidy | 组织厚度/μm tissue thickness | 栅海比 P/S | 紧密度 CTR | 疏松度 SR | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
叶片 LT | 上表皮 UE | 下表皮 LE | 栅栏组织 PT | 海绵组织 ST | ||||
二倍体 diploid | 43.00±4.82 (11.21) | 5.98±0.67 (11.28) | 3.78±0.68 (18) | 19.72±2.62 (13.29) | 13.52±2.28 (16.89) | 1.49±0.25** (16.62) | 0.46±0.04* (7.94) | 0.31±0.03 (9.68) |
四倍体 tetraploid | 56.24±8.17** (14.53) | 6.71±1.08** (16.07) | 5.46±0.97** (17.8) | 24.39±5.72** (23.46) | 19.68±3.39** (17.23) | 1.25±0.30 (23.99) | 0.43±0.06 (14.22) | 0.35±0.04** (10.83) |
图4
青钱柳32项叶特征的相关性分析 CLA.复叶面积compound leaf area;SLW.比叶质量specific leaf weight;LN. 小叶数量number of leaflets;TLL. 顶端小叶叶长length of terminal leaflets;TLW. 顶端小叶宽width of terminal leaflets;TLSI. 顶端小叶叶形指数leaf shape index of terminal leaflets;TLA. 顶端小叶面积area of terminal leaflets;TMLWP. 顶端小叶最大叶宽位置maximum leaf width position of terminal leaflets;TSD. 顶端小叶锯齿密度sawtooth density of terminal leaflets;TSWW. 顶端小叶锯齿宽度sawtooth width of terminal leaflets;TSWD. 顶端小叶锯齿深度sawtooth depth of terminal leaflets;TLSA. 顶端小叶锯齿与叶缘间的角度the angle between sawtooth and leaf margin of terminal leaflets;MLL. 中部小叶叶长length of middle leaflets;MLW. 中部小叶叶宽width of middle leaflets;MLSI. 中部小叶叶形指数leaf shape index of middle leaflets;MLA. 中部小叶叶面积area of middle leaflets;MMLWP. 中部小叶最大叶宽位置maximum leaf width position of middle leaflets;MSD. 中部小叶锯齿密度sawtooth density of middle leaflets;MSWW. 中部小叶锯齿宽度sawtooth width of middle leaflets;MSWD. 中部小叶锯齿深度sawtooth depth of middle leaflets;MLSA. 中部小叶锯齿与叶缘间的角度the angle between sawtooth and leaf margin of middle leaflets;LT. 叶片厚度leaf thickness;UE. 上表皮细胞厚度upper epidermis thickness;LE. 下表皮细胞厚度lower epidermis thickness;PT. 栅栏组织厚度palisade tissue thickness;ST. 海绵组织厚度spongy tissue thickness;P/S. 栅海比ratio of thickness of palisade tissue to sponge tissue;CTR. 紧密度cell tense ratio;SR. 疏松度sponge ratio;SL. 气孔长度stomata length;SW. 气孔宽度stomata width;STD. 气孔密度stomata density。"
表5
表型特征的主成分载荷矩阵"
性状 trait | 主成分 principal component | |
---|---|---|
PC1 | PC2 | |
复叶面积 CLA | 0.873 | 0.297 |
比叶质量 SLW | 0.652 | -0.282 |
小叶数量 LN | -0.770 | 0.050 |
顶端小叶叶长 TLL | 0.859 | 0.389 |
顶端小叶叶宽 TLW | 0.917 | -0.039 |
顶端小叶叶形指数 TLSI | -0.519 | 0.634 |
顶端小叶面积 TLA | 0.908 | 0.195 |
顶端小叶最大叶宽位置 TMLWP | -0.883 | 0.209 |
顶端小叶锯齿密度 TSD | -0.796 | 0.104 |
顶端小叶锯齿宽度 TSWW | 0.839 | -0.102 |
顶端小叶锯齿深度 TSWD | -0.655 | 0.142 |
顶端小叶锯齿与叶缘间的角度 TLSA | 0.764 | -0.183 |
中部小叶叶长 MLL | 0.848 | 0.436 |
中部小叶叶宽 MLW | 0.959 | 0.014 |
中部小叶叶形指数 MLSI | -0.594 | 0.628 |
中部小叶面积 MLA | 0.922 | 0.225 |
中部小叶锯齿密度 MSD | -0.728 | -0.072 |
中部小叶锯齿深度 MSWD | 0.614 | 0.390 |
中部小叶锯齿与叶缘间的角度 MLSA | 0.588 | -0.183 |
特征值(λ)eigen value | 11.676 | 1.708 |
贡献率 /% contribution rate | 61.455 | 8.991 |
累计贡献率 /% cumulative contribution rate | 61.455 | 70.446 |
表6
解剖结构和气孔特征的主成分载荷矩阵"
性状 trait | 主成分 principal components | |
---|---|---|
PC1 | PC2 | |
叶片厚度 LT | 0.798 | 0.538 |
上表皮厚度 UE | 0.512 | -0.045 |
下表皮厚度 LE | 0.848 | 0.059 |
栅栏组织厚度 PT | 0.426 | 0.872 |
海绵组织厚度 ST | 0.921 | 0.162 |
栅海比 P/S | -0.659 | 0.725 |
紧密度 CTR | -0.505 | 0.848 |
疏松度 SR | 0.729 | -0.546 |
气孔长度 SL | 0.882 | 0.117 |
气孔宽度 SW | 0.798 | 0.136 |
气孔密度 STD | -0.754 | -0.154 |
特征值(λ)eigen value | 5.850 | 2.679 |
贡献率/% contribution rate | 53.178 | 24.354 |
累计贡献率/% cumulative contribution rate | 53.178 | 77.532 |
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