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山楂種質(zhì)資源的表型多樣性研究
論文關(guān)鍵詞：山楂：種質(zhì)資源；形態(tài)性狀
論文摘要：通過對28份山楂種質(zhì)資源的24個數(shù)值性狀和10個二元性狀的與分析發(fā)現(xiàn)：在9個數(shù)值性狀(包括一年生枝長度、花序坐果率、花朵坐果率、果實大小、果肉硬度、維生素C含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量和種仁率等)上存在顯著差異，變異系數(shù)超過30％且極差較大，多樣性明顯。但在雄蕊數(shù)量、花冠大小和可食率上變異系數(shù)小于10％，多樣性不明顯。在二元性狀的綜合表現(xiàn)上資源間也存在著明顯的差異。通過進(jìn)一步的聚類分析發(fā)現(xiàn)：在距離系數(shù)4.83時可將黑果綠肉和野生小山里紅與其他26份資源相互分開：在距離系數(shù)3.86時可將26份資源分為軟籽山楂、伏山楂(4份)和大果山楂變種(21份)3個亞類。該研究結(jié)果可為山楂資源的分子鑒定、親緣關(guān)系研究、核心種質(zhì)建立和種質(zhì)資源利用奠定基礎(chǔ)。
植物遺傳多樣性的研究不僅與資源的收集、保存和更新密切相關(guān)，而且是種質(zhì)資源創(chuàng)新和品種改良的基礎(chǔ)。在遺傳多樣性評價的基礎(chǔ)上，通過比較種質(zhì)間的相似性和相異性，探討作物的起源和演化、研究種質(zhì)間的親緣和系統(tǒng)分類關(guān)系已經(jīng)成為種質(zhì)資源研究的重要內(nèi)容。
盡管各種同工酶標(biāo)記和DNA分子標(biāo)記已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于植物種質(zhì)資源的鑒定和分類研究；但是，形態(tài)性狀的鑒定和描述仍然是種質(zhì)資源研究的最基本的方法和途徑，形態(tài)性狀數(shù)據(jù)是種以上或種內(nèi)分類的不可缺少的重要依據(jù)之一。
山楂(Crataegus spp.)廣泛分布于亞洲、歐洲、北美洲及南美洲的北部，是薔薇科(Rosaceae)中一種重要的植物。山楂為落葉喬木或灌木，花色純白或紅，果實為紅色、橙色、黃綠色、黃色或黑色，具有較高的營養(yǎng)價值和用價值。山楂不僅是重要的果樹，也是良好的園林觀賞植物和綠化樹種。世界各國的研究人員對山楂屬植物已經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛的研究，但是在研究深度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于蘋果、梨、核果類等其他薔薇科果樹。本研究在對供試山楂種質(zhì)資源的主要形態(tài)特征及果實品質(zhì)方面進(jìn)行田間觀測和實驗室測定的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，旨在為進(jìn)一步的分子鑒定、分類、種質(zhì)資源利用及山楂核心種質(zhì)的構(gòu)建提供基本的參考依據(jù)。
1與方法
1.1試驗材料
以國家果樹種質(zhì)沈陽山楂圃種植保存的28份25年生山楂屬植物資源為試驗材料，包括黑果綠肉1份、伏山楂4份、山楂野生類型2份、大果山楂品種(系)21份。
1.2試驗方法
選擇長勢一致的28份山楂種質(zhì)資源，于2006年4月—2007年12月，對供試的28份山楂種質(zhì)資源的24個數(shù)值性狀和10個二元性狀進(jìn)行觀察記錄及測定。觀測方法因性狀、性質(zhì)不同而異，對于二元性狀采用觀察法，對于數(shù)值性狀采用具體測量法。觀測標(biāo)準(zhǔn)參照《山楂種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。
1.3數(shù)據(jù)的分析
利用dps 7.05統(tǒng)計軟件，采用非加權(quán)配對算術(shù)平均法(UPGMA)進(jìn)行聚類分析。其他統(tǒng)計運(yùn)算按照常規(guī)方法并利用EXCEL5.0提供的有關(guān)程序進(jìn)行。
2結(jié)果與分析
2.1山楂種質(zhì)資源數(shù)值性狀的基本分析
采用dps 7.05統(tǒng)計軟件對28份山楂種質(zhì)資源24個數(shù)值性狀進(jìn)行基本統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：28份資源中，在1年生枝長度、花序坐果率、花朵坐果率、果實大小、果肉硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量、Vc含量、種仁率等9個數(shù)值性狀上的變異系數(shù)均超過了30％，分別為48.6％、35.2％、68.5％、56.8％、30.7％、52.0％、43.7％、41.3％和48.8％，說明在這些性狀方面存在著顯著差異；且1年生枝長度、花序坐果率、花朵坐果率、Vc含量和種仁率等性狀的數(shù)值間存在著較大的極差，分別達(dá)到59.5、75.0、61.1、72.1和76.2，表明資源間存在著極其顯著的遺傳差異。而在其他一些形態(tài)性狀上的變異系數(shù)和極差相對較小，差異不顯著，特別是雄蕊數(shù)量、花冠大小和可食率上變異系數(shù)均小于10％。
2.2山楂種質(zhì)資源形態(tài)性狀的聚類分析
利用dps 7.05統(tǒng)計軟件，采用UPGMA法對28份山楂種質(zhì)資源的24個數(shù)值性狀及10個二元性狀進(jìn)行聚類分析。所得系統(tǒng)樹狀圖結(jié)果表明：28份山楂種質(zhì)資源的距離系數(shù)為0～6.14，以距離系數(shù)4.83為標(biāo)準(zhǔn)，供試的28份山楂種質(zhì)資源可分為3大類，第1類包括‘黑果綠肉’，第2類包括‘新賓軟籽’‘左伏2號’等4個伏山楂品種和山東‘大金星’等21個大果山楂品種(系)，第3類包括野生‘小山里紅’；以距離系數(shù)3.86為標(biāo)準(zhǔn)，第2類又可以分為3個亞類，第1亞類包括‘新賓軟籽’，第2亞類包括‘左伏2號’等4個伏山楂品種，第3亞類包括山東‘大金星’等21個大果山楂品種(系)。通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：①‘吉伏2號’的距離系數(shù)要比其他3個伏山楂品種的距離系數(shù)大，說明在供試的4個伏山楂中，‘吉伏2號’在表型性狀上與其他3個品種有較大差異；②山東‘大金星’和‘霞金星’的距離系數(shù)較近，說明山東‘大金星’和‘霞金星’的表型性狀差異不明顯；③‘絳縣798202’與‘絳縣山楂’距離系數(shù)很近，可能是同一個品種；④野生‘小山里紅’與大果山楂距離系數(shù)相差較大，說明野生‘小山里紅，的表型性狀與大果山楂之間的差異很大。
3討論
從研究結(jié)果中可以看出，山楂種質(zhì)的不同性狀在不同的之間表現(xiàn)出了不同程度的多樣性。其中，1年生枝長度、花序坐果率、花朵坐果率均為山楂形態(tài)性狀中的重要性狀，其變異系數(shù)分別為48.6％、35.2％、68.5％；果實大小、果肉硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量、Vc含量是反映山楂商品性的重要指標(biāo)，其變異系數(shù)分別為56.8％、30.7％、52.0％、43.7％、41.3％；而種仁率是反映山楂遺傳特性的重要指標(biāo)，其變異系數(shù)達(dá)到了48.8％。
根據(jù)供試28份山楂種質(zhì)資源24個數(shù)值性狀和10個二元性狀的聚類分析結(jié)果可以看出，供試的28份山楂種質(zhì)資源的距離系數(shù)在為0～6.14，‘黑果綠肉’的距離系數(shù)為6.14，野生‘小山里紅’的距離系數(shù)為4.93，‘新賓軟籽’的距離系數(shù)為4.77，伏山楂的距離系數(shù)為3.31～3.68，大果山楂的距離系數(shù)為2.27-3.74。綜上可以看出‘黑果綠肉’作為原始野生類型其表型性狀與其他供試的山楂品種有著很大的差異；野生‘小山里紅’的表型性狀與大果山楂，伏山楂‘新賓軟籽’存在顯著差異，且具有明顯的野生性狀；‘新賓軟籽’、伏山楂、大罘山楂作為栽培品種或類型在表型性狀存在一定差異，同種內(nèi)各品種之間存在差異，其中大果山楂品種之間的差異較大，而伏山楂品種之間的差異相對較小。
由于植物的表型性狀受條件及主觀因素影響很大，所以通過形態(tài)、解剖、生理生化等來鑒定果樹品種具有一定的局限性，最好結(jié)工酶標(biāo)記、分子標(biāo)記等不受環(huán)境及主觀因素影響的方法對果樹品種進(jìn)行鑒定。但是，表型性狀的鑒定和描述仍然是種質(zhì)資源研究的最基本的方法和途徑，表型性狀數(shù)據(jù)是種以上或種內(nèi)分類的不可缺少的重要依據(jù)之一。本研究通過對供試的28份山楂種質(zhì)資源表型性狀的多樣性研究，探討了通過表型性狀對山楂品種進(jìn)行鑒定的可行性，同時也為進(jìn)一步的山楂分子鑒定、親緣關(guān)系研究、核心種質(zhì)的建立及種質(zhì)資源利用提供基本的參考依據(jù)。
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