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山楂種質資源的表型多樣性研究
論文關鍵詞：山楂：種質資源；形態性狀
論文摘要：通過對28份山楂種質資源的24個數值性狀和10個二元性狀的與分析發現：在9個數值性狀(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，變異系數超過30％且極差較大，多樣性明顯。但在雄蕊數量、花冠大小和可食率上變異系數小于10％，多樣性不明顯。在二元性狀的綜合表現上資源間也存在著明顯的差異。通過進一步的聚類分析發現：在距離系數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。該研究結果可為山楂資源的分子鑒定、親緣關系研究、核心種質建立和種質資源利用奠定基礎。
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，而且是種質資源創新和品種改良的基礎。在遺傳多樣性評價的基礎上，通過比較種質間的相似性和相異性，探討作物的起源和演化、研究種質間的親緣和系統分類關系已經成為種質資源研究的重要內容。
盡管各種同工酶標記和DNA分子標記已經被廣泛地應用于植物種質資源的鑒定和分類研究；但是，形態性狀的鑒定和描述仍然是種質資源研究的最基本的方法和途徑，形態性狀數據是種以上或種內分類的不可缺少的重要依據之一。
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進行了較為廣泛的研究，但是在研究深度上遠遠落后于蘋果、梨、核果類等其他薔薇科果樹。本研究在對供試山楂種質資源的主要形態特征及果實品質方面進行田間觀測和實驗室測定的基礎上進行分析，旨在為進一步的分子鑒定、分類、種質資源利用及山楂核心種質的構建提供基本的參考依據。
1與方法
1.1試驗材料
以國家果樹種質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份山楂種質資源，于2006年4月—2007年12月，對供試的28份山楂種質資源的24個數值性狀和10個二元性狀進行觀察記錄及測定。觀測方法因性狀、性質不同而異，對于二元性狀采用觀察法，對于數值性狀采用具體測量法。觀測標準參照《山楂種質資源描述規范和數據標準》。
1.3數據的分析
利用dps 7.05統計軟件，采用非加權配對算術平均法(UPGMA)進行聚類分析。其他統計運算按照常規方法并利用EXCEL5.0提供的有關程序進行。
2結果與分析
2.1山楂種質資源數值性狀的基本分析
采用dps 7.05統計軟件對28份山楂種質資源24個數值性狀進行基本統計分析。結果表明：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個數值性狀上的變異系數均超過了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值間存在著較大的極差，分別達到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。而在其他一些形態性狀上的變異系數和極差相對較小，差異不顯著，特別是雄蕊數量、花冠大小和可食率上變異系數均小于10％。
2.2山楂種質資源形態性狀的聚類分析
利用dps 7.05統計軟件，采用UPGMA法對28份山楂種質資源的24個數值性狀及10個二元性狀進行聚類分析。所得系統樹狀圖結果表明：28份山楂種質資源的距離系數為0～6.14，以距離系數4.83為標準，供試的28份山楂種質資源可分為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3.86為標準，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)。通過進一步分析發現：①‘吉伏2號’的距離系數要比其他3個伏山楂品種的距離系數大，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
從研究結果中可以看出，山楂種質的不同性狀在不同的之間表現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性狀中的重要性狀，其變異系數分別為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，其變異系數分別為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，其變異系數達到了48.8％。
根據供試28份山楂種質資源24個數值性狀和10個二元性狀的聚類分析結果可以看出，供試的28份山楂種質資源的距離系數在為0～6.14，‘黑果綠肉’的距離系數為6.14，野生‘小山里紅’的距離系數為4.93，‘新賓軟籽’的距離系數為4.77，伏山楂的距離系數為3.31～3.68，大果山楂的距離系數為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、解剖、生理生化等來鑒定果樹品種具有一定的局限性，最好結工酶標記、分子標記等不受環境及主觀因素影響的方法對果樹品種進行鑒定。但是，表型性狀的鑒定和描述仍然是種質資源研究的最基本的方法和途徑，表型性狀數據是種以上或種內分類的不可缺少的重要依據之一。本研究通過對供試的28份山楂種質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行鑒定的可行性，同時也為進一步的山楂分子鑒定、親緣關系研究、核心種質的建立及種質資源利用提供基本的參考依據。
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