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山楂种质资源的表型多样性研究
论文关键词：山楂：种质资源；形态性状
论文摘要：通过对28份山楂种质资源的24个数值性状和10个二元性状的与分析发现：在9个数值性状(包括一年生枝长度、花序坐果率、花朵坐果率、果实大小、果肉硬度、维生素C含量、可溶性糖含量、可滴定酸含量和种仁率等)上存在显著差异，变异系数超过30％且极差较大，多样性明显。但在雄蕊数量、花冠大小和可食率上变异系数小于10％，多样性不明显。在二元性状的综合表现上资源间也存在着明显的差异。通过进一步的聚类分析发现：在距离系数4.83时可将黑果绿肉和野生小山里红与其他26份资源相互分开：在距离系数3.86时可将26份资源分为软籽山楂、伏山楂(4份)和大果山楂变种(21份)3个亚类。该研究结果可为山楂资源的分子鉴定、亲缘关系研究、核心种质建立和种质资源利用奠定基础。
植物遗传多样性的研究不仅与资源的收集、保存和更新密切相关，而且是种质资源创新和品种改良的基础。在遗传多样性评价的基础上，通过比较种质间的相似性和相异性，探讨作物的起源和演化、研究种质间的亲缘和系统分类关系已经成为种质资源研究的重要内容。
尽管各种同工酶标记和DNA分子标记已经被广泛地应用于植物种质资源的鉴定和分类研究；但是，形态性状的鉴定和描述仍然是种质资源研究的最基本的方法和途径，形态性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重要依据之一。
山楂(Crataegus spp.)广泛分布于亚洲、欧洲、北美洲及南美洲的北部，是蔷薇科(Rosaceae)中一种重要的植物。山楂为落叶乔木或灌木，花色纯白或红，果实为红色、橙色、黄绿色、黄色或黑色，具有较高的营养价值和用价值。山楂不仅是重要的果树，也是良好的园林观赏植物和绿化树种。世界各国的研究人员对山楂属植物已经进行了较为广泛的研究，但是在研究深度上远远落后于苹果、梨、核果类等其他蔷薇科果树。本研究在对供试山楂种质资源的主要形态特征及果实品质方面进行田间观测和实验室测定的基础上进行分析，旨在为进一步的分子鉴定、分类、种质资源利用及山楂核心种质的构建提供基本的参考依据。
1与方法
1.1试验材料
以国家果树种质沈阳山楂圃种植保存的28份25年生山楂属植物资源为试验材料，包括黑果绿肉1份、伏山楂4份、山楂野生类型2份、大果山楂品种(系)21份。
1.2试验方法
选择长势一致的28份山楂种质资源，于2006年4月—2007年12月，对供试的28份山楂种质资源的24个数值性状和10个二元性状进行观察记录及测定。观测方法因性状、性质不同而异，对于二元性状采用观察法，对于数值性状采用具体测量法。观测标准参照《山楂种质资源描述规范和数据标准》。
1.3数据的分析
利用dps 7.05统计软件，采用非加权配对算术平均法(UPGMA)进行聚类分析。其他统计运算按照常规方法并利用EXCEL5.0提供的有关程序进行。
2结果与分析
2.1山楂种质资源数值性状的基本分析
采用dps 7.05统计软件对28份山楂种质资源24个数值性状进行基本统计分析。结果表明：28份资源中，在1年生枝长度、花序坐果率、花朵坐果率、果实大小、果肉硬度、可溶性糖含量、可滴定酸含量、Vc含量、种仁率等9个数值性状上的变异系数均超过了30％，分别为48.6％、35.2％、68.5％、56.8％、30.7％、52.0％、43.7％、41.3％和48.8％，说明在这些性状方面存在着显著差异；且1年生枝长度、花序坐果率、花朵坐果率、Vc含量和种仁率等性状的数值间存在着较大的极差，分别达到59.5、75.0、61.1、72.1和76.2，表明资源间存在着极其显著的遗传差异。而在其他一些形态性状上的变异系数和极差相对较小，差异不显著，特别是雄蕊数量、花冠大小和可食率上变异系数均小于10％。
2.2山楂种质资源形态性状的聚类分析
利用dps 7.05统计软件，采用UPGMA法对28份山楂种质资源的24个数值性状及10个二元性状进行聚类分析。所得系统树状图结果表明：28份山楂种质资源的距离系数为0～6.14，以距离系数4.83为标准，供试的28份山楂种质资源可分为3大类，第1类包括‘黑果绿肉’，第2类包括‘新宾软籽’‘左伏2号’等4个伏山楂品种和山东‘大金星’等21个大果山楂品种(系)，第3类包括野生‘小山里红’；以距离系数3.86为标准，第2类又可以分为3个亚类，第1亚类包括‘新宾软籽’，第2亚类包括‘左伏2号’等4个伏山楂品种，第3亚类包括山东‘大金星’等21个大果山楂品种(系)。通过进一步分析发现：①‘吉伏2号’的距离系数要比其他3个伏山楂品种的距离系数大，说明在供试的4个伏山楂中，‘吉伏2号’在表型性状上与其他3个品种有较大差异；②山东‘大金星’和‘霞金星’的距离系数较近，说明山东‘大金星’和‘霞金星’的表型性状差异不明显；③‘绛县798202’与‘绛县山楂’距离系数很近，可能是同一个品种；④野生‘小山里红’与大果山楂距离系数相差较大，说明野生‘小山里红，的表型性状与大果山楂之间的差异很大。
3讨论
从研究结果中可以看出，山楂种质的不同性状在不同的之间表现出了不同程度的多样性。其中，1年生枝长度、花序坐果率、花朵坐果率均为山楂形态性状中的重要性状，其变异系数分别为48.6％、35.2％、68.5％；果实大小、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标，其变异系数分别为56.8％、30.7％、52.0％、43.7％、41.3％；而种仁率是反映山楂遗传特性的重要指标，其变异系数达到了48.8％。
根据供试28份山楂种质资源24个数值性状和10个二元性状的聚类分析结果可以看出，供试的28份山楂种质资源的距离系数在为0～6.14，‘黑果绿肉’的距离系数为6.14，野生‘小山里红’的距离系数为4.93，‘新宾软籽’的距离系数为4.77，伏山楂的距离系数为3.31～3.68，大果山楂的距离系数为2.27-3.74。综上可以看出‘黑果绿肉’作为原始野生类型其表型性状与其他供试的山楂品种有着很大的差异；野生‘小山里红’的表型性状与大果山楂，伏山楂‘新宾软籽’存在显著差异，且具有明显的野生性状；‘新宾软籽’、伏山楂、大罘山楂作为栽培品种或类型在表型性状存在一定差异，同种内各品种之间存在差异，其中大果山楂品种之间的差异较大，而伏山楂品种之间的差异相对较小。
由于植物的表型性状受条件及主观因素影响很大，所以通过形态、解剖、生理生化等来鉴定果树品种具有一定的局限性，最好结工酶标记、分子标记等不受环境及主观因素影响的方法对果树品种进行鉴定。但是，表型性状的鉴定和描述仍然是种质资源研究的最基本的方法和途径，表型性状数据是种以上或种内分类的不可缺少的重要依据之一。本研究通过对供试的28份山楂种质资源表型性状的多样性研究，探讨了通过表型性状对山楂品种进行鉴定的可行性，同时也为进一步的山楂分子鉴定、亲缘关系研究、核心种质的建立及种质资源利用提供基本的参考依据。
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