內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株葉片性狀的遺傳變異分析

包文泉，烏云塔娜，朱緒春

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003；2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長沙 410004)

山杏Prunus armeniacavar.ansu為薔薇科李亞科杏屬落葉喬木或灌木[1-2]，是亞洲特有的重要生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種之一[3]，分布在蒙古東部和東南部、西伯利亞以及我國東北地區(qū)[4-6]。山杏耐痔薄、耐干旱、喜光、耐寒，是造林綠化的先鋒樹種[7-8]。山杏仁含多種營養(yǎng)成分，是制造食品、化妝品及潤滑油的重要材料[10]；此外，山杏仁還是重要的藥材，具有止咳、定喘、祛痰等功能，苦杏仁的重要成分之一苦杏仁苷具有防癌作用[12-13]，在發(fā)現(xiàn)該抗癌防癌作用以來，山杏身價(jià)倍增，供不應(yīng)求，在歐美國家形成了一股山杏熱[14]。因此，系統(tǒng)研究山杏的遺傳變異及遺傳改良特性對(duì)進(jìn)一步開發(fā)利用山杏具有重要意義。文中通過對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株葉片性狀遺傳變異的研究，對(duì)于其在分布區(qū)以外地區(qū)引種和快繁具有重要意義，對(duì)于大規(guī)模、大范圍地開發(fā)利用山杏優(yōu)良單株也將起到促進(jìn)作用。本研究通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)山杏葉片性狀，以統(tǒng)計(jì)分析軟件輔助等進(jìn)行探索，為進(jìn)行快速繁殖和良種培育服務(wù)，并為進(jìn)一步開展相關(guān)的遺傳工程和生理生化研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為2012年7月10～16日和2013年7月10～16日從內(nèi)蒙古和林縣蒙牛盛樂工業(yè)園區(qū)和內(nèi)蒙古呼和浩特林木良種繁育中心保存的內(nèi)蒙古各地的山杏資源中篩選出的327個(gè)優(yōu)良山杏單株。

1.2 試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析方法

測定指標(biāo)：葉長、葉寬、葉長寬比、葉柄長、葉尖端長、產(chǎn)量、出仁率。

統(tǒng)計(jì)分析方法：采用Spss數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行聚類分析、方差分析和多重比較，對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏葉片的性狀指標(biāo)進(jìn)行分組，并進(jìn)行相關(guān)性分析，找出各指標(biāo)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)蒙古野生山杏葉片性狀的變異程度

對(duì)內(nèi)蒙古327個(gè)野生山杏單株葉片性狀進(jìn)行分析比較，得到的變異系數(shù)如表1所示。由表1可知，327個(gè)山杏單株在其葉長、葉寬、葉長寬比、葉尖端、葉柄長等性狀之間存在一定差異，變異系數(shù)分比為0.15、0.16、0.09、0.40、0.17；葉尖端的變異最大，說明葉尖端的選擇潛力最大。

表1 內(nèi)蒙古野生山杏葉片性狀和變異系數(shù)Table 1 The indexes and corresponding variation coefficients of apricot leaf characteristics in Inner Mongolia

2.2 內(nèi)蒙古野生山杏葉長遺傳變異及多樣性

所選327個(gè)山杏單株葉長范圍在31.94～83.70mm之間，其中葉片最長的F3號(hào)比葉片最短的pt23號(hào)高出1.62倍。通過聚類分析，可將327個(gè)優(yōu)良單株分成10類，分別記為S1、S2、S3、S4、ML、L5、L4、L3、L2、L1，其中內(nèi)蒙古山杏葉長以ML、L5和L4類為主，占總數(shù)的61％。

不同類型山杏葉長的方差分析見表2。由表2可知，10類山杏葉長間的差異呈極顯著水平。

表2 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉長間的方差分析Table 2 Variance analysis of different types of leaf length of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏葉長的多重比較結(jié)果見表3。由表3可知，10個(gè)類型葉長中S1和S2類型間無顯著差異，其他類型之間均存在顯著差異，說明內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)葉長分為9個(gè)類型較合理，分別記為很短葉、短葉、較短葉、中葉、較長葉、長葉、很長葉、極長葉、超長葉。

2.3 內(nèi)蒙古野生山杏葉寬遺傳變異及多樣性

327個(gè)山杏單株的葉寬范圍在25.35～67.88mm之間，葉片最寬的F88號(hào)比葉片最窄的pt12號(hào)高出1.7倍。通過聚類分析，將327個(gè)單株分成9類，分別記為：N1、N2、N3、N4、MW、W4、W3、W2、W1，其中內(nèi)蒙古野生山杏葉寬以N4和MW型為主，占總數(shù)的53％。

9類內(nèi)蒙古野生山杏葉寬的方差分析結(jié)果見表4，由表4可知，9類葉寬間的差異達(dá)到極顯著水平。

表3 不同類型內(nèi)蒙古山杏葉長的多重比較?Table 3 Multiple comparisons of different types of leaf length of wild apricot in Inner Mongolia

表4 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉寬的方差分析Table 4 Variance analysis of different types of leaf width of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏葉寬的多重比較結(jié)果見表5。由表5可知，9個(gè)類型間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)葉寬分為9個(gè)類型較合理，分別記為：極窄葉、很窄葉、窄葉、較窄葉、中葉、較寬葉、寬葉、很寬葉、極寬葉。

表5 不同類型內(nèi)蒙古山杏葉寬的多重比較Table 5 Multiple comparisons of different types of leaf width of wild apricot in Inner Mongolia

2.4 內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比遺傳變異及多樣性

327個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比范圍在1.00～1.66之間，葉長寬比最大的pt12號(hào)比葉長寬比最小的pt84號(hào)高出0.66倍。通過聚類分析，將327個(gè)山杏單株分成7類，主要以Ⅲ和Ⅱ類為主，占69％；將6類分別記為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ類。

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比間的方差分析結(jié)果見表6。由表6可知，7類內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比間存在極顯著差異。

表6 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比的方差分析Table 6 Variance analysis of different types of leaf lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

多重比較分析見表7，由表7可知，7個(gè)類型葉長寬比間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)葉長寬比分為7個(gè)類型較合理，分別記為：很寬圓葉、寬圓葉、較寬圓葉、中葉、較長圓葉、長圓葉、很長圓葉。

表7 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉長寬比間的多重比較Table 7 Multiple comparisons of different types of leaf lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

2.5 內(nèi)蒙古野生山杏葉尖端遺傳變異及多樣性

327個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏葉尖端范圍在3.89～27.81mm之間，葉尖端最長的12076號(hào)比葉尖端最短的12077號(hào)高出6.14倍。通過聚類分析，將327個(gè)優(yōu)良單株分成9類，分別記為：SA1、SA2、SA3、MA、LA5、LA4、LA3、LA2、LA1，內(nèi)蒙古野生山杏葉片以MA、LA5和LA4類為主，占72.9％。

不同類型內(nèi)蒙古山杏葉尖端的方差分析結(jié)果如表8。由表8可知，9類內(nèi)蒙古山杏葉尖端間差異呈極顯著水平。

不同類型內(nèi)蒙古山杏葉尖端間的多重比較結(jié)果見表9。由表9可知，9類葉尖端間均存在顯著差異，因此，根據(jù)葉尖端將內(nèi)蒙古野生山杏分為9類，分別記為：很短葉尖端、短葉尖端、較短葉尖端、中葉尖端、較長葉尖端、長葉尖端、很長葉尖端、極長葉尖端、超長葉尖端。

表8 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉尖端的方差分析Table 8 Variance analysis of different types of leaf tip of wild apricot in Inner Mongolia

表9 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉尖端間的多重比較Table 9 Multiple comparisons of different types of leaf tip of wild apricot in Inner Mongolia

2.6 內(nèi)蒙古野生山杏葉柄長度的遺傳變異及多樣性

327個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏的葉柄長范圍在13.10～38.65mm之間，其中葉柄長最長的F98號(hào)比葉柄長最短的pt79號(hào)高出1.95倍。通過聚類分析，將327個(gè)單株分成8類，分別記為：SS1、SS2、SS3、SS4、MS、LS3、LS2、LS1，內(nèi)蒙古野生山杏葉柄以SS4和MS類為主，占63.4％。

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉柄的方差分析結(jié)果如表10。由表10可知，8類內(nèi)蒙古野生山杏葉柄間存在極顯著差異。

表10 內(nèi)蒙古野生不同類型山杏葉柄的方差分析Table 10 Variance analysis of different types of leaf stalk length of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉柄間的多重比較結(jié)果見表11。由表11可知，8類葉柄中LS2和LS1類間無顯著差異，其他類間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)葉柄分為7個(gè)類型較合理，分別記為：極短葉柄、很短葉柄、短葉柄、較短葉柄、中葉柄、較長葉柄、長葉柄。

表11 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏葉柄間的多重比較Table 11 Multiple comparisons of different types of leaf stalk length of wild apricot in Inner Mongolia

2.7 內(nèi)蒙古野生山杏葉片性狀與出仁率和產(chǎn)量的相關(guān)性分析

內(nèi)蒙古野生山杏葉片性狀與出仁率和產(chǎn)量相關(guān)性分析結(jié)果如表12。由表12可知葉片5個(gè)性狀之間的相關(guān)系數(shù)，其中葉長與葉寬、葉柄和葉尖端呈極顯著正相關(guān)；葉寬與葉柄和葉尖端呈極顯著正相關(guān)，而與長寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)；葉柄與葉尖端呈極顯著正相關(guān)；山杏葉片性狀與產(chǎn)量無顯著相關(guān)，而葉尖端與出仁率呈極顯著正相關(guān)。

表12 內(nèi)蒙古野生山杏葉片性狀與出仁率和產(chǎn)量的相關(guān)分析?Table 12 Correlation analysis of leaf characteristics with kernel rate and yield of wild apricot in Inner Mongolia

3 結(jié) 論

文中對(duì)采集的內(nèi)蒙古野生山杏327個(gè)優(yōu)良單株的葉片進(jìn)行了收集、整理與數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，327個(gè)優(yōu)良單株葉片在葉長、葉寬、葉長寬比、葉柄、葉尖端等方面存在一定差異，其中葉尖端變異較大，葉尖端的變異系數(shù)達(dá)0.4，主要原因可能是由于山杏自然雜交及引種造成，其次可能是由于受到了地形、積溫、降雨量和霜凍期等環(huán)境因素的影響。

經(jīng)研究，內(nèi)蒙古野生山杏葉長范圍在31.94～83.70mm，按長度可分為9類型，分別記為：很短、短、較短、中、較長、長、很長、極長、超長葉。葉寬范圍在25.35～67.88mm之間，按寬度可分為9類型，分別記為：極窄、很窄、窄、較窄、中、較寬、寬、很寬、極寬葉。葉長寬比范圍在1.00～1.66之間，按大小可分為7個(gè)類型，分別記為：很寬圓、寬圓、較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓葉。葉柄范圍在13.10～38.65mm之間，分為7類，記為：極短葉柄、很短葉柄、短葉柄、較短葉柄、中葉柄、較長葉柄、長葉柄。葉尖端范圍在3.89～27.81mm之間，按大小可分9個(gè)類型，分別記為：很短、短、較短、中、較長、長、很長、極長、超長葉尖端。

對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株葉片性狀與產(chǎn)量、出仁率的相關(guān)性進(jìn)行了分析，其中葉長與葉寬、葉柄和葉尖端呈極顯著正相關(guān)；葉寬與葉柄和葉尖端呈極顯著正相關(guān)，而與長寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)。葉柄與葉尖端呈極顯著正相關(guān)；山杏葉片性狀與產(chǎn)量無顯著相關(guān)，而葉尖端與出仁率呈極顯著正相關(guān)。所以通過葉尖端大的優(yōu)良單株更易選出出仁率高的山杏，對(duì)選育優(yōu)良種質(zhì)資源、發(fā)展山杏生產(chǎn)十分必要。由于植物表型易受到環(huán)境因素和人類活動(dòng)等外因的干擾，在開展遺傳變異和遺傳多樣性的研究時(shí)，要將形態(tài)學(xué)和分子標(biāo)記等方法結(jié)合起來，以得到更為準(zhǔn)確和可靠的結(jié)論。

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