四川西部川赤芍野生居群的表型多樣性分析

楊 勇， 朱 煒， 薛 閣， 于曉南，①

(1. 北京林業(yè)大學(xué)： a. 園林學(xué)院， b. 國家花卉工程技術(shù)研究中心， c. 花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點實驗室， 北京 100083；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院， 四川 成都 611130)

四川西部川赤芍野生居群的表型多樣性分析

楊 勇1a，1b，1c， 朱 煒1a，1b，1c， 薛 閣2， 于曉南1a，1b，1c，①

(1. 北京林業(yè)大學(xué)： a. 園林學(xué)院， b. 國家花卉工程技術(shù)研究中心， c. 花卉種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種北京市重點實驗室， 北京 100083；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院， 四川 成都 611130)

為揭示四川西部川赤芍〔Paeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch) D. Y. Hong et K. Y. Pan〕表型性狀的變異規(guī)律，對川赤芍6個野生居群的株高、莖基粗、葉片和花部性狀等15個表型性狀進(jìn)行了比較；并在此基礎(chǔ)上，對各表型性狀進(jìn)行了方差分析、變異系數(shù)(CV)分析、離散系數(shù)(R′)分析、Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(shù)(H′)分析、主成分分析和聚類分析。結(jié)果表明：川赤芍15個表型性狀在居群間均存在極顯著差異；除頂小葉長寬比外，其他14個表型性狀在居群內(nèi)均存在極顯著或顯著差異。15個表型性狀在居群內(nèi)的F值均明顯小于居群間。15個表型性狀中，每枝著花量的CV平均值最大(33.68%)，花瓣數(shù)的CV平均值最小(11.26%)；6個居群中，阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)(P1)和阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)居群的CV平均值較大，阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)(P4)和阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)(P5)居群的CV平均值居中，阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)和甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群的CV平均值最小。15個表型性狀中，株高的R′平均值最大(64.48%)，萼片數(shù)和苞片數(shù)的R′平均值均最小(37.50%)；6個居群中，P2居群的R′平均值最大(56.66%)，P3居群的R′平均值最小(43.65%)。川赤芍6個居群15個表型性狀的CV值和R′值的平均值分別為18.70%和49.80%。川赤芍15個表型性狀和6個居群的H′平均值均較高，分別為1.647 5和1.451 0。主成分分析結(jié)果顯示：葉片形態(tài)和花部特征是川赤芍表型變異的主要因子。聚類分析結(jié)果顯示：在歐氏距離7.12處，川赤芍6個居群被分成2支，其中，P6居群單獨聚為一支，其他5個居群聚為另一支，表明生境相似的居群更早地聚在一起。研究結(jié)果顯示：四川西部川赤芍表型性狀在居群間變異豐富，這與其葉片形態(tài)、花部特征及生境關(guān)系密切。

川赤芍； 表型性狀； 表型多樣性； 主成分分析； 聚類分析

Abstract： In order to reveal variation rule of phenotypic traits ofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch) D. Y. Hong et K. Y. Pan in Western Sichuan Province， fifteen phenotypic traits including height， basal stem diameter， leaf and flower characters of six wild populations ofP.anomalasubsp.veitchiiwere compared. On this basis， variance analysis， coefficient of variation (CV) analysis， dispersion coefficient (R′) analysis， Shannon-Weaver genetic diversity index (H′) analysis， principal component analysis and cluster analysis on all phenotypic traits were carried out. The results show that there are obviously significant differences in fifteen phenotypic traits ofP.anomalasubsp.veitchiiamong populations. Except ratio of length to width of top leaflet， there are obviously significant or significant differences in other fourteen phenotypic traits within population.Fvalues of fifteen phenotypic traits within population are obviously smaller than those among populations. Among fifteen phenotypic traits， average value ofCVof number of flowers per branch is the largest (33.68%)， and that of number of petals is the smallest (11.26%). Among six populations， average values ofCVof populations in Lianghe Town of Xiaojin County of Aba Prefecture (P1) and Siguniangshan Town of Xiaojin County of Aba Prefecture (P2) are larger， those of populations in Wanlin Town of Jinchuan County of Aba Prefecture (P4) and Zhuokeji Town of Barkam County of Aba Prefecture (P5) are in middle， and those of populations in Wolong Natural Reserve of Wenchuan County of Aba Prefecture (P3) and Chonggu Town of Luhuo County of Ganzi Prefecture (P6) are the smallest. Among fifteen phenotypic traits， average value ofR′ of height is the largest (64.48%)， and those of number of sepals and bracts are the smallest (37.50%). Among six populations， average value ofR′ of P2 population is the largest (56.66%)， and that of P3 population is the smallest (43.65%). Average values ofCVandR′ of fifteen phenotypic traits of six populations ofP.anomalasubsp.veitchiiare 18.70% and 49.80%， respectively. Average values ofH′ of fifteen phenotypic traits and six populations ofP.anomalasubsp.veitchiiare higher， with values of 1.647 5 and 1.451 0， respectively. The result of principal component analysis shows that leaf morphology and flower characteristics are the main factors of phenotypic variation ofP.anomalasubsp.veitchii. The result of cluster analysis shows that six populations ofP.anomalasubsp.veitchiican be divided into two branches at Euclidean distance of 7.12， in which， P6 population is clustered into one branch individually， and other five populations are clustered into the other branch， indicating that populations with similar habitat are clustered together earlier. It is suggested that there is abundant variation of phenotypic traits among populations ofP.anomalasubsp.veitchiiin Western Sichuan Province， which is close relevant to its leaf morphology， flower characteristics and habitat.

Keywords：Paeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch) D. Y. Hong et K. Y. Pan； phenotypic trait； phenotypic diversity； principal component analysis； cluster analysis

遺傳多樣性是種質(zhì)資源保護和評價的重要指標(biāo)，包含表型性狀、核型和DNA堿基序列等層次的遺傳變異[1]。表型性狀是基因型和環(huán)境因子共同作用的結(jié)果，經(jīng)過長期自然選擇，表型性狀發(fā)生了不可逆的變化，并且這些變化能穩(wěn)定遺傳給后代，形成新的表型性狀[2]，因此，表型多樣性是遺傳多樣性研究的重要內(nèi)容。利用表型性狀研究物種居群多樣性具有簡便、易操作、快速和費用低等優(yōu)點[3]，采用遺傳上較為穩(wěn)定的表型性狀研究遺傳多樣性，可以揭示物種的遺傳規(guī)律及變異狀況，因此被研究人員廣泛采用[4]。

中國是芍藥屬(PaeoniaLinn.)的世界分布中心之一，其中芍藥組(Sect.PaeoniaDC.)野生種約有7種[5]32-75，[6]。中國栽培芍藥起源單一，野生親本僅芍藥(P.lactifloraPall.)1種，芍藥屬其他野生植物均未參與現(xiàn)有栽培品種的培育[7-8]。因育種親本單一，導(dǎo)致中國芍藥的花期相對集中，群體花期僅20 d左右，制約了芍藥這一中國傳統(tǒng)名花的發(fā)展[9]。野外調(diào)查結(jié)果顯示：草芍藥(P.obovataMaxim.)、美麗芍藥(P.maireiH. Lév.)、多花芍藥(P.emodiWall. ex Royle)和川赤芍〔P.anomalasubsp.veitchii(Lynch) D. Y. Hong et K. Y. Pan〕開花較早[10]。Hong[11]32-33對芍藥組進(jìn)行了重新分類，主要根據(jù)每枝著花量及根部形態(tài)，將芍藥組分成3個亞組：Subsect.Albiflorae、Subsect.Foliolatae和Subsect.Paeonia。中國開花較早的芍藥屬野生資源中，川赤芍和芍藥同屬于Subsect.Albliflorae，親緣關(guān)系較近[11]59-60，[12]，并且川赤芍分布范圍較廣，抗性強，耐陰，觀賞價值較高[13]，與芍藥進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交的親和概率較大，推測川赤芍是培育早花芍藥的優(yōu)良親本。

目前，有關(guān)川赤芍的研究較少，且多集中在藥用成分提取與分析[14-15]、孢粉學(xué)[13，16-17]、光合生理[18]和雜交育種[19-20]等方面，關(guān)于川赤芍野生居群表型多樣性的研究未見報道，因此，對其遺傳多樣性特點并不了解，不利于對其進(jìn)行保護和合理的開發(fā)利用。本研究對四川西部川赤芍6個野生居群的表型性狀進(jìn)行分析，探討了川赤芍居群間和居群內(nèi)的表型變異特點，以期為川赤芍種質(zhì)資源的保護與開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

通過查閱文獻(xiàn)[5]41-43，[11]125-137，[21]和標(biāo)本，于2016年4月至5月對四川西部分布的川赤芍進(jìn)行實地考察，選取川赤芍植株分布相對集中、地理位置相對隔離的6個野生居群進(jìn)行表型多樣性分析。分別在每個居群內(nèi)隨機選取30個生長正常、無明顯缺陷和病蟲害的開花單株，株間距10 m以上，以避免采集到親緣關(guān)系較近的植株。供試川赤芍6個居群的基本信息見表1。

表1四川西部川赤芍6個居群的基本信息

Table1BasicinformationofsixpopulationsofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch)D.Y.HongetK.Y.PaninWesternSichuanProvince

居群Population采集地Collectinglocation生境1)Habi-tat1)經(jīng)度Longitude緯度Latitude海拔/mElevationP1阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)LiangheTownofXiaojinCountyofAbaPrefectureFEE102°19'48″N31°28'51″3085P2阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)SiguniangshanTownofXiaojinCountyofAbaPrefec-tureFEE102°51'00″N31°00'00″3261P3阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)WolongNaturalReserveofWenchuanCountyofAbaPrefectureFG,UGE102°58'49″N30°53'26″3143P4阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)WanlinTownofJinchuanCountyofAbaPrefectureFE,UGE102°09'36″N31°22'48″3044P5阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)ZhuokejiTownofBarkamCountyofAbaPrefectureUGE102°19'50″N31°52'12″2744P6甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)ChongguTownofLuhuoCountyofGanziPrefectureAME100°15'36″N31°39'00″3474

1)FE： 林緣Forest edge； FG： 林窗Forest gap； UG： 林下Undergrowth； AM： 高寒草甸Alpine meadow.

1.2 方法

在川赤芍花期，參考文獻(xiàn)[5]40-41和[22]中關(guān)于芍藥屬植物的形態(tài)學(xué)描述，選擇具有代表性的、遺傳相對穩(wěn)定的、易于獲得和測量的15個表型性狀，包括株高、莖基粗、復(fù)葉長、復(fù)葉寬、單個復(fù)葉小葉數(shù)、頂小葉長、頂小葉寬、頂小葉長寬比、花朵直徑、花朵高度、花瓣數(shù)、萼片數(shù)、苞片數(shù)、心皮數(shù)和每枝著花量。每株隨機選取1枝開花枝條進(jìn)行測量，共測量30個單株。其中，株高為地面到植株最高處的距離；莖基粗為靠近地面處的莖稈直徑；選取植株從上向下數(shù)第4片復(fù)葉進(jìn)行測量，復(fù)葉長為葉基部至頂小葉頂部的長度，復(fù)葉寬為復(fù)葉最寬處的寬度；頂小葉長為頂小葉基部至頂部的長度，頂小葉寬為頂小葉最寬處的寬度；選擇已經(jīng)盛開、雄蕊未完全散粉的頂部花蕾測量花朵的直徑和高度，花朵高度為花萼片至花瓣外緣頂端的高度。株高、復(fù)葉長和復(fù)葉寬使用刻度尺(精度1 mm)進(jìn)行測量，莖基粗、頂小葉長、頂小葉寬、花朵直徑和花朵高度使用游標(biāo)卡尺(精度0.1 mm)進(jìn)行測量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果和分析

2.1 川赤芍不同居群表型性狀的比較

四川西部川赤芍6個居群表型性狀的比較及方差分析結(jié)果見表2。由表2可見：川赤芍15個表型性狀在6個居群中存在明顯的變異。

從營養(yǎng)器官來看，阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)(P4)居群的株高最高(61.05 cm)，復(fù)葉長最長(28.48 cm)；甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群的莖基粗最大(0.81 cm)，頂小葉長寬比最大(1.60)；阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)(P5)居群的復(fù)葉寬和單個復(fù)葉小葉數(shù)均最大，分別為27.23 cm和9.4，阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)居群的頂小葉長和頂小葉寬最大，分別為15.21和13.90 mm。

從花部特征來看，P6居群存在明顯優(yōu)勢，其花朵直徑、花瓣數(shù)、苞片數(shù)、心皮數(shù)和每枝著花量均最大，分別為8.27 mm、9.9、4.1、3.5和3.8，且總體上顯著(P<0.05)高于其他居群；阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)居群的花朵高度最高(3.55 mm)；P3居群的萼片數(shù)最多(4.0)。

方差分析結(jié)果顯示：川赤芍15個表型性狀在居群間均存在極顯著(P<0.01)差異，其中，每枝著花量的F值最大，為29.72，說明川赤芍不同居群間每枝著花量的變異幅度較大。除頂小葉長寬比外，川赤芍其他14個表型性狀在居群內(nèi)均存在極顯著或顯著差異。川赤芍15個表型性狀在居群內(nèi)的F值均明顯小于居群間，說明川赤芍表型性狀在居群間的變異大于居群內(nèi)。

居群PopulationH/cmBSD/cmLCL/cmWCL/cmNLSCLLTL/mmWTL/mmRLWTLP146.51±8.66b0.56±0.08b27.78±4.48a17.83±3.12b8.3±1.4ab13.34±2.52a7.83±2.60bc1.52±0.25aP257.28±9.47ab0.71±0.18ab27.73±5.21a22.85±4.92ab6.5±1.9b14.06±2.98a13.69±3.15a1.14±0.07bP353.71±9.22ab0.58±0.08b27.08±4.07a21.80±2.92b5.4±2.1b15.21±2.55a13.90±2.85a1.12±0.17bP461.05±10.03a0.71±0.18ab28.48±4.27a24.76±4.81ab9.1±0.5a12.70±1.78a9.84±2.21b1.34±0.28aP555.22±10.72ab0.64±0.18b28.44±3.26a27.23±4.84a9.4±1.1a13.21±2.27a9.73±2.76b1.44±0.35aP648.49±5.48b0.81±0.14a16.41±2.90b11.31±2.48c9.0±0.0a7.85±1.55b5.02±1.14c1.60±0.32aX55.220.6725.8220.988.112.579.801.37Fa7.51**6.19**20.85**28.23**18.25**16.74**26.11**7.81**Fw2.84*2.77*6.73**7.99**6.22**5.55**8.01**2.74居群PopulationDF/mmHF/mmNPNSNBNCNFBP15.66±0.69c2.83±0.43b7.3±1.2b2.7±0.8c3.3±0.8b2.1±0.7b1.2±0.4cP27.12±0.88b3.55±0.77a7.5±0.9b2.8±0.6c2.9±0.5b2.1±0.5b1.1±0.3cP37.40±0.90ab2.86±0.33ab8.3±0.6b4.0±0.7a3.2±0.4b2.3±0.5b1.1±0.3cP48.20±1.23a2.29±0.74b7.9±0.4b3.0±0.0b3.0±0.0b2.2±0.8b2.3±1.1bP56.83±1.08b3.43±0.72ab7.4±1.1b3.0±0.0b3.0±0.0b1.7±0.5b1.9±1.3bcP68.27±1.03a2.71±0.27b9.9±1.2a3.4±0.6ab4.1±1.1a3.5±0.9a3.8±1.2aX7.302.938.13.13.32.31.9Fa11.89**8.81**14.16**10.46**7.71**12.43**29.72**Fw3.69**2.88*4.49**3.67**2.90*4.15**10.12**

2.2川赤芍不同居群表型性狀變異系數(shù)和離散系數(shù)的比較

2.2.1 變異系數(shù)(CV)的比較 四川西部川赤芍6個居群表型性狀的CV值見表3。由表3可見：川赤芍同一表型性狀在不同居群間的CV值存在較大差異。以株高為例，阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)(P5)居群的CV值最大(19.41%)，甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群的CV值最小(11.30%)。川赤芍同一居群在不同表型性狀間的CV值也存在較大差異，例如：阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)(P1)居群的每枝著花量的CV值最大(33.25%)，而花朵直徑的CV值最小(12.19%)。

從15個表型性狀來看，每枝著花量的CV平均值最大(33.68%)，花瓣數(shù)的CV平均值最小(11.26%)，說明川赤芍不同居群間的花瓣數(shù)較穩(wěn)定，每枝著花量變化較大。

從6個居群來看，P1和阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)居群的CV平均值較大，分別為20.98%和20.04%；阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)(P4)和P5居群的CV平均值居中，分別為18.33%和18.34%；阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)和P6居群的CV平均值最小，均為17.25%。表明P1和P2居群在不同表型性狀間的差異較大，而P3和P6居群在不同表型性狀間的差異較小。

表3四川西部川赤芍6個居群表型性狀的變異系數(shù)1)

Table3CoefficientofvariationofphenotypictraitsofsixpopulationsofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch)D.Y.HongetK.Y.PaninWesternSichuanProvince1)

居群Population變異系數(shù)/% CoefficientofvariationHBSDLCLWCLNLSCLLTLWTLRLWTLDFHFNPNSNBNCNFBXP118.6214.2916.1318.0017.2118.8933.2116.4512.1915.1916.7829.2123.0832.2133.2520.98P216.5325.3518.7921.5329.6921.1923.016.1412.3621.6912.1322.5517.8125.0026.7620.04P317.1713.7915.0313.3938.1916.7720.5015.1812.1611.547.5218.5012.3020.0026.7617.25P416.4325.3514.9919.435.7014.0222.4620.9015.0032.314.500.000.0035.4548.4618.33P519.4128.1311.4617.7711.2817.1828.3724.3115.8120.9914.320.000.0029.3436.6918.34P611.3017.2817.6721.930.0019.7522.7120.003.269.9612.2918.5327.3626.5130.1617.25X16.5820.7015.6818.6817.0117.9725.0417.1611.8018.6111.2614.8013.4328.0933.6818.70

2.2.2 離散系數(shù)(R′)的比較 四川西部川赤芍6個居群表型性狀的R′值見表4。由表4可見：川赤芍15個表型性狀的R′值均較大。同一表型性狀不同居群間的R′值也表現(xiàn)出較大差異，以株高為例，P3居群的R′值最大(75.70%)，而P6居群的R′值最小(僅44.52%)，相差31.18%。

從15個表型性狀來看，株高的R′平均值最大，為64.48%；萼片數(shù)和苞片數(shù)的R′平均值最小，均為37.50%。

從6個居群來看，川赤芍6個居群的R′平均值由高到低依次為P2居群、P6居群、P1居群、P4居群、P5居群、P3居群。

表4四川西部川赤芍6個居群表型性狀的離散系數(shù)1)

Table4DispersioncoefficientofphenotypictraitsofsixpopulationsofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch)D.Y.HongetK.Y.PaninWesternSichuanProvince1)

居群Population離散系數(shù)/% DispersioncoefficientHBSDLCLWCLNLSCLLTLWTLRLWTLDFHFNPNSNBNCNFBXP162.3725.0060.6537.3655.5654.6853.2954.6739.2944.4457.1475.0075.0050.0025.0051.30P264.7362.5080.5669.6066.6779.1475.0018.0046.4369.4442.8650.0050.0050.0025.0056.66P375.7037.5050.9335.5366.6759.7160.5338.6748.2127.7828.5750.0025.0025.0025.0043.65P473.5562.0060.6563.0022.2243.8844.7470.0075.0063.8914.290.000.0075.0075.0049.55P566.0275.0050.4655.3144.4454.6853.9571.3367.8666.6742.860.000.0025.0020.0046.24P644.5275.0041.2029.300.0035.2526.9776.6757.1427.7857.1450.0075.0075.00100.0051.40X64.4856.1757.4148.3542.5954.5652.4154.8955.6650.0040.4837.5037.5050.0045.0049.80

2.3 川赤芍不同居群表型性狀多樣性指數(shù)的比較

四川西部川赤芍表型性狀Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(shù)(H′)見表5。由表5可見：川赤芍15個表型性狀的H′值差異較大。其中，頂小葉長的H′值最大(2.081 0)，苞片數(shù)的H′值最小(0.757 7)，說明各表型性狀間的H′值存在較大差異。

川赤芍6個居群的H′值變化較小。阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)(P1)、阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)、阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)、阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)(P4)、阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)(P5)和甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群的H′值分別為1.489 7、1.501 8、1.510 1、1.424 0、1.444 2和1.336 2，平均值為1.451 0，表明其多樣性較高。

表5四川西部川赤芍表型性狀的Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(shù)(H′)1)

Table5Shannon-Weavergeneticdiversityindex(H′)ofphenotypictraitsofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch)D.Y.HongetK.Y.PaninWesternSichuanProvince1)

表型性狀PhenotypictraitH'表型性狀PhenotypictraitH'H2.0440DF1.9823BSD1.7775HF2.0080LCL1.9700NP1.4520WCL2.0546NS0.9876NLSCL1.2797NB0.7577LTL2.0810NC1.1743WTL2.0414NFB1.2080RL-WTL1.8950X1.6475

2.4 川赤芍表型性狀的主成分分析

四川西部川赤芍表型性狀的主成分分析結(jié)果見表6。由表6可見：川赤芍15個表型性狀中，前4個主成分的特征值均大于1，其中，第1主成分的特征值為5.266，貢獻(xiàn)率為35.110%，第2、第3和第4主成分的特征值分別為2.400、1.796和1.160，前4個主成分的累計貢獻(xiàn)率為70.818%。

第1主成分中，復(fù)葉長、復(fù)葉寬、頂小葉長、頂小葉寬、花瓣數(shù)、苞片數(shù)、心皮數(shù)和每枝著花量的載荷較大，分別為-0.809、-0.769、-0.807、-0.774、0.669、0.636、0.718和0.769，說明第1主成分以葉片形態(tài)和花部特征為主。第2主成分中，株高、莖基粗和花朵直徑的載荷較大，第3主成分中，單個復(fù)葉小葉數(shù)和萼片數(shù)的載荷較大，第4主成分中，花朵高度的載荷較大。

2.5 川赤芍不同居群的聚類分析

基于表型性狀，采用UPGMA法對川赤芍6個居群進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖1。由圖1可見：在歐氏距離7.12處，川赤芍6個居群劃分為2支，甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群單獨聚為一支，且與其他5個居群聚成的另一支距離較遠(yuǎn)。由其他5個居群構(gòu)成的另一支中，阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)和阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)(P5)居群最先聚在一起，之后依次與阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)(P4)、阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)和阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)(P1)居群聚在一起。

表6四川西部川赤芍表型性狀的主成分分析結(jié)果1)

Table6ResultofprincipalcomponentanalysisonphenotypictraitsofPaeoniaanomalasubsp.veitchii(Lynch)D.Y.HongetK.Y.PaninWesternSichuanProvince1)

主成分Principalcomponent載荷 LoadHBSDLCLWCLNLSCLLTLWTLRLWTLDF1-0.2790.337-0.809-0.7690.297-0.807-0.7740.4880.33520.6900.7230.1980.3870.1620.1280.381-0.4060.63830.3560.2560.2600.2370.734-0.067-0.3770.476-0.0944-0.0060.292-0.123-0.195-0.2190.0690.157-0.124-0.404主成分Principalcomponent載荷 LoadHFNPNSNBNCNFB特征值Eigenvalue貢獻(xiàn)率/%Contributionrate累計貢獻(xiàn)率/%Accumulativecontributionrate1-0.3350.6990.1720.6360.7180.7695.26635.11035.11020.1720.3200.3010.0330.3520.3242.40016.00051.11030.095-0.287-0.6450.008-0.1800.1411.79611.97263.08240.657-0.003-0.3260.4600.126-0.0201.1607.73670.818

1)H： 株高Height； BSD： 莖基粗Basal stem diameter； LCL： 復(fù)葉長Length of compound leaf； WCL： 復(fù)葉寬Width of compound leaf； NLSCL： 單個復(fù)葉小葉數(shù)Number of leaflets in single compound leaf； LTL： 頂小葉長Length of top leaflet； WTL： 頂小葉寬Width of top leaflet； RLWTL： 頂小葉長寬比Ratio of length to width of top leaflet； DF： 花朵直徑Diameter of flower； HF： 花朵高度Height of flower； NP： 花瓣數(shù)Number of petals； NS： 萼片數(shù)Number of sepals； NB： 苞片數(shù)Number of bracts； NC： 心皮數(shù)Number of carpels； NFB： 每枝著花量Number of flowers per branch.

P1： 阿壩州小金縣兩河鄉(xiāng)Lianghe Town of Xiaojin County of Aba Prefecture； P2： 阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)Siguniangshan Town of Xiaojin County of Aba Prefecture； P3： 阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)Wolong Natural Reserve of Wenchuan County of Aba Prefecture； P4： 阿壩州金川縣萬林鄉(xiāng)Wanlin Town of Jinchuan County of Aba Prefecture； P5： 阿壩州馬爾康縣卓克基鄉(xiāng)Zhuokeji Town of Barkam County of Aba Prefecture； P6： 甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)Chonggu Town of Luhuo County of Ganzi Prefecture.圖1 基于表型性狀的四川西部川赤芍6個居群的UPGMA聚類圖Fig. 1 UPGMA dendrogram of six populations of Paeonia anomala subsp. veitchii (Lynch) D. Y. Hong et K. Y. Pan in Western Sichuan Province based on phenotypic traits

3 討論和結(jié)論

表型性狀既有變異性又有穩(wěn)定性，受自身遺傳特性及環(huán)境因子共同影響[27]，反映了居群遺傳穩(wěn)定性與環(huán)境復(fù)雜性的互作關(guān)系及其適應(yīng)環(huán)境壓力的廣泛程度。本研究結(jié)果顯示：四川西部川赤芍6個居群15個表型性狀的變異系數(shù)(CV)、離散系數(shù)(R′)和Shannon-Weaver遺傳多樣性指數(shù)(H′)均表現(xiàn)出較大差異，說明川赤芍不同居群具有較豐富的表型多樣性。

川赤芍6個居群表型性狀的CV平均值為18.70%，略高于紅棕杜鵑(RhododendronrubiginosumFranch.)(16.15%)[23]、川西云杉〔Picealikiangensisvar.rubescensRehder et E. H. Wilson.〕(15.96%)[28]和茶條槭〔Acertataricumsubsp.ginnala(Maxim.) Wesmael〕(15.16%)[29]，推測可能與樣本的采集范圍有關(guān)，本研究的取樣范圍遠(yuǎn)大于這3種植物，增加了樣本變異的概率。川赤芍6個居群表型性狀的R′平均值為49.80%，略低于紅棕杜鵑[23]和茶條槭[29]，其中，阿壩州小金縣四姑娘山鎮(zhèn)(P2)居群的R′平均值最大(56.66%)，阿壩州汶川縣臥龍自然保護區(qū)(P3)居群的R′平均值最小(43.65%)。野外調(diào)查結(jié)果表明：P2居群位于四姑娘山景區(qū)內(nèi)，受到較好的保護，川赤芍植株數(shù)量較多；而P3居群位于道路邊緣，受到一定的人為干擾。川赤芍不同表型性狀和不同居群的H′平均值分別為1.647 5和1.451 0，與茶條槭的不同表型性狀和不同居群的H′平均值接近(分別為1.599 9和1.925 3)[29]，表現(xiàn)出較高的多樣性。

川赤芍為中國特有的芍藥屬野生植物，同時也是廣布種，在四川、青海、甘肅、寧夏和陜西均可生長分布，生境條件差異較大，林緣、林下、灌叢和草原均可生長[11]132-137，分布廣泛及生境多樣化是川赤芍居群間表型變異大的主要原因之一。主成分分析結(jié)果顯示：川赤芍葉片形態(tài)及花部特征對其表型變異的貢獻(xiàn)最大。推測原因為環(huán)境因子對于植物葉片的生長發(fā)育影響明顯，郁閉度高，植株接受的光照較少，植株為獲得更多光能，葉面積增大，但因接受的光能有限，植株通過光合作用合成的產(chǎn)物較少，對生殖生長也產(chǎn)生較為明顯的影響，造成正常發(fā)育的果實數(shù)量減少，結(jié)實率下降。川赤芍6個居群的聚類結(jié)果顯示：甘孜州爐霍縣充古鄉(xiāng)(P6)居群的生境及植株表型特征與其他5個居群差異較大。P6居群位于調(diào)查的6個居群的最西端，海拔最高(3 474 m)，生境為高寒草甸，居群周圍無大型灌木及喬木，光照充足；其他5個居群的生境較類似，為林緣、林窗或林下。本研究結(jié)果顯示：供試川赤芍6個居群的聚類結(jié)果與地理距離并未表現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，而是生境較相似的居群更早地聚在一起，說明川赤芍的表型性狀變異受到遺傳因子和環(huán)境因子的共同影響。

綜上所述，四川西部川赤芍居群表現(xiàn)出較高的表型多樣性，且表型變異主要體現(xiàn)在不同居群間。長期的地理隔離及對不同生境的適應(yīng)性均導(dǎo)致不同居群間產(chǎn)生了一定的變異。川赤芍作為一種培育新優(yōu)芍藥品種的優(yōu)良種質(zhì)資源，在后期開展資源搜集過程中需要盡可能全面調(diào)查和搜集所有野生居群，因居群內(nèi)部的遺傳變異較少，可適當(dāng)減少對同一個居群個體的搜集，這在一定程度上也利于保護野生居群。表型性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，為獲得更為可靠的物種遺傳多樣性信息，需要排除環(huán)境因子的干擾，因此，建議采用分子生物學(xué)技術(shù)對川赤芍野生居群進(jìn)行后續(xù)的系統(tǒng)研究，對該物種的遺傳多樣性進(jìn)行進(jìn)一步評價。

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(責(zé)任編輯： 張明霞)

AnalysisonphenotypicdiversityofwildpopulationofPaeoniaanomalasubsp.veitchiiinWesternSichuanProvince

YANG Yong1a，1b，1c， ZHU Wei1a，1b，1c， XUE Ge2， YU Xiaonan1a，1b，1c，①

(1. Beijing Forestry University： a. College of Landscape Architecture， b. National Engineering Research Center for Floriculture， c. Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation and Molecular Breeding， Beijing 100083， China； 2. College of Landscape Architecture， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China)，J.PlantResour. &Environ.， 2017，26(3)： 11-18

Q944； S682.1+2

A

1674-7895(2017)03-0011-08

10.3969/j.issn.1674-7895.2017.03.02

2017-04-17

國家自然科學(xué)基金資助項目(31400591)

楊 勇(1990—)，男，河南駐馬店人，博士研究生，主要從事芍藥屬野生資源開發(fā)與利用方面的研究。

①通信作者E-mail： yuxiaonan626@126.com