211份板栗種質(zhì)資源花序表型多樣性和聚類分析

李穎，張樹航，郭燕，張馨方，王廣鵬

（河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹研究所，河北昌黎 066600）

0 引言

【研究意義】板栗（Castanea mollissimaBl.）起源于中國，植株抗旱、耐瘠薄，果實(shí)營養(yǎng)價(jià)值高，是世界上山地開發(fā)所依賴的重要堅(jiān)果類樹種[1]。板栗在中國已有4 000多年的栽培歷史，現(xiàn)廣泛分布在境內(nèi)24個(gè)省、市、自治區(qū)，各地板栗在長期的自然演化和人工選擇下，形成了各具特色、遺傳豐富的種質(zhì)資源，挖掘利用潛力巨大[1-2]。明確種質(zhì)遺傳多樣性是開展創(chuàng)新利用的基礎(chǔ)，其中表型性狀多樣性是種質(zhì)整體多樣性的一個(gè)重要組成部分[3-5]，對(duì)種質(zhì)的表型性狀值進(jìn)行科學(xué)分析，有助于了解其遺傳穩(wěn)定性和育種潛力，對(duì)發(fā)掘、利用和創(chuàng)新種質(zhì)具有重要指導(dǎo)意義。【前人研究進(jìn)展】目前關(guān)于板栗表型遺傳多樣性方面的研究，主要包括葉片、刺苞、果實(shí)、品質(zhì)、枝條等性狀[6-13]，葉片和果實(shí)等性狀的表型分化系數(shù)顯示，板栗的表型變異主要來源于群體內(nèi)部，同一群體品種間的變異更高，多樣性程度高于群體間，葉片大小、葉柄的長（粗）度、果實(shí)形狀、果實(shí)大小等形態(tài)性狀的變異系數(shù)均高于10%，遺傳多樣性豐富，選擇潛力巨大，中國板栗果實(shí)表型性狀遺傳穩(wěn)定性高于品質(zhì)性狀，葉片性狀由南向北表現(xiàn)出從長橢圓形逐漸變?yōu)闄E圓形的規(guī)律，北方板栗果實(shí)質(zhì)量小于南方板栗，枝條涉及的9個(gè)性狀中，表型分化幅度較大，其主要變異來源為群體間變異。同時(shí)在分子研究方面，利用AFLP、SSR、ISSR 和RAPD等分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)栗屬植物的多樣性水平和起源問題也進(jìn)行了研究[14]。取得的研究結(jié)果以及通過評(píng)價(jià)鑒定出的特異或優(yōu)良種質(zhì)，已在育種生產(chǎn)及科研利用中發(fā)揮了重要作用[15]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】花序作為板栗的重要器官，其形態(tài)大小，兩性花序的比例等性狀是遺傳變異的重要特征，同時(shí)對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)影響巨大[3,16]，但至今仍缺乏關(guān)于板栗花序相關(guān)性狀遺傳變異多樣性的系統(tǒng)報(bào)道。同時(shí)以現(xiàn)有的分子生物學(xué)信息，在花序性狀相關(guān)基因發(fā)掘不明確的情況下，很難有針對(duì)性地篩選花序性狀優(yōu)異的相關(guān)種質(zhì)。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究以我國10個(gè)板栗主產(chǎn)區(qū)（群體）的211份實(shí)生良種、地方品種和古樹資源為材料，鑒定評(píng)價(jià)其花序相關(guān)15個(gè)表型性狀的遺傳多樣性程度，進(jìn)一步豐富中國板栗表型性狀遺傳多樣性信息，為現(xiàn)有板栗種質(zhì)資源的挖掘、創(chuàng)新和保護(hù)提供科學(xué)支撐，提高育種效率，為今后核心種質(zhì)的篩選提供依據(jù)，為花序表型相關(guān)性狀的基因定位奠定前期基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以源自我國10個(gè)板栗主產(chǎn)區(qū)（群體）的211份實(shí)生良種、地方品種和古樹資源為試驗(yàn)材料（表 1）。試材保存于河北省昌黎果樹研究所板栗種質(zhì)資源圃，東經(jīng) 119°15′，北緯 39°72′，屬溫帶半濕潤大陸性氣候區(qū)，年平均氣溫11℃，無霜期186 d，年平均降水量638 mm。所有供試板栗種質(zhì)均是在2004年統(tǒng)一嫁接于3年生‘燕山早豐’實(shí)生砧木上，每份種質(zhì)嫁接5株，株行距4 m×4 m，常年樹體整形修剪均采用輪替更新修剪法[17]，每m2留枝量保持在6—9條，其他管理措施一致。2017—2019年，連續(xù)3年選取每份種質(zhì)生長狀況基本一致的健康樹體3株，分別測量各單株花序相關(guān)表型性狀。

1.2 花序相關(guān)表型測定

花序長度、花序粗度和花序小花簇密度按照劉慶忠[18]方法測定。

花軸粗度：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍 1年生結(jié)果新枝中部的雄花序20條，采用游標(biāo)卡尺測量花序中間花軸的直徑（mm），精確到 0.1mm，取平均值。

雄蕊長度=（花序粗度-軸粗度）/2。單位為mm，精確到0.1mm。

花序長粗比=（花序長度/花序粗度）×100%

花軸長粗比：花軸長度同花序長度?；ㄝS長粗比=（花序長度/花軸粗度）×100%

軸序粗度比=（花軸粗度/花序粗度）×100%

每果枝雄花序個(gè)數(shù)：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍1年生結(jié)果新枝20條，調(diào)查其上雄花序數(shù)量，取平均值。

每果枝兩性花序個(gè)數(shù)：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍1年生結(jié)果新枝20條，調(diào)查其上兩性花序數(shù)量，取平均值。

每果枝雌花個(gè)數(shù)：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍1年生結(jié)果新枝20條，調(diào)查其上雌花數(shù)量，取平均值。

每果枝總花序個(gè)數(shù)：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍1年生結(jié)果新枝20條，調(diào)查其上花序數(shù)量，取平均值。

每兩性花序上雌花個(gè)數(shù)：在雄花盛花期，隨機(jī)選取樹冠外圍1年生結(jié)果新枝20條，調(diào)查其上兩性花序數(shù)量及兩性花序上著生的雌花個(gè)數(shù)。每兩性花序上雌花數(shù)=雌花總數(shù)/兩性花序總數(shù)。

雄花序比例=（每果枝雄花序個(gè)數(shù)/每果枝總花序個(gè)數(shù)）×100%

兩性花序比例=（每果枝兩性花序個(gè)數(shù)/每果枝總花序個(gè)數(shù)）×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

測量性狀，計(jì)算均值(X)和標(biāo)準(zhǔn)差(δ)，Shannon's多樣性指數(shù)(H')的計(jì)算公式為：H'=-ΣPi ln Pi，參考文獻(xiàn)[19-23]方法。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010統(tǒng)計(jì)并計(jì)算各性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等，用IBM SPSS 20軟件對(duì)表型數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，使用EGMA 7.0軟件對(duì)表型性狀進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果

2.1 板栗種質(zhì)資源花序相關(guān)表型多樣性分析

由表2可知，板栗15個(gè)花序表型性狀的變異系數(shù)和遺傳多樣性指數(shù)不盡相同，呈現(xiàn)出較大的變異和豐富的多樣性。其中雄花序比例是所有性狀中唯一變異系數(shù)低于 10%，極差低于均值 50%的性狀，可見該性狀整體離散度低，遺傳穩(wěn)定度高，其余14個(gè)性狀的變異系數(shù)均高于 10%，其中每果枝雌花個(gè)數(shù)最大為60.66%，說明這些性狀遺傳變異相對(duì)較大，而每果枝雌花個(gè)數(shù)更能反映品種間的差異。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，描述花序形態(tài)的表型性狀變異系數(shù)介于15.70%—26.07%，說明這些表型性狀變異幅度差異較少，而描述花序數(shù)量的表型性狀變異系數(shù)介于7.37%—60.66%，證明花序數(shù)量的表型性狀變異幅度差異較大。序軸粗度比的多樣性指數(shù)最大為1.99，兩性花序比例的多樣性指數(shù)最小為1.41，花序形態(tài)表型性狀中多樣性指數(shù)范圍是1.53—1.99，均值1.77；花序數(shù)量表型中多樣性指數(shù)范圍是 1.41—1.87，均值1.63，表明花序形態(tài)表型性狀的遺傳多樣性程度高于花序數(shù)量表型性狀。

表1 211份板栗種質(zhì)資源編號(hào)、來源及名稱Table 1 Name, source and number of 211 resources in chestnut

續(xù)表1 Continued table 1

續(xù)表1 Continued table 1

綜上可知，花序形態(tài)表型性狀離散程度低但分布頻率普遍均勻，盡管變異較小，但多樣性程度高，而花序數(shù)量表型性狀雖然離散程度較高，但分布頻率相對(duì)集中。因此，這類性狀遺傳變異范圍較大，但多樣性程度相對(duì)較低。

2.2 板栗花序表型在不同群體間的變異和多樣性比較

由表3可知，板栗不同群體間15個(gè)花序表型性狀的變異系數(shù)和多樣性指數(shù)均存在差異。江蘇群體的平均變異系數(shù)最大，為35.53；安徽群體的平均變異系數(shù)最小，為16.96。山東群體中有4個(gè)性狀平均變異系數(shù)群體間最大，全部為花序形態(tài)表型性狀；江蘇群體有4個(gè)性狀變異系數(shù)群體間最大，全部屬于花序數(shù)量表型性狀。安徽有5個(gè)性狀變異系數(shù)群體間最小，其中5個(gè)屬于花序形態(tài)性狀，陜西有4個(gè)性狀變異系數(shù)群體間最小，全部屬于花序數(shù)量性狀?？梢?，就整體而言，江蘇群體的花序表型變異較豐富，而安徽群體的遺傳更穩(wěn)定。山東群體的豐富變異集中在花序形態(tài)性狀上，而江蘇群體的豐富變異更集中在花序數(shù)量性狀上。安徽群體花序形態(tài)性狀的遺傳更穩(wěn)定，而陜西群體花序數(shù)量性狀遺傳穩(wěn)定性相對(duì)更高。

表2 211份板栗花序相關(guān)性狀基本參數(shù)及多樣性Table 2 Basic parameter value and diversity of traits related catkin for chestnut

對(duì)不同群體板栗資源表型性狀H′值進(jìn)行分析可知，河北群體的平均H′最高為1.86，并且有11個(gè)性狀H′都是在群體間最高。浙江和安徽群體的平均H′最低為0.95，其中浙江群體有花序粗度、花軸粗度、雄蕊長度、花序長粗比、每兩性花序上雌花個(gè)數(shù)、每果枝總花序個(gè)數(shù)、每果枝雄花序個(gè)數(shù)、雄花序比例和兩性花序比例9個(gè)性狀H′最低，安徽群體有花序長度、花序小花簇密度、花軸長粗比、序軸粗度比、每果枝雌花個(gè)數(shù)5個(gè)性狀H′最低。由此可知，河北板栗群體的性狀頻率分布較均勻，浙江和安徽群體的性狀頻率分布較集中。

2.3 板栗不同群體間的花序表型變異特征

由表4、5可知，15個(gè)板栗花序表型性狀中，除雄蕊長度和序軸粗度比兩個(gè)性狀無明顯差異外，其余13個(gè)性狀在群體間的差異均達(dá)到顯著水平，這種相同性狀在不同群體差異明顯的特點(diǎn)，說明長期的環(huán)境異質(zhì)對(duì)群體表型差異有顯著影響。北京、廣西、河北、山東4個(gè)群體資源果枝雌花比較高，廣西、山東、湖南、浙江、陜西群體雄花序花簇較稀疏。進(jìn)一步從群體所處地理位置上看，板栗種質(zhì)自北向南呈現(xiàn)出雄花序由細(xì)長漸變?yōu)榇侄?，雄花序比例逐漸升高，兩性花序比例和每果枝雌花數(shù)逐漸減少的表型變化特征。

2.4 板栗花序表型性狀相關(guān)性分析

由表6可知，8個(gè)花序形態(tài)表型性狀多呈顯著或極顯著相關(guān)性，7個(gè)花序數(shù)量表型性狀亦呈現(xiàn)相同特征，但大多數(shù)花序形態(tài)和數(shù)量表型性狀間相關(guān)性不顯著。序軸粗度比與每果枝總花序個(gè)數(shù)和雄花序個(gè)數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與每果枝兩性花序個(gè)數(shù)顯著正相關(guān)；每兩性花序上雌花個(gè)數(shù)與每果枝雌花個(gè)數(shù)極顯著正相關(guān)，與每果枝總花序個(gè)數(shù)、每果枝雄花序個(gè)數(shù)顯著負(fù)相關(guān)。每果枝雌花個(gè)數(shù)與每果枝總花序個(gè)數(shù)、每果枝雄花序個(gè)數(shù)、每果枝兩性花序個(gè)數(shù)和兩性花序比例成極顯著正相關(guān)，與雄花序比例極顯著負(fù)相關(guān)。綜上可知，板栗花序花軸越粗，果枝上的總花序、雄花序和兩性花序越多；兩性花序上的雌花越多，則果枝上的總雌花數(shù)越多；果枝上的總雌花數(shù)越大，花序、雄花序、混合花序的數(shù)量都隨之增大，但混合花序比例升高，雄花序比例降低。

2.5 板栗花序表型性狀主成分分析

以特征值大于1.0為標(biāo)準(zhǔn)提取主成分。由表7可知，花序表型性狀中前5個(gè)主成分的特征值均大于1，說明這5個(gè)主成分在板栗花序表型變異性構(gòu)成中作用較大，累計(jì)反映了總信息量的84.18%，其中第1主成分貢獻(xiàn)率占23.52%，對(duì)它作用最大的性狀包括每果枝兩性花序個(gè)數(shù)（0.931）、每果枝雌花個(gè)數(shù)(0.828)、雄花序比例（-0.821）和兩性花序比例(0.820)，由此可知第1主成分主要是和花序數(shù)量有關(guān)的性狀并與雌花數(shù)量呈正相關(guān)；第2主成分占21.10%，對(duì)它作用最大的性狀為花序粗度(0.912)、花序長粗比(-0.889)、雄蕊長度（0.806），說明第2主成分主要是和花序形態(tài)有關(guān)的性狀；第 3、4和 5主成分貢獻(xiàn)率分別占17.537%、11.963%和10.065%。每果枝兩性花序個(gè)數(shù)(0.931)、花序粗度(0.912)、花序長粗比(-0.889)、花序長度（0.864）、每果枝雌花個(gè)數(shù)（0.828）、雄花序比例（-0.821）、兩性花序比例（0.820）、雄蕊長度（0.806）這8個(gè)性狀的相關(guān)系數(shù)都在0.8以上，認(rèn)為其是造成板栗花序表型變異的主要因素，與上述變異系數(shù)分析結(jié)果基本吻合。以第 1主成分為橫坐標(biāo)，第 2主成分為縱坐標(biāo)做成散點(diǎn)圖（圖 1），將211份板栗資源劃分為5大類群。類群Ⅰ只有1份資源，來源于山東，花序短粗，雌花量較少；類群Ⅱ包括了大部分板栗種質(zhì)，性狀表現(xiàn)比較集中；類群Ⅲ有 5份資源，來源于河北、北京和廣西，果枝上雌花豐富；類群Ⅵ有 2份資源，全部來自河北，花序長粗比例大；類群Ⅴ有 6份資源，來源于山東、北京、河北和江蘇，果枝上雌花多、花序細(xì)小。對(duì)板栗高產(chǎn)育種來說，選育兩性花序比例高、每果枝雌花個(gè)數(shù)多的資源具有重要意義，以橫坐標(biāo)高于2.0為標(biāo)準(zhǔn)選出高雌花量種質(zhì)9份。

表3 不同群體間板栗資源表型性狀變異系數(shù)和多樣性指數(shù)Table 3 Variation coefficient and diversity indexes of phenotypic traits of Chinese chestnut indifferent populations

表4 不同群體間板栗花序形態(tài)比較Table 4 Comparision of Catkin morphology for Chinese chestnut in different populations

表5 不同群體間板栗花序數(shù)量比較Table 5 Comparision of Catkin numbers for Chinese chestnut in different populations

2.6 板栗花序表型性狀聚類分析

由圖2可知，通過聚類分析，在遺傳距離為0.38處將211份板栗資源聚為8大類群。第1類群有43份資源，占20.38%，主要來源于華北地區(qū)的群體，特征以花序粗且長，花軸粗，小花簇稀疏，雄蕊長度中等，總花序量中等，兩性花序占比較低，雌花數(shù)量少為主；第2類群包含1份資源，來源為廣西地區(qū)，特征為花序細(xì)短，花軸細(xì)弱，花簇密度比較稀疏，雄蕊較短，總花序量中等，兩性花序占比中庸，雌花數(shù)量中等；第3類群包含155份資源，占73.46%，來源涵蓋了10個(gè)群體，特征以花序粗且長，軸粗中等，花簇密度比較稀疏，總花序量較少，兩性花序占比較少，雌花數(shù)量少的資源為主；第4類群包含6份資源，來源為華北、安徽、廣西地區(qū)，特征以花序長度、粗度中等，花簇較密集，總花序量較少，兩性花序占比較少，雌花數(shù)量少的資源為主；第5類群包含2份資源，來源于山東，特征為花序細(xì)長，花簇稀疏，雄蕊較短，總花序量大，兩性花序占比高，雌花數(shù)高；第6大類群包含1份資源，來自山東，特征為花序短粗，花軸纖細(xì)，花簇密度比較稀疏，雄蕊較長，總花序量少，兩性花序占比低，雌花數(shù)少；第7大類群包含1份資源，來源于廣西地區(qū)，特征為花序較粗，長度中等，花簇密度中等，總花序量大，兩性花序占比高，雌花數(shù)多；第8類群包含2份資源，來源于河北和江蘇，特征為花序長度、粗度中等，花簇密集，總花序量多，兩性花序占比中等，雌花量多。

表6 板栗花相關(guān)表型性狀相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis of phenotypic traits related catkin for Chinese chestnut

3 討論

花序是板栗的重要器官，其形態(tài)大小，兩性花序的比例等對(duì)產(chǎn)量影響巨大[1-3]。對(duì)板栗種質(zhì)資源的花序性狀進(jìn)行多樣性分析，是開展育種的基礎(chǔ)工作，同時(shí)也是一種簡便有效的篩選特異種質(zhì)的方法。板栗花序相關(guān)性狀是一類重要的表型性狀，受遺傳和環(huán)境效應(yīng)的影響，這類性狀表現(xiàn)出復(fù)雜的數(shù)量性狀特點(diǎn)。由于在個(gè)體或微觀水平上對(duì)表型性狀進(jìn)行研究，較難取得突出進(jìn)展[24]，因此，本研究從全國10個(gè)省份（群體）選取211份資源開展花序性狀研究，這10個(gè)省份涵蓋了中國板栗全部5個(gè)地方品種群即華北品種群、長江中下游品種群、西北品種群、東南品種群、西南品種群[1]，累計(jì)栽培面積約占中國板栗栽培面積的85%[25]，區(qū)域內(nèi)資源豐富，就種質(zhì)分布而言有較強(qiáng)的代表性，選取這10個(gè)省份（群體）資源開展研究，有利于從宏觀水平上開展整體趨勢(shì)分析和探討，以便更準(zhǔn)確探明性狀的遺傳變異規(guī)律。但10個(gè)群體中陜西、安徽、

表7 板栗花相關(guān)表型性狀的主成分矩陣、特征向量和貢獻(xiàn)率Table 7 The eigenvalue and contributive percentage of principal components and component scores coefficient matrix of t phenotypic traits related catkin for Chinese chestnut

圖1 211份板栗資源花表型性狀的主成分分析圖Fig. 1 The principal component analysis of 211 Chinese chestnut germplasms

圖2 板栗資源聚類圖Fig. 2 Cluster dendrogram of Chinese chestnut

浙江等群體在此次研究中選取資源較少，因此板栗花相關(guān)的遺傳多樣性信息有待進(jìn)一步完善。變異系數(shù)和多樣性指數(shù)是植物多樣性分析最常用的兩個(gè)指標(biāo)，變異系數(shù)越高，表明性狀的離散程度越大、變異幅度越大；而多樣性指數(shù)越高，表明性狀多樣性程度越豐富、種類越多[26]。在本研究中，我國板栗資源花序相關(guān)性狀表現(xiàn)出豐富的變異和表型多樣性，其中花序形態(tài)表型性狀離散程度低但分布頻率均勻，整體變異相對(duì)較小但多樣性程度高，花序數(shù)量表型離散程度較高但分布頻率相對(duì)集中，所以變異范圍更大，但多樣性程度相對(duì)較低，這種現(xiàn)象說明，在板栗的進(jìn)化過程中，相較于花序的形態(tài)，花序數(shù)量的變化更大，但分布更集中，這與人們長久以來的育種目的趨于一致，證明板栗資源整體的遺傳變異一直在受人為選擇的影響。

板栗雄花多、雌花少的特性導(dǎo)致營養(yǎng)分配、物質(zhì)疏導(dǎo)等方面的不均衡，雄花耗養(yǎng)量大，是限制板栗產(chǎn)量提高的重要因素，生產(chǎn)上常需要采取多種方法解決，如配方施肥、施用微量元素和生長調(diào)節(jié)劑、人工疏雄等措施，雖可增加雌雄花的比率和坐果率，但也增加了生產(chǎn)成本，所以選育雌花多、雄花序短小、花簇稀疏或雌雄比例大的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，是解決板栗低產(chǎn)的最有效途徑之一。由本研究群體看，板栗種質(zhì)資源自北向南呈現(xiàn)出雄花序由細(xì)長漸變?yōu)榇侄?、雄花序比例逐漸升高、兩性花序比例和每果枝雌花數(shù)逐漸減少的表型變化特征，不同地理來源的板栗資源同一花序表型差異明顯，這一結(jié)果與江錫兵等[12]的研究相似，說明長期環(huán)境異質(zhì)可導(dǎo)致群體表型的明顯差異，推斷復(fù)雜多變的地理特征和氣象條件，悠久的栽培歷史，長期的自然和人工選擇，是板栗形成具有特定適應(yīng)性的地方群體資源的共同作用因子。本研究中，地理來源不同的各群體在性狀表型值、變異系數(shù)及多樣性程度上都有顯著的差異，相同群體內(nèi)的不同性狀，差異程度也不盡相同，說明基因型差異和環(huán)境異質(zhì)導(dǎo)致了不同群體間表型變異的不同，體現(xiàn)了群體間種質(zhì)在育種上的不等值性。此現(xiàn)象與筆者之前對(duì)板栗枝條多樣性的研究結(jié)果一致[13]。地理隔離是增加多樣性的一個(gè)重要因素[27]，結(jié)合本研究結(jié)果，在育種工作中可以根據(jù)不同群體間的特點(diǎn)進(jìn)行親本選配，打破地理隔離，更易選育出雜合性更高、適應(yīng)性更強(qiáng)、超親更明顯的品種。比如選取北方的河北群體和南方的廣西群體內(nèi)資源進(jìn)行雜交，其后代雄花序相關(guān)性狀變異幅度和多樣性水平可能更大，更容易聚合出雄花序短粗、每果枝雌花數(shù)等綜合品質(zhì)更優(yōu)秀的高產(chǎn)品種。

性狀相關(guān)性分析可以看出，多數(shù)花序形態(tài)性狀和數(shù)量性狀間相關(guān)性不顯著，但花軸粗度與兩種花序個(gè)數(shù)顯著正相關(guān)，花軸越粗，雄花序數(shù)和兩性花序數(shù)都隨之變大，由此推測，花軸粗度可以作為判斷板栗花量多少的一個(gè)佐證。本研究還發(fā)現(xiàn)總雌花數(shù)量與雄花序數(shù)正相關(guān)，但與雄花序占比為負(fù)相關(guān)，因此在育種過程中，不能因?yàn)樾刍ㄐ蝠B(yǎng)分消耗較大[15]，一味選擇雄花序數(shù)量少的資源，而更應(yīng)該關(guān)注雌雄比例適當(dāng)?shù)馁Y源。

主成分分析可將多個(gè)變量化為少數(shù)幾個(gè)指標(biāo)，從而簡化分析過程，更好地描述總變異構(gòu)成特征[28-29]，因此用主成分分析來篩選資源，這樣篩選出來的資源不是某單一性狀突出，而是相關(guān)性狀綜合優(yōu)質(zhì)，在育種上更有意義。本研究中，第一主成分的特征向量與花序數(shù)量性狀有關(guān)，第二主成分的特征向量與花序形態(tài)有關(guān)。由第一、二主成分為坐標(biāo)做出的散點(diǎn)圖中，類群Ⅰ中變異大的‘徐家1號(hào)’在聚類分析中被單獨(dú)聚出，類群Ⅴ中離其他資源較遠(yuǎn)的‘143野雜’和‘泰安薄殼’在聚類分析中也被單獨(dú)聚為一類，類群Ⅴ中的‘BJHH1’在聚類分析中雖未被單獨(dú)聚類，但從圖中也可看出‘BJHH1’與其他資源有較遠(yuǎn)的遺傳距離?？梢?，本研究中主成分分析所分類群與聚類分析結(jié)果相似，證明主成分分析中貢獻(xiàn)率較高的性狀確實(shí)能反映資源變異的主要特點(diǎn)。這一結(jié)果與李鴻雁等[30]的研究結(jié)果一致。依據(jù)主成分分析結(jié)果，鑒定篩選出9份兩性花數(shù)量大、雌雄比例高的高雌花量資源（84-2、長南莊2號(hào)、BJHJ1、BJHH1、北京8號(hào)、沂蒙短枝、焦雜、廣西14-4），這9份特異資源可以在今后的育種工作中作為花性別調(diào)控、提高產(chǎn)量的親本材料。

描述和分析植物表型性狀在種質(zhì)資源研究的過程中是最基本的方法和不可替代的途徑。根據(jù)目前的研究結(jié)果，在作物種質(zhì)研究中，已有許多通過利用綜合評(píng)價(jià)種質(zhì)資源來構(gòu)建核心種質(zhì)資源庫的成功案例，并成功地提高了育種效率[31-37]，表型性狀已成為生物學(xué)研究的重要命題，基因組和轉(zhuǎn)錄組等生物信息學(xué)數(shù)據(jù)只有和植物表型性狀互相結(jié)合，共同分析才能解析遺傳的特點(diǎn)和機(jī)理[38-39]。由此可知，充分挖掘表型數(shù)據(jù)并整理分析，將有助于推動(dòng)育種學(xué)跨越式的發(fā)展。

4 結(jié)論

中國板栗資源花相關(guān)表型性狀變異豐富，多樣性程度高，地域間遺傳變異和多樣性程度不同，群體間性狀差異顯著?；ㄐ蛐螒B(tài)表型性狀和花序數(shù)量表型性狀內(nèi)部的相關(guān)性較明顯，但花序形態(tài)和花序數(shù)量間相關(guān)性不明顯。綜合相關(guān)性分析和主成分分析，篩選出每果枝兩性花序個(gè)數(shù)、花序粗、花序長粗比、花序長、每果枝雌花數(shù)、雄花序數(shù)/花序數(shù)、兩性花序數(shù)/花序數(shù)、雄蕊長8個(gè)性狀可作為板栗花形和花量的綜合評(píng)定指標(biāo)；84-2、長南莊2號(hào)、BJHJ1、BJHH1、北京8號(hào)、沂蒙短枝、焦雜、廣西14-4共9個(gè)高雌花量的板栗資源可作為性別調(diào)控、改善產(chǎn)量的親本材料。聚類分析將211份資源分為8個(gè)類群。本研究為進(jìn)一步豐富中國板栗表型性狀遺傳多樣性信息，挖掘優(yōu)異基因材料和現(xiàn)有種質(zhì)資源保護(hù)、利用、創(chuàng)新及遺傳改良奠定了基礎(chǔ)。