20份石斛蘭資源形態(tài)學(xué)多樣性研究

李和平 何炎森 余松金

摘 要：植物形態(tài)學(xué)特征的觀察描述為植物遺傳學(xué)分析提供依據(jù)。通過觀測20份從國內(nèi)各花卉公司引進的石斛蘭資源形態(tài)學(xué)性狀，并基于觀測性狀分析這些品種資源的親緣關(guān)系。根據(jù)花朵數(shù)量、花大小、花香、花色等因素，從20份被觀察石斛蘭中篩選出6份觀賞性強、開發(fā)價值高的石斛蘭品種，包括布蘭詩歌、澳洲潑墨石斛、金釵石斛、聚石斛、胭脂和桃花依舊。對20份引進的石斛蘭品種資源進行形態(tài)學(xué)的聚類分析，發(fā)現(xiàn)各資源間遺傳差異較大，相似系數(shù)在0.78～0.91，相似系數(shù)在0.90以上的有4組，分別是澳洲紅花石斛與澳洲金邊石斛、糖果線條與尊貴、布蘭詩歌與三亞陽光、阿當(dāng)綠與桃花依舊，這對石斛蘭育種、栽培和應(yīng)用均有重要的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：石斛蘭;形態(tài)學(xué);遺傳多樣性;資源

中圖分類號：S 567.239 ? 文獻標(biāo)志碼：A ? 文章編號：0253-2301（2021）06-0015-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.06.003

Abstract： The observation and description of plant morphological characteristics can provide a basis for the plant genetics analysis. The morphological characters of 20 Dendrobium nobile resources imported from various domestic flower companies were observed， and the genetic relationships of these variety resources were analyzed based on the observed characters. According to the factors such as the number of flowers， flower size， flower fragrance， and color， 6 varieties of Dendrobium nobile with strong ornamental value and high development value were screened out from the 20 varieties of Dendrobium nobile， including Bulanshige， Dendrobium lichenastrum， Dendrobium nobile Lindl.， Dendrobium lindleyi， Yanzhi， and Taohuayijiu. The morphological cluster analysis of the introduced 20 varieties of Dendrobium nobile resources was conducted， showing that there were significant genetic differences among the varieties， with the similarity coefficients ranging from 0.78 to 0.91. The four groups with the similarity coefficients above 0.90 were Dendrobium miyakei and Dendrobium nobile Lindl.， Tangguoxiantiao and Zungui， Bulanshige and Sanyayangguang， Adanglv and Taohuayijiu， respectively. These results had important guiding effect on the breeding， cultivation and application of Dendrobium nobile.Key words： Dendrobium Nobile; Morphology; Genetic diversity; Resources

石斛屬Dendrobium植物是蘭科植物中繼石豆蘭屬之后的第二大屬，為多年生草本附生植物。全球原生種有1500多種，除個別種外，皆屬附生蘭類。從全球來看，石斛屬分布比較廣，主要分布在北緯15°31′至南緯25°12′的熱帶及亞熱帶地區(qū)，在我國則主要分布在秦嶺、淮河以南[1-2]。石斛蘭以其優(yōu)美的花形、花姿，艷麗多彩，種類繁多，花期長，氣味芳香等優(yōu)異特點成為一種觀賞價值極高的花卉，具有良好的市場前景[3-4]。

我國野生石斛蘭種類繁多，資源豐富，前人已采用模糊數(shù)學(xué)法[5]、Q型聚類分析法[6]及層次分析法[7]等對石斛蘭觀賞價值及品種群進行宏觀劃分，但微觀評價指標(biāo)仍然不足。隨著石斛蘭人工選育和新品種引進的進行，越來越多的石斛蘭品種出現(xiàn)在市場中，對這些品種資源的形態(tài)學(xué)特征的詳細(xì)觀察描述記錄是不可或缺的步驟。因此，本研究對國內(nèi)各花卉公司選育或引進的20份石斛蘭進行相同種植環(huán)境下的形態(tài)學(xué)性狀觀察，并分析這些資源的親緣關(guān)系，為石斛蘭的育種、開發(fā)利用、品種引進與篩選等提供參考。

1 材料與方法

1.1 ?試驗材料

供試的20份石斛蘭原生種或雜交種（表1）來源于國內(nèi)各花卉公司，目前保育在福建省漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所內(nèi)。根據(jù)不同種石斛蘭的生態(tài)習(xí)性，以發(fā)酵松樹皮∶珍珠巖=10∶1為栽培基質(zhì)，置于空氣流通、自動加濕的溫室大棚內(nèi)。

1.2 石斛蘭性狀觀測方法

2018年春至2020年春，連續(xù)2年對保育在漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的石斛蘭品種進行調(diào)查。以進入盛花期的植株為觀測對象，選取植株生長健康一致的10株，進行連續(xù)花期觀察、記錄和拍照。莖、葉、花、植株等形態(tài)特征借鑒尹俊梅等[8]石斛蘭種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范以及馬良等[9]石斛蘭觀賞價值評價的標(biāo)準(zhǔn)進行觀測。選取植株、莖、葉、花各部位性狀共計69個，刪除品種共有的性狀、明顯相關(guān)和有重復(fù)應(yīng)用可能的性狀，最后選取12個數(shù)量性狀和48個特征性狀進行分析（表2～3）。

1.3 數(shù)據(jù)處理與聚類分析

NTsys 2.10e是一款用于分子標(biāo)記結(jié)果分析的一種軟件，可以做PCoA分析、聚類分析、群體結(jié)構(gòu)分析[10]。通過NTSYS能夠根據(jù)標(biāo)記位點的多態(tài)性，計算遺傳相似系數(shù)和遺傳距離，并根據(jù)遺傳距離進行聚類分析。形態(tài)學(xué)性狀也可作為多態(tài)性標(biāo)記位點用NTSYS2.1進行計算和聚類分析作圖。性狀的編碼采用0和1矩陣編碼的方法，二元性狀按0和1進行編碼，多態(tài)性狀用分解法分解為多個0和1矩陣進行編碼。

2 結(jié)果與分析

2.1 石斛蘭數(shù)量性狀特征分析

對20份石斛蘭資源主要數(shù)量性狀進行測定，發(fā)現(xiàn)在漳州地區(qū)無調(diào)控自然環(huán)境下，各個品種石斛蘭表型存在一定的差異。通常較好的觀賞性狀為花香、花朵數(shù)量、花朵大小、花色等，因此，對石斛蘭主要觀賞性狀觀測結(jié)果的描述如下：有香味的有6種，包含聚石斛、霍山石斛、金釵石斛、鐵皮石斛、澳洲潑墨石斛和澳洲紅花石斛;多花型品種主要有布蘭詩歌、聚石斛、鐵皮石斛、紅龍、阿當(dāng)綠和金釵石斛;大花型品種主要有卡羅琳、安德烈、三亞陽光和粉黛，小花型品種主要有霍山石斛、鐵皮石斛、澳洲潑墨石斛和澳洲紅花石斛;花色豐富的主要有三亞陽光、桃花依舊、布蘭詩歌、胭脂和澳洲潑墨石斛（圖1、表2～3）。

2.2 形態(tài)學(xué)性狀聚類分析

NTsys 2.10e可以處理質(zhì)量性狀與連續(xù)數(shù)量性狀，并據(jù)此計算多種距離矩陣，根據(jù)距離矩陣采取適當(dāng)?shù)木垲惙椒ǖ玫骄垲悎D，此方法已在短莛飛蓬等植物遺傳關(guān)系上得到應(yīng)用[10]。本研究使用UPGMA法進行聚類分析，聚類結(jié)果（圖2）顯示，20份石斛蘭品種間遺傳差異較大，相似系數(shù)在0.78～0.91，相似系數(shù)在0.90以上的有4組，分別是紅花石斛與金邊石斛、糖果線條與尊貴、布蘭詩歌與三亞陽光、阿當(dāng)綠與桃花依舊，其中阿當(dāng)綠和桃花依舊2個品種相似系數(shù)最高，親緣關(guān)系最近。澳洲潑墨石斛、澳洲紅花石斛與澳洲金邊石斛屬于澳洲鴿石斛組，親緣關(guān)系較近[11];林榕燕等[12]利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)分析顯示鐵皮石斛和霍山石斛聚在同一類群，出水芙蓉與三亞陽光聚在同一大類中，這與本研究結(jié)果類似。

3 結(jié)論與討論

石斛蘭不僅是重要的園藝品種，部分品種同時也是珍貴的中藥材[12]，在新編的《中國藥典》2015版中收錄了4種石斛品種，分別是鐵皮石斛、金釵石斛、流蘇石斛、鼓槌石斛[13]。在中藥及觀賞花卉產(chǎn)業(yè)，對品種準(zhǔn)確的鑒定顯得尤為必要，這是保證藥用石斛安全性和觀賞石斛新品種選育的重要前提[14-15]。由于石斛蘭種質(zhì)資源極其豐富，因此不能對其進行簡單形態(tài)學(xué)描述，必需加強對石斛蘭形態(tài)學(xué)標(biāo)記的發(fā)現(xiàn)和記錄。尹俊梅等[8]通過對中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所收集、引進、保存的300份優(yōu)異石斛蘭種質(zhì)進行鑒定和評價，并編著了《石斛蘭種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范》，為石斛蘭種質(zhì)資源描述奠定了基礎(chǔ)。

本研究根據(jù)花朵數(shù)量、花大小、花香、花色等因素，從20份被觀察石斛蘭中篩選出6份觀賞性強、開發(fā)價值高的石斛蘭品種，包括布蘭詩歌、澳洲潑墨石斛、金釵石斛、聚石斛、胭脂和桃花依舊。對20份引進的石斛蘭品種資源進行親緣關(guān)系分析，這對石斛蘭育種、栽培和應(yīng)用均有重要的指導(dǎo)作用，同時，這也為后期進行石斛蘭分子標(biāo)記工作奠定基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）