同一區(qū)域不同高度葛蘿槭表型性狀變異分析

王東洪 馬晶 王振龍 高志文 樊明瑞 裴國芳 王鑫 王東紅

摘 要 為了解同一區(qū)域不同分布高度葛蘿槭種群表型變異程度及變異規(guī)律，對來自河北省靈壽縣五岳寨地區(qū)3個(gè)分布高度葛蘿槭種群進(jìn)行單果質(zhì)量、單果皮質(zhì)量、果長、果寬、果厚、果實(shí)長寬比、單種質(zhì)量、種長、種寬、種厚、種子長寬比及種子千粒質(zhì)量等12個(gè)表型性狀進(jìn)行觀測，采用平均值、變異系數(shù)、方差分析及相關(guān)性分析等方法進(jìn)行分析。結(jié)果表明：同一區(qū)域葛蘿槭果實(shí)和種子的12個(gè)表型性狀在不同分布高度和相同分布高度間都存在顯著性差異;葛蘿槭果實(shí)和種子12個(gè)表型性狀遺傳變異系數(shù)為2.033 9%～35.253 4%，變異系數(shù)最大的是種子千粒質(zhì)量，最小的是果寬; 12個(gè)表型性狀平均變異系數(shù)最大的為高度1 197.3 m，最小的為高度1 486 m，變異系數(shù)在一定分布高度范圍內(nèi)隨高度而變化，海拔越高變異系數(shù)越小，葛蘿槭果實(shí)、種子表型性狀和分布高度密切相關(guān)，各表型性狀間相關(guān)性不顯著，一定高度范圍內(nèi)果實(shí)和種子質(zhì)量隨高度升高而增大;種子含水率平均為11.184 1%;變異系數(shù)為6.578 1%。

關(guān)鍵詞 葛蘿槭;分布高度;表型性狀;變異

中圖分類號：S792.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1005-5215（2022）01-0026-04

doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.01.009

Abstract Using mean value，coefficient of variation，variance analysis and correlation analysis and other methods to analyse the single seed weight，single peel weight，fruit length，fruit width，fruit thickness，fruit length/fruit width，single seed weight，seed length，seed width，seed thickness，seed length/seed width and thousand kernel weight of Acer grosseri fruits and seeds from three populations Wuyue Village of Lingshou County，Hebei Province. In order to understand the phenotypic variation degree and variation rules of Acer grosseri populations.Result indicates that the 12 phenotypic traits of with different distibution heights have significant differences between different distribution heights and the same distribution height; the genetic variation coefficients of 12 phenotypic traits is 2.033 9%-35.253 4%，the largest is thousand kernel weight，fruit width is smallest，the phenotypic traits are rich in variation.The highest average coefficient of variation of the 12 phenotypic traits is at 1 197.3 m，and the lowest is at 1 486 m. The coefficient of variation increases with height within a certain distribution height range. The higher of altitude，the smaller coefficient of variation. The phenotypic characters and distribution of the fruit and seed of Acer grosseri are closely related，and the correlation between the phenotypic characters is not significant. Within a certain height range，the fruit and seed quality increases with the height.The moisture content is 11.184 1% of seed，the coefficient of variation is 6.781%.

Key words Acer grosseri;distribution height;phenotypic traits;variation

葛蘿槭（Acer grosseri），落葉喬木，分布于海拔800～1 800 m疏林中[1]，喜陰潮濕環(huán)境，多生長在陰坡，在河南、河北、山西、陜西和甘肅等地均有分布，樹形高大，葉在秋季為黃色或紅色，在園林應(yīng)用方面具有廣闊的前景。

表型性狀變異由遺傳信息在內(nèi)外因素的共同作用下產(chǎn)生的，是生物遺傳信息的重要表征，是長期適應(yīng)與進(jìn)化的產(chǎn)物[2]。果實(shí)及種子表型性狀是植物遺傳學(xué)研究的重要部分，不同地點(diǎn)果實(shí)及種子的長、寬、厚等性狀之間也都存在一定程度的變異[3]。目前，國內(nèi)對葛蘿槭的研究多集中在生物學(xué)特性及園林應(yīng)用方面[4]，葛蘿槭表型性狀的變異規(guī)律及變異程度鮮有報(bào)道，通過分析同一區(qū)域不同分布高度葛蘿槭種群的果實(shí)和種子表型性狀，以期掌握同一區(qū)域葛蘿槭表型變化規(guī)律，為選育優(yōu)良植物新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 種源地概況

試驗(yàn)材料來源于河北省靈壽縣五岳寨，地處113°52′ E、38°43′ N，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，7月平均氣溫19.1 ℃，極端最高氣溫30 ℃，年降水量700～850 mm。于2020年10月采集成熟果實(shí)。

1.2 試驗(yàn)方法

設(shè)置1 037.2、1 197.3和1 486 m三個(gè)海拔高度，每個(gè)海拔高度選5～8株母樹。在選定母樹上隨機(jī)選取成熟健康的果實(shí)100個(gè)進(jìn)行表型性狀測定。去除果翅后隨機(jī)選取健康沒有破損的種子100粒，進(jìn)行種子表型性狀測定。

觀測性狀：果實(shí)長度、寬度、長寬比、厚度及單果質(zhì)量;種子長度、寬度、長寬比、厚度和單種質(zhì)量。

觀測方法：果長是指果實(shí)底部至頂部的距離，果寬是指果實(shí)左右最寬處的距離，果厚是果實(shí)上下最厚處的距離;種長是指種子底部至頂部的距離，種寬是指種子左右最寬處的距離，種厚是指種子上下最厚處的距離。用精確度0.01 mm游標(biāo)卡尺測量長度、寬度和厚度。

隨機(jī)選取100粒種子，8次重復(fù)，用1/10 000電子天平測定質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用 Excel軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用 SPSS 25.0軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 同一區(qū)域3個(gè)不同分布高度葛蘿槭種果表型性狀變異分析

3個(gè)分布高度葛蘿槭果實(shí)和種子表型性狀形態(tài)指標(biāo)、均值、多重比較和變異系數(shù)見表1。由表1可知，不同分布高度的葛蘿槭果實(shí)和種子表型性狀均表現(xiàn)出不同的變異特點(diǎn)。單果質(zhì)量的變異系數(shù)變幅為12.159 2%～17.380 0%，高度1 197.3 m的葛蘿槭變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。果實(shí)長度的變異系數(shù)以高度1 037.2 m的變異系數(shù)最大，高度1 197.3 m的最小。果實(shí)寬度的變異系數(shù)以高度1 197.3 m的變異系數(shù)最大，高度1 037.2 m的最小。果實(shí)厚度的變異系數(shù)以高度1 197.3 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。果實(shí)長度/果實(shí)寬度的變異系數(shù)以高度1 197.3 m變異系數(shù)的最大，高度1 037.2 m的最小。單種質(zhì)量的變異系數(shù)以高度1 197.3 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。種子長度的變異系數(shù)以高度1 037.2 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。

種子寬度的變異系數(shù)以高度1 197.3 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。種子厚度的變異系數(shù)以高度1 037.2 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。種子長度/種子寬度的變異系數(shù)以高度1 037.2 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。種子千粒質(zhì)量的變異系數(shù)以高度1 197.3 m的變異系數(shù)最大，高度1 486 m的最小。3個(gè)分布高度果實(shí)和種子表型形態(tài)指標(biāo)的平均值均差異性顯著。

2.2 同一區(qū)域3個(gè)分布高度葛蘿槭表型性狀各形態(tài)指標(biāo)平均值變異分析

3個(gè)分布高度葛蘿槭表型性狀各形態(tài)指標(biāo)平均值及變異系數(shù)見表2。由表2可知，不同分布高度葛蘿槭表型性狀各形態(tài)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差最大的是果長，最小是單果皮質(zhì)量。極差值最大的是果實(shí)長度，最小的是單果皮質(zhì)量。變異系數(shù)最大的是種子千粒質(zhì)量，最小的是果寬。

2.3 同一區(qū)域3個(gè)分布高度葛蘿槭果實(shí)和種子表型性狀的方差分析

由表3可知，3個(gè)分布高度的葛蘿槭果實(shí)和種子12個(gè)表型性狀都存在著極顯著差異，說明3個(gè)分布高度葛蘿槭的果實(shí)和種子表型性狀存在著豐富的變異。

2.4 同一區(qū)域3個(gè)分布高度葛蘿槭果實(shí)和種子表型性狀的相關(guān)分析

由表4可知，單果質(zhì)量與單種質(zhì)量（r=0.999）、種子千粒質(zhì)量（r=0.999）在0.05水平范圍內(nèi)存在著顯著性相關(guān)關(guān)系，果長與種長/種寬（r=1.000）在0.01水平范圍內(nèi)存在顯著性相關(guān)關(guān)系，單種質(zhì)量與種子千粒質(zhì)量（r=1.000）在0.01水平范圍內(nèi)存在顯著性相關(guān)關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

變異系數(shù)表示表型性狀值離散性程度，變異系數(shù)越大，性狀值離散程度越大，表型性狀值在居群中的整體性越差[5]。變異系數(shù)反映的是各性狀在整體中的整齊程度，反映種質(zhì)差異的范圍和程度，決定資源選擇余地的大小[6]。同一區(qū)域葛蘿槭各表型性狀的變異系數(shù)很大，說明葛蘿槭各個(gè)性狀間的離散程度很大，不同高度之間表型變異較大，在一定分布高度變異程度隨高度而增加，而高海拔處，變異程度較小，這說明葛蘿槭表型性狀受環(huán)境影響較大，表型性狀具有明顯的分布變異規(guī)律。

植物種群中保持大的變異對種群繁衍是有利的，這是具有適應(yīng)和進(jìn)化方面的意義[7]。而這種變異對改良和選育植物新品種提供了良好的基礎(chǔ)，對植物某一個(gè)性狀進(jìn)行改良時(shí)，同時(shí)可以影響其他性狀，所以在改良選擇上可以有不同的方向和標(biāo)準(zhǔn)[8，9]。表型性狀的差異蘊(yùn)藏著遺傳變異，表型變異越大，可能存在的遺傳變異越大[10]。葛蘿槭種群在同一區(qū)域不同分布高度表型性狀存在顯著性差異，這也是其適應(yīng)性強(qiáng)、分布范圍廣的重要原因，而這種變異為進(jìn)一步開發(fā)利用葛蘿槭提供了廣闊的空間。如何利用好種群間的變異對選育優(yōu)良植物新品種或成為新的研究方向具有重要意義。

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