摘""要:油茶(Camellia"oleifera)是一種在中國南方廣泛種植的重要木本油料樹種,其果實(shí)、葉片和樹型等表型性狀表現(xiàn)出豐富的多樣性。本研究采集了100份實(shí)生油茶樣本,對其中33個(gè)表型性狀進(jìn)行了系統(tǒng)性分析。結(jié)果顯示:(1)在數(shù)量性狀的多樣性分析中,變異系數(shù)范圍為8.81%~56.85%,其中單位面積花量(NFPUA)顯示出最大的變異性(56.85%),果形指數(shù)(FSI)則表現(xiàn)出最小的變異性(8.81%)。數(shù)量性狀的多樣性指數(shù)范圍為1.13~4.61,表明果實(shí)和葉片性狀具有較大的遺傳多樣性。(2)通過聚類分析將100份實(shí)生油茶樣本分為5類:第Ⅰ類果色最深,果實(shí)形狀較圓,樹體較高大;第Ⅱ類果實(shí)較扁圓,單果重量偏重,樹冠幅較窄;第Ⅲ類果實(shí)形狀較長,單果重最大,樹木較小但密集度高;第Ⅳ類果實(shí)多為較圓形,單果重較輕,葉片面積較大;第Ⅴ類果實(shí)形狀較長,果皮較厚,樹冠較開闊。(3)主成分分析提取了12個(gè)主要成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率為79.174%,包括果實(shí)橫徑、單果重、鮮籽重等性狀。綜合各主成分分析結(jié)果,篩選出表現(xiàn)優(yōu)異的實(shí)生油茶個(gè)體以供進(jìn)一步觀察。研究發(fā)現(xiàn)海南省的油茶資源表現(xiàn)出豐富的表型性狀多樣性,為油茶的遺傳改良提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:油茶;表型性狀;遺傳多樣性;種質(zhì)資源;聚類分析;主成分分析中圖分類號(hào):S794.4""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Genetic"Diversity"Analysis"of"Phenotypic"Traits"in"Seedling"Camellia"oleifera"on"Hainan"Island
CHEN"Taizhen1,2,"CHEN"Jueqi2,"LU"Ling1,2,"LAN"Hanqiao1,2,"FAN"Yihao1,2,"LING"Peng1,2*
1."Key"Laboratory"of"Genetics"and"Germplasm"Innovation"of"Tropical"Forest"Trees"and"Ornamental"Plants"(Ministry"of"Education),"Hainan"University,"Haikou,"Hainan"570228,"China;"2."College"of"Tropical"Agriculture"and"Forestry,"Hainan"University,"Haikou,"Hainan"570228,"China
Abstract:"Camellia"oleifera"is"a"significant"woody"oil"tree"species"that"is"extensively"cultivated"in"southern"China."It"displays"a"notable"degree"of"diversity"in"phenotypic"traits,"such"as"fruit,leaf"and"tree"shapes,"etc.."In"the"present"study,"100"C."oleifera"seedling"trees"were"collected"and"33"phenotypic"traits"were"subjected"to"the"comprehensive"evaluation."In"the"diversity"analysis"of"quantitative"traits,"the"coefficient"of"variation"(CV)"was"ranged"from"8.81%"to"56.85%,"with"the"number"of"flowers"per"unit"area"(NFPUA)"exhibiting"the"greatest"variability"(56.85%),"and"the"fruit"shape"index"(FSI)"demonstrated"the"least"variability"(8.81%)."The"diversity"index"of"quantitative"traits"exhibited"a"range"of"1.13"to"4.61,"indicating"a"notable"degree"of"genetic"diversity"in"fruit"and"leaf"traits."Cluster"analysis"classified"the"100"germplasm"accessions"into"five"categories."The"first"category"was"characterized"by"dark"fruit"colour,"a"rounder"fruit"shape,"and"taller"trees."The"second"category"exhibited"flattened"fruit"shape"and"heavier"fruit"weight"with"narrower"tree"cannopy."The"third"category"was"characterized"by"longer"fruit"shapes"with"heaviest"single"fruit"weight,"and"smaller"but"denser"tree"canopies."The"fourth"category"was"distinguished"by"mainly"round"fruits,"lighter"single"fruit"weight,"and"larger"leaf"area."The"fifth"category"exhibited"elongated"fruits"with"thicker"peels"and"more"opened"tree"canopy."Principal"component"analysis"yielded"12"principal"components,"collectively"accounted"for"79.174%"of"the"cumulative"contribution"rate,"including"traits"such"as"fruit"diameter,"single"fruit"weight,"and"fresh"seed"weight."Based"on"the"results"of"the"principal"component"analysis,"superior"C."oleifera"accessions"were"selected"for"further"observation."This"study"demonstrated"that"C."oleifera"germplasm"resources"in"Hainan"province"exhibited"a"high"level"of"phenotypic"trait"diversity."The"research"would"provide"a"theoretical"base"for"the"genetic"improvement"of"C."oleifera.
Keywords:"Camellia"oleifera;"phenotypic"traits;"genetic"diversity;"germplasm"resources;"cluster"analysis;"principal"component"analysis
DOI:"10.3969/j.issn.1000-2561.2025.04.009
油茶(Camellia"oleifera),也叫茶子樹、茶油樹或中果油茶,是山茶科山茶屬的一種常綠小喬木或灌木,同時(shí)也是全球四大食用油料樹種之一[1]。我國是油茶種植面積最大的國家之一,油茶被譽(yù)為“東方的橄欖樹”,其籽含有豐富的油酸和亞油酸,具有降低血脂、抗氧化和預(yù)防心血管疾病的作用[2-3]。此外,油茶在經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面也發(fā)揮著重要作用[4]。油茶適應(yīng)性強(qiáng),耐旱、耐貧瘠,尤其適合在酸性土壤和丘陵山地生長[5]。其發(fā)達(dá)的根系和較強(qiáng)的生長能力有助于防止水土流失,顯著推動(dòng)生態(tài)恢復(fù)和防止土壤侵蝕。近年來,油茶還被廣泛應(yīng)用于荒山綠化等項(xiàng)目,成為一種兼具經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)功能的優(yōu)良樹種[6]。此外,油茶樹的花期較長,具有一定的觀賞價(jià)值,也為當(dāng)?shù)孛鄯涮峁┝素S富的花蜜來源,間接促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的平衡與發(fā)展[7]。
實(shí)生苗是通過種子播種繁育的苗木,具有發(fā)達(dá)的根系、旺盛的生長能力和較長的壽命。由于其后代容易出現(xiàn)性狀分離,實(shí)生苗通常呈現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性。這種多樣性不僅體現(xiàn)在基因?qū)用?,同時(shí)也是衡量種質(zhì)資源質(zhì)量的重要標(biāo)志,能體現(xiàn)遺傳的穩(wěn)定性和變異性[8]。因此,對油茶種質(zhì)資源的表型性狀進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估,有助于發(fā)現(xiàn)具有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的優(yōu)良性狀,為后續(xù)新品種的選育提供科學(xué)支持[9]。
海南省是中國油茶種植的重要區(qū)域,擁有數(shù)百年的栽培歷史。近年來,學(xué)者普遍認(rèn)為海南油茶資源和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有獨(dú)特優(yōu)勢,包括表型特征和產(chǎn)品油的口感等方面[10]。已有對海南油茶優(yōu)質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查和保存,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)[11]。此外,對海南油茶的引種和優(yōu)良品種的篩選也進(jìn)行了初步探索,為優(yōu)質(zhì)油茶品種的選擇提供了參考[12]。在油酸含量較高的無性系品種方面的探究也為優(yōu)樹選育提供了重要參考數(shù)據(jù)[13],對不同產(chǎn)地油茶的脂肪酸含量進(jìn)行了闡述,為脂肪酸分析奠定了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[14]。目前海南島油茶資源的調(diào)查已相對完善,但在資源評(píng)估方面仍顯薄弱,缺乏系統(tǒng)性研究,尤其在分布區(qū)、采樣量和研究目標(biāo)等方面,尚未對海南島油茶資源進(jìn)行全面系統(tǒng)的評(píng)估。本研究擬對海南本地100份油茶種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)價(jià),對其形態(tài)特征和表型多樣性進(jìn)行詳細(xì)的分析與分類處理。研究的目標(biāo)是篩選、收集海南油茶資源,為今后的開發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新提供科學(xué)的基礎(chǔ)和全面的數(shù)據(jù)支持。
1.1""材料
本研究樣品采自海南省昌江黎族自治縣金波農(nóng)場的油茶實(shí)生種植園,地理位置為19.276876°N,109.126088°E,海拔351.87"m,屬于海南中部山區(qū),氣候?yàn)闊釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)。該區(qū)域年平均氣溫約為23"℃,降水量充沛,年均降水量在1500~"2500"mm之間,年平均日照時(shí)數(shù)為1780~1900"h,植被茂密,生態(tài)條件優(yōu)越。金波農(nóng)場油茶實(shí)生種植園自20世紀(jì)60年代起收集來自海南島各地區(qū)的油茶種子,并采用種子材料種植油茶樹,現(xiàn)有樹齡在20~70nbsp;a之間,展現(xiàn)出較高的遺傳多樣性。本研究從中挑選了100株生長健壯的樣本,所有入選的種質(zhì)資源單株均在25"a以上,純自然生長,無特殊的施肥和管理。本研究收集了入選種質(zhì)資源單株的葉片、花朵、果實(shí)和種子等用于表型性狀的測量。
1.2""方法
在果實(shí)進(jìn)入完全成熟期時(shí),從樹冠外圍隨機(jī)采集10片健康成熟的葉片、盛開的花朵以及無病蟲害的成熟果實(shí)。對于數(shù)量性狀,使用游標(biāo)卡尺測量葉長、葉寬、花冠直徑、花瓣長度、果實(shí)高度、果徑和果皮厚度,精度為0.01"mm。統(tǒng)計(jì)花瓣和種子數(shù)量,果實(shí)重量由精度為0.01"g的電子天平測量。單位面積花量的計(jì)算方法為:選定0.5"m×0.5"m為1個(gè)單位面積,計(jì)算單株3個(gè)不同區(qū)域的單位面積花量,取平均值。葉片大小和形狀指數(shù)的計(jì)算方法如下:葉面積=2/3×葉長×葉寬;葉形指數(shù)=葉長/葉寬;果形指數(shù)=果高/果徑;樹冠面積=橫向直徑×縱向直徑。對于9項(xiàng)質(zhì)量性狀的測量,包括果實(shí)顏色、果形特征、種仁形狀、種皮顏色、花型特征、葉緣形態(tài)以及葉片形狀等,均按照中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T"2742—2016中的相關(guān)規(guī)定和彭邵鋒等[15]提出的油茶果形分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
1.3""數(shù)據(jù)處理
數(shù)量性狀的分析應(yīng)用Microsoft"Excel軟件進(jìn)行,包括計(jì)算平均值(x)、極差(R)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD)、變異系數(shù)(CV)和多樣性指數(shù)(H')。質(zhì)量性狀根據(jù)每個(gè)等級(jí)的有效百分比直接計(jì)算。計(jì)算數(shù)量性狀的總平均值(x)和標(biāo)準(zhǔn)差(SD),然后從第
1級(jí)lt;–2"s、第10級(jí)≥+2"s開始,每0.5"s為1級(jí)[16]。利用各等級(jí)的相對頻率(Pi)計(jì)算多樣性指數(shù)(H'),多樣性指數(shù)的計(jì)算采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H'),其計(jì)算公式為:
2.1""數(shù)量性狀多樣性分析
對24個(gè)油茶的數(shù)量性狀進(jìn)行了測定,結(jié)果顯示變異系數(shù)介于8.81%~56.85%之間(表1)。其中,單位面積花量表現(xiàn)出最高的變異系數(shù),達(dá)到56.85%,反映出該性狀在不同樣本間存在較大的差異。而果形指數(shù)的變異系數(shù)最低,為8.81%,表明這一性狀在各樣本中的變化幅度較小,較為穩(wěn)定。
數(shù)量性狀的多樣性指數(shù)范圍為1.13~4.61,平均值為3.83。其中,多樣性指數(shù)最高的3個(gè)性狀為葉面積、鮮籽重和果實(shí)橫徑,多樣性指數(shù)分別為4.61、4.59和4.56;一級(jí)分枝數(shù)、一級(jí)分枝角度、樹冠幅這3種性狀的多樣性指數(shù)較小,分別為1.13、2.40和3.29。這些結(jié)果表明,油茶的果實(shí)和葉片性狀在遺傳多樣性方面更為豐富,而樹體結(jié)構(gòu)性狀的多樣性較低。關(guān)于果實(shí)大小的性狀,體現(xiàn)在單果重、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑上。在供試的油茶種質(zhì)資源中,單果重范圍為28.40~"115.68"g,變異系數(shù)為28.36%;果實(shí)縱徑的范圍為33.42~55.12"mm,變異系數(shù)為10.24%;果實(shí)橫徑在34.92~67.23"mm之間,變異系數(shù)為10.60%。果形指數(shù)的變異系數(shù)為8.81%,其數(shù)值范圍為0.70~1.04,平均值為0.85,表明油茶果實(shí)形狀較為穩(wěn)定。單果重的變異系數(shù)較大,為28.36%,數(shù)值范圍為28.40~115.68"g,平均值為63.31"g,顯示出油茶果實(shí)重量的差異較大。
在花器官性狀方面,花徑的變異系數(shù)為12.15%,數(shù)值范圍為55.84~102.12"mm,平均值為75.95"mm;花瓣長的變異系數(shù)為12.55%,數(shù)值范圍為26.50~51.79"mm,平均值為37.55"mm;花瓣寬的變異系數(shù)為17.46%,數(shù)值范圍為14.09~"35.06"mm,平均值為23.76"mm。
葉片性狀中,葉長的變異系數(shù)為10.99%,數(shù)值范圍為51.46~83.57"mm,平均值為67.57"mm;葉寬的變異系數(shù)為13.35%,數(shù)值范圍為20.65~"44.27"mm,平均值為31.72"mm;葉面積的變異系數(shù)為20.46%,數(shù)值范圍為873.90~2466.43"mm2,平均值為1437.46"mm2。
2.2""質(zhì)量性狀多樣性分析
本研究共調(diào)查了9個(gè)質(zhì)量性狀,質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)范圍為0.79~3.27(表2)。在這些性狀中,有4個(gè)多樣性指數(shù)超過2,顯示出較高的遺傳多樣性。多樣性指數(shù)最高的是果色,為3.27;其次是種皮顏色為2.85,種仁形狀為2.68,以及果實(shí)形狀為2.38。多樣性指數(shù)最低的是葉面顏色,為0.79。
在果色中,黃褐色占比最多,占45%,其次為黃色,占38%,青色和褐色果實(shí)占比分別為9%和8%。在果實(shí)形狀方面,桔形占比最高,達(dá)68%,其次為球形,占24%,而卵形和橄欖形占比分別為6%和2%。種仁形狀中,錐形占比最多,為70%,其次為似腎形,占21%,半球形和球形分別占8%和1%。種皮顏色以褐色占比最多,為75%,棕褐色占11%,黑色和棕色分別占10%和4%。
在花型性狀中,單瓣花占比最高,達(dá)到44%,半重瓣占32%,重瓣占24%。花色主要為白色,其中CJ22、CJ77、CJ94等9份單株呈現(xiàn)出白色帶紅色斑點(diǎn),占比9%,純白色花占91%。葉面顏色以深綠色為主,占63%,綠色占33%,黃綠色僅占4%。葉緣性狀中,粗鋸齒占比最高,為38%,重鋸齒占29%,細(xì)鋸齒占26%,全緣占比最少,僅為7%。葉片形狀中,橢圓型占比最多,為51%,其次為倒卵型,占20%,窄倒卵型和披針型分別占16%和10%,卵型占比最少,僅為3%。
2.3""聚類分析
使用OriginPro"2024b軟件,通過離差平方和法對100份實(shí)生油茶進(jìn)行分類,將其劃分為5個(gè)類群(圖1)。其中,類群Ⅰ由9份種質(zhì)資源構(gòu)成,包括CJ60、CJ68、CJ85等。其特征是果色最深,果實(shí)形狀較圓,果形指數(shù)中等,單果重量適中,心室數(shù)最多,花徑較小,樹體較高大,樹冠幅較大,胸徑較大。類群Ⅱ包括CJ61、CJ22、CJ47等5份種質(zhì)資源組成,其特征是果色中等,果實(shí)較扁圓,縱徑最短,橫徑最大,果形指數(shù)最低,單果重量偏重,果皮較厚,花徑較大,樹體較矮小,樹冠幅較窄,胸徑較小。類群Ⅲ包括CJ47、CJ92、CJ94等52份種質(zhì)資源組成,其特征是果色略淺,果實(shí)形狀較長,果形指數(shù)0.88,單果重為所有類別中最重,心室數(shù)量適中,果皮較厚,花徑較大,花量多,樹體較矮,樹冠幅較窄,胸徑較大,樹木較小但密集度高。類群Ⅳ包括CJ78、CJ18共2份種質(zhì)資源組成,其特征是果色中等偏淺,果實(shí)多為圓形,果形指數(shù)較低,單果重較輕,心室數(shù)量適中,果皮較薄,花瓣數(shù)較多,樹體較高且胸徑較大,葉片面積較大且形狀較長。類群Ⅴ包括CJ16、CJ59、CJ7等38份種質(zhì)資源組成。其特征是果色稍淺,果實(shí)形狀較長,果形指數(shù)稍高,單果重較重,心室數(shù)量較多,果皮較厚,花徑較大,樹高適中,胸徑較大,一級(jí)分支角度較大,樹冠較開闊?;诰垲惙治鼋Y(jié)果,從生產(chǎn)和觀賞價(jià)值的角度可以識(shí)別出一些重點(diǎn)親本。類群Ⅰ和類群Ⅲ在生產(chǎn)油茶中表現(xiàn)出優(yōu)異的性狀,特別是類群Ⅰ中的CJ72,心室數(shù)多為5房,平均值達(dá)到4.5,顯示出較高的結(jié)實(shí)潛力;類群Ⅲ中的CJ92、CJ47、CJ94單果重量分別為105.84、109.84、"115.68"g,是所有親本中單果最重的,適合用于高產(chǎn)油茶的選育。在觀賞性狀方面,類群Ⅱ的CJ10花徑較大,達(dá)到92.73"mm,而類群Ⅴ中的CJ80、CJ109和CJ54單位面積花量分別為31.33、26.33和25.33,表現(xiàn)出密集的花量。因此,類群Ⅰ和Ⅲ的親本在生產(chǎn)性狀上具備優(yōu)勢,類群Ⅱ和類群Ⅴ的親本在觀賞性狀上表現(xiàn)優(yōu)異,可作為油茶種質(zhì)資源開發(fā)和應(yīng)用的優(yōu)選對象。
2.4""相關(guān)性分析
相關(guān)性分析結(jié)果顯示,油茶的表型性狀之間存在多組顯著的關(guān)聯(lián)關(guān)系(圖2)。相關(guān)系數(shù)大于0.800的有3組,分別為果實(shí)橫徑與單果重(0.952)、葉面積與葉寬(0.871)、花徑與花瓣長(0.818),均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)(Plt;0.01)。相關(guān)性系數(shù)大于0.700的還有果實(shí)縱徑與單果重(0.782)、果實(shí)橫徑與鮮籽重(0.780)、果實(shí)橫徑與果皮厚度(0.726)、葉面積與葉長(0.795)、單果重與鮮籽重(0.795)、樹冠幅與胸徑(0.739),這些性狀之間也表現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)性(Plt;"0.01)。這些結(jié)果表明,油茶的果實(shí)大小、葉片面積與重量等主要表型性狀之間存在顯著正相關(guān)。
與此同時(shí),分析還發(fā)現(xiàn)了部分性狀之間存在極顯著負(fù)相關(guān)。果形指數(shù)與果實(shí)形狀之間的相關(guān)系數(shù)為–0.799,葉寬與葉型指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為–0.652,果形指數(shù)與果實(shí)橫徑之間的相關(guān)系數(shù)為–0.453,果實(shí)形狀與果形指數(shù)的相關(guān)系數(shù)同樣為–0.453,這些性狀之間均呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(Plt;"0.01)。其中,果形指數(shù)與果實(shí)形狀的負(fù)相關(guān)性最為明顯。以上結(jié)果表明,油茶的多項(xiàng)性狀之間存在顯著相關(guān),尤其在果實(shí)特征和葉片特性方面,相關(guān)性較為突出。
2.5""主成分分析
將實(shí)生油茶的性狀數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理后進(jìn)行主成分分析,提取出12個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到79.174%(表3)。其中,第1主成分的貢獻(xiàn)率最高,為14.813%,主要反映果實(shí)大小和重量特征,負(fù)荷系數(shù)較高的性狀包括單果重、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、鮮籽重和果皮厚度,均達(dá)到0.7以上;第2主成分貢獻(xiàn)率為12.650%,主要表征花部特征,相關(guān)性狀包括花瓣長、花徑、花瓣頂端裂深和花瓣寬,負(fù)荷系數(shù)均在較高水平,主要反映花的大小和形狀特征;第3主成分貢獻(xiàn)率為9.500%,主要反映樹體結(jié)構(gòu)特征,負(fù)荷系數(shù)較高的性狀有胸徑、樹高、樹冠幅和一級(jí)分支數(shù),體現(xiàn)了樹木生長的主要維度;第4主成分貢獻(xiàn)率為7.686%,主要表征果實(shí)的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征,負(fù)荷較大的性狀有果形指數(shù)、果實(shí)形狀和心室數(shù);第5主成分貢獻(xiàn)率為6.094%,主要反映葉片大小特征,負(fù)荷較高的性狀包括葉面積、葉長和葉寬;第6主成分貢獻(xiàn)率為5.696%,主要涉及葉片形態(tài)特征,負(fù)荷較高的性狀為葉型指數(shù);第7主成分貢獻(xiàn)率為4.775%,主要反映果實(shí)和種子的顏色特征,負(fù)荷較高的性狀為種皮顏色和果色;第8主成分貢獻(xiàn)率為4.513%,主要表征花的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征,相關(guān)性狀包括花瓣數(shù)和花型;第9主成分貢獻(xiàn)率為3.654%,主要與種仁形狀相關(guān);第10主成分貢獻(xiàn)率為3.415%,主要反映葉緣形態(tài)和葉片整體形狀特征,葉緣特征的負(fù)荷系數(shù)較大;第11主成分貢獻(xiàn)率為3.342%,主要性狀為一級(jí)分支高度,反映了植物分支高度的特征;第12主成分貢獻(xiàn)率為3.036%,無顯著負(fù)荷特征,可能主要反映次要或輔助性特征,對總體結(jié)構(gòu)的影響較小。
種質(zhì)資源的調(diào)查和收集對于優(yōu)良種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、保存及利用具有重要意義,這不僅支持新品種的培育,還為建立優(yōu)質(zhì)種質(zhì)基礎(chǔ)提供保障[17]。表型性狀的多樣性能夠反映種質(zhì)資源對環(huán)境變化的適應(yīng)性和遺傳變異的能力,是進(jìn)行多樣性研究的關(guān)鍵方法之一,并且操作相對簡便[18]。目前,已有多種植物,如枸杞[19]、云南松[20]等利用表型性狀數(shù)據(jù)開展了遺傳多樣性分析和優(yōu)良植株的篩選研究。
本研究以海南實(shí)生油茶為研究對象,收集了海南不同區(qū)域的實(shí)生油茶100份,對其33個(gè)表型性狀進(jìn)行采集與分析,在多樣性分析中,變異系數(shù)可在一定程度上反映性狀的離散程度,變異系數(shù)越大,離散程度越高[21],油茶表型性狀的變異系數(shù)分布于8.81%~56.85%之間,單果重、籽數(shù)和鮮籽重等性狀的變異系數(shù)較高,且大多數(shù)性狀的變異系數(shù)超過10.00%,表明這些性狀在不同油茶種質(zhì)之間存在顯著的遺傳差異。單位面積花量的變異系數(shù)最高,達(dá)到56.85%,說明該性狀的離散程度最大;果形指數(shù)的變異系數(shù)為8.81%,在所有性狀中離散程度最小??傮w而言,油茶的果實(shí)性狀、樹體性狀和葉片性狀的變異系數(shù)較高,表明這些性狀在不同種質(zhì)間具有較豐富的遺傳多樣性。油茶的多樣性指數(shù)分布為1.13~4.61,平均值為3.81,表明油茶表型性狀間存在豐富的多樣性,且在自然群體中的分布較為均勻,具有良好的育種潛力,這一結(jié)果與CHEN等[22]的研究結(jié)果相對一致。
對實(shí)生油茶表型性狀進(jìn)行相關(guān)性分析有助于揭示不同性狀之間的關(guān)聯(lián)程度,為育種工作提供理論參考[23]。結(jié)果顯示,果實(shí)橫徑與單果重、果實(shí)縱徑與單果重之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系,因此,可以將果實(shí)橫徑和縱徑作為預(yù)測單果重的參考指標(biāo)。此外,果實(shí)橫徑與鮮籽重、葉面積與葉寬之間的相關(guān)性也為相關(guān)性狀的選擇提供了有力支持。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,統(tǒng)計(jì)方法在種質(zhì)資源分類中的應(yīng)用變得愈加重要,綜合多種性狀能夠提高分類的準(zhǔn)確性[24]。本研究采用聚類分析方法將所收集的實(shí)生油茶資源分為5個(gè)類群,每個(gè)類群在果色深淺、果實(shí)形狀、單果重量、樹體大小和樹冠特征等方面表現(xiàn)出不同的特征。但為了更深入地了解這些類群間的親緣關(guān)系,還需開展分子水平的研究。
主成分分析是一種在保留原始信息的同時(shí),用較少且獨(dú)立的指標(biāo)代替多個(gè)相關(guān)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)[25],能夠綜合不同性狀的表現(xiàn)提供客觀的評(píng)價(jià)。通過對實(shí)生油茶的主成分分析,提取出12個(gè)主成分,篩選出果實(shí)橫徑、單果重、鮮籽重、果皮厚度、果實(shí)縱徑、花瓣寬度、果形指數(shù)、葉寬、葉型指數(shù)、種皮顏色和一級(jí)分枝高度等關(guān)鍵性狀。這些性狀是影響油茶種質(zhì)資源差異的主要因素,可作為篩選優(yōu)良種質(zhì)資源的重要依據(jù)。
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