摘 要:【目的】探究山西沙棘表型性狀遺傳多樣性,構(gòu)建沙棘種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)體系?!痉椒ā坎捎枚鄻有苑治觥⑾嚓P(guān)性分析和聚類分析,對(duì)36 份沙棘種質(zhì)的16 個(gè)質(zhì)量性狀與16 個(gè)數(shù)量性狀開展了多樣性研究,并基于主成分分析法和隸屬函數(shù)法對(duì)36 份沙棘種質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)?!窘Y(jié)果】36 份沙棘種質(zhì)的質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)為0.184 ~ 2.122,數(shù)量性狀多樣性指數(shù)為2.550 ~ 2.951。數(shù)量性狀變異系數(shù)為5.68% ~ 35.59%,其中變異程度最大的為結(jié)果枝長(zhǎng),變異程度最小的為果形指數(shù)。果實(shí)與種子等反映經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的性狀間存在不同程度的相關(guān)性。通過(guò)聚類分析將供試沙棘種質(zhì)分成5 個(gè)類群。類群A 主要反映了枝條的相關(guān)性狀;類群B 主要反映了果實(shí)與種子等相關(guān)經(jīng)濟(jì)性狀,可用于選育大果、大種子類型的沙棘;類群C可用于選育高可溶性固形物含量的沙棘;類群D 可用于選育小果形的沙棘;類群E 主要包括了一類表現(xiàn)較為平均的沙棘。通過(guò)主成分分析共提取了5 個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率為78.62%。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明,來(lái)自嵐縣界河口鎮(zhèn)的LXZ05 種質(zhì)的表現(xiàn)最佳。通過(guò)多重線性回歸構(gòu)建了綜合評(píng)價(jià)得分模型,小枝長(zhǎng)、小枝直徑、結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑、單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、可溶性固形物含量、百果質(zhì)量、種子長(zhǎng)、種子寬、百籽質(zhì)量和出籽率這12 個(gè)指標(biāo)可作為綜合評(píng)價(jià)沙棘種質(zhì)表型性狀的指標(biāo)。【結(jié)論】36 份沙棘種質(zhì)表型性狀存在差異,其中LXZ05 的綜合表現(xiàn)最好,適合作為后續(xù)栽培良種進(jìn)行培育。
關(guān)鍵詞:沙棘;種質(zhì)資源;表型性狀;多樣性;綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S663.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1003—8981(2025)01—0049—11
沙棘Hippophae rhamnoides 系胡頹子科Elaeagnaceae 沙棘屬Hippophae 植物,是一種落葉灌木或小喬木[1-2]。沙棘具有根系發(fā)達(dá)、根瘤固氮、團(tuán)狀群落等特點(diǎn),兼具抗旱、抗寒、抗風(fēng)沙的突出優(yōu)勢(shì),是我國(guó)“三北”地區(qū)典型的生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種[3]。此外,其果實(shí)、種子和葉片富含維生素、黃酮類、酚類、脂肪酸及多種氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域[4-8]。沙棘作為一種兼具生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的資源,其開發(fā)潛力日益受到重視。然而,部分地區(qū)資源利用不均衡及栽培管理不科學(xué),導(dǎo)致沙棘資源遭到不同程度的破壞。因此,加強(qiáng)沙棘種質(zhì)資源的收集保存,開展種質(zhì)資源多樣性研究,對(duì)揭示沙棘遺傳變異規(guī)律、選育良種及資源開發(fā)利用具有重要意義[9-10]。
表型是植物形態(tài)特征的組合,是遺傳變異的外在表現(xiàn)。因此,表型性狀變異是研究物種遺傳多樣性的重要內(nèi)容[11]。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已通過(guò)系統(tǒng)的表型性狀多樣性研究方法,對(duì)藍(lán)莓[12]、酸棗[13]、山杏[14-15]、沙棘[16-17] 等樹種進(jìn)行了研究,并初步揭示了其遺傳變異規(guī)律。遼寧省旱地農(nóng)林研究所沙棘課題組自2022 年起對(duì)山西地區(qū)沙棘種質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)查、收集與評(píng)價(jià),并將收集到的沙棘種質(zhì)引種至遼寧省建平縣富山基地進(jìn)行保存。本研究中以36 份沙棘種質(zhì)資源為研究對(duì)象,對(duì)其表型性狀進(jìn)行變異分析、多樣性分析、聚類分析、相關(guān)性分析、主成分分析以及綜合評(píng)價(jià),旨在揭示各性狀變異規(guī)律,探究各性狀間的相關(guān)性,篩選優(yōu)良沙棘種質(zhì),并構(gòu)建沙棘種質(zhì)表型性狀的綜合評(píng)價(jià)模型,為沙棘種質(zhì)資源的深度發(fā)掘、綜合評(píng)價(jià)和高效利用提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地分別為山西省呂梁市嵐縣與遼寧省朝陽(yáng)市喀左縣。嵐縣平均海拔為1 280 m,年均氣溫為6.9 ℃,年均降水量為417 mm,無(wú)霜期120 d,土壤為黃土,干旱瘠薄;喀左縣平均海拔為407 m,年均氣溫為8.7 ℃,年均降水量為499 mm,無(wú)霜期144 d,土壤為褐土,干旱瘠薄。
1.2 試驗(yàn)材料
2023 年10 月,對(duì)山西嵐縣地區(qū)的沙棘種質(zhì)資源進(jìn)行調(diào)查,共收集了32 份沙棘種質(zhì),并選擇4份本地沙棘作為對(duì)照(種源地為遼寧省朝陽(yáng)市喀左縣),共計(jì)36 份沙棘種質(zhì),各種質(zhì)的基本信息如表1 所示。
1.3 性狀調(diào)查與測(cè)定
對(duì)供試沙棘樹體、枝條、果實(shí)、種子的表型性狀進(jìn)行觀測(cè)記錄,包括16 個(gè)質(zhì)量性狀與16 個(gè)數(shù)量性狀[18]。
選擇植株外圍中上部枝條,用米尺、電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺和萬(wàn)分之一天平等工具測(cè)量小枝和多年生枝的長(zhǎng)度、直徑,每株測(cè)3 小枝。果實(shí)成熟后,在植株?yáng)|、南、西、北4 個(gè)方向的小枝上各選取10 ~ 20 個(gè)果,分別測(cè)量果實(shí)橫徑、縱徑、單果質(zhì)量、百果質(zhì)量,計(jì)算果形指數(shù)(果形縱徑與橫徑的比值)。測(cè)量種子長(zhǎng)、寬、厚以及百籽質(zhì)量,計(jì)算種形指數(shù)(種子長(zhǎng)與寬的比值)、出籽率(百籽質(zhì)量占百果質(zhì)量的百分比)。使用日本愛拓ATAGO PR-101α 中、低濃度數(shù)顯折射計(jì)測(cè)定可溶性固形物含量。每個(gè)指標(biāo)9 次重復(fù)。
記錄樹姿、樹勢(shì)、小枝顏色、多年生枝、棘刺、果實(shí)形狀、果皮顏色、果實(shí)風(fēng)味、果皮厚度、果肉顏色、果實(shí)香氣、果肉質(zhì)地、果頂形狀、種子形狀、種子顏色、種子凹溝等性狀,其編碼見表2。
1.4 數(shù)據(jù)分析
1.4.1 多樣性分析
采用變異系數(shù)(Cv)表示某一性狀的離散程度,公式為Cv=δ/μ,式中δ 為標(biāo)準(zhǔn)差,μ 為平均值。根據(jù)孫珍珠等[19] 的方法設(shè)計(jì)1 個(gè)值X(X=μ±kδ,式中k=0、0.5、1.0、1.5、2.0),并將性狀劃分為10 個(gè)等級(jí),即X1 < μ-2δ、μ-2δ ≤ X2 < μ-1.5δ、μ-1.5δ ≤ X3 < μ-δ、μ-δ ≤ X4 < μ-0.5δ、μ-0.5δ ≤X5 < μ、μ ≤ X6 < μ+0.5δ、μ+0.5δ ≤ X7 < μ+δ、μ+δ ≤ X8 < μ+1.5δ、μ+1.5δ ≤ X9 < μ+2δ、X10 ≥ μ+2δ,并計(jì)算各性狀指標(biāo)在各等級(jí)中的頻率分布。
再采用Shannon-wiener 多樣性指數(shù)(H')[20]表示某一性狀的多樣性程度,公式為
式中,pij 表示第i 個(gè)種質(zhì)第j 個(gè)性狀的頻率分布值,n 表示種質(zhì)數(shù)量。
采用R 4.2.2 軟件中的ggtree 函數(shù)進(jìn)行聚類分析[21-22],聚類前將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。采用Origin 2019 軟件繪制相關(guān)性熱圖[23]。
1.4.2 綜合評(píng)價(jià)
參照胡標(biāo)林等[24] 的方法,將16 個(gè)數(shù)量性狀的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)代入各主成分中,計(jì)算各主成分得分。利用模糊隸屬函數(shù)對(duì)各主成分得分進(jìn)行歸一化處理,并根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)值確定其權(quán)重系數(shù),計(jì)算各種質(zhì)的綜合得分(F),篩選出表現(xiàn)優(yōu)異的沙棘種質(zhì)。結(jié)合多重線性回歸構(gòu)建方程,分析篩選綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。
模糊隸屬函數(shù)公式為Uij=(Xij-Xj min)/(Xj max-Xj min)。式中,Uij 表示第i 個(gè)種質(zhì)的第j 個(gè)性狀的隸屬函數(shù)值,Xij 表示第i 個(gè)種質(zhì)第的j 個(gè)性狀的測(cè)定值,Xj max 和Xj min 分別表示所有種質(zhì)第j 個(gè)性狀的最大值和最小值。
采用Excel 2019、SPSS 22.0 軟件進(jìn)行以上數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 沙棘種質(zhì)表型性狀多樣性
2.1.1 沙棘種質(zhì)質(zhì)量性狀頻率分布與多樣性
山西嵐縣沙棘種質(zhì)質(zhì)量性狀的頻率分布見表3。結(jié)果表明:山西嵐縣沙棘的樹姿以開張(50.0%)和半開張(33.3%)為主;中等樹勢(shì)占61.1%,強(qiáng)樹勢(shì)占30.6%;小枝顏色多為灰褐色(66.7%),其次為棕褐色(27.8%);多年生枝顏色中,灰白色、灰褐色、棕褐色分別占比27.8%、41.7%、30.6%;棘刺數(shù)量多為中等(50%);果實(shí)形狀主要為扁圓形(91.7%);果皮顏色中,黃色、淺黃色、橙黃色、橙色、橙紅色、紅色分別占比38.9%、5.6%、22.2%、5.6%、25.0%、2.8%;果實(shí)風(fēng)味多為酸(75.0%);果皮厚度中, 薄、中、厚分別占比27.8%、41.7%、30.6%;果肉顏色多為乳黃(97.2%);果實(shí)多為無(wú)香氣(97.2%);果肉質(zhì)地中,軟、中、硬分別占比13.9%、55.6%、30.6%;果頂形狀多為平頂(91.7%);種子形狀多為卵圓形(91.7%);種子顏色中,褐色、棕褐、深褐分別占比16.7%、55.6%、27.8%;多數(shù)種子無(wú)凹溝(72.2%)。
16個(gè)質(zhì)量性狀的多樣性指數(shù)為0.184~2.122(表3),平均值為1.045。多樣性指數(shù)較高(H' > 1.5)的指標(biāo)有果皮顏色(2.122)、果皮厚度(1.562)、多年生枝顏色(1.562),表明3 個(gè)性狀的表型分布較均勻。果肉顏色(0.184)、果實(shí)香氣(0.184)的多樣性指數(shù)較小,表明36 份沙棘種質(zhì)在這2 個(gè)性狀的表型分布不均勻。從多樣性指數(shù)可以看出,供試沙棘的枝條、果實(shí)、種子性狀具有豐富的遺傳多樣性。
2.1.2 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀變異與多樣性
由表4 可知,供試沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為5.68% ~ 35.59%,均值為20.82%。變異系數(shù)大于30.00% 的性狀為結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑、單果質(zhì)量、百果質(zhì)量4 個(gè)數(shù)量性狀,表明這些性狀的變異幅度較大;變異系數(shù)較小(小于10%)的性狀為果形指數(shù)、種子長(zhǎng)、種子厚,表明這些性狀的變異幅度較小。多樣性指數(shù)H' 為2.550 ~ 2.951,均值為2.773。多樣性指數(shù)大于2.900的性狀為出籽率(2.951)和種子長(zhǎng)(2.905),小枝長(zhǎng)(2.550)和種形指數(shù)(2.570)的多樣性指數(shù)較低。
2.1.3 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀聚類
基于種質(zhì)數(shù)量性狀的供試36 份沙棘種質(zhì)的聚類結(jié)果如圖1 所示。36 份沙棘種質(zhì)被分為5 個(gè)類群。類群A 包含10 份種質(zhì),分別為L(zhǎng)XZ03、LXZ18、LXZ01、LXZ02、ZSJ01、ZSJ03、LXH01、LXZ17、LXH16,以山西嵐縣界河口鎮(zhèn)的種質(zhì)居多,總體特征表現(xiàn)為小枝長(zhǎng)、小枝直徑、結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑的值均較大。類群B 包含4 份種質(zhì), 分別為L(zhǎng)XZ05、LXH06、LXH12、LXH15,來(lái)自山西嵐縣界河口鎮(zhèn)和王獅鄉(xiāng),總體特征表現(xiàn)為百果質(zhì)量、單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑和縱徑以及種子長(zhǎng)、寬、厚的值均較大,但出籽率較小。類群C包含2 份種質(zhì),分別為L(zhǎng)XZ19、LXH14,均來(lái)自山西嵐縣嵐城鎮(zhèn),主要特征為可溶性固形物含量較高,百果質(zhì)量與百籽質(zhì)量的值較小。類群D 包含8 份種質(zhì),分別為L(zhǎng)XH04、LXZ12、LXZ09、LXZ10、LXZ06、LXZ14、LXZ07、LXZ08,以來(lái)自山西嵐縣王獅鄉(xiāng)的種質(zhì)居多,主要特征為結(jié)果枝直徑和種形指數(shù)的值較小。類群E 包含12 份種質(zhì), 分別為L(zhǎng)XZ20、LXZ16、LXZ04、LXH11、LXZ15、ZSJ02、LXH07、LXH08、ZSJ04、LXH09、LXZ11、LXZ13,這些種質(zhì)來(lái)自山西嵐縣界河口鎮(zhèn)、王獅鄉(xiāng)以及朝陽(yáng)喀左縣,總體特征表現(xiàn)為小枝長(zhǎng)和直徑的值在5 個(gè)類群中最小。
2.2 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀綜合評(píng)價(jià)
2.2.1 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀相關(guān)性
對(duì)36 份沙棘種質(zhì)的16 個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如圖2 所示。16 個(gè)數(shù)量性狀間多存在極顯著或顯著相關(guān)性,尤其是與經(jīng)濟(jì)效益相關(guān)的單果質(zhì)量、百果質(zhì)量、果實(shí)橫徑和縱徑、種子長(zhǎng)和寬等性狀間的相關(guān)性較強(qiáng)。其中,極顯著正相關(guān)的性狀為小枝直徑與小枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑與小枝直徑、結(jié)果枝直徑與結(jié)果枝長(zhǎng)、果實(shí)橫徑與單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑與單果質(zhì)量、百果質(zhì)量與單果質(zhì)量、種子長(zhǎng)與單果質(zhì)量、種子寬與單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑、百果質(zhì)量與果實(shí)橫徑、種子長(zhǎng)與果實(shí)橫徑、百果質(zhì)量與果實(shí)縱徑、種子長(zhǎng)與果實(shí)縱徑、種子寬與果實(shí)縱徑、百籽質(zhì)量與果實(shí)縱徑、種子長(zhǎng)與百果質(zhì)量、種子寬與百果質(zhì)量、百籽質(zhì)量與百果質(zhì)量、種子寬與種子長(zhǎng)、種子厚與種子長(zhǎng)、百籽質(zhì)量與種子長(zhǎng)、百籽質(zhì)量與種子寬、百籽質(zhì)量與種子厚,共23 對(duì)性狀;顯著正相關(guān)的性狀為結(jié)果枝長(zhǎng)與小枝長(zhǎng)、百籽質(zhì)量與單果質(zhì)量、種子寬與果實(shí)橫徑、百籽質(zhì)量與果實(shí)橫徑、種子厚與百果質(zhì)量、種子厚與種子寬;極顯著負(fù)相關(guān)的性狀為出籽率與單果質(zhì)量、出籽率與果實(shí)橫徑、出籽率與果實(shí)縱徑、出籽率與百果質(zhì)量;顯著負(fù)相關(guān)的性狀為果形指數(shù)與小枝長(zhǎng)。
2.2.2 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀主成分分析
由圖2 可知,供試沙棘種質(zhì)的果實(shí)、種子等經(jīng)濟(jì)性狀間存在復(fù)雜的相關(guān)性。為避免變量或指標(biāo)過(guò)多導(dǎo)致的分析復(fù)雜化,采用主成分分析法對(duì)16 個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行降維處理,將大量原始指標(biāo)簡(jiǎn)化為少量互不相關(guān)的綜合指標(biāo),從而簡(jiǎn)化后續(xù)研究。供試沙棘種質(zhì)16 個(gè)數(shù)量性狀的主成分分析結(jié)果見表5。由表5 可知,特征值大于1 的主成分為5 個(gè), 其貢獻(xiàn)率分別為33.67%、14.50%、13.95%、8.97 和7.53%,累計(jì)貢獻(xiàn)率為78.62%。第1 主成分載荷較高的性狀為單果質(zhì)量、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、百果質(zhì)量、種子長(zhǎng)、種子寬和百籽質(zhì)量;第2 主成分載荷較高的性狀為小枝長(zhǎng)、小枝直徑、結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑;第3 主成分載荷較高的性狀為果形指數(shù)和出籽率;第4 主成分載荷較高的性狀為種子厚;第5 主成分載荷較高的性狀為可溶性固形物含量和種形指數(shù)。
2.2.3 基于數(shù)量性狀的沙棘種質(zhì)隸屬函數(shù)分析
根據(jù)表5,可以得到主成分的得分公式,例如,第1 主成分得分公式為F1=0.007X2+0.085X3+0.137X4+0.922X5+0.864X6+0.921X7+0.142X8-0.188X9+0.950X10+0.763X11+0.697X12+0.368X13+0.137X14+0.663X15-0.547X16。將標(biāo)準(zhǔn)化的沙棘種質(zhì)16 個(gè)數(shù)量性狀數(shù)據(jù)分別代入5 個(gè)主成分得分公式,再將5 個(gè)主成分得分用隸屬函數(shù)進(jìn)行歸一化處理,根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)率計(jì)算權(quán)重系數(shù)(0.428、0.184、0.177、0.114、0.096),得到各種質(zhì)的綜合得分(表6)。由表6 可知,36 份沙棘種質(zhì)的綜合得分為0.239 ~ 0.758,均值為0.456,其中來(lái)自山西嵐縣界河口鎮(zhèn)的LXZ05 種質(zhì)的綜合得分最高,為0.758,說(shuō)明其綜合表現(xiàn)最佳。
2.2.4 沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選
利用綜合得分和16 個(gè)數(shù)量性狀構(gòu)建最優(yōu)回歸方程,篩選沙棘種質(zhì)數(shù)量性狀綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)(表7)。通過(guò)多重線性回歸分析構(gòu)建的最優(yōu)回歸方程為y=-0.154+0.010X1+0.008X2+0.004X3-0.004X4+0.097X5+0.047X7+0.008X9+0.012X10+0.011X11+0.036X12-0.028X15+0.513X16。其中X1、X2、X3、X4、X5、X7、X9、X10、X11、X12、X15、X16 分別代表小枝長(zhǎng)、小枝直徑、結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑、單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、可溶性固形物含量、百果質(zhì)量、種子長(zhǎng)、種子長(zhǎng)寬、百籽質(zhì)量、出籽率?;貧w方程R2 為0.999,F(xiàn) 值為1 856.79,顯著性小于0.001,表明這12 個(gè)數(shù)量性狀可代表36 份沙棘種質(zhì)總變異的99.9%。
3 結(jié)論與討論
本研究中調(diào)查了32 份山西嵐縣沙棘種質(zhì)與4份遼寧喀左沙棘種質(zhì)的32 個(gè)表型性狀,對(duì)其進(jìn)行表型變異和多樣性分析。利用16 個(gè)數(shù)量性狀進(jìn)行了聚類分析,將36 份沙棘種質(zhì)分為5 個(gè)類群,并通過(guò)相關(guān)性分析揭示了影響百果質(zhì)量、百籽質(zhì)量等經(jīng)濟(jì)性狀的關(guān)鍵因素。通過(guò)主成分分析法和隸屬函數(shù)法篩選出最優(yōu)種質(zhì),并結(jié)合多重線性回歸構(gòu)建了最優(yōu)回歸方程,小枝長(zhǎng)、小枝長(zhǎng)直徑、結(jié)果枝長(zhǎng)、結(jié)果枝直徑、單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、可溶性固形物含量、百果質(zhì)量、種子長(zhǎng)、種子寬、百籽質(zhì)量和出籽率這12 個(gè)指標(biāo)可作為綜合評(píng)價(jià)沙棘種質(zhì)表型性狀的指標(biāo)。
種質(zhì)資源多樣性研究可以幫助育種工作者快速獲取有價(jià)值的遺傳信息[25],而植物表型性狀多樣性研究是檢測(cè)遺傳變異最傳統(tǒng)、最直觀的方法[26]。群體內(nèi)的表型性狀變異反映了種群內(nèi)部的多樣性程度[27],一般認(rèn)為,變異系數(shù)大于10% 表明個(gè)體間差異較大[28]。本研究中,36 份沙棘種質(zhì)的16 個(gè)數(shù)量性狀的變異系數(shù)為5.68% ~ 35.59%,均值為20.82%,表明供試沙棘種質(zhì)變異豐富,能夠更好地適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境。本研究中的變異系數(shù)略高于吳瓊等[29] 的研究結(jié)果,與郭學(xué)斌[30] 的研究結(jié)果接近。其中,變異系數(shù)最大的性狀為結(jié)果枝長(zhǎng)(35.59%),最小的性狀為果形指數(shù)(5.68%)。枝條性狀的平均變異系數(shù)(30.14%)高于果實(shí)性狀的平均變異系數(shù)(17.75%),這與前人的研究結(jié)果相似[31]。其原因可能是生殖器官受遺傳因素的影響較大,而營(yíng)養(yǎng)器官對(duì)環(huán)境變化更為敏感[32-33]。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)可反映表型性狀的變異程度,涵蓋種群多樣性的豐富度和均勻度[34]。本研究中數(shù)量性狀多樣性指數(shù)均值為2.773,與余天藍(lán)等[35]的研究結(jié)果(2.786)相近。本研究中36 個(gè)沙棘種質(zhì)質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)為0.184 ~ 2.122,數(shù)量性狀多樣性指數(shù)為2.550 ~ 2.951,表明供試沙棘數(shù)量性狀的遺傳多樣性較質(zhì)量性狀更為豐富,有利于優(yōu)質(zhì)資源的篩選。
相關(guān)性分析結(jié)果可反映2 個(gè)或多個(gè)變量之間的相互關(guān)系[36]。本研究中16 個(gè)數(shù)量性狀間存在較大程度的相關(guān)性,特別是果實(shí)、種子等的經(jīng)濟(jì)性狀間絕大部分為顯著或極顯著相關(guān),這與前人[29-30,37]的研究結(jié)果相似,表明果實(shí)、種子等的經(jīng)濟(jì)性狀可作為沙棘育種綜合評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。聚類分析結(jié)果可以反映種質(zhì)間遺傳距離的遠(yuǎn)近,本研究中供試36 份沙棘種質(zhì)被分為5 個(gè)類群:類群A 主要反映了枝條相關(guān)性狀;類群B 主要反映了果實(shí)與種子等的經(jīng)濟(jì)性狀,可用于選育大果、大種子類型的沙棘種質(zhì);類群C 可用于選育高可溶性固形物含量的沙棘種質(zhì);類群D 可用于選育小果形的沙棘種質(zhì);類群E 主要為表現(xiàn)較平均的種質(zhì)。聚類結(jié)果未直觀反映種源地間的關(guān)系,這與吳瓊等[29]的研究結(jié)論相似,表明表型性狀的分化具有多態(tài)性的特點(diǎn)。
主成分分析可以通過(guò)降維的方式以少量綜合指標(biāo)代表所有原始指標(biāo),并消除指標(biāo)間的相關(guān)性干擾[38]。本研究中由16 個(gè)數(shù)量性狀共提取了5 個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)78.62%,能夠反映表型性狀的大部分信息。植物種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)是育種研究中重要環(huán)節(jié),目前已有多個(gè)關(guān)于沙棘種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)的報(bào)道[39-40],但將主成分分析法與隸屬函數(shù)法結(jié)合起來(lái)評(píng)價(jià)沙棘種質(zhì)資源的研究鮮有報(bào)道。本研究中采用主成分分析法和隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)了供試的36 份沙棘種質(zhì),其中LXZ05的綜合得分值最高,為0.758。
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[ 本文編校:聞 麗]
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