毒豆半同胞家系種子表型特征研究

譚好國,魯儀增,劉立江,付建坤,袁洪振,董 敏

(1.山東鴻林工程技術有限公司,山東 濟南250101;2.山東省林木種質資源中心,山東 濟南250102;)

毒豆半同胞家系種子表型特征研究

譚好國1,魯儀增2?,劉立江2,付建坤2,袁洪振1,董 敏1

(1.山東鴻林工程技術有限公司,山東 濟南250101;2.山東省林木種質資源中心,山東 濟南250102;)

3個毒豆半同胞家系的種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比4個表型性狀在家系間和家系內均有豐富變異,其中家系3變異最大(12.2%),家系1次之(9.69%),家系2最小(8.68%);性狀間,以種子表面積變異最大(14.47%),寬度變異次之(10.74%),種子長(6.97%)和種子長寬比(8.57%)變異相對較小。3個半同胞家系的種子長、種子長寬比兩指標的差異均達到顯著水平,家系2的種子表面積與家系1、家系3種子表面積之間的差異達到顯著水平。但是4個種子表型性狀之間均存在一定的相關性,除種子表面積與種子長寬比之間的相關性水平未達到顯著水平外,其余均達到極顯著水平。以組內聯接、Euclidean距離對3個毒豆半同胞家系種子表型數據進行系統聚類,在距離2處可將其分為2組。其中第1組為家系3;第2組為包括家系1和家系2,此兩個家系的種子表型性狀具有較大相似性。

毒豆;半同胞家系;種子;表型特征

林木種子表型變異具有較高穩定性,是林木長期遺傳和環境自然選擇的綜合體現[1－2],是遺傳多樣性研究的先導和基礎,其對于林木遺傳育種具有非常重要的意義[3]。孫榮喜等[4]、李偉等[5]、董雷鳴等[6]對國槐(Sophora japonica)、皂莢(Gleditsia sinensis)、榧樹(Torreya grandis)等樹種的種子表型性狀研究表明,不同種源家系的種子表型變異豐富,對于其研究群體遺傳多樣性,開展種質資源的收集保護、評價、品種選育利用等具有重要的價值。

毒豆(Laburnum anagyroidesMedic.),又稱金鏈花,為豆科(Leguminosae)毒豆屬(LaburnumFabr.)中重要的觀賞植物,原產歐洲南部,我國東北、西北有栽培[7]。近年來,毒豆與其同屬蘇格蘭金鏈樹(L.alpinum)在我國引種栽培范圍逐步擴大,部分已成為山東的良種[7－9]。但是,各文獻資料對它們種子表型性狀的描述均甚少,其中《中國植物志》及《青島樹木志》記載,毒豆的種子黑色,有毒[7－8]。《山東林木良種》記載種子棕褐色,千粒重29.4g[9]。

本文根據近年來引種的毒豆不同家系種子為材料,開展其種子表型特征研究,以其為毒豆種質資源引種收集、適應性評價、新品種選育等提供支撐。

1 材料與方法

1.1 引種地概況

試驗引種地點設在山東林木種質資源棗園庫,地處章丘市棗園鎮。土壤及環境因子條件見文獻[10]。

1.2 試驗材料

2007年引種定植(2年生苗木),株距不小于5m。自2012年開花結實逐漸穩定。2015年8月底按家系采集種子,分別獲得家系1、家系2和家系3的種子。

1.3 試驗方法

參照文獻[4],利用加拿大Regent Instrument公司WinSeedle軟件結合Epson4990型平面掃描儀,獲得種子長、種子寬、種子表面積(按照橢圓形計算)和種子長寬比等指標。每家系分析30粒種子。利用Excel2010分析國槐家系種子性狀間的平均值,變異系數;利用SPSS19.0進行方差分析和多重比較。

2 結果與分析

2.1 表型變異特征

3個毒豆半同胞家系的種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比4個表型性狀在家系間和家系內均存在豐富的變異(表1),4個種子表型性狀的平均變異系數分別為6.97%、10.74%、14.47%、8.57%,種子表面積變異最大,寬度變異次之,種子長和種子長寬比變異相對較小;4個半同胞家系的各性狀平均變異系數為10.19%,其中家系3變異最大(12.2%),家系1次之(9.69%),家系2最小(8.68%)。

表1 3個毒豆半同胞家系種子表型變異系數

多重比較分析表明(表2),3個毒豆半同胞家系種子的表型性狀在家系間均存在差異,其中3個半同胞家系的種子長、種子長寬比兩指標差異均達到顯著水平,家系2種子表面積與家系1、家系3種子表面積之間的差異也達到顯著水平。

表2 3個毒豆半同胞家系種子表型性狀變異及多樣性比較

相關分析表明,3個半同胞家系的種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比之間均存在一定的相關性,除種子表面積與種子長寬比之間的相關性水平未達到顯著水平外,其余均達到極顯著水平。說明3個毒豆半同胞家系種子表型性狀具有較高的穩定性。

表3 3個毒豆半同胞家系種子表型相關性

2.2 方差分析

3個毒豆半同胞家系種子表型數據滿足方差齊性(表4)。方差分析顯示(表5),3個半同胞家系的種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比之間,在家系內和家系間均具有差異,其中種子長、種子寬和種子長寬比在家系間的差異均達到顯著水平。

表4 3個毒豆半同胞家系種子表型性狀數據的方差齊性檢驗

表5 3個毒豆半同胞家系種子表型性狀的方差分析

2.3 聚類分析

圖1 3個毒豆半同胞家系聚類圖

以組內聯接、Euclidean距離對3個毒豆半同胞家系種子表型數據進行系統聚類,得到聚類圖1。由圖1看出,依據種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比四個表型性狀,在距離2處,可將其分為2組。其中第1組為家系3;第2組為包括家系1和家系2,此兩個家系的種子表型性狀具有較大相似性。

3 結論

3個毒豆半同胞家系的種子長、種子寬、種子表面積和種子長寬比4個表型性狀在家系間和家系內均有豐富變異,其中家系3變異最大(12.2%),家系1次之(9.69%),家系2最小(8.68%);性狀間,以種子表面積變異最大(14.47%),寬度變異次之(10.74%),種子長(6.97%)和種子長寬比(8.57%)變異相對較小。3個半同胞家系的種子長、種子長寬比兩指標的差異均達到顯著水平,家系2種子表面積與家系1、家系3種子表面積之間的差異均達到顯著水平。但是4個種子表型性狀之間均存在一定的相關性,除種子表面積與種子長寬比之間的相關性水平未達到顯著水平外,其余均達到極顯著水平。以組內聯接、Euclidean距離對3個毒豆半同胞家系種子表型數據進行系統聚類,在距離2處,可將其分為2組。其中第1組為家系3;第2組為包括家系1和家系2,此兩個家系的種子表型性狀具有較大相似性。

[1]羅建勛,顧萬春.云杉天然群體表型多樣性研究[J].林業科學2005,2(41):66－73.

[2]曾杰,鄭海水,甘四明,等.廣西西南樺天然居群的表型變異[J].林業科學,2005,2(41):59－65.

[3]趙曦陽,王軍輝,張金鳳,等.梓樹屬4個種種子表型性狀和發芽特性的研究[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2008,12(36):149－154.

[4]孫榮喜,鄭勇奇,張川紅,等.不同群體國槐種子表型變異研究[J].河北農業大學學報,2011,34(3):65－70.

[5]李偉,林富榮,鄭勇奇,等.皂莢南方天然群體種實表型多樣性[J].植物生態學報,2013,37(1):61－69.

[6]董雷鳴,曾燕如,鄔玉芬,等.榧樹天然群體中種子表型特征與化學成分的變異分析[J].浙江農林大學學報,2014,31(2):224－230.

[7]中國科學院中國植物志編輯委員會(主編).中國植物志第42卷(2)[M].北京:科學出版社,1998:417－419.

[8]徐金光,解荷鋒.山東林木良種.西安:西安交通大學出版社,2015.

[9]曹友強.青島樹木志[M].北京:中國林業出版社,2015:342.

[10]魯儀增,趙立軍,高廣臣,等.槭屬引進品種秋葉色表達及其與溫濕度之間的關系[J].山東林業科技,2014,44(6):46－48.

S722.3＋1

A

1002－2724(2016)05－0059－03

2016－07－12

?通訊作者:魯儀增Email:luyizeng＠126.com。