山西省陽高縣地方杏品種表型多樣性分析

中圖分類號：S662.2 文獻標識碼：A

Abstract：【Objective】Theaimof investigatingandresearching thegeneticdiversityof phenotypiccharacteristicsof apricotlandrace resources in Yanggao County，ShanxiProvince aimsto provide relevantdataand theoretical basis for strengthening the protectionand reuse of local apricot germplasm resources.【Methods】9 apricot landraces from Yanggao County，Shanxi Province wereusedas experimental materials，and thegenetic diversity，correlation analysis，cluster analysis and principal componentanalysis（PCA）of15 quantitativecharacteristics and12qualitativecharacteristics were performed.【Results】The coefficient of variation of 15 quantitative traits was 3.63%～45.40% ，and the genetic diversity index of 12 qualitative traits ranged from O.35to1.06.There were significant or extremelysignificantcorelationsamongsomephenotypictraits.Acordingtotheprincipalcomponentanalysisof15quantitativetraits，thecumulativecontributionrateof4principalcomponets was 90.818% . PCA was performed on 12 qualitative characteristics，with the first four principal components explain 83.177% of thetotal variance.According tothesystematicclusteringof15quantitativecharacteristics，threetaxawereobtained.GroupI was an ovaland medium-fruited cultivar.Group II was asmal-fruited variety.Group I was a roundandlarge-fruited variety. According to the12 qualitativecharacteristics.Theywere divided into three groups.GroupIwas anorange pulpstrong aroma type.Group Ilisayellowfleshsweettype.Group IIisa whiteflesh specific type.【Conclusion】Thevariationof phenotypic characteristicsin YanggaoCounty，Shanxi Province，was revealed，and the basic dataof apricot tree resources in China were enriched.

Key Words：apricot；local cultivars；Yanggao County Shanxi Province；cluster analysis；principal component analysis

山西省陽高縣地處山西北部，三面環山，山區、丘陵約占全縣總面積的 64% ，屬典型的大陸季風氣候，冷熱季分明、晝夜溫差大，年平均氣溫6.8^°C ，年平均降水量為 411.3mm ，光照充足，年平均日照時數可達 2691.4h ，平均無霜期135d ，這種獨特的氣候條件與黃土母質形成的疏松土壤共同構成了杏樹生長的理想環境[1]，使其成為山西省最重要的杏傳統產地之一。

陽高縣種植香樹已有500多年歷史，素有“杏國之鄉”的美譽[2]。截至2023年，陽高杏種植總面積達到了 13386.67hm² （20.08萬畝），總產量達到了4.6萬t，年產值3億元，成為當地重要特色產業之一。然而隨著杏產業的發展，新品種的引進和栽培模式的改變，導致本地的的一些野生和地方杏種質資源數量正在不斷減少，有些種質甚至已經消失，這種遺傳資源的流失不僅威脅到生物多樣性保護，也可能導致一些優良性狀的永久消失，給杏種質資源的開發利用和保護帶來了較大的挑戰。觀測植物表型性狀是研究其遺傳多樣性可靠易行的方法之一[3-4]。本文針對山西省陽高縣杏地方品種資源的表型性狀遺傳多樣性調查研究，旨在為加強地方香種質資源的保護與再利用提供相關數據和理論依據。

1材料和方法

1. 1 試驗地概況

調查地點為山西省大同市陽高縣王官屯鎮張家 莊村，海拔 1 082m ，經度 E118.690^° ，緯度 N40.308^° 。

1. 2 試驗材料

選取試驗地區種植的9個地方香品種進行調查和數據采集，依次編號，如表1所示。

表19個地方杏品種對應編碼

1.3 試驗方法

依照相關標準[5-6]選取12個質量性狀進行觀察、記錄并賦值，如表2所示；對15個數量性狀進行測定、記錄并統計。

表2杏種質資源質量性狀觀測項目及記載標準

1.4 項目測定

枝條參數：采用四向等概率采樣法，每單株于東南西北方位各截取1年生枝條5份。使用皮尺測量總枝長和節間長，游標卡尺測定枝條直徑。葉片參數：四方位選取成熟健康葉片各5枚，通過游標卡尺獲取葉長、葉寬及葉柄長。葉形指數 葉長/葉寬[7]。果實參數：四向采集無損傷成熟果實各5枚，三維向量測定（橫徑、縱徑、側徑）采用游標卡尺完成，配套測定果肉厚度、單果質量，采用Abbe折射儀測定果實可溶性固形物質量分數。果形指數 °leddash 縱徑/橫徑[]

1.5 數據處理

采用Excel2019完成數據預處理后，通過SPSS26.0對9組供試材料實施多變量分析（含Pearson相關性檢驗、主成分提取及系統聚類），最終生成樹狀聚類圖。

2 結果與分析

2.1 數量性狀多樣性分析

試驗結果顯示，9個香品種的15個數量性狀的變異系數介于 3.63%～45.40% （見表3），不同性狀變異系數差別較大。果實性狀的變異系數較高，其中變異系數最大的是平均單果質量，變異系數為 45.40% ，極差為87.30克；變異系數次之的是最大果質量，變異系數為 45.10% ，極差為107.0g 。葉片性狀的變異系數較低，變異系數最小的是葉長，變異系數為 3.63% ，極差為 1.0cm 葉形指數的變異系數也偏小，為 4.88% ，極差為0.16。

2.2質量性狀多樣性分析

9個地區杏品種的質量性狀多樣性分析見表4。

表39個地區杏品種數量性狀分析

表49個地區杏品種的質量性狀分析

分析結果顯示，12個質量性狀的遺傳多樣性指數為 0.35～1.06 。果形的遺傳多樣性指數最高為1.06，其中橢圓形果形分布頻率最高為44.44% ；果皮底色的遺傳多樣性指數次之為0.96，其中黃色和橙色分布頻率最高都為44.44% ；仁味的遺傳多樣性指數最小為0.35，其中甜仁分布頻率最高都為 88.89% 。

2.3質量性狀和數量性狀的相關性

2.3.1數量性狀的相關性對9個地方香品種的15個數量性狀進行相關性分析顯示（見圖1），葉柄長與節間長之間存在極顯著的正相關；葉寬與葉形指數之間存在顯著的負相關；果實的縱徑與果實側徑之間存在顯著的正相關，果實縱徑與果實橫徑、平均單果質量、最大果質量以及果肉厚度之間均表現出極顯著的正相關性；果實橫徑與果實縱徑、平均單果質量、最大果質量、果肉厚度之間存在極顯著的正相關。果實側徑與最大果質量呈顯著正相關，果實側徑與平均單果質量、果肉厚度兩兩呈極顯著正相關；平均單果質量與最大果質量、果肉厚度兩兩呈極顯著正相關；最大果質量與果肉厚度呈顯著正相關。

圖19個地方杏品種數量性狀相關性分析

2.3.2質量性狀的相關性

對9個地方香品種的12個質量性狀相關性分析顯示（見圖2），果皮顏色與果肉色澤呈顯著正相關，果皮顏色與果實風味呈顯著負相關；果肉色澤與果肉質地、果實纖維呈呈顯著負相關；果實香味與果肉質地呈極顯著負相關，果實香味與果實纖維呈顯著負相關；果肉質地與果實纖維呈極顯著正相關。

2.4 聚類分析

2.4.1 數量性狀的聚類分析

依據9個杏品種的15個數量性狀進行聚類分析，將供試材料劃分為3個類群（見圖3）。其中，第Ⅰ類群涵蓋了‘陽高桃接杏’‘三二六杏’‘陽高假京杏’‘陽高香白杏’‘陽高黃杏’5個品種，1年生枝條粗度、果形指數以及可溶性固形物質量分數的平均值3個類群中均為最大，分別為1.22、1.05、 14.2% ，果實大小、單果質量以及果肉厚度的平均值在3個類群中居中，屬橢圓形中果品種。第Ⅱ類群包括‘陽高硬條京杏’‘陽高蜜杏’‘陽高軟條京杏’3個品種，其果實縱徑、平均單果質量、最大果質量、果肉厚度在3個類群中均為最小，屬小果品種。第Ⅲ類群只有“陽高大接香”，其葉長、葉寬、果實大小、單果質量以及果肉厚度在3個類群中均為最大，果形指數最小，為0.82，屬圓形大果品種。

2.4.2質量性狀的聚類分析

9個山西陽高地方杏品種都是離核多汁品種，依據12個質量性狀進行聚類分析，將供試材料劃分為3個類群（見圖4）。第I類群涵蓋了‘陽高假京杏’‘陽高香白杏’‘陽高軟條京杏’‘陽高黃杏’‘陽高桃接杏’4個品種，果皮底色都是橙色，果實香味濃，果肉色澤多為橙色，果肉質地多松軟，多甜仁，只有‘陽高假京香’是苦香仁。第Ⅱ類群包括‘陽高硬條京香’‘陽高蜜香’‘陽高大接杏’‘三二六杏’4個品種，果皮底色都是黃色，為平果頂，果實風味都是甜的，甜仁。第Ⅲ類群只有‘陽高香白杏’1個品種，果皮底色和果肉色澤都是白色，甜仁。

2.5 主成分分析

2.5.1數量形狀的主成分分析

依據15個數量性狀對供試材料進行主成分分析，將眾多分類性狀濃縮為幾個關鍵指標。前4個主成分的總貢獻率達到 90.818% ，涵蓋了大部分性狀信息[7-8]（見表5）。

第一主成分的貢獻率為 40.717% ，果肉厚度、平均單果質量、最大果質量、果實橫徑、果實側徑以及果實縱徑等性狀的荷載值較高，分別為0965、0.953、0.924、0.938、0.903、0.898，以上6個數量性狀主要反映了果實的單果質量和大小，命名其為“果實大小因子”。

表59個地方杏品種數量性狀的主成分分析

第二主成分的貢獻率為 23.098% ，1年生枝條長度、節間長度、葉形指數、葉柄長等性狀的荷載值較高，分別為0.655、0.758、0.899、0.783，命名其為“枝條長度因子”。

第三主成分的貢獻率為 16.89% ，葉長、葉寬和果形指數等性狀的荷載值較高，分別達到0.784、0.716和0.717。

第四主成分的貢獻率為 10.114% ，枝條粗度和可溶性固形物質量分數等性狀的荷載值較高，分別達為0.689和0.763。

由圖5可知，果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、平均單果質量、最大果質量、果肉厚度在PC1坐標軸上的投影明顯大于其他性狀可歸納為第一主成分，且各性狀斜線的余弦夾角表示它們的相關性較強，這與前面相關性分析結果也吻合；1年生枝條長度、節間長度、葉形指數、葉柄長在PC2坐標軸上的投影明顯大于其他性狀可歸納為第二主成分。

圖515個數量性狀的PCA二維分布圖

2.5.2質量形狀的主成分分析

依據12個質量性狀對供試材料進行主成分分析，將眾多分類性狀濃縮為幾個關鍵指標。結果顯示，前4個主成分的總貢獻率達到 83.177% ，涵蓋了大部分性狀信息[7-8]（見表6）。

第一主成分貢獻率為 36.857% ，其中果肉質地、纖維、果肉顏色、香味、果皮底色、等性狀的荷載值較高，分別為0.903、0.900、0.841、0.796、0.782，命名其為“果實色香因子”。

第二主成分貢獻率為 22.662% ，其中果形、果頂形狀、果實風味、杏仁風味等性狀的荷載值較高，分別為0.742、0.583、0.766、0.552，命名其為“果形風味因子”。

第三主成分貢獻率 13.322% ，果實蓋色和縫合線等性狀的荷載值較高。

第四主成分貢獻率為 10.336% ，梗洼深度的荷載值較高。

表69個地方杏品種質量性狀的主成分分析

由圖6可知，果皮底色、果肉色澤、香味、果肉質地、纖維在PC1坐標軸上的投影明顯大于其他性狀可歸納為第一主成分，且代表果肉質地、纖維斜線的余弦夾角很小，表示它們的相關性很強，果皮底色和果肉色澤余弦夾角也比較小，表示它們的相關性較強，這與前面相關性分析結果也吻合；果形、果頂形狀、果實風味、杏仁風味在PC2坐標軸上的投影明顯大于其他性狀可歸納為第二主成分。

圖612個質量性狀的PCA二維分布圖

3討論與結論

表型性狀多樣性是生物在形態和外觀上的表現，受遺傳和環境等眾多因素影響[9-10]。挖掘植物的表型特征多樣性不僅有助于高效地利用優秀的遺傳資源，同時也為培育出更佳品種提供了關鍵的遺傳基礎研究[11-14]。本研究針對陽高縣9 個杏品種的15項數量性狀和12項質量性狀進行了詳盡的調查與分析，其中數量性狀的變異系數范圍為3.63%～45.40% ，其中，平均單果質量變異系數最大為 45.40% ，葉片長度變異系數最小為3.63% ；表明果實大小性狀易受環境因子，如海拔、經緯度、土壤養分、水分等條件影響[15]。一般認為，變異系數高于 10% ，顯示植物特征的顯著差異[16-17]，性狀表型的變異系數越高，意味著該性狀的多樣性越為豐富。相比之下，葉片長度等性狀相對穩定，不易受到環境等因素的影響[18]，可作為品種分類的重要依據。這一結果與趙海娟等（2014）[19]、林存學等[12]、劉崇琪等[20]、郁香荷等[21]對單果質量和葉片長度變異系數的研究結論一致。

在質量性狀方面，果形和果皮底色的遺傳多樣性指數較高，分別為1.06 和0.96，這與劉娟等[22]和陳紅等[23]，在其研究中發現果皮和果肉顏色變異范圍高于其他性狀的研究結果一致，說明陽高香地方品種在果形和果色上具有豐富的遺傳多樣性，也說明果實外觀性狀是種質資源表型分化的主要標志[24]。而仁味的遺傳多樣性指數最低為0.35，可

能與長期人工選擇有關。

分析顯示，果實的縱徑、橫徑、側徑與平均及最大果質量、果肉厚度間存在顯著或極顯著正相關，這與賀斌[25]，瞿文林[26]，孫猛[27]等的研究結果一致，表明果實大小性狀間存在協同變異，通過單一性狀的選擇可能間接改良其他相關性狀，對于遺傳育種、種質資源利用和果實品質改良具有重要意義[28]。枝條節間長度與葉柄長呈極顯著正相關，反映了營養生長性狀間的遺傳連鎖[29]

質量性狀相關性分析表明，果皮顏色與果肉色澤呈顯著正相關，這一關聯機制可能涉及類胡蘿卜素代謝途徑的協同調控[30-31]，為后續分子機制研究提供了新視角，如開發富含 β 一胡蘿卜素的保健杏。果皮顏色與果實風味呈顯著負相關，而蔣江照等[2]的研究中也認為杏果皮顏色與總酸呈負相關，果實理想的風味常與果色有一定關聯，這可能與花色苷代謝通路相關基因的多效性有關[33]。果肉質地與纖維粗細極顯著正相關，與消費者偏好的口感特征負向關聯，揭示了質地改良的關鍵調控節點，可通過調控纖維素酶活性實現質地改良。果實香味與果肉質地極顯著負相關，與謝凱麗[34]在研究中發現軟溶質桃果實的芳香物質含量顯著高于硬質桃果實的研究結果類似。果實特殊的香氣特征對消費者的接受度和偏好影響顯著[35]，為品質育種提供了重要目標。

對9個杏品種的15個數量性狀進行聚類分析，劃分出3個類群。第I類群表現為橢圓形中果特征；第Ⅱ類群屬小果品種；第Ⅲ類群只有‘陽高大接香’1個品種，屬圓形大果品種，遺傳改良的價值較高。基于9個杏品種的12個質量性狀將其分為3大類群，第I類群為橙色果肉濃香型，第Ⅱ類群為黃色果肉甜味型，第Ⅲ類群為白色果肉特異型。這種分類模式符合“色一香一味”三維評價體系，說明陽高杏地方品種具有鮮明的表型特征譜。第Ⅲ類群只有‘陽高香白杏’1個品種，果皮底色和果肉色澤都是白色，甜仁具有獨特的育種價值，可作為特色種質優先保護。

數量性狀主成分分析提取出4個主要因子，累計貢獻率為 90.818% ，其中“果實大小因子”和“枝條長度因子”貢獻率最為重要，分別為40.717% 和 23.098% ，這為性狀的獨立選擇提供了理論依據。第四主成分中枝條粗度與可溶性固形物的關聯，揭示了樹體結構與果實品質的潛在關聯，這在國內同類研究中尚未見報道，而這與優化果園管理關系密切。質量性狀主成分分析顯示，“果實色香因子”與“果形風味因子”起主導作用，其貢獻率分別為 36.857% 和 22.662% ，該性狀適宜作為加工或鮮食的品種選育指標。

參考文獻

[1］崔旭，葛元英.陽高縣蔬菜產地土壤重金屬含量調查與評價[J].山西農業科學，2009，37（1）：55-57.

[2]韓志平，張海霞，鄭少文，等.陽高縣杏脯產業現狀調查分析[J].山西農業科學，2014，42（9）：1023-1026.

[3]楊艷，湯玉喜，唐潔，等.南方型黑楊種質資源表型及生長性狀遺傳多樣性分析LJ」.中南林業科技大學學報，2019，39（7）：31-36.

[4]BROCHMANN C，SOLTIS P. Recurrent formation and poly-phly of nordic polyploids in Draba （Brassica-ceae）[J]. Ameri-can Journal of Botany，1992，79（6）：673-688.

[5]劉寧，劉威生.杏種質資源描述規范和數據標準[M].北京：中國農業出版社，2006.

[6]張加延，張釗.中國果樹志（杏卷），中國林業出版社[M].北京，2003.

[7]狄紅梅，王學府，張春芬.山西省杏地方品種資源表型性狀的遺傳多樣性分析[J].分子植物育種，2024，22（10）：3335-3347.

[8]魏仕偉，楊華，張前榮，等.基于表型性狀的葉用萵苣資源多樣性分析，[J].植物遺傳資源學報，2016，17（5）：871-876.

[9]郭寧，楊樹華，葛維亞，等．新疆天山山脈地區疏花薔薇天然居群表型多樣性分析[J]．園藝學報，2011，38（3）：495-502.

[10］吳如健，萬繼鋒，韋曉霞，等．橄欖種質資源果實表型性狀多樣性分析及其數量分類研究[J」：果樹學報，2015，32（5）：797-805.

[11]白羿雄，鄭雪晴，姚有華，等.青稞種質資源表型性狀的遺傳多樣性分析及綜合評價[J].中國農業科學，2019，52（23）：4201-4215.

[12］林存學，楊曉華，劉海榮.東北寒地96份李種質資源表型性狀遺傳多樣性分析[J].園藝學報，2020，47（10）：1917—1929.

[13］張向前，劉景輝，齊冰潔，等.燕麥種質資源主要農藝性狀的遺傳多樣性分析[J].植物遺傳資源學報，2010，11（2）：168-174.

[14]程雯慧，梁琪，穆文靜，等.226份月季種質資源表型多樣性分析及綜合評價[J].江蘇農業科學，2024，52（9）：173-181.

[15]郝丙青，張幸，屈艷，等.越南油茶種實表型性狀多樣性分析及其與環境因子的關系[J].植物資源與環境學報，2023，32（4）：33-43.

[16]李洪立，胡文斌，洪青梅，等．火龍果種質資源果實特性的遺傳多樣性分析[J].熱帶亞熱帶植物學報，2019，27（4）：432-438.

[17]董博文，李繼東，鄭先波，等.山茱萸種質資源表型性狀多樣性及相關性分析[J].經濟林研究，2014（2）：163-166.

[18］郭傳友，黃堅欽，王正加，等.大別山山核桃天然群體種實性狀表型多樣性[J].經濟林研究，2007，25（3）：15-18.

[19]趙海娟，劉威生，劉寧，等.普通杏（Prunusarmeniaca）種質資源數量性狀的遺傳多樣性分析[J].果樹學報，2014，31（1）：20-29.

[20］劉崇琪，陳學森，王金政，等．新疆野生櫻桃李果實部分表型性狀的遺傳多樣性分析[1]園藝學報.2008.35（9）.1261-1268.

[21]郁香荷，章秋平，劉威生，等.中國李種質資源形態性狀和農藝性狀的遺傳多樣性分析[J].植物遺傳資源學報，2011，12（3）：402-407.

[22]劉娟，廖康，曼蘇爾·那斯爾，等.新疆杏種質資源表型多樣性研究[J].果樹學報，2014，31（6）：1047-1056.

[23]陳紅，楊迤然.貴州主要地方李品種的調查研究[J].植物遺傳資源學報，2012，13（3）：424-428.

[24]吳浪.綠色番茄果實顏色及主要色素含量的遺傳研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2016.

[25]賀斌.山杏果實性狀變異及相關性研究[J].甘肅林業科技，2017，42（4）：32-35.

[26]瞿文林，沙毓滄，馬開華，等.余甘子野生種質資源果實數量性狀評價指標探討[J].江西農業大學學報，2015，37（5）：859-866.

[27]孫猛，劉威生，劉寧，等．核果類果樹主要性狀遺傳變異規律研究進展[J].北方果樹，2011（6）：1-5.

[28]馬蔚紅，謝江輝，武紅霞，等.忙果種質資源果實數量性狀評價指標探討[J].果樹學報，2006，23（2）：218-222.

[29]王碧君，章秋平，劉威生，等.圖像識別技術在杏品種資源葉片形態評估與多樣性研究中的應用［J].植物遺傳資源學報，2025，26（3）：539-553.

[30］張玲，鄭婷婷，魏偉淋，等.兩種不同肉色枇杷果實類胡蘿卜素積累及合成相關基因的表達[J]．園藝學報，2015，42（11）：2153-2162.

[31］湯雨晴，萬水林，閆承璞，等．朱紅橘果實成熟過程中類胡蘿卜素的積累及相關基因的表達分析[J]．核農學報，2022，36（3）：567-577.

[32]蔣江照，毛金梅，王建友，等．基于有效積溫對輪臺小白杏果實品質動態影響的關聯分析[J].中南林業科技大學學報，2015，35（7）：22-26.

[33]]張圣倉.杏果實著色的生理生化特性研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2012.

[34］謝凱麗.不同種質資源桃果實芳香物質研究[D].杭州：浙江大學，2021.

[35］王力榮.中國桃品種改良歷史回顧與展望［J].果樹學報，2021，38（12）：2178-2195.