青杨不同种群叶片表型性状的遗传变异

摘要

[目的]揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考.[方法]以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1～2年生枝条在温室扦插繁殖,移植苗圃,第2年春季平茬幼化,同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状(叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量),并进行方差分析、相关性分析和聚类分析.[结果]青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异(P<0.01),表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富;种群间的平均表型分化系数为55.771％,表明种群间变异是主要的变异来源.各表型性状的平均变异系数为20.562％,变异系数最大的是叶柄相对长,最小的是叶绿素SPAD值.各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852％,其中内蒙古坝底(31号)种群变异最丰富,而河北龙泉(11号)种群变异最小,叶片表型性状稳定性最高.青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关,仅叶色与其他叶片性状无明显相关,叶色遗传相对独立.通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群,分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群.结合类群分布和中国地形特点,中国青杨种群可划分为3个分布区,分别是太行山以东华北平原北缘地区(1区)、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区(2区)和青藏高原周边地区(3区),其中1区以短叶柄窄叶类群为主(57.14％),2区中等叶类群占66.67％,而3区占比最大的为小叶类群(62.5％).[结论]青杨叶片表型性状遗传变异丰富,河北蓝旗卡伦(17号)、内蒙古半截塔(30号)和内蒙古坝底(31号)种群多样性丰富,是多样性保护和种质资源保存的重点种群.叶片表型与地理气候因子相关性强,青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式.