甘草属杂交区物种形态特征的数值分类学研究

摘要

本研究对来自新疆和甘肃9个甘草属杂交区物种的形态分类性状进行数值分类分析,以区别和鉴定不同杂交区的亲本种组成及杂交类型,为药用甘草种质资源利用和杂交物种形成研究奠定形态分类学基础。通过野外调查和标本采集,对形态学特征及数据进行记录和测量;数值化处理后,进行主成分分析,提取具有分类价值的主要特征性状;通过R聚类对29个性状进行分类;通过OTU散点和Q聚类对不同杂交区的亲本种及其杂交类型进行分类。结果表明:在前3个主成分中果荚膨胀度(LeI)、小叶数上限(ULF)、小叶数下限(LLF)、果荚被腺体毛(LeG)、复叶长(CLL)、每荚含种子数(LePS)、复叶轴长(CRL)、小叶叶缘(LM)、果穗长/果穗宽(EL/EW)、果穗长(EL)、小叶长/小叶宽(LL/LW)、小叶宽(LW)的绝对权重值均在0.7以上,这12个性状在甘草属植物的分类学研究中具有重要价值。29个性状被归为2类:A类主要为叶片和果穗相关的性状;B类主要为果荚和复叶相关的性状,两类性状间的相关系数皆为1,表明这些性状相伴发生,具有很高的相关性。344份材料被分为A类胀果甘草;B类胀果甘草和乌拉尔甘草的杂交类型;C类乌拉尔甘草;D类光果甘草;E类胀果甘草和光果甘草的杂交类型。A类胀果甘草包括新疆阿拉尔、库尔勒和甘肃瓜州、民勤的胀果甘草,聚为一支,表明胀果甘草的不同居群遗传分化较小,形态特征不存在地域分布差异;C类甘肃民勤、张掖和新疆库尔勒、焉耆、博湖的乌拉尔甘草,分别被聚为两支,表明乌拉尔甘草出现种内遗传分化,甘肃和新疆不同分布区存在明显地域差异;D类光果甘草包括新疆阿拉尔的密腺甘草和光果甘草,支持密腺甘草为光果甘草的变种。9个自然杂交区类型分为3种:新疆阿拉尔、吐鲁番为胀果甘草与光果甘草的种间杂交区;新疆焉耆、库尔勒和甘肃瓜州为胀果甘草与乌拉尔甘草的种间杂交区;鄯善为胀果甘草、光果甘草及乌拉尔甘草的混合杂交区。所有杂交区的杂交类型均具有不同的种间镶嵌式形态特征。