211份板栗种质资源花序表型多样性和聚类分析

摘要

[目的]通过对1 0个省份(群体)211份中国板栗种质资源花序相关性状表型多样性和遗传特点的研究,进一步丰富中国板栗表型性状遗传多样性信息,挖掘优异基因材料,并为现有种质资源保护、利用、创新及遗传改良提供参考.[方法]采用“板栗种质资源描述规范和数据标准”中提供的方法,对河北省农林科学院昌黎果树研究所板栗种质资源圃内211份中国板栗资源的15个花序相关表型性状进行系统调查,量化赋值后,使用SPSS 20.0软件进行遗传变异分析、Shannon-weaver指数多样性分析、相关性分析和主成分分析,采用MEGA 7.0进行聚类分析.[结果]我国板栗资源花序相关性状具有丰富的表型多样性,平均变异系数和平均多样性指数分别为28.23％和1.70,其中每果枝雌花个数的变异系数最大为60.66,雄花序比例变异系数最小为7.37,序轴粗度比的多样性指数最高为1.99,每果枝两性花序个数、两性花序比例多样性指数最低为1.41.进一步分析发现不同地区板栗遗传变异和表型多样性存在差异,江苏群体变异程度最大,变异系数为35.53％;河北群体多样性水平最高,多样性指数1.86;安徽群体遗传变异和表型多样性水平均最低,变异系数和多样性指数分别为16.96％和0.95.测量性状中,除雄蕊长和序轴粗度比外,其余性状均为群体间差异显著,花序长、花轴粗、花簇密度、每果枝两性花序个数、两性花序比例、雄花序比例、每果枝雌花个数这7个性状,群体间差异极显著,不同地域间变异丰富,多样性程度高.相关性分析表明,花序形态性状内部间的相关性较明显,花序数量性状内部间的相关性较明显,但花序形态和花序数量间相关性不明显.主成分分析表明:前5个主成分反映了总信息量的84.18％,每果枝两性花序个数(0.931)、花序粗(0.912)、花序长粗比(-0.889)、花序长(0.864)、每果枝雌花个数(0.828)、雄花序比例(-0.821)、两性花序比例(0.820)、雄蕊长(0.806)8个性状的相关系数都在0.8以上,是板栗花序相关性状变异的主要因素.以第一主成分和第二主成分为标准,将211份资源分为5个类群,并筛选出9份两性花序数量多、雌雄比例高且高雌花量的板栗资源.聚类分析将21 1份资源分为8个类群,花相关表型性状变异相同的材料大多聚在一起,变异较大的类群和主成分分析结果相似.[结论]中国板栗资源花序相关表型性状变异丰富,多样性程度高,地域间遗传变异和多样性程度不同,群体间性状差异显著.花序形态表型性状和花序数量表型性状内部的相关性较明显,但花序形态和花序数量间相关性不明显.筛选出8个性状可作为板栗花形和花量的综合评定指标,9个两性花序数量多、雌雄比例高且高雌花量的板栗资源可作为性别调控、改善产量的亲本材料.