浙江省柿樹(shù)種質(zhì)資源表型多樣性研究

陳軍曉1，童 敏2，程詩(shī)明3*，康志雄4，陳友吾3，應(yīng)尚蛟1，胡美君1

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浙江省柿樹(shù)種質(zhì)資源表型多樣性研究

陳軍曉，童 敏，程詩(shī)明，康志雄，陳友吾，應(yīng)尚蛟，胡美君

（1. 浙江省永康市林業(yè)局，浙江 永康 321300；2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；3. 浙江省海寧市林業(yè)技術(shù)服務(wù)站，浙江 海寧 314400；4. 浙江省林業(yè)廳 浙江杭州310020）

對(duì)浙江省8個(gè)不同產(chǎn)地的柿樹(shù)（）品種/類型表型性狀的變異規(guī)律進(jìn)行研究，結(jié)果表明，柿樹(shù)表型多樣性極其豐富，葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉柄長(zhǎng)、葉長(zhǎng)寬比、果實(shí)長(zhǎng)、果實(shí)寬、果長(zhǎng)寬比、果柄長(zhǎng)、果體積、果質(zhì)量、果密度、果固形物、果可溶性總糖、果蛋白質(zhì)14個(gè)表型性狀中除葉長(zhǎng)寬比和果長(zhǎng)寬比外的12個(gè)在品種/類型間和品種/類型內(nèi)都存在極顯著差異（a = 0.01）；品種/類型間和品種/類型內(nèi)優(yōu)株間均存在豐富的變異，且品種/類型間的變異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于品種/類型內(nèi)優(yōu)株間的變異；利用品種間歐氏距離進(jìn)行UPGMA聚類分析，所有單株基本按品種/類型聚在一起。

浙江；柿樹(shù)；表型多樣性；種質(zhì)資源；變異

基因（組）表達(dá)與所處環(huán)境交互作用動(dòng)態(tài)表達(dá)過(guò)程的結(jié)果，是生物遺傳受制于生態(tài)環(huán)境條件的遺傳表征。迄今為止，表型與分子標(biāo)記的遺傳多樣性研究相比，也仍是完整基因系統(tǒng)或基因型的較全面的度量。表型變異是基因型和環(huán)境因子共同作用的結(jié)果，表型多樣性是遺傳多樣性研究的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，表型多樣性研究，通常集中在變異穩(wěn)定的繁殖器官性狀、形態(tài)性狀、生理生化性狀及經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)率性狀等方面。采用遺傳學(xué)上較為穩(wěn)定、不易受環(huán)境影響的性狀，可以揭示群體的遺傳規(guī)律、變異大小，以客觀評(píng)價(jià)其遺傳多樣性。對(duì)于大多數(shù)植物來(lái)說(shuō)，花部、果實(shí)、種子等生殖器官性狀相對(duì)于營(yíng)養(yǎng)器官來(lái)說(shuō)是比較保守和穩(wěn)定的，生殖器官性狀受環(huán)境控制較小，是研究表型多樣性的絕好材料。特別是對(duì)一些分布廣、變異性明顯的種來(lái)講，采用表型特征對(duì)其進(jìn)行研究是一種十分有效的方法。同時(shí)還可以結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，進(jìn)行方差、多重比較、變異系數(shù)、聚類等分析，從而判定變異在居群間及居群內(nèi)的大小、分布格局、相互之間或與地理區(qū)域及氣候因子的相關(guān)性。利用表型性狀研究群體的遺傳多樣性具有簡(jiǎn)便、快速和節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，作為遺傳多樣性主要研究?jī)?nèi)容之一，被中外學(xué)者廣為使用。

浙江省柿樹(shù)（）栽培歷史久、分布范圍大，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇，群體間、群體內(nèi)個(gè)體間都蘊(yùn)含著豐富的遺傳多樣性，具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)。為了解柿樹(shù)的品種/類型變異規(guī)律，揭示變異程度與生態(tài)環(huán)境、地理環(huán)境的關(guān)系，以充分利用不同產(chǎn)地柿樹(shù)品種/類型的變異，本文對(duì)浙江省柿樹(shù)資源不同品種/類型開(kāi)展以表型特征為主，輔之果品分析的調(diào)查取樣研究，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展種源選擇和利用，為品種鑒定、適地栽培、優(yōu)良種質(zhì)資源保存與推廣以及新品種選育等工作提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

在收集浙江省柿樹(shù)種質(zhì)資源分布資料和實(shí)地勘察的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)選擇了較具代表性的8個(gè)浙江省農(nóng)家柿樹(shù)品種/類型。試材分別為：淳安千島湖無(wú)核柿（QDH）7個(gè)優(yōu)良單株、蘭溪大紅柿（LX）5個(gè)優(yōu)良單株、永康方山柿（YK）4個(gè)優(yōu)良單株、永康柿棗（YK6）1株、天臺(tái)朱紅柿砧木1株（TT1）、天臺(tái)朱紅柿（TT）3個(gè)優(yōu)良單株、永嘉東皋柿（DG）6個(gè)優(yōu)良單株、玉環(huán)長(zhǎng)柿（YH）7個(gè)優(yōu)良單株。保證各優(yōu)良單株株間距都在100 m以上。2005年和2006年分別采集各單株的成熟葉片和果實(shí)進(jìn)行測(cè)定。各采樣點(diǎn)在浙江的地理分布如圖1所示。

圖1 浙江優(yōu)良柿樹(shù)采樣點(diǎn)分布

Figure 1 Distribution of sampling in Zhejiang

1.2 表型性狀確定、取樣及測(cè)量

表型性狀的確定：主要選擇相對(duì)穩(wěn)定，比較容易測(cè)量的表型性狀。抽樣測(cè)定表型性狀為葉片和果實(shí)的8個(gè)形態(tài)性狀：葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉柄長(zhǎng)、果實(shí)長(zhǎng)、果實(shí)寬、果柄長(zhǎng)、單果重、果體積。根據(jù)葉片長(zhǎng)、寬與果實(shí)長(zhǎng)、寬分別計(jì)算出了葉片長(zhǎng)寬比和果實(shí)長(zhǎng)寬比。

性狀的樣本采集：在調(diào)查確定的每個(gè)優(yōu)良單株?yáng)|、南、西、北方向的中、上部隨機(jī)采取5～8個(gè)成熟期果實(shí)；隨機(jī)采集成熟葉片不少于30片，壓制成標(biāo)本，帶回實(shí)驗(yàn)室立即進(jìn)行測(cè)量。

性狀的測(cè)量：葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉柄長(zhǎng)、果柄長(zhǎng)用直尺測(cè)定，測(cè)量精度為0.1cm；果實(shí)長(zhǎng)、果實(shí)寬用游標(biāo)卡尺測(cè)定，測(cè)量精度為0.1 mm；單果重用電子天平測(cè)定，測(cè)量精度為0.01 g；果實(shí)體積用等體積轉(zhuǎn)化法（等體積轉(zhuǎn)換法是根據(jù)被測(cè)物密度不小于水的特點(diǎn)用大量器盛滿水，將被測(cè)物放入盛滿水的大量器，用量器測(cè)量溢出水的體積即為被測(cè)物的體積）測(cè)定，測(cè)量精度為0.1 cm。根據(jù)葉片長(zhǎng)和葉片寬計(jì)算出葉片長(zhǎng)寬比；根據(jù)果實(shí)長(zhǎng)和果實(shí)寬計(jì)算出果長(zhǎng)寬比；根據(jù)單果重和單果體積計(jì)算出果密度。

1.3 果品性狀確定、取樣及測(cè)量

1.3.1 果品性狀的確定 主要選擇了果實(shí)可溶性固形物、可溶性總糖、粗蛋白3個(gè)性狀指標(biāo)，采用1.1表型性狀確定、取樣及測(cè)量樣品。

1.3.2 性狀的測(cè)量 ①可溶性固形物測(cè)量方法：分別將經(jīng)過(guò)后熟過(guò)程的各優(yōu)良單株的果實(shí)去除果柄和核后，用組織攪拌機(jī)攪碎，混勻后用手持式折射儀重復(fù)測(cè)3次可溶性固形物的含量，測(cè)量精度為0.2%；②可溶性總糖的測(cè)定方法：參見(jiàn)水果、蔬菜可溶性糖測(cè)定法（GB6194-86）；③粗蛋白的測(cè)定方法：參見(jiàn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定方法（GB5009.5-85）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

根據(jù)各試材的葉片、果實(shí)的性狀特征，采用歐式距離平均法進(jìn)行聚類分析，用變異系數(shù)表示居群內(nèi)表型性狀的離散程度。用巢式方差分析了解不同性狀在居群間和居群內(nèi)的變異狀況。對(duì)各性狀采用巢式設(shè)計(jì)方差分析，線形模型為：

式中，Y表示第個(gè)群體第個(gè)個(gè)體第個(gè)觀測(cè)值，為總均值，?為群體效應(yīng)，為群體內(nèi)個(gè)體效應(yīng)；為試驗(yàn)誤差。采用SAS一般線性模型。

本文所用統(tǒng)計(jì)分析軟件：SAS7.0，SPSS11.0等。

2 結(jié)果與分析

2.1 方差分析結(jié)果

對(duì)浙江省8個(gè)優(yōu)良柿樹(shù)品種/類型間和品種/類型內(nèi)優(yōu)株間14個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行方差分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出，品種間果密度差異不顯著，其他性狀指標(biāo)均極顯著；品種內(nèi)優(yōu)株間固形物差異不顯著，其他性狀指標(biāo)間也都差異極顯著。

表1 浙江省柿樹(shù)品種/類型間及品種/類型內(nèi)表型性狀及內(nèi)含物方差分析結(jié)果

從葉片的各個(gè)性狀來(lái)看，在品種/類型間和品種/類型內(nèi)優(yōu)株間變異程度都是葉片長(zhǎng) > 葉片寬 > 葉柄長(zhǎng) >葉長(zhǎng)寬比，各個(gè)性狀指標(biāo)間均達(dá)到極顯著水平。

果實(shí)表型各性狀指標(biāo)值表明，在品種/類型間和品種/類型內(nèi)優(yōu)株間變異程度都是果實(shí)長(zhǎng)>果實(shí)寬>果柄長(zhǎng)>果實(shí)長(zhǎng)寬比，各性狀指標(biāo)也都達(dá)到了極顯著水平。

從葉片和果實(shí)各表型指標(biāo)看，葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉柄長(zhǎng)、果實(shí)長(zhǎng)、果實(shí)寬、果柄長(zhǎng)受立地環(huán)境的影響大，葉長(zhǎng)寬比和果長(zhǎng)寬比受環(huán)境因素影響小，相對(duì)穩(wěn)定。

2.2 各優(yōu)良單株多重比較結(jié)果

從表2看出，8個(gè)品種/類型間，葉長(zhǎng)在各個(gè)品種間都達(dá)到了極顯著差異；葉寬在QD與其他品種間存在極顯著差異；葉柄長(zhǎng)在DG與YH、QD間存在極顯著差異，YK、TT都顯著低于其他品種；葉長(zhǎng)寬比在QD與LX間存在極顯著差異，YK顯著低于其他品種；果實(shí)長(zhǎng)在DG與YH間存在極顯著差異，LX、YK顯著低于其他品種；果實(shí)寬在LX、YK、DG與TT、YH間存在極顯著差異；果實(shí)長(zhǎng)寬比在DG與YH間存在極顯著差異，LX、YK顯著低于其他品種；果柄長(zhǎng)在YH與TT間存在極顯著差異，QD、YK顯著低于其他品種；果體積在DG與YH間存在極顯著差異；果重量與果體積趨勢(shì)完全一樣；果密度在YK與DG間存在極顯著差異；果固形物、可溶性總糖在LX與YK間存在極顯著差異；蛋白質(zhì)在YK與TT、YH之間存在極顯著差異。

表2 浙江省柿樹(shù)各表型性狀及內(nèi)含物均值多重比較

2.3 各優(yōu)良單株變異系數(shù)

從表3可以看出，TT各個(gè)性狀的變異系數(shù)普遍較大，平均值為23.037，但其果固形物變異系數(shù)在各群體內(nèi)最小；LX各性狀的變異系數(shù)普遍較小，平均值為10.873，但其可溶性總糖的變異系數(shù)最大，為15.761。綜合各個(gè)品種的各個(gè)性狀可以看出，果體積、果重量變異系數(shù)較其他性狀大。

表3 浙江省柿樹(shù)各表型性狀及內(nèi)含物的變異系數(shù)(CV)

2.4 柿樹(shù)優(yōu)良單株各性狀聚類分析

對(duì)采集的優(yōu)良農(nóng)家柿樹(shù)單株的葉長(zhǎng)、葉寬、葉長(zhǎng)寬比、葉柄長(zhǎng)、果長(zhǎng)、果寬、果長(zhǎng)寬比、果柄長(zhǎng)、果體積、果質(zhì)量、果密度、可溶性固形物、蛋白質(zhì)、可溶性總糖14個(gè)性狀進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖2。從圖2可知，所有單株基本按照取樣點(diǎn)聚在一起。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)浙江省8個(gè)農(nóng)家柿樹(shù)品種/類型的葉片及果實(shí)14個(gè)性狀指標(biāo)的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)浙江省柿樹(shù)表型性狀在品種/類型間、品種/類型內(nèi)、優(yōu)株間普遍存在差異，這些差異是其自身遺傳因素和環(huán)境因素共同影響的結(jié)果。

（1）方差分析表明，浙江柿樹(shù)14個(gè)表型性狀除品種/類型間果密度差異不顯著外，其他性狀指標(biāo)間都達(dá)到了極顯著水平（a = 0.01）；品種/類型內(nèi)優(yōu)株間除固形物差異不顯著外，其他性狀指標(biāo)間也都達(dá)到極顯著水平。關(guān)于柿樹(shù)果實(shí)密度指標(biāo)的研究未見(jiàn)報(bào)道，由于果實(shí)重和果體積的比值，理論上受外界影響比較小，筆者認(rèn)為可以作為一個(gè)比較科學(xué)的指標(biāo)，但有待進(jìn)一步的研究。果實(shí)可溶性固形物這個(gè)指標(biāo)，易受環(huán)境條件的影響，導(dǎo)致這些差異的因素一方面來(lái)自遺傳因素，另一方面來(lái)自環(huán)境因素。

（2）浙江柿樹(shù)的表型性狀在品種/類型間和品種/類型內(nèi)優(yōu)株間均存在豐富的變異，品種/類型間的變異遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于品種/類型內(nèi)優(yōu)株間的變異，即品種/類型內(nèi)分化較小。這與所選優(yōu)株分布相對(duì)集中有關(guān)，但部分表型性狀已有了較大的分化。如分布于淳安縣的千島湖無(wú)核柿中的QDH6和QDH7其葉片與果實(shí)表型指標(biāo)明顯區(qū)別與其他單株；采樣于永康的柿棗（YK6），其果實(shí)與其他單株也明顯不同。QDH6和QDH7可能是最初來(lái)源不同，或者是變異大，有待進(jìn)一步研究；而YK6則區(qū)別于方山柿的另一個(gè)品種。

圖2 浙江省柿樹(shù)14個(gè)表型性狀聚類圖

Figure 2 The cluster map of 14 morphological traits ofin Zhejiang

（3）從分析各優(yōu)良單株表型性狀變異系數(shù)發(fā)現(xiàn)天臺(tái)分布區(qū)的朱紅柿變異系數(shù)較大（23.037），而果實(shí)可溶性固形物的變異系數(shù)最?。?.014）；分布于蘭溪的蘭溪大紅柿各性狀其變異系數(shù)較小，為10.873，但可溶性總糖的變異系數(shù)最大（15.761）。這表明TT遺傳多樣性豐富，而可溶性固形物和可溶性總糖變異系數(shù)的規(guī)律不一致，這可能是受植株所處地理環(huán)境影響較大的緣故。

（4）從14個(gè)性狀聚類圖分析，各優(yōu)株基本按農(nóng)家品種聚在一起。但也有例外，如QDH6和YH4。在調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，QD6在果體積、果質(zhì)量、果柄等指標(biāo)方面明顯與千島湖其他單株不同；YH4與玉環(huán)其他單株相比，葉長(zhǎng)、葉寬、果質(zhì)量、果體積等指標(biāo)差別也較大，這些可能是QDH6和YH4未與同一品種的其他單株聚在一起的原因。

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Phenotypic Diversity of Germplasm Resources ofIn Zhejiang

CHEN Jun-xiao，TONG Min，CHENG Shi-ming，KANG Zhi-xiong，CHEN You-wu，YING Shang-jiao，HU Mei-jun

（4）

Morphological traits in varieties/cultivars offrom different producing areas in Zhejiang province were studied. The results showed that phenotypic diversity was abundant. The extreme significant difference was found in 12 of 14 phenotypic traits both among and within varieties/cultivars(a=0.01). There were abundant variations on the phenotypic traits of. The variation level was relatively higher among varieties/cultivars than that in individual plants within varieties/cultivars. The individual plant was analyzed by UPGMA with Euclidean distance.

Zhejiang;; phenotypic diversity; germplasm resources; variation

1001-3776（2012）04-0006-05

S718.5

A

2012-02-25；

2012-05-18

浙江省科研院所專項(xiàng)“浙江省特色經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)資源的收集、保存與創(chuàng)新利用研究（2006F11002）；森林食品研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)與人才培養(yǎng)（2012F20012）；浙江省森林食品研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（2011F10069）。

陳軍曉（1973－），男，浙江永康人，工程師，從事經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)資源研究；*通訊作者。