摘要:鹽麩木是重要的經濟樹種。本研究采用野外調查方法,對貴州省 13 個地區鹽麩木的 10 個表型性狀指標開展多樣性和變異分析。結果顯示:遺傳多樣性:10 個表型性狀的 Shannon-Weaver 指數范圍在 1.16~2.02,平均值為 1.88,其中葉緣鋸齒數、地徑、花序數的多樣性指數相對較高。變異程度:遺傳變異系數范圍為 10.72%~39.44%,平均值為 25.80%,地徑、冠幅、株高的變異系數相對較大。相關性:株高、冠幅、地徑和分枝數兩兩之間存在極顯著正相關,花序數與葉緣鋸齒數存在顯著正相關。主成分分析:將 10 個表型性狀簡化為 4 個主成分,累計貢獻率達 84.37%,貢獻率較大的核心指標為地徑、株高、小葉寬、葉形指數、小葉數和花序數。聚類分析:以 10 個性狀為基礎,將 13 個地區的鹽麩木群體分為 4 類,即畢節和施秉地區為 1 類,息烽為單獨 1 類,凱里和貴定地區為 1 類,其余 8 個地區為 1 類。結論:貴州省 13 個地區鹽麩木種質資源遺傳變異程度較高,植株形態、葉片性狀及花序遺傳多樣性豐富。

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林業資源管理雜志投稿格式參考范文:貴州不同地區鹽麩木表型性狀遺傳多樣性分析

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  鹽麩木(Rhus chinensis)屬漆樹科落葉灌木或小喬木,又稱五倍子樹、土椿樹等。其具有多方面價值:經濟價值:作為五倍子蚜蟲的第一寄主植物,形成的五倍子含豐富單寧酸,可提煉倍酸、焦倍酸等原料,用于醫藥、飼料、食品等領域;果實含油量高,富含亞油酸,屬新資源食品。藥用價值:葉、根、花、果實提取物具有抗皰疹病毒、抑制 HIV-1 活性、降血糖、抗膽固醇等作用。生態價值:根系發達,耐貧瘠、耐寒抗旱、耐鹽堿,對鉛、鎘等重金屬富集能力強,是喀斯特地貌區水土保持、礦山修復等的先鋒植物。觀賞與蜜源價值:入秋后葉色變紅,可作綠化觀賞樹種;花期 8—10 月,花序密集,蜜粉豐富且泌蜜穩定,是秋季蜜蜂的優質蜜粉源,所釀蜂蜜品質達行業一級標準,氨基酸含量是百花蜜的 10 倍以上,市場價值高。

  目前對鹽麩木的研究主要集中在生物活性物質、抗逆性等方面,種質遺傳多樣性研究較少。雖有學者利用分子標記方法(AFLP、ISSR)發現不同種源存在較高遺傳變異,但基于表型性狀的多樣性研究是最基礎的評價手段,已在簕杜鵑、軟棗獼猴桃等植物中廣泛應用,而鹽麩木植株表型性狀多樣性研究鮮見報道,不利于全面了解資源基礎信息,影響種質收集保護與開發利用。

  貴州省以喀斯特地貌為主,地理環境復雜多樣,鹽麩木是重要鄉土樹種,在全省 80% 區縣均有自然分布,遺傳資源豐富,但省內不同區域的種質資源表型多樣性等研究尚未見報道。因此,系統調查各地區鹽麩木資源,對其種質資源的有效保護和挖掘利用具有重要意義。通過對貴州省 13 個地區鹽麩木種質資源的表型性狀調查及綜合分析,評價省內鹽麩木種質資源的多樣性,為深入開展鹽麩木植物資源收集、評價及優異品系選育等提供基礎數據。

  1 材料與方法

  1.1 研究區域概況

  貴州省地處我國西南腹地,地理坐標為 24°37′—29°13′N,103°36′—109°35′E。全省地勢西高東低,海拔 137~2900m,平均海拔 1100m,垂直落差大。西部為云貴高原,東部以低山丘陵為主,喀斯特地貌類型齊全。土壤類型多樣,以紅壤、黃壤、黃棕壤為主。氣候屬北亞熱帶高原季風濕潤氣候,冬暖夏涼、四季分明、雨熱同期,年平均日照時數 1200~1600h,降水量 800~1600mm,氣溫 14~17℃,相對濕度 70% 以上。受地形和大氣環流影響,區域小氣候多樣,野生植物資源豐富。

  1.2 試驗材料

  選取貴州省凱里、石阡、施秉、湄潭、鳳岡、開陽、貴定、桐梓、息烽、畢節、修文、黔西、貴陽 13 個地區的鹽麩木種群作為測定對象。

  1.3 試驗方法

  樣本選取:在各自然分布區域隨機選取 10~20 株生長正常、健康無病蟲害的植株,單株間距 50m 以上。

  指標測定:使用測高儀測定株高、冠幅(南北方向),用卡尺測定地徑,統計分枝數;采集植株上、中、下部復葉,統計小葉數、葉緣鋸齒數;記錄花序數,用游標卡尺測定小葉長和葉寬,計算葉形指數(小葉長 / 小葉寬)。

  1.4 數據處理

  利用 Excel 2016 整理數據,采用 Shannon-Weaver 指數進行多樣性分析,運用 SPSS 22 軟件進行相關性分析、主成分分析和聚類分析。

  2 結果與分析

  2.1 鹽麩木種質表型性狀變異分析

  變異系數:10 個表型性狀變異系數范圍為 10.72%~39.44%,平均值 25.80%。其中地徑(39.44%)、冠幅(37.48%)、株高(37.29%)變異較大;葉片性狀中,小葉寬(26.31%)、葉緣鋸齒數(18.10%)、小葉長(17.26%)變異較大;花序數變異系數為 24.03%。

  多樣性指數:多樣性指數范圍 1.16~2.02,平均值 1.88。葉緣鋸齒數(2.02)、地徑(2.01)、花序數(2.01)多樣性指數較高,小葉數(1.16)最低。

  2.2 鹽麩木種質表型性狀相關性分析

  顯著正相關:株高與冠幅、地徑、分枝數極顯著正相關(P<0.01);冠幅與地徑、分枝數極顯著正相關(P<0.01);地徑與分枝數極顯著正相關(P<0.01);小葉長與小葉寬極顯著正相關(P<0.01);葉緣鋸齒數與花序數顯著正相關(P<0.05)。

  顯著負相關:小葉寬與葉形指數極顯著負相關(P<0.01)。

  2.3 鹽麩木種質表型性狀主成分分析

  主成分提取:前 4 個主成分累計貢獻率 84.37%。第 1 主成分貢獻率 35.125%,載荷較高的有地徑、株高、冠幅、分枝數,反映植株形態;第 2 主成分貢獻率 23.765%,載荷較高的有小葉長、小葉寬、葉形指數、花序數,反映葉片及花序性狀;第 3 主成分貢獻率 13.753%,載荷較高的為小葉數;第 4 主成分貢獻率 11.729%,載荷較高的為葉緣鋸齒數。

  核心指標:地徑、葉形指數、小葉數、葉緣鋸齒數可作為鹽麩木種質評價的重要參考指標。

  2.4 不同地區鹽麩木植株形態及花序特征比較分析

  植株形態:湄潭地區株高(10.87m)、冠幅(6.23m)、地徑(42.33cm)均顯著高于其他區域;畢節地區株高變異系數最大(47.55%),湄潭地區最小(13.16%)。

  花序數:凱里地區花序數最多(62.22 個),畢節地區最少(34.67 個)。

  2.5 不同地區鹽麩木植株葉片特征比較分析

  小葉長:畢節地區小葉長最長(150.76mm),息烽地區最短(103.21mm)。

  小葉寬:施秉地區小葉寬最寬(88mm),凱里地區最窄(47.93mm)。

  葉緣鋸齒數:凱里地區最多(41.40 個),桐梓地區最少(28.25 個)。

  葉形指數:貴陽和畢節地區葉形指數較小(接近卵圓形),凱里和湄潭地區較大(接近柳葉形)。

  2.6 不同地區鹽麩木種質表型聚類分析

  聚類結果:在歐式距離 10 處,13 個地區鹽麩木分為 4 類。第 1 類包括石阡、鳳岡、開陽、修文、桐梓、黔西、湄潭、貴陽,特點為植株高大、花序數多;第 2 類為凱里和貴定,特點為小葉數多、葉長較長、葉寬較窄、植株矮小;第 3 類為息烽,特點為葉片偏小、分枝數較多;第 4 類為施秉和畢節,特點為葉形指數小(葉片近卵圓形)、地徑小、花序數少。

  3 討論

  遺傳多樣性成因:貴州省復雜的地理氣候條件(喀斯特地貌、海拔落差、多樣氣候)及鹽麩木的繁殖特性(雌雄異株 / 雜性、風媒 / 蟲媒傳粉),導致不同居群間基因交流頻繁,形成豐富的表型遺傳多樣性。

  主成分與聚類分析意義:主成分分析篩選出的核心指標(地徑、葉形指數等)可簡化種質篩選工作;聚類結果與實際調查相符,為不同利用方向的種質資源選育提供了依據。

  研究局限性:單純基于表型性狀的分析存在局限性,后續需結合細胞學、分子生物學等方法,更全面揭示鹽麩木種質的遺傳信息。

  4 結論

  多樣性水平:13 個地區鹽麩木 10 個表型性狀的多樣性指數范圍 1.16~2.02,平均 1.88;遺傳變異系數范圍 10.72%~39.44%,平均 25.80%,種質間差異大,遺傳基礎廣。

  核心指標:主成分分析確定地徑、株高、葉寬、葉形指數、小葉數、花序數為貢獻率較大的性狀,可作為種質篩選的重要參考。

  聚類分組:13 個地區鹽麩木種質資源聚類為 4 類,分別為畢節和施秉類、息烽類、凱里和貴定類、其余 8 地區類。

袁 揚;曾 兵;王胤晨;趙 恬;鄧夢青;楊 玲;廖 艷,貴州省畜牧獸醫研究所;西南大學動物科學技術學院,202304