香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0073

摘要/Abstract

摘要：

为了解香蕉种质资源叶片表型性状的多样性,提高云南香蕉优异种质的保护和利用。对49份香蕉种质的18个叶片表型性状进行观测和描述,并对数据进行变异分析、Shannon-weaver多样性指数分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。香蕉种质叶片表型数量性状的遗传多样性指数高于质量性状;数量性状变异程度高,香蕉种质间差异明显。相关性分析发现31对性状相关性达到极显著水平(P<0.01),18对性状相关性达到显著水平(P<0.05),叶片表型性状间互相影响,关系密切。进一步进行主成分分析,将18个叶片表型性状简化为6个主成分,前6个主成分累计贡献率为78.80%,反映了香蕉种质叶片表型性状的大部分信息。对49份香蕉种质进行聚类分析,在欧式遗传距离为10时香蕉种质分为4个类群,分别为丛生野生蕉、大蕉和粉蕉、野生蕉、香芽蕉,同时发现叶姿、叶柄基部边缘形状、叶柄基部斑块颜色、叶柄槽形状是区分不同类群的主要性状。香蕉种质资源叶片表型多样性丰富,分析筛选得到的11个性状为香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析的关键指标。

关键词: 香蕉, 叶片表型性状, 相关性分析, 主成分分析, 聚类分析

Abstract:

In order to understand the diversity of leaf phenotypic characters of Musa spp. (banana) germplasm resources and improve the protection and utilization of excellent banana germplasms in Yunnan, 18 leaf phenotypic characters of 49 Musa spp. germplasms were observed and described, and the data were analyzed by variation analysis, Shannon-weaver diversity index analysis, correlation analysis, principal component analysis and cluster analysis. The genetic diversity index of leaf phenotypic quantitative characters was higher than that of qualitative characters. The variation degree of quantitative characters was high, and the differences among Musa spp. germplasms were obvious. The correlation analysis showed that 31 pairs of characters had extremely significant correlation (P<0.01), and 18 pairs had significant correlation (P<0.05). The leaf phenotypic characters were closely related to each other. The principal component analysis showed that the 18 characters were transformed into 6 principal components, and the cumulative contribution rate was 78.80%, which reflected most information of leaf phenotypic characters of banana germplasms. Cluster analysis was conducted on the 49 banana germplasms. The germplasms were divided into four groups at the European genetic distance of 10, which were M. acuminate, M. paradisiaca and M. sapientum, wild Musa, and M. cauendisihii. The leaf orientation, shape of leaf base edge, color of petiole base plaques and petiole groove shape were the main characters to distinguish different groups. The leaf phenotypic diversity of Musa spp. germplasm resources is rich, and the 11 characters obtained by analysis and screening are the key indexes for the analysis of leaf phenotypic diversity of Musa spp. germplasm resources.

Key words: Musa spp., leaf phenotypic characters, correlation analysis, principal component analysis, cluster analysis

中图分类号:

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图/表 8

参考文献 33

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序号	编号	类型	种名	来源地	序号	编号	类型	种名	来源地
1	HHSBJ-1-01	粉蕉	M. sapientum	云南景洪	26	HHSBJ-20-02	紫苞芭蕉	M. ornata	云南德宏
2	HHSBJ-1-05	香牙蕉	M. cauendisihii	云南文山	27	HHSBJ-20-03	紫苞芭蕉	M. ornata	未知
3	HHSBJ-1-03	大蕉	M. paradisiaca	云南景谷	28	HHSBJ-24-03	阿宽蕉	M. itinerans	海南儋州
4	HHSBJ-2-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	29	HHSBJ-26-03	大蕉	M. paradisiaca	云南泸水
5	HHSBJ-2-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	30	HHSBJ-28-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
6	HHSBJ-2-03	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	31	HHSBJ-29-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南盈江
7	HHSBJ-4-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	32	HHSBJ-29-01	红蕉	M. coccinea	云南河口
8	HHSBJ-4-05	香牙蕉	M. cauendisihii	未知	33	HHSBJ-30-03	香牙蕉	M. cauendisihii	海南五指山
9	HHSBJ-4-03	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口	34	HHSBJ-32-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
10	HHSBJ-5-03	大蕉	M. paradisiaca	广西柳江	35	HHSBJ-32-01	贡蕉	M. 'Gong'	云南河口
11	HHSBJ-6-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南文山	36	HHSBJ-33-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
12	HHSBJ-6-03	大蕉	M. paradisiaca	广西柳江	37	HHSBJ-35-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
13	HHSBJ-6-04	尖叶蕉	M. acuminate	云南景洪	38	HHSBJ-35-02	大蕉	M. paradisiaca	广东河源
14	HHSBJ-7-04	野生蕉	M. acuminate	云南德宏	39	HHSBJ-37-01	大蕉	M. paradisiaca	云南河口
15	HHSBJ-8-01	大蕉	M. paradisiaca	云南景洪	40	HHSBJ-37-02	长梗蕉	M. balbisiana	云南河口
16	HHSBJ-8-04	长梗蕉	M. balbisiana	云南景洪	41	HHSBJ-38-02	粉蕉	M. sapientum	云南河口
17	HHSBJ-8-05	野生蕉	M. acuminate	云南德宏	42	HHSBJ-39-02	香牙蕉	M. cauendisihii	广东东莞
18	HHSBJ-10-03	大蕉	M. paradisiaca	云南泸水	43	HHSBJ-42-01	香牙蕉	M. cauendisihii	越南
19	HHSBJ-11-01	阿宽蕉	M. itinerans	云南河口	44	HHSBJ-43-04	野生蕉	M. acuminate	云南河口
20	HHSBJ-12-01	大蕉	M. paradisiaca	云南河口	45	HHSBJ-43-05	长梗蕉	M. balbisiana	云南盈江
21	HHSBJ-13-02	野生蕉	M. tongbiguanensis	云南盈江	46	HHSBJ-63-01	粉蕉	M. sapientum	海南乐东
22	HHSBJ-15-02	香牙蕉	M. cauendisihii	广西北海	47	HHSBJ-63-02	香牙蕉	M. cauendisihii	海南保亭
23	HHSBJ-17-02	尖叶蕉	M. acuminate	云南河口	48	HHSBJ-63-09	大蕉	M. paradisiaca	海南琼中
24	HHSBJ-18-04	尖叶蕉	M. acuminate	未知	49	HHSBJ-77-01	粉蕉	M. sapientum	云南墨江
25	HHSBJ-20-01	美叶芭蕉	M.acuminata var. sumatrana	未知	-	-	-	-	-

序号	编号	类型	种名	来源地	序号	编号	类型	种名	来源地
1	HHSBJ-1-01	粉蕉	M. sapientum	云南景洪	26	HHSBJ-20-02	紫苞芭蕉	M. ornata	云南德宏
2	HHSBJ-1-05	香牙蕉	M. cauendisihii	云南文山	27	HHSBJ-20-03	紫苞芭蕉	M. ornata	未知
3	HHSBJ-1-03	大蕉	M. paradisiaca	云南景谷	28	HHSBJ-24-03	阿宽蕉	M. itinerans	海南儋州
4	HHSBJ-2-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	29	HHSBJ-26-03	大蕉	M. paradisiaca	云南泸水
5	HHSBJ-2-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	30	HHSBJ-28-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
6	HHSBJ-2-03	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	31	HHSBJ-29-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南盈江
7	HHSBJ-4-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南金平	32	HHSBJ-29-01	红蕉	M. coccinea	云南河口
8	HHSBJ-4-05	香牙蕉	M. cauendisihii	未知	33	HHSBJ-30-03	香牙蕉	M. cauendisihii	海南五指山
9	HHSBJ-4-03	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口	34	HHSBJ-32-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
10	HHSBJ-5-03	大蕉	M. paradisiaca	广西柳江	35	HHSBJ-32-01	贡蕉	M. 'Gong'	云南河口
11	HHSBJ-6-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南文山	36	HHSBJ-33-02	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
12	HHSBJ-6-03	大蕉	M. paradisiaca	广西柳江	37	HHSBJ-35-01	香牙蕉	M. cauendisihii	云南河口
13	HHSBJ-6-04	尖叶蕉	M. acuminate	云南景洪	38	HHSBJ-35-02	大蕉	M. paradisiaca	广东河源
14	HHSBJ-7-04	野生蕉	M. acuminate	云南德宏	39	HHSBJ-37-01	大蕉	M. paradisiaca	云南河口
15	HHSBJ-8-01	大蕉	M. paradisiaca	云南景洪	40	HHSBJ-37-02	长梗蕉	M. balbisiana	云南河口
16	HHSBJ-8-04	长梗蕉	M. balbisiana	云南景洪	41	HHSBJ-38-02	粉蕉	M. sapientum	云南河口
17	HHSBJ-8-05	野生蕉	M. acuminate	云南德宏	42	HHSBJ-39-02	香牙蕉	M. cauendisihii	广东东莞
18	HHSBJ-10-03	大蕉	M. paradisiaca	云南泸水	43	HHSBJ-42-01	香牙蕉	M. cauendisihii	越南
19	HHSBJ-11-01	阿宽蕉	M. itinerans	云南河口	44	HHSBJ-43-04	野生蕉	M. acuminate	云南河口
20	HHSBJ-12-01	大蕉	M. paradisiaca	云南河口	45	HHSBJ-43-05	长梗蕉	M. balbisiana	云南盈江
21	HHSBJ-13-02	野生蕉	M. tongbiguanensis	云南盈江	46	HHSBJ-63-01	粉蕉	M. sapientum	海南乐东
22	HHSBJ-15-02	香牙蕉	M. cauendisihii	广西北海	47	HHSBJ-63-02	香牙蕉	M. cauendisihii	海南保亭
23	HHSBJ-17-02	尖叶蕉	M. acuminate	云南河口	48	HHSBJ-63-09	大蕉	M. paradisiaca	海南琼中
24	HHSBJ-18-04	尖叶蕉	M. acuminate	未知	49	HHSBJ-77-01	粉蕉	M. sapientum	云南墨江
25	HHSBJ-20-01	美叶芭蕉	M.acuminata var. sumatrana	未知	-	-	-	-	-

性状	赋值
叶姿	直立=1;开张=2;下垂=3
叶鞘蜡粉	无=1;少量=2;中等=3;很多=4
叶柄基部斑块	无=1;少斑点=2;多斑点且小=3;多斑点且大=4;大斑块=5
叶柄基部斑块颜色	褐色=1;深褐色=2;褐黑色=3;黑紫色=4;棕褐色=5;其他=6
叶柄槽形状	开张且边缘外翻=1;开张且边缘直立=2;半开张且边缘直立=3; 闭合且边缘向内弯=4;闭合且边缘重叠=5
叶柄基部边缘形状	有叶翼且波浪状=1;有叶翼但不抱紧假茎=2;有叶翼且抱紧假茎=3; 无叶翼但抱紧假茎=4;无叶翼也不抱紧假茎=5
叶柄基部边缘颜色	无色=1;绿色=2;浅红=3;浅红至紫红=4;紫褐色=5;褐色=6
叶背蜡粉	无=1;少=2;较多=3;多=4
叶面中脉颜色	黄色=1;浅绿=2;绿色=3;粉红=4;紫红=5;蓝=6
叶背中脉颜色	黄色=1;浅绿=2;绿色=3;粉红=4;紫红=5;蓝=6
叶片波纹	两边圆=1;两边尖=2;一边圆一边尖=3

性状	赋值
叶姿	直立=1;开张=2;下垂=3
叶鞘蜡粉	无=1;少量=2;中等=3;很多=4
叶柄基部斑块	无=1;少斑点=2;多斑点且小=3;多斑点且大=4;大斑块=5
叶柄基部斑块颜色	褐色=1;深褐色=2;褐黑色=3;黑紫色=4;棕褐色=5;其他=6
叶柄槽形状	开张且边缘外翻=1;开张且边缘直立=2;半开张且边缘直立=3; 闭合且边缘向内弯=4;闭合且边缘重叠=5
叶柄基部边缘形状	有叶翼且波浪状=1;有叶翼但不抱紧假茎=2;有叶翼且抱紧假茎=3; 无叶翼但抱紧假茎=4;无叶翼也不抱紧假茎=5
叶柄基部边缘颜色	无色=1;绿色=2;浅红=3;浅红至紫红=4;紫褐色=5;褐色=6
叶背蜡粉	无=1;少=2;较多=3;多=4
叶面中脉颜色	黄色=1;浅绿=2;绿色=3;粉红=4;紫红=5;蓝=6
叶背中脉颜色	黄色=1;浅绿=2;绿色=3;粉红=4;紫红=5;蓝=6
叶片波纹	两边圆=1;两边尖=2;一边圆一边尖=3

性状	频率/%						Hʹ
性状	1	2	3	4	5	6	Hʹ
叶姿	18.37	79.59	2.04	-	-	-	0.572
叶鞘蜡粉	4.08	28.57	22.45	44.9	-	-	1.183
叶柄基部斑块	-	36.73	42.86	20.41	-	-	1.055
叶柄基部斑块颜色	40.82	4.08	36.73	-	18.37	-	1.175
叶柄槽形状	40.82	28.57	22.45	6.12	2.04	-	1.309
叶柄基部边缘形状	12.24	32.65	16.33	32.65	6.12	-	1.455
叶柄基部边缘颜色	4.08	22.45	6.12	46.94	8.16	12.24	1.454
叶背蜡粉	20.41	32.65	34.69	12.24	-	-	1.314
叶面中脉颜色	2.04	4.08	93.88	-	-	-	0.269
叶背中脉颜色	20.41	73.47	-	-	6.12	--	0.722
叶片波纹	59.18	30.61	10.2	-	-	-	0.616
叶片基部形状	10.2	22.45	67.35	-	-	-	0.906
叶片基部对称性	-	30.61	69.39	-	-	-	0.834
叶翼干枯类型	42.86	57.14	-	-	-	-	0.683