湖北16个山桐子野生资源分布区叶片形态多样性分析

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0183

摘要/Abstract

摘要：

为了解湖北不同资源分布区山桐子叶片形态特征差异，指导湖北山桐子种质资源开发应用及分子遗传多样性研究。以湖北省16个山桐子野生资源分布区的山桐子叶片为研究对象，对其叶长、叶宽、叶柄长、叶面积、长宽比、形态因子等指标进行测定和差异性分析。结果表明：（1）16个野生资源分布区间山桐子叶片性状的变异系数在1.84%~40.54%之间，说明不同分布区山桐子叶片形态特征存在显著差异；叶长、叶宽、叶柄长、周长、面积、叶长宽比和形态因子遗传力均大于88%，说明山桐子叶片形态在很大程度上受遗传控制。（2）16个山桐子野生资源分布区叶片形态性状与纬度、经度和海拔高度的相关性分析结果表明山桐子叶片的大小和形状与资源木所处的经度、纬度和海拔高度有着非常密切的相关性，处于不同地理位置间的山桐子的叶片形态之有很大差异。（3）根据叶形态聚类分析结果，以10.50的遗传距离为阈值，16个野生资源分布区山桐子种质依叶形态的不同可分为5种类型。综上，叶片形态多样性研究结果说明湖北省不同资源分布区山桐子叶形态存在丰富的遗传变异，为山桐子的选育和改良奠定了技术基础。

关键词: 山桐子, 叶片形态, 相关性分析, 聚类分析

Abstract:

The study aims to clarify the difference of leaf morphological characteristics of Idesia polycarpa Maxim in different distribution areas of Hubei Province, guide the development and application of Idesia polycarpa Maxim germplasm resources and explore its molecular genetic diversity. The leaf length, leaf width, petiole length, leaf area, leaf length-width ratio and morphological factor of Idesia polycarpa Maxim in sixteen wild resource distribution areas in Hubei were measured and analyzed. The following results were obtained. (1) The variation coefficient of leaf characters in the sixteen wild resource distribution areas was 1.84%-40.54%, indicating that there were significant differences in leaf morphological characteristics in different distribution areas; the heritability of leaf length, leaf width, petiole length, leaf perimeter, leaf area, leaf length-width ratio and morphological factor were greater than 88%, indicating that the leaf morphology of Idesia polycarpa Maxim was controlled by heredity to a great extent. (2) The analysis of the correlation between leaf morphological characteristics and latitude, longitude and altitude in the sixteen wild resource distribution areas showed that the size and shape of Idesia polycarpa Maxim leaf were closely related to the longitude, latitude and altitude of resource wood, and the leaf morphology of Idesia polycarpa Maxim in different geographical locations was very different. (3) According to the results of leaf morphology cluster analysis, taking the genetic distance of 10.50 as the threshold, the germplasm of Idesia polycarpa Maxim in the sixteen wild resource distribution areas could be divided into five types based on different leaf morphology. In conclusion, the results of leaf morphological diversity study indicate that there are rich genetic variations of leaf morphology of Idesia polycarpa Maxim in different regions of Hubei Province, and the study can lay a technical foundation for the breeding and improvement of Idesia polycarpa Maxim.

Key words: Idesia polycarpa Maxim, leaf morphology, correlation analysis, cluster analysis

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图/表 5

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编号	区域	地点	经度	纬度	海拔高度/m	年均温/℃	年降水/mm	年无霜期/d	土壤
1	鄂西北	襄阳市	112°01′E	31°59′N	120	16.1	878	241	黄棕壤
2	鄂西北	谷城县	112°23′E	32°09′N	800~1000	15.4	1000	234	黄棕壤
3	鄂西北	南漳县	111°31′E	31°51′N	1130~1150	13.5	1100	239	黄壤
4	鄂西北	保康县	111°20′E	31°71′N	730~750	15.0	934	240	沙砾土
5	鄂西南	恩施市	109°39′E	30°41′N	900~1200	16.0	1450	282	黄壤
6	鄂西南	利川市	108°41′E	29°54′N	800~1000	16.7	1400	232	黄棕壤
7	鄂西南	建始县	110°03′E	30°35′N	1200	15.5	1500	260	黄壤
8	鄂西南	宣恩县	109°23′E	29°54′N	600~800	15.8	1491	294	黄棕壤
9	鄂西南	咸丰县	109°10′E	29°42′N	600~800	15.0	1460	278	黄壤
10	鄂西南	来凤县	109°18′E	29°36′N	600~800	15.8	1400	256	黄棕壤
11	鄂西南	鹤峰县	110°50′E	29°47′N	900	12.2	1600	225	黄壤
12	鄂西南	巴东县	110°12′E	30°40′N	1000~1200	17.5	1000	251	黄棕壤
13	鄂西南	五峰县	110°34′E	30°08′N	1200~1700	11.5	1814	211	黄棕壤
14	鄂东南	九宫山	114°39′E	29°23′N	800~1200	14.4	1500	248	黄棕壤
15	鄂东	罗田县	115°23′E	31°10′N	500~900	16.4	1330	240	黄棕壤
16	鄂东	英山县	116°01′E	30°58′N	600~800	16.4	1533	241	沙壤土

编号	区域	地点	经度	纬度	海拔高度/m	年均温/℃	年降水/mm	年无霜期/d	土壤
1	鄂西北	襄阳市	112°01′E	31°59′N	120	16.1	878	241	黄棕壤
2	鄂西北	谷城县	112°23′E	32°09′N	800~1000	15.4	1000	234	黄棕壤
3	鄂西北	南漳县	111°31′E	31°51′N	1130~1150	13.5	1100	239	黄壤
4	鄂西北	保康县	111°20′E	31°71′N	730~750	15.0	934	240	沙砾土
5	鄂西南	恩施市	109°39′E	30°41′N	900~1200	16.0	1450	282	黄壤
6	鄂西南	利川市	108°41′E	29°54′N	800~1000	16.7	1400	232	黄棕壤
7	鄂西南	建始县	110°03′E	30°35′N	1200	15.5	1500	260	黄壤
8	鄂西南	宣恩县	109°23′E	29°54′N	600~800	15.8	1491	294	黄棕壤
9	鄂西南	咸丰县	109°10′E	29°42′N	600~800	15.0	1460	278	黄壤
10	鄂西南	来凤县	109°18′E	29°36′N	600~800	15.8	1400	256	黄棕壤
11	鄂西南	鹤峰县	110°50′E	29°47′N	900	12.2	1600	225	黄壤
12	鄂西南	巴东县	110°12′E	30°40′N	1000~1200	17.5	1000	251	黄棕壤
13	鄂西南	五峰县	110°34′E	30°08′N	1200~1700	11.5	1814	211	黄棕壤
14	鄂东南	九宫山	114°39′E	29°23′N	800~1200	14.4	1500	248	黄棕壤
15	鄂东	罗田县	115°23′E	31°10′N	500~900	16.4	1330	240	黄棕壤
16	鄂东	英山县	116°01′E	30°58′N	600~800	16.4	1533	241	沙壤土

编号	叶长/cm	叶宽/cm	叶柄长/cm	叶周长/cm	叶面积/cm²	长宽比	形态因子
1	16.63±0.88	14.08±0.77	13.24±0.99	49.12±2.60	178.15±19.39	1.19±0.02	0.880±0.001
2	15.13±0.38	11.54±0.29	7.76±0.41	42.67±1.01	130.63± 6.12	1.32±0.02	0.867±0.002
3	13.48±0.54	9.44±0.48	6.95±0.36	36.67±1.58	98.54± 8.38	1.47±0.03	0.854±0.003
4	14.95±0.29	11.33±0.24	12.20±0.72	42.04±0.79	123.23± 4.63	1.32±0.02	0.870±0.002
5	16.10±0.44	12.27±0.46	11.77±0.64	45.39±1.37	146.46± 9.07	1.34±0.04	0.870±0.004
6	15.26±0.37	12.49±0.24	11.80±0.21	44.41±0.71	137.97± 4.34	1.23±0.04	0.875±0.003
7	12.60±0.40	10.65±0.34	10.75±0.41	37.20±1.14	98.66± 6.22	1.19±0.02	0.879±0.001
8	15.10±0.87	12.10±0.69	9.30±0.54	43.52±2.41	139.40±15.45	1.26±0.04	0.874±0.003
9	15.10±0.40	12.70±0.40	12.15±0.55	44.48±1.09	139.76± 6.78	1.20±0.04	0.877±0.002
10	13.40±0.33	10.50±0.22	9.95±0.55	38.24±0.81	102.50± 4.52	1.28±0.02	0.873±0.002
11	16.20±0.39	12.60±0.37	12.50±0.50	46.08±1.01	148.48± 6.29	1.30±0.04	0.869±0.004
12	12.90±0.29	10.10±0.28	9.50±0.36	36.80±0.84	95.52± 4.49	1.29±0.03	0.872±0.002
13	16.00±0.29	13.68±0.57	10.83±0.50	47.48±1.50	160.62± 9.73	1.19±0.04	0.877±0.003
14	13.15±0.28	10.47±0.31	8.70±0.46	37.79±0.88	101.38± 4.79	1.28±0.03	0.871±0.003
15	11.93±0.48	10.59±0.40	8.83±0.59	36.02±1.37	96.24± 6.95	1.13±0.02	0.882±0.001
16	13.76±0.28	9.85±0.24	10.14±0.54	37.76±0.73	99.09± 3.80	1.42±0.03	0.859±0.003
最小值	11.93	9.44	6.95	36.02	95.52	1.13	0.859
最大值	16.63	14.08	13.24	49.12	178.15	1.47	0.882
平均值	14.31	11.27	9.83	40.92	120.83	1.29	0.870
标准差	2.85	2.53	3.44	8.17	48.99	0.19	0.016
变异系数%	19.92	22.45	34.99	19.97	40.54	14.73	1.84

编号	叶长/cm	叶宽/cm	叶柄长/cm	叶周长/cm	叶面积/cm²	长宽比	形态因子
1	16.63±0.88	14.08±0.77	13.24±0.99	49.12±2.60	178.15±19.39	1.19±0.02	0.880±0.001
2	15.13±0.38	11.54±0.29	7.76±0.41	42.67±1.01	130.63± 6.12	1.32±0.02	0.867±0.002
3	13.48±0.54	9.44±0.48	6.95±0.36	36.67±1.58	98.54± 8.38	1.47±0.03	0.854±0.003
4	14.95±0.29	11.33±0.24	12.20±0.72	42.04±0.79	123.23± 4.63	1.32±0.02	0.870±0.002
5	16.10±0.44	12.27±0.46	11.77±0.64	45.39±1.37	146.46± 9.07	1.34±0.04	0.870±0.004
6	15.26±0.37	12.49±0.24	11.80±0.21	44.41±0.71	137.97± 4.34	1.23±0.04	0.875±0.003
7	12.60±0.40	10.65±0.34	10.75±0.41	37.20±1.14	98.66± 6.22	1.19±0.02	0.879±0.001
8	15.10±0.87	12.10±0.69	9.30±0.54	43.52±2.41	139.40±15.45	1.26±0.04	0.874±0.003
9	15.10±0.40	12.70±0.40	12.15±0.55	44.48±1.09	139.76± 6.78	1.20±0.04	0.877±0.002
10	13.40±0.33	10.50±0.22	9.95±0.55	38.24±0.81	102.50± 4.52	1.28±0.02	0.873±0.002
11	16.20±0.39	12.60±0.37	12.50±0.50	46.08±1.01	148.48± 6.29	1.30±0.04	0.869±0.004
12	12.90±0.29	10.10±0.28	9.50±0.36	36.80±0.84	95.52± 4.49	1.29±0.03	0.872±0.002
13	16.00±0.29	13.68±0.57	10.83±0.50	47.48±1.50	160.62± 9.73	1.19±0.04	0.877±0.003
14	13.15±0.28	10.47±0.31	8.70±0.46	37.79±0.88	101.38± 4.79	1.28±0.03	0.871±0.003
15	11.93±0.48	10.59±0.40	8.83±0.59	36.02±1.37	96.24± 6.95	1.13±0.02	0.882±0.001
16	13.76±0.28	9.85±0.24	10.14±0.54	37.76±0.73	99.09± 3.80	1.42±0.03	0.859±0.003
最小值	11.93	9.44	6.95	36.02	95.52	1.13	0.859
最大值	16.63	14.08	13.24	49.12	178.15	1.47	0.882
平均值	14.31	11.27	9.83	40.92	120.83	1.29	0.870
标准差	2.85	2.53	3.44	8.17	48.99	0.19	0.016
变异系数%	19.92	22.45	34.99	19.97	40.54	14.73	1.84

变异来源	自由度	均方
变异来源	自由度	叶长	叶宽	叶柄长	叶周长	面积	长宽比	形态因子
分布区误差	15	59.07**	49.85**	103.87**	507.42**	18202.23**	9.62**	8.89**
分布区误差	469	45.61	48.37	12.58	437.14	15376.75	0.03	0.002
遗传力/%		89.08	90.08	91.53	89.73	89.68	9.60	88.76