多花黄精不同种源种实形态性状遗传变异研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190900679

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (12): 39-45.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190900679

多花黄精不同种源种实形态性状遗传变异研究

王旭军¹^,², 彭翠英¹^,², 张玉荣¹^,², 梁军生¹^,²(), 周易籼森³

¹湖南省林业科学院,长沙 410004
²湖南省林下特色生物资源培育与利用工程技术研究中心,长沙410004
³湖南农业大学,长沙 410128

收稿日期:2019-09-23 修回日期:2019-10-15 出版日期:2020-04-25 发布日期:2020-04-21
通讯作者: 梁军生
作者简介:王旭军,男,1971年出生,湖南双峰人,副研究员,研究生,博士,研究方向：林下中药材良种选育与规范化栽培。通信地址：410004 长沙市天心区韶山南路658号湖南省林业科学院,Tel：0731-85578726,E-mail： xjwang0514@163.com
基金资助:
湖南省科技创新平台与人才计划“湖南省林下特色生物资源培育与利用工程技术中心”(2016TP2009)

Seed and Fruit of Polygonatum Cyrtonema Hua. With Different Provenances: Genetic Variation of Morphological Traits

Wang Xujun¹^,², Peng Cuiying¹^,², Zhang Yurong¹^,², Liang Junsheng¹^,²(), Zhou Yixiansen³

¹Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004
²Hunan Engineering Research Center for Cultivation and Utilization of Distinctive Bio-resources Under Forest, Changsha 410004
³Hunan Agricultural University, Changsha 410128

Received:2019-09-23 Revised:2019-10-15 Online:2020-04-25 Published:2020-04-21
Contact: Junsheng Liang

摘要/Abstract

摘要：

旨在阐明多花黄精种实形态性状在种源水平上的遗传变异规律,为多花黄精优良种源选择提供理论依据。以栽植在同质栽培园的18个多花黄精种源为材料,比较了不同种源多花黄精浆果、种子的纵径、横径、侧径等形态性状,以及单果重和种子千粒重等性状的差异。多花黄精种实形态性状及其单果鲜重和种子千粒重在不同种源间均存在着极显著差异;多花黄精浆果形态性状两两之间存在极显著正相关关系,种子形态性状两两之间也存在显著或极显著正相关关系,但绝大多数浆果形态性状与种子形态性状之间的相关性不显著;多花黄精种实形态性状在种源水平上不存在明显的地理变异模式;多花黄精种子形态性状在种源水平上的广义遗传力达到强度遗传范围,能比较稳定地遗传。可以考虑利用种子千粒重这一指标作为多花黄精优良种源选择的间接指标。

关键词: 多花黄精, 种源, 种实, 形态性状, 遗传变异

Abstract:

To elucidate the genetic variation rule of seed and fruit morphological traits of Polygonatum Cyrtonema Hua. at the provenance level, and provide a theory foundation for superior provenance selection of Polygonatum Cyrtonema Hua., the difference of the longitudinal, transverse and lateral diameter of fruit, the longitudinal, transverse and lateral diameter of seed, single fruit weight and 1000-grain weight of seed among different provenances of Polygonatum Cyrtonema Hua. was compared by using 18 provenances as materials which were cultivated in the common garden experiment in Changsha. The results showed that: all the morphological traits of seed and fruit of Polygonatum Cyrtonema Hua. with different provenances reached highly significant difference. There was a highly significant positive correlation of fruit traits, and so was that of seed traits. However, fruit traits and seed traits only had weak correlation. The different provenances of Polygonatum Cyrtonema Hua. showed no obvious geographical variation. The broad sense heritability of seed morphological-traits of Polygonatum Cyrtonema Hua. was in strong genetic range at the provenance level, and they could be inherited stably. It is suggested that the 1000-grain weight can be used as the indirect index to select the superior provenance of Polygonatum Cyrtonema Hua..

Key words: Polygonatum Cyrtonema Hua., provenance, seed and fruit, morphological trait, genetic variation

中图分类号:

S330.2+5

王旭军, 彭翠英, 张玉荣, 梁军生, 周易籼森. 多花黄精不同种源种实形态性状遗传变异研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(12): 39-45.

Wang Xujun, Peng Cuiying, Zhang Yurong, Liang Junsheng, Zhou Yixiansen. Seed and Fruit of Polygonatum Cyrtonema Hua. With Different Provenances: Genetic Variation of Morphological Traits[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(12): 39-45.

图/表 7

参考文献 15

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种源	经度/°	纬度/°	海拔/m	年均温/℃	年降水量/mm	无霜期/d	1月均温/℃	7月均温/℃	≥10℃积温/℃
保靖	109.3026	28.6687	678	16.1	1460	288	4.7	27.0	5100
松桃	109.3008	28.2195	819	16.5	1378	293	4.3	27.3	5139
桃源	111.4833	28.9167	200	16.5	1448	284	4.15	28.5	5172
泸溪	110.0566	28.2344	131	16.9	1326	285	5.2	28.3	5354
永顺	110.1135	29.0352	486	16.4	1357	286	4.5	29.2	5196
永定	111.3333	28.8667	486	16.7	1400	269	5.1	28.3	5273
古丈	110.4683	28.5468	247	16.0	1476	276	4.6	27.0	4997
中方	109.946	27.4405	229	16.9	1378	297	5.3	27.9	5470
恩施	109.4882	30.2722	490	15.7	1455	282	3.0	29.3	5091
秀山	108.7167	28.4333	247	16.0	1340	310	5.0	27.5	5500
麻阳	109.615	27.7097	212	17.2	1255	284	5.3	23.6	5375
桑植	110.5937	29.6964	959	15.7	1915	280	5.0	27.2	4250
龙山	109.292	28.7803	252	15.8	1308	285	4.7	26.4	5023
溆浦	110.7394	28.0699	268	16.9	1539	286	4.4	28.3	5277
火场	110.551	28.9251	451	16.6	1441	272	4.7	27.8	5231
安化	111.7201	28.2368	403	16.2	1706	247	4.3	28.0	5263
吉首	109.6962	28.2534	201	16.7	1400	285	5.4	26.5	5177
石门	110.7838	29.9351	1034	9.2	1899	282	5.0	28.6	5100

种源	经度/°	纬度/°	海拔/m	年均温/℃	年降水量/mm	无霜期/d	1月均温/℃	7月均温/℃	≥10℃积温/℃
保靖	109.3026	28.6687	678	16.1	1460	288	4.7	27.0	5100
松桃	109.3008	28.2195	819	16.5	1378	293	4.3	27.3	5139
桃源	111.4833	28.9167	200	16.5	1448	284	4.15	28.5	5172
泸溪	110.0566	28.2344	131	16.9	1326	285	5.2	28.3	5354
永顺	110.1135	29.0352	486	16.4	1357	286	4.5	29.2	5196
永定	111.3333	28.8667	486	16.7	1400	269	5.1	28.3	5273
古丈	110.4683	28.5468	247	16.0	1476	276	4.6	27.0	4997
中方	109.946	27.4405	229	16.9	1378	297	5.3	27.9	5470
恩施	109.4882	30.2722	490	15.7	1455	282	3.0	29.3	5091
秀山	108.7167	28.4333	247	16.0	1340	310	5.0	27.5	5500
麻阳	109.615	27.7097	212	17.2	1255	284	5.3	23.6	5375
桑植	110.5937	29.6964	959	15.7	1915	280	5.0	27.2	4250
龙山	109.292	28.7803	252	15.8	1308	285	4.7	26.4	5023
溆浦	110.7394	28.0699	268	16.9	1539	286	4.4	28.3	5277
火场	110.551	28.9251	451	16.6	1441	272	4.7	27.8	5231
安化	111.7201	28.2368	403	16.2	1706	247	4.3	28.0	5263
吉首	109.6962	28.2534	201	16.7	1400	285	5.4	26.5	5177
石门	110.7838	29.9351	1034	9.2	1899	282	5.0	28.6	5100

性状	方差来源	平方和	df	均方	F	显著性
浆果纵径	组间	15.344	17	0.903	32.974	0.000
	组内	0.985	36	0.027
	总数	16.329	53
浆果横径	组间	9.121	17	0.537	14.491	0.000
	组内	1.333	36	0.037
	总数	10.454	53
浆果侧径	组间	9.094	17	0.535	10.340	0.000
	组内	1.862	36	0.052
	总数	10.956	53
单果鲜重	组间	0.110	17	0.006	10.570	0.000
	组内	0.022	36	0.001
	总数	0.133	53
种子纵径	组间	5.953	17	0.350	94.689	0.000
	组内	0.133	36	0.004
	总数	6.086	53
种子横径	组间	6.263	17	0.368	53.381	0.000
	组内	0.248	36	0.007
	总数	6.512	53
种子侧径	组间	3.850	17	0.226	50.933	0.000
	组内	0.160	36	0.004
	总数	4.010	53
千粒重	组间	599.771	17	35.281	21.901	0.000
	组内	57.994	36	1.611
	总数	657.765	53

性状	方差来源	平方和	df	均方	F	显著性
浆果纵径	组间	15.344	17	0.903	32.974	0.000
	组内	0.985	36	0.027
	总数	16.329	53
浆果横径	组间	9.121	17	0.537	14.491	0.000
	组内	1.333	36	0.037
	总数	10.454	53
浆果侧径	组间	9.094	17	0.535	10.340	0.000
	组内	1.862	36	0.052
	总数	10.956	53
单果鲜重	组间	0.110	17	0.006	10.570	0.000
	组内	0.022	36	0.001
	总数	0.133	53
种子纵径	组间	5.953	17	0.350	94.689	0.000
	组内	0.133	36	0.004
	总数	6.086	53
种子横径	组间	6.263	17	0.368	53.381	0.000
	组内	0.248	36	0.007
	总数	6.512	53
种子侧径	组间	3.850	17	0.226	50.933	0.000
	组内	0.160	36	0.004
	总数	4.010	53
千粒重	组间	599.771	17	35.281	21.901	0.000
	组内	57.994	36	1.611
	总数	657.765	53

种源	浆果纵径		浆果横径		浆果侧径		单果鲜重
种源	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%
保靖	10.87CDcd	2.55	10.73ABa	1.50	10.48Aabc	3.14	0.6496BCDbc	5.38
松桃	10.77CDcde	0.98	10.37ABCDbc	0.79	10.39ABabc	2.22	0.6405BCDEbc	2.08
桃源	10.54DEFef	0.72	10.32ABCDbcd	0.73	10.31ABabc	0.87	0.6218BCDEcd	3.58
泸溪	11.06BCbc	0.65	10.66ABab	1.44	10.43Aabc	1.69	0.6793ABab	1.77
永顺	11.27Bb	0.58	10.80Aa	2.45	10.62Aa	2.02	0.6816ABab	3.44
永定	9.77Gh	3.09	9.43Ef	2.43	9.34Df	2.94	0.5418Gf	2.37
古丈	10.57DEFdef	1.14	10.30BCDbcde	0.97	10.34ABabc	0.58	0.6081CDEFcd	4.44
中方	10.73CDEde	1.77	10.45ABCab	1.83	10.26ABabc	0.65	0.6701ABCb	0.97
恩施	10.29Ffg	1.07	9.97CDde	0.15	10.17ABCbcd	1.17	0.5892DEFGde	3.61
秀山	9.67Gh	1.45	9.35Ef	1.95	9.39Df	0.91	0.5487FGef	6.48
麻阳	9.70Gh	0.33	10.30BCDbcde	0.97	9.65CDef	0.73	0.5795EFGdef	2.59
桑植	10.81CDcde	0.93	10.51ABab	1.91	10.49Aabc	2.83	0.6456BCDbc	0.60
龙山	10.19Fg	1.59	9.97CDde	1.60	9.83BCDde	1.90	0.6109CDEcd	2.52
溆浦	10.16Fg	2.42	9.95De	1.50	9.42Df	1.96	0.5870DEFGde	4.89
火场	11.74Aa	1.52	10.62ABab	4.40	10.55Aab	3.61	0.7176Aa	3.75
安化	10.2F8fg	0.95	10.01CDcde	1.85	10.18ABCbcd	3.81	0.6207BCDEcd	6.40
吉首	10.36EFfg	0.19	10.03CDcde	1.60	10.10ABCcd	1.19	0.6383BCDEbc	4.97
石门	10.87CDcd	2.55	10.73ABa	1.50	10.48Aabc	3.14	0.6496BCDbc	5.38
总均值	10.54	5.27	10.25	4.33	10.13	4.49	0.6267	7.98

多花黄精不同种源种实形态性状遗传变异研究

Seed and Fruit of Polygonatum Cyrtonema Hua. With Different Provenances: Genetic Variation of Morphological Traits

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性状	浆果横径	浆果侧径	单果鲜重	种子纵径	种子横径	种子侧径	千粒重
浆果纵径	0.796^**	0.826^**	0.892^**	0.091	-0.164	-0.321^*	-0.120
浆果横径	1	0.804^**	0.794^**	0.350^**	-0.042	-0.286^*	0.096
浆果侧径		1	0.796^**	0.277^*	-0.048	-0.190	0.120
单果鲜重			1	0.163	-0.079	-0.264	0.016
种子纵径				1	0.606^**	0.276^*	0.799^**
种子横径					1	0.743^**	0.849^**
种子侧径						1	0.588^**

性状	经度	纬度	海拔	年均温	年降水量	无霜期	一月均温	七月均温	积温
浆果纵径	0.120	0.224	0.327	-0.149	0.208	-0.091	-0.044	0.370	-0.239
浆果横径	0.057	0.116	0.351	-0.243	0.228	-0.030	0.068	0.054	-0.264
浆果侧径	0.092	0.311	0.406	-0.247	0.316	-0.142	-0.149	0.270	-0.387
单果鲜重	0.055	0.029	0.204	-0.088	0.140	-0.066	0.118	0.204	-0.149
种子纵径	0.220	-0.012	0.277	-0.390	0.568^*	-0.272	0.176	-0.228	-0.327
种子横径	-0.141	-0.098	-0.012	-0.344	0.209	0.216	0.310	-0.092	-0.004
种子侧径	-0.165	0.070	-0.115	-0.312	0.198	0.289	0.026	-0.015	0.061
千粒重	-0.075	-0.070	0.094	-0.335	0.357	0.037	0.284	-0.248	-0.177

遗传参数	浆果纵径	浆果横径	浆果侧径	单果鲜重	种子纵径	种子横径	种子侧径	千粒重
遗传方差	0.0486	0.0278	0.0268	0.0003	0.0192	0.0201	0.0123	1.8705
环境方差	0.0274	0.0370	0.0517	0.0006	0.0037	0.0069	0.0044	1.6109
表型方差	0.0760	0.0648	0.0786	0.0009	0.0229	0.0270	0.0168	3.4815
广义遗传力	0.6398	0.4284	0.3416	0.3471	0.8388	0.7443	0.7350	0.5373
遗传变异系数/%	0.4615	0.2707	0.2649	0.0522	0.4389	0.4535	0.3541	5.9340
环境变异系数/%	0.2598	0.3612	0.5105	0.0981	0.0843	0.1558	0.1277	5.1104

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[4]	崔阔澍, Aftab Ahmed, Aaqil Khan, George Bawa, 方清茂, 李军, 朱文涛, 金福, 时健祎, 彭腾, 吴茂力, 肖特, 杨文钰. 种茎对多花黄精产量和药用品质的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(19): 95-99.
[5]	姜武, 翁国杭, 陈家栋, 叶传盛, 姜鑫凯, 陶正明. 基于LC-MS代谢组学的红杆与绿杆型多花黄精化学成分比较研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(17): 32-38.
[6]	王翊豪, 李世昌, 刘春路, 赵艳丽, 郑国伟, 徐福荣. 不同产地滇重楼光合作用能力探究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(16): 59-64.
[7]	宋丽丽, 丛林, 张燕如, 赵婷婷, 金树磊, 王雁群, 韩杰, 李资聪. 豆科种实害虫生物防治研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(10): 113-120.
[8]	杨潇湘, 伍文宪, 黄小琴, 张蕾, 杜磊, 刘勇. 四川省丁香假单胞猕猴桃致病变种的遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(9): 132-137.
[9]	吴洁芳, 欧良喜, 陈洁珍, 蔡长河, 严倩, 姜永华, 李华. 野生荔枝半同胞家系果实性状遗传变异分析及遗传参数估算[J]. 中国农学通报, 2020, 36(5): 46-52.
[10]	童龙, 张磊, 陈丽洁, 高勇军, 耿养会, 李彬. 遮阴处理对多花黄精光合蒸腾特性的影响[J]. 中国农学通报, 2020, 36(28): 84-91.
[11]	杨阳,张斌武,蓝登明,司建华,谢菲,桂翔. 黑果枸杞果实原花青素含量研究分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(22): 142-146.
[12]	王财金,马淑梅,王洋. 大豆种质资源对灰斑病抗性遗传变异研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(19): 28-33.
[13]	李承科,张春燕,燕丽萍,王因花,翟红莲,王开芳,刘翠兰. 不同种源红榉嫁接繁育综合评价研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(32): 57-60.
[14]	许秀环,彭婵,张亚东,王瑞文,陈慧玲. 不同红椿种源在武汉地区的苗期生长性状比较[J]. 中国农学通报, 2017, 33(4): 54-58.
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种源	种子纵径		种子横径		种子侧径		千粒重
种源	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%
保靖	4.41Cd	1.80	4.18Ee	2.99	3.31FGgh	4.41	31.56CDEc	5.54
松桃	4.09EFf	0.98	4.04EFefg	1.87	3.12Hi	0.37	27.18Fde	3.77
桃源	4.07EFf	1.02	4.07EFef	2.74	3.52CDEcdef	2.71	27.80Fde	2.09
泸溪	3.95FGg	1.05	4.01EFfg	0.80	3.09Hi	0.49	26.46Fe	9.02
永顺	4.45Cd	1.28	4.90Aa	0.42	3.55CDEcde	0.56	34.56ABCab	0.67
永定	3.90Gg	2.09	4.01EFfg	1.01	3.09Hi	0.56	26.47Fe	9.48
古丈	4.77Bbc	0.36	4.77ABa	0.36	3.73Bb	2.38	34.08ABCDab	2.72
中方	4.77Bbc	0.36	4.82Aa	1.38	3.47CDEdef	1.20	34.88ABa	1.13
恩施	4.21DEe	1.20	4.08EFef	1.23	3.45DEFef	0.17	29.11EFd	3.70
秀山	3.91Gg	1.41	4.90Aa	0.31	4.25Aa	0.47	32.47ABCDbc	2.02
麻阳	4.67Bc	1.18	4.43CDcd	1.19	3.42EFfg	1.69	33.43ABCDabc	2.99
桑植	4.77Bbc	0.32	4.53CDbc	1.34	3.50CDEcdef	1.43	34.26ABCDab	0.73
龙山	4.25De	0.41	4.61BCb	3.06	3.50CDEcdef	1.29	32.35BCDbc	2.62
溆浦	4.41Cd	0.94	4.38Dd	2.67	3.52CDEcdef	1.58	31.24DEc	0.70
火场	4.09EFf	0.99	3.92Fg	1.50	3.24GHh	1.25	26.06Fe	4.97
安化	4.80ABb	2.72	4.60BCb	2.75	3.62BCbc	0.89	34.60ABCab	6.60
吉首	4.51Cd	2.37	4.61BCb	3.06	3.59BCDcd	3.63	35.25ABa	1.84
石门	4.92Aa	1.24	4.86Aa	0.41	3.73Bb	2.38	35.66Aa	2.45
总均值	4.39	7.73	4.43	7.91	3.48	7.90	31.52	11.18

种源	种子纵径		种子横径		种子侧径		千粒重
种源	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%	均值/mm	CV/%
保靖	4.41Cd	1.80	4.18Ee	2.99	3.31FGgh	4.41	31.56CDEc	5.54
松桃	4.09EFf	0.98	4.04EFefg	1.87	3.12Hi	0.37	27.18Fde	3.77
桃源	4.07EFf	1.02	4.07EFef	2.74	3.52CDEcdef	2.71	27.80Fde	2.09
泸溪	3.95FGg	1.05	4.01EFfg	0.80	3.09Hi	0.49	26.46Fe	9.02
永顺	4.45Cd	1.28	4.90Aa	0.42	3.55CDEcde	0.56	34.56ABCab	0.67
永定	3.90Gg	2.09	4.01EFfg	1.01	3.09Hi	0.56	26.47Fe	9.48
古丈	4.77Bbc	0.36	4.77ABa	0.36	3.73Bb	2.38	34.08ABCDab	2.72
中方	4.77Bbc	0.36	4.82Aa	1.38	3.47CDEdef	1.20	34.88ABa	1.13
恩施	4.21DEe	1.20	4.08EFef	1.23	3.45DEFef	0.17	29.11EFd	3.70
秀山	3.91Gg	1.41	4.90Aa	0.31	4.25Aa	0.47	32.47ABCDbc	2.02
麻阳	4.67Bc	1.18	4.43CDcd	1.19	3.42EFfg	1.69	33.43ABCDabc	2.99
桑植	4.77Bbc	0.32	4.53CDbc	1.34	3.50CDEcdef	1.43	34.26ABCDab	0.73
龙山	4.25De	0.41	4.61BCb	3.06	3.50CDEcdef	1.29	32.35BCDbc	2.62
溆浦	4.41Cd	0.94	4.38Dd	2.67	3.52CDEcdef	1.58	31.24DEc	0.70
火场	4.09EFf	0.99	3.92Fg	1.50	3.24GHh	1.25	26.06Fe	4.97
安化	4.80ABb	2.72	4.60BCb	2.75	3.62BCbc	0.89	34.60ABCab	6.60
吉首	4.51Cd	2.37	4.61BCb	3.06	3.59BCDcd	3.63	35.25ABa	1.84
石门	4.92Aa	1.24	4.86Aa	0.41	3.73Bb	2.38	35.66Aa	2.45
总均值	4.39	7.73	4.43	7.91	3.48	7.90	31.52	11.18