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

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

Abstract

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

CLC Number:

S330.2+5

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.

Figures/Tables 7

References 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