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林业资源管理杂志投稿格式参考范文:贵州不同地区盐麸木表型性状遗传多样性分析

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  盐麸木(Rhus chinensis)属漆树科落叶灌木或小乔木,又称五倍子树、土椿树等。其具有多方面价值:经济价值:作为五倍子蚜虫的第一寄主植物,形成的五倍子含丰富单宁酸,可提炼倍酸、焦倍酸等原料,用于医药、饲料、食品等领域;果实含油量高,富含亚油酸,属新资源食品。药用价值:叶、根、花、果实提取物具有抗疱疹病毒、抑制 HIV-1 活性、降血糖、抗胆固醇等作用。生态价值:根系发达,耐贫瘠、耐寒抗旱、耐盐碱,对铅、镉等重金属富集能力强,是喀斯特地貌区水土保持、矿山修复等的先锋植物。观赏与蜜源价值:入秋后叶色变红,可作绿化观赏树种;花期 8—10 月,花序密集,蜜粉丰富且泌蜜稳定,是秋季蜜蜂的优质蜜粉源,所酿蜂蜜品质达行业一级标准,氨基酸含量是百花蜜的 10 倍以上,市场价值高。

  目前对盐麸木的研究主要集中在生物活性物质、抗逆性等方面,种质遗传多样性研究较少。虽有学者利用分子标记方法(AFLP、ISSR)发现不同种源存在较高遗传变异,但基于表型性状的多样性研究是最基础的评价手段,已在簕杜鹃、软枣猕猴桃等植物中广泛应用,而盐麸木植株表型性状多样性研究鲜见报道,不利于全面了解资源基础信息,影响种质收集保护与开发利用。

  贵州省以喀斯特地貌为主,地理环境复杂多样,盐麸木是重要乡土树种,在全省 80% 区县均有自然分布,遗传资源丰富,但省内不同区域的种质资源表型多样性等研究尚未见报道。因此,系统调查各地区盐麸木资源,对其种质资源的有效保护和挖掘利用具有重要意义。通过对贵州省 13 个地区盐麸木种质资源的表型性状调查及综合分析,评价省内盐麸木种质资源的多样性,为深入开展盐麸木植物资源收集、评价及优异品系选育等提供基础数据。

  1 材料与方法

  1.1 研究区域概况

  贵州省地处我国西南腹地,地理坐标为 24°37′—29°13′N,103°36′—109°35′E。全省地势西高东低,海拔 137~2900m,平均海拔 1100m,垂直落差大。西部为云贵高原,东部以低山丘陵为主,喀斯特地貌类型齐全。土壤类型多样,以红壤、黄壤、黄棕壤为主。气候属北亚热带高原季风湿润气候,冬暖夏凉、四季分明、雨热同期,年平均日照时数 1200~1600h,降水量 800~1600mm,气温 14~17℃,相对湿度 70% 以上。受地形和大气环流影响,区域小气候多样,野生植物资源丰富。

  1.2 试验材料

  选取贵州省凯里、石阡、施秉、湄潭、凤冈、开阳、贵定、桐梓、息烽、毕节、修文、黔西、贵阳 13 个地区的盐麸木种群作为测定对象。

  1.3 试验方法

  样本选取:在各自然分布区域随机选取 10~20 株生长正常、健康无病虫害的植株,单株间距 50m 以上。

  指标测定:使用测高仪测定株高、冠幅(南北方向),用卡尺测定地径,统计分枝数;采集植株上、中、下部复叶,统计小叶数、叶缘锯齿数;记录花序数,用游标卡尺测定小叶长和叶宽,计算叶形指数(小叶长 / 小叶宽)。

  1.4 数据处理

  利用 Excel 2016 整理数据,采用 Shannon-Weaver 指数进行多样性分析,运用 SPSS 22 软件进行相关性分析、主成分分析和聚类分析。

  2 结果与分析

  2.1 盐麸木种质表型性状变异分析

  变异系数:10 个表型性状变异系数范围为 10.72%~39.44%,平均值 25.80%。其中地径(39.44%)、冠幅(37.48%)、株高(37.29%)变异较大;叶片性状中,小叶宽(26.31%)、叶缘锯齿数(18.10%)、小叶长(17.26%)变异较大;花序数变异系数为 24.03%。

  多样性指数:多样性指数范围 1.16~2.02,平均值 1.88。叶缘锯齿数(2.02)、地径(2.01)、花序数(2.01)多样性指数较高,小叶数(1.16)最低。

  2.2 盐麸木种质表型性状相关性分析

  显著正相关:株高与冠幅、地径、分枝数极显著正相关(P<0.01);冠幅与地径、分枝数极显著正相关(P<0.01);地径与分枝数极显著正相关(P<0.01);小叶长与小叶宽极显著正相关(P<0.01);叶缘锯齿数与花序数显著正相关(P<0.05)。

  显著负相关:小叶宽与叶形指数极显著负相关(P<0.01)。

  2.3 盐麸木种质表型性状主成分分析

  主成分提取:前 4 个主成分累计贡献率 84.37%。第 1 主成分贡献率 35.125%,载荷较高的有地径、株高、冠幅、分枝数,反映植株形态;第 2 主成分贡献率 23.765%,载荷较高的有小叶长、小叶宽、叶形指数、花序数,反映叶片及花序性状;第 3 主成分贡献率 13.753%,载荷较高的为小叶数;第 4 主成分贡献率 11.729%,载荷较高的为叶缘锯齿数。

  核心指标:地径、叶形指数、小叶数、叶缘锯齿数可作为盐麸木种质评价的重要参考指标。

  2.4 不同地区盐麸木植株形态及花序特征比较分析

  植株形态:湄潭地区株高(10.87m)、冠幅(6.23m)、地径(42.33cm)均显著高于其他区域;毕节地区株高变异系数最大(47.55%),湄潭地区最小(13.16%)。

  花序数:凯里地区花序数最多(62.22 个),毕节地区最少(34.67 个)。

  2.5 不同地区盐麸木植株叶片特征比较分析

  小叶长:毕节地区小叶长最长(150.76mm),息烽地区最短(103.21mm)。

  小叶宽:施秉地区小叶宽最宽(88mm),凯里地区最窄(47.93mm)。

  叶缘锯齿数:凯里地区最多(41.40 个),桐梓地区最少(28.25 个)。

  叶形指数:贵阳和毕节地区叶形指数较小(接近卵圆形),凯里和湄潭地区较大(接近柳叶形)。

  2.6 不同地区盐麸木种质表型聚类分析

  聚类结果:在欧式距离 10 处,13 个地区盐麸木分为 4 类。第 1 类包括石阡、凤冈、开阳、修文、桐梓、黔西、湄潭、贵阳,特点为植株高大、花序数多;第 2 类为凯里和贵定,特点为小叶数多、叶长较长、叶宽较窄、植株矮小;第 3 类为息烽,特点为叶片偏小、分枝数较多;第 4 类为施秉和毕节,特点为叶形指数小(叶片近卵圆形)、地径小、花序数少。

  3 讨论

  遗传多样性成因:贵州省复杂的地理气候条件(喀斯特地貌、海拔落差、多样气候)及盐麸木的繁殖特性(雌雄异株 / 杂性、风媒 / 虫媒传粉),导致不同居群间基因交流频繁,形成丰富的表型遗传多样性。

  主成分与聚类分析意义:主成分分析筛选出的核心指标(地径、叶形指数等)可简化种质筛选工作;聚类结果与实际调查相符,为不同利用方向的种质资源选育提供了依据。

  研究局限性:单纯基于表型性状的分析存在局限性,后续需结合细胞学、分子生物学等方法,更全面揭示盐麸木种质的遗传信息。

  4 结论

  多样性水平:13 个地区盐麸木 10 个表型性状的多样性指数范围 1.16~2.02,平均 1.88;遗传变异系数范围 10.72%~39.44%,平均 25.80%,种质间差异大,遗传基础广。

  核心指标:主成分分析确定地径、株高、叶宽、叶形指数、小叶数、花序数为贡献率较大的性状,可作为种质筛选的重要参考。

  聚类分组:13 个地区盐麸木种质资源聚类为 4 类,分别为毕节和施秉类、息烽类、凯里和贵定类、其余 8 地区类。

袁 扬;曾 兵;王胤晨;赵 恬;邓梦青;杨 玲;廖 艳,贵州省畜牧兽医研究所;西南大学动物科学技术学院,202304