杨为海 曾利珍 曾辉 万继锋 陈倪 邹明宏 陆超忠 张汉周 罗炼芳 朱文华
摘 要:为鉴别与利用澳洲坚果种质资源,以湛江地区栽培的25份澳洲坚果种质为试验材料,调查研究叶片的14个表型性状,并对部分性状进行遗传变异与相关性分析。结果表明:供试澳洲坚果资源的叶片表型性状(叶序、嫩叶颜色、叶片形状、叶尖形状、叶基形状、叶缘形状、叶缘刺多少、叶面状态、嫩叶黄化、叶面积、叶长、叶宽、叶形指数、叶柄长度)具有明显的变异性。其中,叶片5个数量性状的变异系数为13.47%~25.19%,变异幅度以叶面积最大、叶片长度最小;各数量性狀数据分布均为偏正态分布,偏度大小范围为-0.20~1.33。相关性分析结果表明,叶面积与叶形指数均与叶片长度及其宽度间存在极显著的相关性,而叶柄长度与叶面积、叶片长度、叶片宽度及叶形指数之间的相关性均不显著。因此,澳洲坚果种质资源的叶片表型性状显示出较为丰富的遗传多样性,部分数量性状之间存在较为密切的关系。并且,运用石蜡切片法,对澳洲坚果叶片的解剖结构特征进行了初步观测。
关键词:澳洲坚果;种质资源;叶片性状;变异;相关性;解剖结构中图分类号:S664.9 文献标识码:A
Investigation and Analysis on Leaf Morphological Characters of Macadamia Germplasm Resources
YANG Weihai1,2, ZENG Lizhen1,2, ZENG Hui1,2, WAN Jifeng1,2, CHEN Ni1,2, ZOU Minghong1,2,LU Chaozhong1,2, ZHANG Hanzhou1,2, LUO Lianfang1,2, ZHU Wenhua3*
1. South Subtropical Crops Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Zhanjiang, Guangdong 524091, China; 2. Key Laboratory of Tropical Fruit Biology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Zhanjiang, Guangdong 524091, China; 3. Guizhou Institute of Subtropics Crops, Xingyi, Guizhou 562400, China
Abstract: In order to identify and utilize the germplasm resources of macadamia, fourteen morphological characters of leaf were investigated from 25 germplasm resonrces of macadamia in Zhanjiang region, and the genetic variation and correlation of some traits was studied. The results showed that the tested germplasm resources of macadamia had rich variation in leaf morphological characters (phyllotaxis, young leaf colour, leaf shape, leaf tip shape, leaf base shape, leaf margin shape, quantitive of leaf margin sting, foliar state, leaflet etiolation, leaf area, leaf length, leaf width, leaf index and petiole length). The wide variation was among the five quantitative characters of leaf with variation coefficient of 13.47%-25.19%, and the variation range in leaf area was the widest, while that in leaf length was the narrowest. All the quantitative traits data were skewed normal distribution, the skewness ranged from -0.20 to 1.33. The correlation analysis showed that leaf area and leaf index were all extremely significantly correlated with leaf length and leaf width, but no significant correlation was occurred between petiole length and leaf area, leaf index, leaf length and leaf width. Therefore, the phenotypic genetic diversity of leaf was abundant in macadamia germplasm resources, and there were close relationships among some quantitative traits. Additionally, leaf anatomical characteristics of macadamia were preliminary observed using paraffin sectioned.
Keywords: macadamia (Macadamiaspp.); germplasm resource; leaf trait; variation; correlation; anatomical structure
DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.01.010
澳洲堅果(Macadamiaspp.)原产于澳大利亚,是一种新兴的亚热带常绿乔木果树,因果实营养丰富、经济价值高而被誉为“世界坚果之王”,正被越来越多的国家和地区所栽培。中国于20世纪70年代末才开始引种试种澳洲坚果,现已在云南、广西、广东等地种植澳洲坚果约200 000 hm2,占世界种植总面积的70%以上,成为了世界上澳洲坚果种植规模最大的国家。
种质鉴定评价是种质资源研究工作的中心环节,也是资源合理利用的前提。澳洲坚果是一个舶来物种,中国已收集和保存澳洲坚果种质资源140余份[1]。目前,国内对这些澳洲坚果种质的鉴定评价研究主要集中在果实形态特性[2-4]及其品质性状[5-8]的描述与分析方面。然而,叶片形态性状也是区分澳洲坚果种质资源的主要特征[9-11]。在国际植物新品种保护联盟(UPOV)制订的有关澳洲坚果品种测试指南中,就列举了10个叶片表型性状的描述规范[9]。参照该指南推荐的品种特征,岳海等[12]对云南省40个澳洲坚果品种的叶片形态特征性状进行了鉴别分类,万继锋等[13]与贺熙勇等[1]对澳洲坚果种质资源进行了叶片表型性状的遗传多样性分析。但是,目前仍尚未见到有关澳洲坚果种质资源叶片表型性状的全面描述及其相关性分析的报道。因此,本研究以湛江地区25份澳洲坚果种质资源为试验材料,对种质的叶片表型性状进行系统描述,并对有关数量性状进行多样性与相关性分析,以期建立基于叶片表型性状的澳洲坚果资源鉴定体系,明确部分数量性状之间的相关性,为澳洲坚果种质资源的鉴定评价与开发利用提供参考。
1.1材料
1.1.1 材料 供试材料选自澳洲坚果种质资源圃内的25份种质,包括‘A4、‘A16、‘A38、‘A203、‘H2、‘O.C、‘Own venture、‘NG18、‘Yonik、‘Winks、‘HAES333、‘HAES344、‘HAES695、‘HAES783、‘HAES788、‘HAES814共16份国外引进品种以及‘南亚1号、‘南亚2号、‘南亚3号、‘南亚116号、‘A、‘B、‘D、‘24、‘114共9份由我国自主选育的优良品种或单株。所有种质均为嫁接成年树,树龄为10~12 a,树体生长、开花与结果均正常。
1.1.2 试验地点概况 研究地点设在广东省湛江市中国热带农业科学院南亚热带作物研究所澳洲坚果种质资源圃(110°24?E,21°12?N)内,平均海拔约20 m;属热带和亚热带海洋性季风气候,年平均气温22.7~23.3 ℃,最冷月(1月)平均温度14.9~15.5 ℃,最热月(7月)平均气温28.4~ 28.9 ℃,年平均降水量1417~1802 mm,年平均日照时数1915~2106 h,年积温(≥10 ℃)8309~ 8519 ℃。土壤为赤红壤(pH 5.4~5.6),肥力中等;灌溉条件良好。
1.2方法
1.2.1 试验设计 每份种质随机选取6株树进行调查,每株树按东、南、西、北4个方位在树冠外围中上部随机标记10个枝条,再参照《澳洲坚果种质资源描述规范和数据标准》[10]和《澳洲坚果种质资源鉴定技术规范》(NY/T1687-2009)[11]的相关标准,分别采用目测观察法和精确测量法对描述性状与数量性状进行观测。在展叶期,观察嫩叶颜色;在末次梢成熟期,确定每轮叶片的数量,叶片其它性状则从枝条顶端往下选取发育正常的第二轮叶片进行观察与测量。在夏季,观察新梢嫩叶是否发生叶片黄化现象。
1.2.2 显微结构制片方法 采用常规石蜡切片法,以‘南亚2号澳洲坚果树体外围枝条上的成熟叶片为试材,取叶片近中部的部分叶片组织,切成小块状(5 mm×5 mm),用70% FAA固定液常温固定48 h,经脱水、透明与浸蜡包埋后,应用YD1508轮转切片机切片,切片厚度为8~ 10 μm,再经番红-固绿染色后,于Nikon 80i显微镜下进行观察和照像。用Motic Images Advanced 3.0软件采集图片与测量,所有测量数据均为10个视野的平均值。
1.3 数据处理
采用Excel 2007软件进行数据统计,运用SPSS 19.0软件进行相关性分析。
2.1描述性状统计
澳洲坚果25份种质叶片的描述性状见表1。
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