君迁子叶片形态多样性研究及聚类分析

周瑞金,张晓娜,张鹏,扈惠灵,杨雅婷,冯艳

（1.河南科技学院园艺园林学院,河南新乡453003；2.长垣市农业农村局,河南长垣453400）

君迁子（Diospyros Lotus Linn.）属柿树科,柿属,雌雄异株,在我国分布广泛,种质资源和遗传多样性丰富,根据种子的有无分为有核和无核两类；根据果实形状可分为球形、卵形和长圆形三类[1,2].君迁子果实含丰富的蛋白质、糖类、有机酸、膳食纤维、果胶、维生素和磷、钙、铁等营养成分,且性温味甘,具有补肾与养胃之功效,因此,近年来成为野生资源开发的热点之一.本研究对国家柿种质资源圃保存的12 份君迁子雌株无性系叶片形态多样性进行分析,旨在为君迁子育种和种质资源评价提供数据参考.

1 材料和方法

1.1 试验材料

材料采自陕西杨凌国家柿种质资源圃.树龄6 a 以上,生长健壮,常规管理.在树冠东、南、西、北四个方位,选新梢中上部生长健壮、无病虫害的40 片叶.为了防止叶片失水,叶片采集后立即装入塑料袋内,迅速带回实验室,经过清洗、晾干之后进行测定.

1.2 试验方法

用游标卡尺测量叶片的长度和宽度.长度是叶基到叶尖的距离,宽度是叶片最宽处的直径.用透明方格板统计每片叶的叶面积[3],精确到1 cm2.

1.3 数据处理

运用SPSS[4]软件进行叶长、叶宽、叶形指数和叶面积的统计比较,用DPS 软件进行聚类分析[5].

2 结果与分析

2.1 不同君迁子株系间叶片指标的比较

不同君迁子株系间叶片指标比较结果见表1.

表1 君迁子株系间叶长和叶宽的比较Tab.1 Comparison of leaf length and width of different Diospyros Lotus Linn.

由表1 可知,12 份君迁子材料的4 个叶片指标均发生了较大变异.叶片长度变异系数为8.23%～21.84%,其中君迁子T 变异系数最大,君迁子854 变异系数最小.叶片宽度变异系数为8.76%～34.17%,其中君迁子857 变异系数最大,君迁子L3 变异系数最小.叶面积为44.68～100.14cm2,变异系数为15.27～48.03,其中以君迁子857 变异系数最大,君迁子854 变异系数最小.叶形指数为1.88～2.53cm,变异系数为7.15～25.43,其中变异系数最大的是君迁子T,变异系数最小的是君迁子859.

2.2 不同君迁子株系叶片指标的方差分析

对12 份君迁子材料的叶片指标的平均值进行方差分析,结果见表2.

表2 不同君迁子株系叶形指标的方差分析Tab.2 Variance analysis of leaf shape indexes of different Diospyros Lotus Linn.

结果表明,不同君迁子材料间4 个叶片指标差异均达到了极显著水平,叶长、叶宽、叶面积和叶形指数的F 值分别为23.252、31.422、31.486 和12.800.这说明不同君迁子材料间的叶片存在着广泛的差异,具有丰富的遗传多样性.

2.3 聚类分析

利用DPS6.0 统计软件对君迁子12 份材料进行聚类分析,结果见图1.

图1 君迁子株系叶片聚类分析结果Fig.1 Cluster analysis results of leaf of different Diospyros Lotus Linn.

由图1 可知,在欧氏距离为1.00 时,可将12 份君迁子资源分为四大类,即第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类.其中君迁子L1、君迁子L4、君迁子848、君迁子857 为第Ⅰ类,叶片形状可归为纺锤形；君迁子855、君迁子859为第Ⅱ类,叶片形状归为阔椭圆形；君迁子L2、君迁子860、君迁子L3、君迁子852、君迁子854 为第Ⅲ类,叶片形状归为阔卵形；君迁子T 为第Ⅳ类,叶片形状为心形.

3 结论与讨论

形态学标记鉴别简单、方便、肉眼易于观察,长期以来为广大分类学、育种学和栽培学工作者所采用,至今仍是鉴别种类和品种的最基本依据[6-13].

本研究所选12 份君迁子材料,虽采自陕西杨凌国家柿种质资源圃,但来源地广且类型丰富,试验结果表明其叶片性状具有多样性.所选12 份君迁子材料在4 个叶片指标上均发生了较大变异.其中叶片长度的变异系数为8.23%～21.84%,叶片宽度的变异系数为8.76%～34.17%,叶面积的变异系数为15.27～48.03,叶形指数的变异系数为7.15～25.43.对各叶片指标的平均值进行了方差分析,结果表明,5 个叶片形态指标间差异均达到极显著水平.聚类分析结果表明,可将此12 份君迁子材料分为四大类,第Ⅰ类包括君迁子L1、君迁子L4、君迁子848、君迁子857,叶片形状为纺锤形；第Ⅱ类包括君迁子855、君迁子859,叶片形状为阔椭圆形；第Ⅲ类包括君迁子L2、君迁子860、君迁子L3、君迁子852、君迁子854,叶片形状为阔卵形；第Ⅳ类包括君迁子T,叶片形状为心形.这些形态指标的差异为君迁子种质资源的分类提供了简单、捷的途径.