同一区域不同高度葛萝槭表型性状变异分析

王东洪 马晶 王振龙 高志文 樊明瑞 裴国芳 王鑫 王东红

摘 要 为了解同一区域不同分布高度葛萝槭种群表型变异程度及变异规律，对来自河北省灵寿县五岳寨地区3个分布高度葛萝槭种群进行单果质量、单果皮质量、果长、果宽、果厚、果实长宽比、单种质量、种长、种宽、种厚、种子长宽比及种子千粒质量等12个表型性状进行观测，采用平均值、变异系数、方差分析及相关性分析等方法进行分析。结果表明：同一区域葛萝槭果实和种子的12个表型性状在不同分布高度和相同分布高度间都存在显著性差异;葛萝槭果实和种子12个表型性状遗传变异系数为2.033 9%～35.253 4%，变异系数最大的是种子千粒质量，最小的是果宽; 12个表型性状平均变异系数最大的为高度1 197.3 m，最小的为高度1 486 m，变异系数在一定分布高度范围内随高度而变化，海拔越高变异系数越小，葛萝槭果实、种子表型性状和分布高度密切相关，各表型性状间相关性不显著，一定高度范围内果实和种子质量随高度升高而增大;种子含水率平均为11.184 1%;变异系数为6.578 1%。

关键词 葛萝槭;分布高度;表型性状;变异

中图分类号：S792.35 文献标识码：A

文章编号：1005-5215（2022）01-0026-04

doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.01.009

Abstract Using mean value，coefficient of variation，variance analysis and correlation analysis and other methods to analyse the single seed weight，single peel weight，fruit length，fruit width，fruit thickness，fruit length/fruit width，single seed weight，seed length，seed width，seed thickness，seed length/seed width and thousand kernel weight of Acer grosseri fruits and seeds from three populations Wuyue Village of Lingshou County，Hebei Province. In order to understand the phenotypic variation degree and variation rules of Acer grosseri populations.Result indicates that the 12 phenotypic traits of with different distibution heights have significant differences between different distribution heights and the same distribution height; the genetic variation coefficients of 12 phenotypic traits is 2.033 9%-35.253 4%，the largest is thousand kernel weight，fruit width is smallest，the phenotypic traits are rich in variation.The highest average coefficient of variation of the 12 phenotypic traits is at 1 197.3 m，and the lowest is at 1 486 m. The coefficient of variation increases with height within a certain distribution height range. The higher of altitude，the smaller coefficient of variation. The phenotypic characters and distribution of the fruit and seed of Acer grosseri are closely related，and the correlation between the phenotypic characters is not significant. Within a certain height range，the fruit and seed quality increases with the height.The moisture content is 11.184 1% of seed，the coefficient of variation is 6.781%.

Key words Acer grosseri;distribution height;phenotypic traits;variation

葛蘿槭（Acer grosseri），落叶乔木，分布于海拔800～1 800 m疏林中[1]，喜阴潮湿环境，多生长在阴坡，在河南、河北、山西、陕西和甘肃等地均有分布，树形高大，叶在秋季为黄色或红色，在园林应用方面具有广阔的前景。

表型性状变异由遗传信息在内外因素的共同作用下产生的，是生物遗传信息的重要表征，是长期适应与进化的产物[2]。果实及种子表型性状是植物遗传学研究的重要部分，不同地点果实及种子的长、宽、厚等性状之间也都存在一定程度的变异[3]。目前，国内对葛萝槭的研究多集中在生物学特性及园林应用方面[4]，葛萝槭表型性状的变异规律及变异程度鲜有报道，通过分析同一区域不同分布高度葛萝槭种群的果实和种子表型性状，以期掌握同一区域葛萝槭表型变化规律，为选育优良植物新品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 种源地概况

试验材料来源于河北省灵寿县五岳寨，地处113°52′ E、38°43′ N，属温带大陆性季风气候，7月平均气温19.1 ℃，极端最高气温30 ℃，年降水量700～850 mm。于2020年10月采集成熟果实。

1.2 试验方法

设置1 037.2、1 197.3和1 486 m三个海拔高度，每个海拔高度选5～8株母树。在选定母树上随机选取成熟健康的果实100个进行表型性状测定。去除果翅后随机选取健康没有破损的种子100粒，进行种子表型性状测定。

观测性状：果实长度、宽度、长宽比、厚度及单果质量;种子长度、宽度、长宽比、厚度和单种质量。

观测方法：果长是指果实底部至顶部的距离，果宽是指果实左右最宽处的距离，果厚是果实上下最厚处的距离;种长是指种子底部至顶部的距离，种宽是指种子左右最宽处的距离，种厚是指种子上下最厚处的距离。用精确度0.01 mm游标卡尺测量长度、宽度和厚度。

随机选取100粒种子，8次重复，用1/10 000电子天平测定质量。

1.3 数据分析

用 Excel软件进行基础数据的整理统计，运用 SPSS 25.0软件进行方差分析和相关分析。

2 结果与分析

2.1 同一区域3个不同分布高度葛萝槭种果表型性状变异分析

3个分布高度葛萝槭果实和种子表型性状形态指标、均值、多重比较和变异系数见表1。由表1可知，不同分布高度的葛萝槭果实和种子表型性状均表现出不同的变异特点。单果质量的变异系数变幅为12.159 2%～17.380 0%，高度1 197.3 m的葛萝槭变异系数最大，高度1 486 m的最小。果实长度的变异系数以高度1 037.2 m的变异系数最大，高度1 197.3 m的最小。果实宽度的变异系数以高度1 197.3 m的变异系数最大，高度1 037.2 m的最小。果实厚度的变异系数以高度1 197.3 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。果实长度/果实宽度的变异系数以高度1 197.3 m变异系数的最大，高度1 037.2 m的最小。单种质量的变异系数以高度1 197.3 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。种子长度的变异系数以高度1 037.2 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。

种子宽度的变异系数以高度1 197.3 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。种子厚度的变异系数以高度1 037.2 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。种子长度/种子宽度的变异系数以高度1 037.2 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。种子千粒质量的变异系数以高度1 197.3 m的变异系数最大，高度1 486 m的最小。3个分布高度果实和种子表型形态指标的平均值均差异性显著。

2.2 同一区域3个分布高度葛萝槭表型性状各形态指标平均值变异分析

3个分布高度葛萝槭表型性状各形态指标平均值及变异系数见表2。由表2可知，不同分布高度葛萝槭表型性状各形态指标标准差最大的是果长，最小是单果皮质量。极差值最大的是果实长度，最小的是单果皮质量。变异系数最大的是种子千粒质量，最小的是果宽。

2.3 同一区域3个分布高度葛萝槭果实和种子表型性状的方差分析

由表3可知，3个分布高度的葛萝槭果实和种子12个表型性状都存在着极显著差异，说明3个分布高度葛萝槭的果实和种子表型性状存在着丰富的变异。

2.4 同一区域3个分布高度葛萝槭果实和种子表型性状的相关分析

由表4可知，单果质量与单种质量（r=0.999）、种子千粒质量（r=0.999）在0.05水平范围内存在着显著性相关关系，果长与种长/种宽（r=1.000）在0.01水平范围内存在显著性相关关系，单种质量与种子千粒质量（r=1.000）在0.01水平范围内存在显著性相关关系。

3 结论与讨论

变异系数表示表型性状值离散性程度，变异系数越大，性状值离散程度越大，表型性状值在居群中的整体性越差[5]。变异系数反映的是各性状在整体中的整齐程度，反映种质差异的范围和程度，决定资源选择余地的大小[6]。同一区域葛萝槭各表型性状的变异系数很大，说明葛萝槭各个性状间的离散程度很大，不同高度之间表型变异较大，在一定分布高度变异程度随高度而增加，而高海拔處，变异程度较小，这说明葛萝槭表型性状受环境影响较大，表型性状具有明显的分布变异规律。

植物种群中保持大的变异对种群繁衍是有利的，这是具有适应和进化方面的意义[7]。而这种变异对改良和选育植物新品种提供了良好的基础，对植物某一个性状进行改良时，同时可以影响其他性状，所以在改良选择上可以有不同的方向和标准[8，9]。表型性状的差异蕴藏着遗传变异，表型变异越大，可能存在的遗传变异越大[10]。葛萝槭种群在同一区域不同分布高度表型性状存在显著性差异，这也是其适应性强、分布范围广的重要原因，而这种变异为进一步开发利用葛萝槭提供了广阔的空间。如何利用好种群间的变异对选育优良植物新品种或成为新的研究方向具有重要意义。

参考文献：

[1] 方岩.葛萝槭在太原园林绿化中的应用分析[J].太原学院学报，2019，37（3）：84-86

[2] 杨雨春，赵佳宁，张忠辉，等.文冠果不同群体果实和种子性状综合评价研究[J].中国农学通报，2011，27（16）：36-40

[3] 刘志龙，虞木奎，唐罗忠，等.不同种源麻栎种子形态特征和营养成分含量的差异及聚类分析[J].植物资源与环境学报，2009，18（1）：36-41

[4] 韩丽君，邢金香，郝向春，等.葛萝槭生物学特性及园林应用初步研究[J].山西林业科技，2010，39（3）：29-36

[5] 管俊娇，虞泓，何露，等.小桐子居群种子表型变异研究[J].西南农业学报，2011，24（3）：1086-1094

[6] 王力荣，朱更瑞，方伟超.桃种质资源若干植物学数量性状描述指标探讨[J].中国农业科学，2005，38（4）：770-776

[7] 牟洪香，候新村，刘巧哲.木本能源植物文冠果的表型多样性研究[J].林业科学研究，2007，20（3）：350-355

[8] 侯元凯，黄琳，周忠惠.文冠果果实性状相关性研究[J].林业科学研究，2011，24（3）：395-398

[9] 罗建勋，顾万春.云杉天然群体表型多样性研究[J].林业科学，2005，41（2）：66-73

[10] 孟超，郑昕，姬志峰，等.山西葛萝槭天然种群表型多样性研究[J].西北植物学报，2013，33（11）：2232-22