内蒙古野生山杏优良单株叶片性状的遗传变异分析

2014-01-22包文泉乌云塔娜朱绪春

经济林研究 2014年4期

包文泉，乌云塔娜，朱绪春

(1.中国林业科学研究院经济林研究开发中心，河南郑州 450003；2.中南林业科技大学林学院，湖南长沙 410004)

山杏Prunus armeniacavar.ansu为蔷薇科李亚科杏属落叶乔木或灌木[1-2]，是亚洲特有的重要生态经济型树种之一[3]，分布在蒙古东部和东南部、西伯利亚以及我国东北地区[4-6]。山杏耐痔薄、耐干旱、喜光、耐寒，是造林绿化的先锋树种[7-8]。山杏仁含多种营养成分，是制造食品、化妆品及润滑油的重要材料[10]；此外，山杏仁还是重要的药材，具有止咳、定喘、祛痰等功能，苦杏仁的重要成分之一苦杏仁苷具有防癌作用[12-13]，在发现该抗癌防癌作用以来，山杏身价倍增，供不应求，在欧美国家形成了一股山杏热[14]。因此，系统研究山杏的遗传变异及遗传改良特性对进一步开发利用山杏具有重要意义。文中通过对内蒙古野生山杏优良单株叶片性状遗传变异的研究，对于其在分布区以外地区引种和快繁具有重要意义，对于大规模、大范围地开发利用山杏优良单株也将起到促进作用。本研究通过调查统计山杏叶片性状，以统计分析软件辅助等进行探索，为进行快速繁殖和良种培育服务，并为进一步开展相关的遗传工程和生理生化研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为2012年7月10～16日和2013年7月10～16日从内蒙古和林县蒙牛盛乐工业园区和内蒙古呼和浩特林木良种繁育中心保存的内蒙古各地的山杏资源中筛选出的327个优良山杏单株。

1.2 试验和统计分析方法

测定指标：叶长、叶宽、叶长宽比、叶柄长、叶尖端长、产量、出仁率。

统计分析方法：采用Spss数据分析软件进行聚类分析、方差分析和多重比较，对内蒙古野生山杏叶片的性状指标进行分组，并进行相关性分析，找出各指标间的相关性。

2 结果与分析

2.1 内蒙古野生山杏叶片性状的变异程度

对内蒙古327个野生山杏单株叶片性状进行分析比较，得到的变异系数如表1所示。由表1可知，327个山杏单株在其叶长、叶宽、叶长宽比、叶尖端、叶柄长等性状之间存在一定差异，变异系数分比为0.15、0.16、0.09、0.40、0.17；叶尖端的变异最大，说明叶尖端的选择潜力最大。

表1 内蒙古野生山杏叶片性状和变异系数Table 1 The indexes and corresponding variation coefficients of apricot leaf characteristics in Inner Mongolia

2.2 内蒙古野生山杏叶长遗传变异及多样性

所选327个山杏单株叶长范围在31.94～83.70mm之间，其中叶片最长的F3号比叶片最短的pt23号高出1.62倍。通过聚类分析，可将327个优良单株分成10类，分别记为S1、S2、S3、S4、ML、L5、L4、L3、L2、L1，其中内蒙古山杏叶长以ML、L5和L4类为主，占总数的61％。

不同类型山杏叶长的方差分析见表2。由表2可知，10类山杏叶长间的差异呈极显著水平。

表2 不同类型内蒙古野生山杏叶长间的方差分析Table 2 Variance analysis of different types of leaf length of wild apricot in Inner Mongolia

不同类型内蒙古山杏叶长的多重比较结果见表3。由表3可知，10个类型叶长中S1和S2类型间无显著差异，其他类型之间均存在显著差异，说明内蒙古野生山杏根据叶长分为9个类型较合理，分别记为很短叶、短叶、较短叶、中叶、较长叶、长叶、很长叶、极长叶、超长叶。

2.3 内蒙古野生山杏叶宽遗传变异及多样性

327个山杏单株的叶宽范围在25.35～67.88mm之间，叶片最宽的F88号比叶片最窄的pt12号高出1.7倍。通过聚类分析，将327个单株分成9类，分别记为：N1、N2、N3、N4、MW、W4、W3、W2、W1，其中内蒙古野生山杏叶宽以N4和MW型为主，占总数的53％。

9类内蒙古野生山杏叶宽的方差分析结果见表4，由表4可知，9类叶宽间的差异达到极显著水平。

表3 不同类型内蒙古山杏叶长的多重比较†Table 3 Multiple comparisons of different types of leaf length of wild apricot in Inner Mongolia

表4 不同类型内蒙古野生山杏叶宽的方差分析Table 4 Variance analysis of different types of leaf width of wild apricot in Inner Mongolia

不同类型内蒙古山杏叶宽的多重比较结果见表5。由表5可知，9个类型间均存在显著差异，据此，内蒙古野生山杏根据叶宽分为9个类型较合理，分别记为：极窄叶、很窄叶、窄叶、较窄叶、中叶、较宽叶、宽叶、很宽叶、极宽叶。

表5 不同类型内蒙古山杏叶宽的多重比较Table 5 Multiple comparisons of different types of leaf width of wild apricot in Inner Mongolia

2.4 内蒙古野生山杏叶长宽比遗传变异及多样性

327个内蒙古野生山杏叶长宽比范围在1.00～1.66之间，叶长宽比最大的pt12号比叶长宽比最小的pt84号高出0.66倍。通过聚类分析，将327个山杏单株分成7类，主要以Ⅲ和Ⅱ类为主，占69％；将6类分别记为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ类。

不同类型内蒙古野生山杏叶长宽比间的方差分析结果见表6。由表6可知，7类内蒙古野生山杏叶长宽比间存在极显著差异。

表6 不同类型内蒙古野生山杏叶长宽比的方差分析Table 6 Variance analysis of different types of leaf lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

多重比较分析见表7，由表7可知，7个类型叶长宽比间均存在显著差异，据此，内蒙古野生山杏根据叶长宽比分为7个类型较合理，分别记为：很宽圆叶、宽圆叶、较宽圆叶、中叶、较长圆叶、长圆叶、很长圆叶。

表7 不同类型内蒙古野生山杏叶长宽比间的多重比较Table 7 Multiple comparisons of different types of leaf lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

2.5 内蒙古野生山杏叶尖端遗传变异及多样性

327个内蒙古野生山杏叶尖端范围在3.89～27.81mm之间，叶尖端最长的12076号比叶尖端最短的12077号高出6.14倍。通过聚类分析，将327个优良单株分成9类，分别记为：SA1、SA2、SA3、MA、LA5、LA4、LA3、LA2、LA1，内蒙古野生山杏叶片以MA、LA5和LA4类为主，占72.9％。

不同类型内蒙古山杏叶尖端的方差分析结果如表8。由表8可知，9类内蒙古山杏叶尖端间差异呈极显著水平。

不同类型内蒙古山杏叶尖端间的多重比较结果见表9。由表9可知，9类叶尖端间均存在显著差异，因此，根据叶尖端将内蒙古野生山杏分为9类，分别记为：很短叶尖端、短叶尖端、较短叶尖端、中叶尖端、较长叶尖端、长叶尖端、很长叶尖端、极长叶尖端、超长叶尖端。

表8 不同类型内蒙古野生山杏叶尖端的方差分析Table 8 Variance analysis of different types of leaf tip of wild apricot in Inner Mongolia

表9 不同类型内蒙古野生山杏叶尖端间的多重比较Table 9 Multiple comparisons of different types of leaf tip of wild apricot in Inner Mongolia

2.6 内蒙古野生山杏叶柄长度的遗传变异及多样性

327个内蒙古野生山杏的叶柄长范围在13.10～38.65mm之间，其中叶柄长最长的F98号比叶柄长最短的pt79号高出1.95倍。通过聚类分析，将327个单株分成8类，分别记为：SS1、SS2、SS3、SS4、MS、LS3、LS2、LS1，内蒙古野生山杏叶柄以SS4和MS类为主，占63.4％。

不同类型内蒙古野生山杏叶柄的方差分析结果如表10。由表10可知，8类内蒙古野生山杏叶柄间存在极显著差异。

表10 内蒙古野生不同类型山杏叶柄的方差分析Table 10 Variance analysis of different types of leaf stalk length of wild apricot in Inner Mongolia

不同类型内蒙古野生山杏叶柄间的多重比较结果见表11。由表11可知，8类叶柄中LS2和LS1类间无显著差异，其他类间均存在显著差异，据此，内蒙古野生山杏根据叶柄分为7个类型较合理，分别记为：极短叶柄、很短叶柄、短叶柄、较短叶柄、中叶柄、较长叶柄、长叶柄。

表11 不同类型内蒙古野生山杏叶柄间的多重比较Table 11 Multiple comparisons of different types of leaf stalk length of wild apricot in Inner Mongolia

2.7 内蒙古野生山杏叶片性状与出仁率和产量的相关性分析

内蒙古野生山杏叶片性状与出仁率和产量相关性分析结果如表12。由表12可知叶片5个性状之间的相关系数，其中叶长与叶宽、叶柄和叶尖端呈极显著正相关；叶宽与叶柄和叶尖端呈极显著正相关，而与长宽比呈极显著负相关；叶柄与叶尖端呈极显著正相关；山杏叶片性状与产量无显著相关，而叶尖端与出仁率呈极显著正相关。

表12 内蒙古野生山杏叶片性状与出仁率和产量的相关分析†Table 12 Correlation analysis of leaf characteristics with kernel rate and yield of wild apricot in Inner Mongolia

3 结论

文中对采集的内蒙古野生山杏327个优良单株的叶片进行了收集、整理与数据分析，结果表明，327个优良单株叶片在叶长、叶宽、叶长宽比、叶柄、叶尖端等方面存在一定差异，其中叶尖端变异较大，叶尖端的变异系数达0.4，主要原因可能是由于山杏自然杂交及引种造成，其次可能是由于受到了地形、积温、降雨量和霜冻期等环境因素的影响。

经研究，内蒙古野生山杏叶长范围在31.94～83.70mm，按长度可分为9类型，分别记为：很短、短、较短、中、较长、长、很长、极长、超长叶。叶宽范围在25.35～67.88mm之间，按宽度可分为9类型，分别记为：极窄、很窄、窄、较窄、中、较宽、宽、很宽、极宽叶。叶长宽比范围在1.00～1.66之间，按大小可分为7个类型，分别记为：很宽圆、宽圆、较宽圆、中、较长圆、长圆、很长圆叶。叶柄范围在13.10～38.65mm之间，分为7类，记为：极短叶柄、很短叶柄、短叶柄、较短叶柄、中叶柄、较长叶柄、长叶柄。叶尖端范围在3.89～27.81mm之间，按大小可分9个类型，分别记为：很短、短、较短、中、较长、长、很长、极长、超长叶尖端。

对内蒙古野生山杏优良单株叶片性状与产量、出仁率的相关性进行了分析，其中叶长与叶宽、叶柄和叶尖端呈极显著正相关；叶宽与叶柄和叶尖端呈极显著正相关，而与长宽比呈极显著负相关。叶柄与叶尖端呈极显著正相关；山杏叶片性状与产量无显著相关，而叶尖端与出仁率呈极显著正相关。所以通过叶尖端大的优良单株更易选出出仁率高的山杏，对选育优良种质资源、发展山杏生产十分必要。由于植物表型易受到环境因素和人类活动等外因的干扰，在开展遗传变异和遗传多样性的研究时，要将形态学和分子标记等方法结合起来，以得到更为准确和可靠的结论。

[1] 董胜君,刘明国,戴菲,等.山杏嫩枝扦插繁殖试验[J].经济林研究,2013,31(03):176-180.

[2] 宋丹,乌云塔娜,包文泉,等.内蒙古野生山杏优良单株果核性状的遗传变异分析[J].经济林研究,2013,31(3):1-9.

[3] 张慧琴.山杏、酸枣生态学特性研究[J].北京林业大学学报,2007,23(5):38-46.

[4] 李明,赵忠,杨吉安,等.黄土高原不同县域山杏种质遗传多样性研究[J].北京林业大学学报,2011,39(2):143-156.

[5] 王丰俊,王建中,王宪昌,等.山杏核综合深加工产业化技术研究[C].北京:知识产权出版社,2004:204-209.

[6] 刘明国,刘颖.辽西半干旱地区山杏立地条件及经营措施[J].沈阳农业大学学报,1997,28(4):299-302.

[7] 刘梦培,杜红岩,朱高浦,等.甜仁仁用杏果实形态主要评价指标的选择[J].中南林业科技大学学报,2014,34(3):39-42.

[8] 李亚峰.对山杏等三个乡土灌木树种种源及单株的选择研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2006.

[9] 任耀忠,张文辉,周建云,等.栓皮栎不同变异类型的优良性分析[J].中南林业科技大学学报,2013,33(06):60-63.

[10] 李明,赵忠,杨吉安,等.黄土高原不同县域山杏种质遗传多样性研究[J].西北农林科技大学学报,2011,(2):28-29.

[11] 徐永杰,邓先珍,代新平,等.基于主成分分析和聚类分析的油桐优良家系抗性综合评价[J].中南林业科技大学学报,2012,32(07):24-27.

[12] 李明.黄土高原山杏种质资源分类研究[D].西北农林科技大学,2010:23-26.