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观赏石榴表型遗传多样性分析

火艳 招雪晴 黄厚毅 黄贤斌 许云方 祝遵凌 苑兆和

火艳, 招雪晴, 黄厚毅, 黄贤斌, 许云方, 祝遵凌, 苑兆和. 观赏石榴表型遗传多样性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
引用本文: 火艳, 招雪晴, 黄厚毅, 黄贤斌, 许云方, 祝遵凌, 苑兆和. 观赏石榴表型遗传多样性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
HUO Yan, ZHAO Xueqing, HUANG Houyi, HUANG Xianbin, XU Yunfang, ZHU Zunling, YUAN Zhaohe. Phenotypic genetic diversity of ornamental pomegranate cultivars[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
Citation: HUO Yan, ZHAO Xueqing, HUANG Houyi, HUANG Xianbin, XU Yunfang, ZHU Zunling, YUAN Zhaohe. Phenotypic genetic diversity of ornamental pomegranate cultivars[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619

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观赏石榴表型遗传多样性分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(31770752);江苏省自然科学基金资助项目(BK20180768);江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD);江苏省“333工程”项目(BRA2018065);江苏省科技支撑计划项目(BM2013478);南京林业大学高层次人才科研启动基金项目(GXL2014070,GXL2018032)
详细信息
    作者简介: 火艳,博士研究生,从事园林植物栽培与遗传育种研究。E-mail: yanhuo@njfu.edu.cn
    通信作者: 祝遵凌,教授,博士生导师,从事园林植物栽培与应用研究。E-mail: zhuzunling@njfu.edu.cn。苑兆和,教授,博士生导师,从事经济林与果树遗传育种研究。E-mail: zhyuan88@hotmail.com
  • 中图分类号: S685.99;Q949.99

Phenotypic genetic diversity of ornamental pomegranate cultivars

  • 摘要:   目的  探究观赏石榴Punica granatum表型遗传多样性,为中国观赏石榴种质资源的鉴定与评价提供理论依据。  方法  对24个观赏石榴品种的株型、枝型、花色、花的尺寸、花瓣数、瓣化雄蕊数等13个观赏性状进行表型调研与多样性分析,在此基础上进行主成分分析与聚类分析,并利用流式细胞仪对24个品种进行倍性及C值测定。  结果  多样性指数检测发现:观赏石榴数量性状(1.715)大于质量性状(1.148),质量性状中花瓣色、花萼色、花型、1年生小枝颜色的多样性指数较大。数量性状中瓣化雄蕊数和花瓣数的变异系数分别为117.59%和78.86%,表现出丰富的表型多样性,说明花瓣数增多、雄蕊瓣化是观赏石榴的选育方向。瓣化雄蕊数和花瓣数的多样性指数变化趋势与变异系数变化趋势不一致,说明其变异范围很大,且变异分布不均匀。主成分分析结果表明:前4个主成分特征值均大于1,累计贡献率达80.10%,枝的形态与颜色、花大小、花瓣数及花瓣形成、株型、花色是造成观赏石榴表型差异的主要影响因子。聚类分析表明:供试的24个观赏石榴品种可分为3个组群,其遗传聚类与花型、颜色、株型关系密切。橙色花品种与粉色花品种、白色花品种的亲缘关系较近,与复色花品种的亲缘关系较远。单瓣品种与所有的复瓣品种、大部分重瓣品种的亲缘关系较近,小部分重瓣品种与台阁品种的亲缘关系较近,与主流的花型演化观点一致。流式细胞仪分析表明:24个观赏石榴均为二倍体,说明石榴品种遗传稳定。  结论  观赏石榴表型多样性丰富,测试品种均为二倍体。图1表8参48
  • 图  1  观赏石榴品种表型性状聚类图

    Figure  1  Clustering figure of ornamental pomegranate cultivars based on phenotypic characters

    表  1  24个观赏石榴品种名称及来源

    Table  1.   List of 24 ornamental pomegranate cultivars

    序号品种名类型引种地
    1‘泰安红牡丹’‘Taianhongmudan’重瓣中国山东
    2‘榴缘白’‘Double red-white ’台阁美国  
    3‘青皮月季’‘Qingpiyueji’重瓣中国山东
    4‘峄城重瓣红皮酸’‘Yichengchongbanhongpisuan’重瓣中国山东
    5‘峄城粉红牡丹’‘Yichengfenhongmudan’复瓣中国山东
    6‘峄城红花重瓣紫皮酸’‘Yichenghonghuachongbanzipisuan’复瓣中国山东
    7‘榴花雪’‘Haku batan’重瓣美国  
    8‘峄城粉红重瓣白皮甜’‘Yichengfenhongchongbanbaipitian’重瓣中国山东
    9‘峄城重瓣玛瑙’‘Yichengchongbanmanao’重瓣中国山东
    10‘洛阳白马寺’‘Luoyangbaimasi’重瓣中国河南
    11‘礼泉重瓣红花青皮酸’‘Liquanchongbanhonghuaqingpisuan’重瓣中国陕西
    12‘峄城重瓣白花酸’‘Yichengchongbanbaihuasuan’复瓣中国山东
    13‘峄城单瓣粉红酸’‘Yichengdanbanfenhongsuan’单瓣中国山东
    14‘榴花红’‘Nochi-shibori’重瓣美国  
    15‘紫皮甜’‘Zipitian’单瓣中国山东
    16‘峄城单瓣粉红甜’‘Yichengdanbanfenhongtian’单瓣中国山东
    17‘突尼斯软籽软枝’‘Tunisiruanziruanzhi’单瓣突尼斯 
    18‘墨石榴’‘Moshiliu’单瓣中国山东
    19‘宫灯石榴’‘Gongdengshiliu’单瓣中国山东
    20‘泰山红’‘Taishanhong’单瓣中国山东
    21‘南林重瓣红’‘Nanlinchongbanhong’重瓣中国江苏
    22‘南林单瓣红’‘Nanlindanbanhong’单瓣中国江苏
    23‘南林重瓣白’‘Nanlinchongbanbai’复瓣中国江苏
    24‘南林重瓣玛瑙’‘Nanlinchongbanmanao’重瓣中国江苏
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    表  2  观赏石榴品种质量性状描述分级

    Table  2.   Description and grouping of qualitative characters of ornamental pomegranate cultivars

    分级株型枝型花型1年生小枝颜色花瓣色花萼色
    1乔木状直立复瓣粉红白色浅黄 
    2矮生 开张单瓣玫红橙黄黄色 
    3垂枝重瓣紫红橙红浅橙黄
    4台阁浅棕红色橙黄 
    5浅绿粉红橙红 
    6复色红色 
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    表  3  观赏石榴品种质量性状频率分布及多样性

    Table  3.   Frequency distribution and diversity of qualitative characteristics of ornamental pomegranate cultivars

    性状频率/%多样性指数(H')
    1级2级3级4级5级6级
    株型      79.17 20.83 0.512
    枝型      37.50 58.33 4.17 0.815
    花型      33.33 16.67 45.83 4.17 1.155
    1年生小枝颜色 62.50 4.17 8.33 8.33 16.67 1.139
    花瓣色     16.67 25.00 25.00 4.17 16.67 12.50 1.683
    花萼色     8.33 16.67 8.33 41.67 8.33 16.67 1.583
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    表  4  观赏石榴品种数量性状统计

    Table  4.   Morphological diversity of statistics of quantitative of ornamental pomegranate cultivars

    性状 花长/cm 花宽/cm 花萼长/cm 花萼宽/cm 花萼瓣数/片 花瓣数/片 瓣化雄蕊数/片
    平均值 4.43±0.61 4.70±1.25 3.09±0.57 3.60±0.92 6.48±0.76 41.94±33.08 57.11±67.15
    最大值 5.42 6.43 4.11 4.87 8 134 276.67
    最小值 3.03 2.33 1.63 2.00 5 6 0
    VC/% 13.85 26.60 18.40 25.64 11.76 78.86 117.59
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    表  5  不同观赏石榴品种群形态多样性指数

    Table  5.   Morphological diversity index of different ornamental pomegranate cultivars

    性状单瓣品种群复瓣品种群重瓣品种群平均值性状单瓣品种群复瓣品种群重瓣品种群平均值
    株型   0.5620.0000.5860.383枝型     0.9740.5620.6890.742
    花型   0.0000.0000.0000.0001年生小枝颜色0.9000.6931.0300.874
    花瓣色  1.0821.0401.7201.281花萼色    1.3211.0401.2901.217
    花长   1.5601.0401.6661.422花宽     0.9000.5621.2950.919
    花萼长  1.3211.0401.6731.344花萼宽    0.9740.5621.0670.868
    花萼瓣数 0.9740.6931.5941.087花瓣数    0.0000.0001.2640.421
    瓣化雄蕊数0.0000.5621.1620.575平均值    0.8130.6001.1570.856
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    表  6  观赏石榴品种多样性的主成分分析

    Table  6.   Principle component analysis of morphological diversity of ornamental pomegranate varieties

    性状主成分性状主成分
    PC1PC2PC3PC4PC1PC2PC3PC4
    株型 0.16 −0.48 0.21 −0.24 枝型 0.43 0.07 −0.14 −0.09
    花型 0.10 −0.53 0.20 −0.13 1年生小枝颜色 0.43 0.00 −0.22 −0.02
    花瓣色 0.25 0.17 0.42 0.02 花萼色 0.39 0.14 −0.23 0.12
    花长 0.41 −0.11 0.13 0.11 花宽 −0.11 0.29 −0.32 −0.36
    花萼长 0.01 0.00 0.09 0.81 花萼宽 0.42 0.08 −0.25 −0.04
    花萼瓣数 −0.10 −0.24 −0.42 0.33 花瓣数 0.14 0.18 0.43 0.03
    瓣化雄蕊数 0.01 0.48 0.27 −0.03 特征值 4.52 2.62 2.06 1.22
    累积贡献率/% 34.74 20.17 15.82 9.39 累积贡献率/% 34.74 54.91 70.73 80.12
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    表  7  观赏石榴各组群形态特征

    Table  7.   Morphological characteristics of different ornamental pomegranate cultivars groups after cluster

    性状花长/cm花宽/cm花萼长/cm花萼宽/cm花萼瓣数/片花瓣数/片瓣化雄蕊数/片
    组群Ⅰ4.565.153.214.006.0453.62 63.66
    组群Ⅱ4.293.502.972.646.26 9.70 3.15
    组群Ⅲ4.415.953.064.537.7376.60141.13
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    表  8  观赏石榴倍性及C

    Table  8.   Ploidy level and 2C-value of 24 ornamental pomegranate cultivars

    序号品种名荧光强度变异系数/%C值/pg倍性序号品种名荧光强度变异系数/%C值/pg倍性
    1 ‘泰安红牡丹’     9 560 6.66 0.32 二倍体 13 ‘峄城单瓣粉红酸’ 9 645 4.54 0.32 二倍体
    2 ‘榴缘白’       9 951 4.61 0.33 二倍体 14 ‘榴花红’     11 142 6.66 0.37 二倍体
    3 ‘青皮月季’      11 614 6.84 0.39 二倍体 15 ‘紫皮甜’     10 368 6.47 0.34 二倍体
    4 ‘峄城重瓣红皮酸’   8 435 5.04 0.28 二倍体 16 ‘峄城单瓣粉红甜’ 9 370 7.42 0.31 二倍体
    5 ‘峄城粉红牡丹’    10 024 6.17 0.33 二倍体 17 ‘突尼斯软籽软枝’ 10 151 5.82 0.34 二倍体
    6 ‘峄城红花重瓣紫皮酸’ 9 437 4.58 0.31 二倍体 18 ‘墨石榴’     9 257 7.10 0.31 二倍体
    7 ‘榴花雪’       10 622 5.67 0.35 二倍体 19 ‘宫灯石榴’    11 138 5.51 0.37 二倍体
    8 ‘峄城粉红重瓣白皮甜’ 9 801 6.56 0.33 二倍体 20 ‘泰山红’     10 331 7.28 0.34 二倍体
    9 ‘峄城重瓣玛瑙’    9 967 5.99 0.33 二倍体 21 ‘南林重瓣红’   9 511 6.57 0.32 二倍体
    10 ‘洛阳白马寺’     11 078 5.94 0.37 二倍体 22 ‘南林单瓣红’   10 580 7.34 0.35 二倍体
    11 ‘礼泉重瓣红花青皮酸’ 10 168 5.71 0.34 二倍体 23 ‘南林重瓣白’   10 329 4.26 0.34 二倍体
    12 ‘峄城重瓣白花酸’   9 160 4.88 0.30 二倍体 24 ‘南林重瓣玛瑙’  9 100 6.80 0.30 二倍体
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-10-21
  • 修回日期:  2020-05-13

观赏石榴表型遗传多样性分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(31770752);江苏省自然科学基金资助项目(BK20180768);江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD);江苏省“333工程”项目(BRA2018065);江苏省科技支撑计划项目(BM2013478);南京林业大学高层次人才科研启动基金项目(GXL2014070,GXL2018032)
    作者简介:

    火艳,博士研究生,从事园林植物栽培与遗传育种研究。E-mail: yanhuo@njfu.edu.cn

    通信作者: 祝遵凌,教授,博士生导师,从事园林植物栽培与应用研究。E-mail: zhuzunling@njfu.edu.cn。苑兆和,教授,博士生导师,从事经济林与果树遗传育种研究。E-mail: zhyuan88@hotmail.com
  • 中图分类号: S685.99;Q949.99

摘要:   目的  探究观赏石榴Punica granatum表型遗传多样性,为中国观赏石榴种质资源的鉴定与评价提供理论依据。  方法  对24个观赏石榴品种的株型、枝型、花色、花的尺寸、花瓣数、瓣化雄蕊数等13个观赏性状进行表型调研与多样性分析,在此基础上进行主成分分析与聚类分析,并利用流式细胞仪对24个品种进行倍性及C值测定。  结果  多样性指数检测发现:观赏石榴数量性状(1.715)大于质量性状(1.148),质量性状中花瓣色、花萼色、花型、1年生小枝颜色的多样性指数较大。数量性状中瓣化雄蕊数和花瓣数的变异系数分别为117.59%和78.86%,表现出丰富的表型多样性,说明花瓣数增多、雄蕊瓣化是观赏石榴的选育方向。瓣化雄蕊数和花瓣数的多样性指数变化趋势与变异系数变化趋势不一致,说明其变异范围很大,且变异分布不均匀。主成分分析结果表明:前4个主成分特征值均大于1,累计贡献率达80.10%,枝的形态与颜色、花大小、花瓣数及花瓣形成、株型、花色是造成观赏石榴表型差异的主要影响因子。聚类分析表明:供试的24个观赏石榴品种可分为3个组群,其遗传聚类与花型、颜色、株型关系密切。橙色花品种与粉色花品种、白色花品种的亲缘关系较近,与复色花品种的亲缘关系较远。单瓣品种与所有的复瓣品种、大部分重瓣品种的亲缘关系较近,小部分重瓣品种与台阁品种的亲缘关系较近,与主流的花型演化观点一致。流式细胞仪分析表明:24个观赏石榴均为二倍体,说明石榴品种遗传稳定。  结论  观赏石榴表型多样性丰富,测试品种均为二倍体。图1表8参48

English Abstract

火艳, 招雪晴, 黄厚毅, 黄贤斌, 许云方, 祝遵凌, 苑兆和. 观赏石榴表型遗传多样性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
引用本文: 火艳, 招雪晴, 黄厚毅, 黄贤斌, 许云方, 祝遵凌, 苑兆和. 观赏石榴表型遗传多样性分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
HUO Yan, ZHAO Xueqing, HUANG Houyi, HUANG Xianbin, XU Yunfang, ZHU Zunling, YUAN Zhaohe. Phenotypic genetic diversity of ornamental pomegranate cultivars[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619
Citation: HUO Yan, ZHAO Xueqing, HUANG Houyi, HUANG Xianbin, XU Yunfang, ZHU Zunling, YUAN Zhaohe. Phenotypic genetic diversity of ornamental pomegranate cultivars[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190619

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