农业视角下梨种质资源农艺性状评价及其遗传多样性研究

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论文字数:**** 论文编号:lw202328789 日期:2023-07-22 来源:论文网
本文是一篇农业论文,本文的主要结论有(1)梨种质资源的农艺性状遗传多样性较为丰富,叶片、花、果实性状的遗传多样性指数(H')分布在 3.38~3.52 之间,叶片数量性状中变异系数 10.02~20.88%之间;花数量性状中花序坐果率的变异系数达到 52.25%。果实品质变异系数在 10.68~38.57%之间;矿质元素含量变异系数最高为 55.93%,最低为 9.79%。对叶片、花、果实的质量性状进行了分级。(2)对梨种质资源叶片性状进行相关性分析,共有 3 对性状呈极显著正相关;1对性状呈极显著负相关。对梨种质资源果实内在品质与矿质元素含量进行相关性分析,共有 11 对性状呈正相关,3 对性状呈负相关。

第 1 章 绪论

1.1 梨种质资源分布
梨属植物属于蔷薇科(Rosasceae)梨亚科(Pomoideae),起源于第三纪的我国西部或西南部地区。蒲富慎等[1-2]按照综合梨属植物种的演化和生态地理条件将世界梨分为两大梨系,即西方梨系和东方梨系。世界梨属植物约有 60 余种,分布于欧、亚及北美三洲,其中高加索地区是梨属植物的最大发源地之一,原产梨属植物约有 24-26 种,原产于我国的就有 14 个种[3],分布在全国各地,其中以华北、西北较多[4]。根据不同的地理位置将中国梨属植物分为北方梨种群和南方梨种群,其中,北方梨种群有秋子梨、白梨、新疆梨、杏叶梨、杜梨、褐梨、木梨、河北梨、红果梨;南方梨种群有砂梨、中国豆梨、麻梨、川梨、滇梨、霉梨和木瓜梨。我国梨的经济栽培已有 3000 年以上历史[5],目前主要栽培品种为砂梨、白梨、秋子梨、新疆梨及国外引入栽培的西洋梨等[6],在天然杂交和自发突变的作用下,产生了梨属植物复杂而多样的种、品种、类型。
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1.2 梨种质资源农艺性状的多样性研究
梨种质资源是选育梨新品种、研究遗传理论、研究生物技术和农业生产的重要物质基础[7]。所谓遗传多样性,广义上的是指在个体表型、细胞水平和分子水平上种内或种间所表现出来的遗传变异度[8],狭义上是指种内不同群体间或个体间的遗传变异分布格局及变异程度[9-10]。物种的进化速率与其遗传多样性和变异的大小呈正相关[11-12]。对梨种质资源进行遗传多样性研究不仅可以了解物种的群体遗传结构和多态性水平,而且为研究物种起源、品种分类、亲本选配以及核心种质的构建等提供依据,是研究、保护和利用现有种质资源的重要基础。
果树农艺性状是指果树的生育期、叶片性状、果实性状、抗病虫性以及单位面积产量等可以代表果树品种特点的特征与特性[13],是研究品种亲缘关系的基础。栽培梨品种农艺性状存在一定的遗传变异规律[14-15]。农艺性状及抗性等栽培性状鉴定评价是目前常规的研究种质资源多样性的方法,有着方便、直观等优点,己经广泛应用到国内外多种植物的研究中去,并得到了很多有价值的结论为以后的研究提供依据和参考,在新品种的收集和稳定品种的保存方面都有积极的引导作用。蒲富慎[16]认为东方梨有 20 余种,原产我国的有 13 个种,包含 1000 多个品种,对梨品种的地理分布、抗性等进行了总结描述。曹玉芬等[17]详细介绍了国内外 6 个梨种质资源的描述标准,制订了梨种质资源描述标准,并对其主要形态特征与农艺性状进行了归纳整理;分析了各描述符标准的层次结构特征、生物胁迫与非生物胁迫评价内容及描述符编码方式;指出了制定我国梨相关标准借鉴之处。阿拉木萨等[18]指出 43 个梨品种果实的角质层、表皮、果皮、果肉等组织结构在不同品种、种间都表现出不同的特征和结构状态。滕葳等[19]对中国 40 种主要优良梨品种的感官性状进行研究,详细列出各品种的性状特征,为品种鉴定提供了很好的依据。

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第 2 章 材料与方法

2.1 材料
本试验试材为新疆阿拉尔地区塔里木大学梨种质资源圃保存的34份梨种质资源(表2-1),均为引进梨种质资源。其中 3 个属于白梨系统、19 个属于砂梨系统、2 个属于西洋梨系统、7 个属于杂交种、3 个未知。

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2.2 调查指标及测定方法
2.2.1 叶片性状研究
于 7 月 7 日~7 月 15 日,随机选取 34 个梨种质资源的外围春梢中部自下而上第 6片成熟健康叶片,每个种质资源选取 15 片。
2.2.1.1 叶片长度、宽度
将叶片于实验室减去叶柄,平铺于 A3 纸上,用透明玻璃板压平,数码相机拍照,

照片用万深 LA-S 植物叶面积分析系统处理,测量 15 片叶长、叶宽,单位 cm,求平均值。
2.2.1.2 叶面积
测量 15 片叶的面积,单位 cm2,求平均值。
2.2.1.3 叶片形状
成熟叶片形态特征,分为:1.圆形;2.卵圆形;3.椭圆形;4.披针形;5.裂叶形。
2.2.1.4 叶基形状
成熟叶片叶基的形态特征,分为:1.狭楔形;2.楔形;3.宽楔形;4.圆形;5.截形;6.心形。
2.2.1.5 叶尖形状
成熟叶片顶端的形态特征,分为:1.渐尖;2.钝尖;3.急尖;4.长尾尖。
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第 3 章 结果与分析....................................14
3.1 梨种质资源农艺性状的遗传多样性分析..............................14
3.1.1 叶片性状的遗传多样性分析...................................14
3.1.2 花器官性状的遗传多样性分析...............................16
第 4 章 讨论.................................................30
4.1 梨种质资源农艺性状的遗传多样性..........................................30
4.2 梨种质资源的相关性分析.....................................30
4.3 梨种质资源的主成分分析.....................................31
第 5 章 结论................................34


第 4 章 讨论

4.1 梨种质资源农艺性状的遗传多样性
群体内变异系数反映了物种的遗传多样性,种质资源变异系数越大,说明遗传变异越丰富,遗传多样性越高,种质间的差异越大,对种质变异和创新的贡献率越高[66],利用该性状鉴别品种的能力越强[67]。研究结果表明,梨种质资源的遗传多样性较为丰富,不同数量性状的变异系数存在着很大差异。对叶片数量性状进行遗传多样性分析,叶面积的变异系数最大,达到 20.88%;叶形指数变异系数最小为 10.02%,说明叶片性状遗传多样性相对稳定。对花数量性状的遗传多样性进行分析,花序坐果率的变异系数达到52.25%,说明其遗传多样性较丰富。矿质元素含量中 Cu 的变异系数最高达到了 55.93%,K 的变异系数最低只有 9.79%,说明其遗传多样性丰富多样。以上结果均说明梨不同数量性状的进化速度不一样,这与周兆禧[68]的研究结果一致。果形指数、果实横径变异系数为 13.56%、 9.98%,均低于 15%,与冯涛等[69]研究基本一致。

对梨种质资源叶片、花、果实的质量性状进行分级,统计了频数与频率,使得人们能更直观的认识梨树农艺学性状的多样性。尝试将果点明显程度由一个性状细分为三个性状,分别分级和计算频率。由于样本量有限,因此更细致的分级还需进一步研究。

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第 5 章 结论
(1)梨种质资源的农艺性状遗传多样性较为丰富,叶片、花、果实性状的遗传多样性指数(H')分布在 3.38~3.52 之间,叶片数量性状中变异系数 10.02~20.88%之间;花数量性状中花序坐果率的变异系数达到 52.25%。果实品质变异系数在 10.68~38.57%之间;矿质元素含量变异系数最高为 55.93%,最低为 9.79%。对叶片、花、果实的质量性状进行了分级。
(2)对梨种质资源叶片性状进行相关性分析,共有 3 对性状呈极显著正相关;1对性状呈极显著负相关。对梨种质资源果实内在品质与矿质元素含量进行相关性分析,共有 11 对性状呈正相关,3 对性状呈负相关。

(3)采用主成分分析法在累积贡献率达到 85.02%时,得到 10 个主成分因子。将叶片、花、果实的数量性状从 30 个简化为 15 个,并运用到聚类分析中。
(4)对不同量纲的数据进行标准化处理,采用可变类平均法聚类法进行聚类分析。在欧式距离约为 12.47 处将 34 份梨种质资源分为 4 大类,并进一步探讨了每个类群中种质的亲缘关系。
(5)经过果实品质灰色关联度综合评价,初步筛选出优良种质资源 9 个:南水、爱甘水、晚秀、雪峰、满丰、绿宝石、大果水晶、绿云、翠玉。
参考文献(略)

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