摘要:本文以4個花型群體84個優(yōu)良大麗花品種為試材,對大麗花7個表型性狀的遺傳多樣性進行分析。結果表明:大麗花不同花型群體間在莖粗、葉長、葉寬、花徑和花梗長性狀上差異顯著,在株高和葉柄長性狀上差異不顯著;巨大花型的在葉長、葉寬和葉柄長性狀上分化明顯,其它花型的葉分化不明顯,4個花型群體間在花徑和花梗長性狀上分化均明顯;花徑在大花型中與株高、莖粗呈極顯著負相關,小花型中與葉柄長顯著正相關;4個花型群體內葉長與葉寬均呈極顯著正相關,同一花型群體內,不同性狀相關程度有所差異。
關鍵詞:大麗花;花型;群體;表型性狀;遺傳多樣性
中圖分類號:S682.2+61 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2010)07-0012-05
大麗花(Dahlia pinnata Cav.)是菊科大麗花屬多年生宿根草本花卉,原產于墨西哥和危地馬拉地帶,花姿優(yōu)美、花型多樣、色彩絢麗、花期長、品種繁多,被譽為花卉中的“寵兒”。目前,大麗花成為全世界栽培最廣的觀賞植物之一,適宜城市綠化和庭院栽培,有3萬余個品種,其中栽培品種3000余個。根據(jù)花型大小分為巨大花型(花徑大于或等于25cm)、大花型(花徑20~25cm)、中花型(花徑15~20cm)、小花型(花徑10~15cm)等。有關大麗花品種分類與栽培、品種資源和花芽分化等方面的研究已有所報道,但大麗花表型性狀遺傳多樣性方面的研究還未見相關報道。
遺傳多樣性是生物體所攜帶遺傳信息的總和,是生物多樣性的基礎,通常包括表型、染色體、蛋白質、DNA等多個層次的遺傳變異研究。采用遺傳上較為穩(wěn)定、不易受環(huán)境影響的性狀,如葉子、花等的性狀研究遺傳多樣性,具有簡便、快速和節(jié)省費用等優(yōu)點,且表型變異是基因型和環(huán)境因子共同作用的結果,更具綜合性和實用性。研究表型多樣性不僅可以揭示群體的變異大小和遺傳規(guī)律,評價其遺傳多樣性水平,而且有助于了解生物適應和進化的方式、機制及其影響因素,進而為群體的保護提供理論支持。山東省果樹研究所于2005年從國外引進84個具有代表性、表現(xiàn)優(yōu)良的大麗花品種,其中巨大花型、大花型、中花型和小花型各21個。本文以這些大麗花品種的株高、莖粗、葉長、花徑等性狀為研究內容,主要探索不同花型群體問和同一花型群體內表型性狀的變異程度,揭示其變異規(guī)律,為大麗花育種和優(yōu)良種質資源的選育提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2007~2009年在山東省果樹研究所觀賞園藝實驗室和泰安寧陽基地進行。3月12日開始對大麗花塊根催芽、扦插,5月中旬定植在大田中,常規(guī)管理。選取具有代表性的不同花型的大麗花品種如表1所示。
1.2 試驗方法
在大麗花生長期(5~11月),選取生長一致、健壯的植株,用直尺(測量精度為0.1cm)測定不同花型的葉長、葉寬(大麗花葉為單葉,基部二裂片長為葉寬,基部裂片至頂部裂片距離為葉長)、葉柄長、花徑、花梗長等指標,用游標卡尺(測量精度0.01cm)測定植株莖粗(地上部5cm左右)。每個品種選取10株,每株每個指標測定3次,取3年平均值。利用SPSS 14.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。
2 結果與分析
2.1 不同花型群體間主要園藝性狀變異的分析
對巨大花型、大花型、中花型和小花型群體間的主要園藝性狀進行方差分析表明,不同花型群體在莖粗、葉長、葉寬、花徑和花梗長性狀上變異較明顯,差異極顯著(表2)。
由表3可知:巨大花型、大花型、中花型和小花型群間在株高和葉柄長兩個性狀上差異均不顯著,變異幅度較??;在花徑性狀上均呈極顯著差異(P<0.01),變異較大。在莖粗性狀上,巨大花型群與大花型群、中花型群間分別呈顯著(P<0.05)和極顯著差異(P<0.01),變異較明顯;其它花型群間差異不顯著,變異不明顯。巨大花型群與中花型群、小花型群間,大花型群與中花型群間葉長差異均極顯著(P<0.01),變異較大;巨大花型群與小花型群間、大花型群與小花型群間葉寬也均呈極顯著差異(P<0.01),大花型群與中花型群間葉寬差異顯著(P<0.05),變異較大;其它花型群間在兩性狀上差異不顯著,變異不明顯。在花梗長性狀上:巨大花型群與大花型群、小花型群間差異極顯著(P<0.01),巨大花型群與中花型群間呈顯著差異(P<0.05),變異幅度較大,其它花型群間變異不明顯。
2.2 同一花型群體內主要園藝性狀相關性分析
對大麗花同一花型的株高、莖粗、葉長、葉寬、葉柄長、花徑和花梗長7個表型性狀進行相關分析,結果如表4所示。巨大花型、大花型、中花型和小花型中葉長與葉寬間相關系數(shù)均最大,分別為0.912、0.923、0.779和0.922,呈極顯著正相關。大花型中花梗長與株高(0.701)、莖粗(0.594)呈極顯著正相關,花徑與株高(0.560)、莖粗(-0.558)呈極顯著負相關,葉柄長與株高(0.457)、莖粗(-0.436)呈顯著負相關。中花型中葉柄長與葉寬(0.524)呈顯著正相關。小花型中株高與葉寬(0.557)呈極顯著正相關.株高與葉長(0.514)間及葉柄長與葉長(0.433)、葉寬(0.436)、花徑(0.455)、花梗長(0.506)間呈顯著正相關,其它園藝性狀不相關。
2.3 不同花型群體間葉和花主要性狀分化分析
由圖1可見,巨大花型的葉長、葉寬和葉柄長分化較明顯,在圖中零星分布,很少聚在一起,而大花型、中花型和小花型的性狀分化不明顯,大部分聚在一起。4個花型之間花徑和花梗長的分化較明顯,同一花型的聚在一起,不同花型間有層次的排列,差異較大。
3 討論與結論
3.1 不同花型群體間主要園藝性狀變異豐富
表型性狀變異往往具有適應和進化上的意義,表型變異蘊藏著遺傳變異。表型變異越大,可能存在的遺傳變異越大。植物群體中保持大的變異蓄積對群體是有利的,群體內多種基因型所對應的表型范圍越廣,越能使群體在整體上適應可能遇到的大多數(shù)環(huán)境條件,因此表型性狀的變異通常是遺傳變異的重要線索,從形態(tài)學或表型性狀來檢測植物遺傳變異是最簡便而直接的方法。本試驗中,大麗花不同花型群間在莖粗、葉長、葉寬、花徑和花梗長性狀上變異明顯,差異顯著,在株高和葉柄長性狀上變異不明顯,差異不顯著,可見,大麗花不同園藝性狀變異程度不同,在莖粗、葉長、葉寬、花徑和花梗長上容易發(fā)生遺傳變異。這說明這些園藝性狀的穩(wěn)定性較差,易受到環(huán)境條件變化的影響。這與青海云杉表型變異研究結果一致。
3.2 不同花型群體間葉和花性狀分化差異
遺傳多樣性高的物種在相似的環(huán)境條件下可以表現(xiàn)出豐富的表型變化,而遺傳基礎相對單一的物種也可能由于環(huán)境變化而產生表型變化。大麗花是菊科植物,花色繁多,有的甚至為2種顏色的復合色,遺傳十分復雜。本研究中,大麗花不同花型群間葉性狀分化程度有所差異,巨大花型葉長、葉寬和葉柄長性狀分化明顯,大花型、中花型和小花型葉分化不明顯。4個花型群間在花性狀上分化均明顯,從而使4個群體在一定程度上能較好地分開,可以作為判斷花型大小的指標之一??梢?,大麗花的葉性狀比較穩(wěn)定,而花性狀穩(wěn)定性較差,容易發(fā)生變異,具體遺傳機理還需深入研究。
3.3 大麗花同一花型群體內主要園藝性狀相關分析
影響大麗花花徑大小的因素除了環(huán)境條件外,還與自身特性有關。對同一花型群內株高、莖粗、葉長、葉寬、葉柄長、花梗長與花徑之間的相關分析發(fā)現(xiàn),大花型中花徑與株高、莖粗呈極顯著負相關,小花型中花徑與葉柄長呈顯著正相關,其它園藝性狀與花徑大小均不相關??梢?,植株高度和莖的粗度與花徑大小并不呈正比,葉柄長與花徑大小有可能相關。本試驗中只涉及花梗長和花徑兩個花性狀指標,其它花器性狀指標還有待于進一步分析。
4個花型群內葉長和葉寬間均呈極顯著正相關,大花型中花梗長與株高(0.701)、莖粗(0.594)均呈極顯著正相關;中花型中葉柄長與葉寬(0.524)顯著正相關;小花型中株高分別與葉寬(0.557)、葉長(0.514)呈極顯著和顯著正相關,葉柄長與葉長(0.433)、葉寬(0.436)、花徑(0.455)、花梗長(0.506)間顯著正相關,其它性狀間不相關。可見,不同花型群內不同園藝性狀之間相關程度有所差異。
總之,不同的花型及同一花型內大麗花品種類型的多樣性差異,反映了其對不同環(huán)境、生態(tài)條件等的適應性及適應能力。因此根據(jù)大麗花品種豐富的自然變異情況,可以推斷其改良前景是十分廣闊的。因此,在大麗花品種的遺傳改良工作中,對優(yōu)良種源、優(yōu)良群體和優(yōu)良個體的選擇是不容忽視的。