李紅莉，王 澎，李 雪，陶雙勇，孫 強，逄宏揚，張躍新，孫向輝

（黑龍江省林業(yè)科學院牡丹江分院，黑龍江 牡丹江 157010）

軟棗獼猴桃Actinidia arguta是我國東北地區(qū)蘊藏豐富的野生漿果資源之一，也是我國獼猴桃珍貴的抗寒育種基因資源[1]。其果實表面光滑無毛，果肉綠色或綠黃色，風味獨特、酸甜可口，營養(yǎng)豐富。果肉中富含維生素C 和其他多種維生素，氨基酸、蛋白質、脂肪和礦物質含量也較豐富[2-4]。軟棗獼猴桃是一種藥食同源植物，具有滋補強身、清熱利水、鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗腫瘤等藥用價值[5-7]。作為一種極具特色的漿果資源，軟棗獼猴桃的果實成為新興保健佳果，其栽培利用前景廣闊[8]，在世界各國迅速發(fā)展。

目前，美國、日本、新西蘭、韓國等國家的軟棗獼猴桃生產已具規(guī)模[9]。在我國，遼寧的栽培面積居首位，吉林和黑龍江有少量栽培。軟棗獼猴桃在黑龍江的分布范圍廣，資源豐富，但是有關其遺傳資源保護和利用的研究報道較為鮮見，良種選育進程遲緩。因此，開展軟棗獼猴桃種質資源遺傳多樣性研究與評價對優(yōu)異種質資源挖掘和品種選育具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

近年來，表型性狀指標被廣泛應用于板栗[10]、油茶[11]、杏[12]、澳洲堅果[13]、扁桃[14]等經濟植物的遺傳多樣性研究中，通過研究表型性狀的變異特點來反映和評價植物性狀的遺傳變異，可為從分子水平研究植物遺傳多樣性提供參考。關于軟棗獼猴桃種質資源多樣性的研究報道較多，一些學者應用RAPD、ISSR、EST-SSR 等分子標記方法對長白山地區(qū)、遼寧地區(qū)野生軟棗獼猴桃種質資源的遺傳多樣性進行了研究[15-18]，但對其表型性狀多樣性的研究報道較少，僅見李旭等[19]、劉香蘇等[20]、邵瞳等[21]、常婧等[22]、蘇彥蘋等[23]對長白山地區(qū)、遼寧地區(qū)和燕山地區(qū)野生軟棗獼猴桃種質資源的果實和葉片性狀多樣性進行了調查分析，鮮見對黑龍江野生軟棗獼猴桃資源表型性狀遺傳多樣性的研究報道。本研究中對黑龍江地區(qū)野生軟棗獼猴桃98個種質資源的表型性狀進行了調查，通過變異分析、相關性分析、聚類分析，探討其變異特點和多樣性，旨在為寒地野生軟棗獼猴桃種質資源的保護、評價及新品種選育提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2019—2020年，在黑龍江省林業(yè)科學院牡丹江分院的軟棗獼猴桃資源圃內進行試驗。收集保存在軟棗獼猴桃資源圃內的黑龍江野生軟棗獼猴桃98個種質資源作為研究對象，具體名稱及編號見表1。由表1 可知，資源收集地有穆棱（編號1 ～8）、海林（編號9 ～29）、林口（編號30 ～33）、雙鴨山（編號34 ～35）、柴河（編號36 ～39）、東京城（編號40 ～46）、亞布力（編號47 ～53）、三道關（編號54 ～60）、山河屯（編號61 ～82）、大海林（編號83）、樺南（編號84 ～85）、方正（編號86 ～89）、牡丹峰自然保護區(qū)（編號90 ～98）等林業(yè)局或林場。每份資源選取3 株生長健壯、長勢基本一致的結果樹作為樣樹，采集樹冠東南西北4個方向健壯且無病蟲害的10 份1年生枝條、10 份枝條中部成熟葉片、20個果實作為試驗材料。

表1 黑龍江軟棗獼猴桃98個種質資源的名稱及編號Table 1 Name and number of 98 A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

1.2 性狀調查和測定

采樣當天，將所有材料運回實驗室進行處理，測定各項指標。參照文獻[24]選取13 種表型質量性狀和16 種表型數量性狀進行統(tǒng)計和記錄。13 種表型質量性狀指標及其分級標準見表2，16 種表型數量性狀指標包括1年生枝節(jié)間長度、1年生枝直徑、葉片大小、葉柄長度、葉柄直徑、果實縱徑、果實橫徑、果實側徑、果形指數、果柄長度、果柄直徑、單果質量、可溶性固形物質量分數、維生素C 質量分數、有機酸質量分數、可溶性糖質量分數。

表2 黑龍江軟棗獼猴桃98個種質資源13 種表型質量性狀及其分級標準Table 2 13 phenotypic quality traits and classification criteria of 98 A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

1.3 數據處理

使用Excel 2003、SPSS 23.0 軟件進行原始數據的整理和分析，計算質量性狀的分布頻率和數量性狀的平均值、極差和變異系數。計算Shannonweaver 多樣性指數（H′）[25]。對數量性狀進行主成分分析、Pearson 相關性分析和UPGMA 聚類分析[26]。

H′=-ΣPilnPi。

式中 ：Pi為某性狀第i類別樣品數量占總數量的比例。

2 結果與分析

2.1 軟棗獼猴桃種質資源表型質量性狀的頻率分布和多樣性

黑龍江軟棗獼猴桃種質資源表型質量性狀的頻率分布和多樣性見表3。由表3 可知，野生軟棗獼猴桃資源的表型性狀存在較大差異。在13 種表型質量性狀中，共檢測到44個變異類型，其中葉片形狀、果實形狀、果肉顏色、果心顏色等的變異范圍較大。

表3 黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源表型質量性狀的頻率分布和多樣性Table 3 Frequency distribution and diversity of phenotypic quality traits of wild A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

1年生枝顏色有灰白色、灰褐色和黃褐色3 類。其中：灰白色1年生枝最多，占68.5%；其次為灰褐色1年生枝，占23.6%；黃褐色1年生枝占7.9%。皮孔多為短梭形，占82.4%；少數長梭形，占17.6%。皮孔顏色多為灰白，占71.5%；少有淺黃，占28.5%。葉片形狀多變，由卵形、闊卵形到卵圓形、近圓形。其中：卵圓形葉片最多，占48.6%；闊卵形和卵形葉片數量居中，分別占21.8%和21.4%；近圓形葉片較少，占8.2%。葉基形狀多變，其中楔形占42.6%，心臟形占33.6%，圓形占23.8%。

果實形狀類型較多，有7 類，以長圓柱形（31.5%）、短圓柱形（30.1%）為主。果皮顏色有綠色、淺綠色和青綠色3 類，以綠色（54.2%）和淺綠色（36.5%）為主。果肩為圓形（65.3%）或方形（34.7%）。果頂形狀為平或凹，分別占55.7%和44.3%。果喙形狀有深尖凸、淺尖凸、深鈍凸和淺鈍凸4 類，以深尖凸數量居多（42.3%）。果肉顏色有淺綠色、綠色、翠綠色和黃綠色，以綠色（35.6%）和淺綠色（35.1%）為主。果心顏色有綠白色、淺黃、黃白色和淺紅色4 類，綠白色居多（52.2%），少量淺紅色（3.5%）。果心橫截面形狀有橢圓形、長橢圓形、近圓形和圓形，以橢圓形（48.2%）和長橢圓形（32.4%）為主。

從表3 可知，Shannon-weaver 多樣性指數為0.465～1.686，其中果實形狀、果肉顏色、果喙形狀、葉片形狀、果心橫截面形狀、果心顏色和葉基形狀的多樣性指數分別為1.686、1.285、1.266、1.218、1.152、1.117 和1.072，多樣性指數均較高，說明其變異范圍較大，多樣性較為豐富。

2.2 軟棗獼猴桃種質資源表型數量性狀的多樣性和相關性

2.2.1 軟棗獼猴桃種質資源表型數量性狀的多樣性

黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源枝條、葉片和果實的數量性狀統(tǒng)計結果見表4。由表4 可知，16 種數量性狀指標的整體變異范圍較大，變異系數為10.43%～36.34%，資源的多樣性較豐富。其中，單果質量的變異系數最大（36.34%），葉柄直徑的最小（13.98%）。

表4 黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源表型的數量性狀Table 4 Phenotypic quantitative traits of A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

在枝條和葉片性狀中，1年生枝的平均直徑為5.08 mm，平均節(jié)間長度為5.34 cm，其變異系數分別為24.80%和22.85%。葉片大小平均為88.08 cm2，葉柄平均長度為50.97 mm，葉柄平均直徑為2.11 mm，其中葉柄長度的變異系數最大（24.60%），葉柄直徑的最小（10.43%）。

在果實性狀中，單果質量為2.78 ～19.81 g，平均值為7.54 g，其變異系數最大（36.34%）。果實縱徑、橫徑和側徑的平均值分別為25.90、22.51和19.10 mm，其變異系數分別為18.49%、14.13%和13.82%。果形指數為0.73 ～2.30，平均值為1.16，變異系數為18.10%。果柄長度和果柄直徑的平均值分別為17.86、1.05 mm，其變異系數分別為22.45%和21.90%。果實品質性狀指標的差異也較大，可溶性固形物、維生素C、有機酸和可溶性糖的質量分數平均分別為14.7%、0.75 mg/g、1.12%和5.62%，其中維生素C 質量分數的變異系數最大（30.32%），其次為可溶性糖質量分數（27.58%）和有機酸質量分數（22.32%），可溶性固形物的質量分數較?。?5.31%）。

2.2.2 軟棗獼猴桃種質資源表型數量性狀的相關性

黑龍江軟棗獼猴桃種質資源16 種數量性狀的相關系數見表5。由表5 可知，黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源各數量性狀間大部分存在顯著或極顯著相關性。1年生枝節(jié)間長度與1年生枝直徑、葉片大小、葉柄直徑和果柄直徑均極顯著正相關（P＜0.01），相關系數為0.300 ～0.433；1年生枝節(jié)間長度與葉柄長度極顯著負相關。1年生枝直徑與葉片大小、葉柄直徑極顯著正相關。葉片大小與葉柄直徑極顯著正相關，與葉柄長度、果柄長度顯著正相關，與果形指數顯著負相關。果實縱徑與果實橫徑、果實側徑、果形指數、單果質量極顯著正相關，相關系數分別為0.468、0.331、0.653 和0.721；果實縱徑與可溶性固形物質量分數顯著負相關。果實橫徑與果實側徑、單果質量極顯著正相關，相關系數分別為0.873 和0.900，與果形指數極顯著負相關。果實側徑與果形指數極顯著負相關，與單果質量極顯著正相關。果形指數與可溶性糖質量分數顯著正相關，與維生素C 質量分數顯著負相關。果柄長度與果柄直徑顯著負相關。單果質量與可溶性固形物質量分數顯著負相關?？扇苄怨绦挝镔|量分數與有機酸質量分數顯著負相關。維生素C 質量分數與可溶性糖質量分數顯著負相關。

表5 黑龍江軟棗獼猴桃種質資源16 種數量性狀的相關系數?Table 5 Correlation coefficients of 16 quantitative traits of A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

2.3 軟棗獼猴桃種質資源的UPGMA 聚類

黑龍江軟棗獼猴桃種質資源基于表型數量性狀的UPGMA 聚類如圖1所示。由圖1 可見，基于表型數量性狀可將野生軟棗獼猴桃98個種質資源分為6 類。

圖1 黑龍江軟棗獼猴桃種質資源基于表型數量性狀的UPGMA 聚類Fig.1 UPGMA clustering based on phenotypic quantitative traits of A.arguta germplasm resources in Heilongjiang

第1 類包括8個種質資源，為來自穆棱林業(yè)局磨刀石和代馬溝林場的野生種質，其主要特征：葉片較大（平均值88.06 cm2），1年生枝節(jié)間較短（平均值4.21 cm），葉柄較長（平均值58.46 mm）；果實扁圓形，果形指數平均值為0.89；果實三徑較小，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為17.78、20.01 和17.95 cm，果柄較長，單果質量較?。ㄆ骄?.02 g）；維生素C質量分數較高（平均值1.04 mg/g），可溶性固形物和有機酸的質量分數也較高（平均值分別為15.07%、1.14%），可溶性糖質量分數較低（平均值4.09%）。

第2 類包括6個種質資源，主要為穆棱代馬溝3、海林二十二6、東京城2、東京城7、三道關4 和三道關6 等種質，其主要特征：葉片較大（平均值88.77 cm2），1年生枝節(jié)間較長（平均值5.17 cm），葉柄較短（平均值52.62 mm）；果實卵圓形，果形指數1.17，果實三徑中等，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為22.00、18.89 和16.76 cm，果柄長度居中（平均值17.94 mm），單果質量（平均值4.84 g）高于第1 類；可溶性固形物質量分數較高（平均值15.55%），維生素C 質量分數較低（平均值0.57 mg/g），有機酸質量分數與第1 類相似，可溶性糖質量分數較高（平均值6.90%）。

第3 類包括1個種質資源，為海林夾皮溝1，其主要特征：葉片較?。ㄆ骄?9.99 cm2），1年生枝節(jié)間較短（平均值4.36 cm），葉柄較短（平均值50.36 mm）；果實近圓形，果形指數1.06，果實三徑較大且高于其他類群，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為33.14、31.23 和26.30 cm，果柄長度短（平均值14.16 mm），單果質量高于其他類群（平均值15.96 g）；可溶性固形物質量分數較低（平均值13.80%），維生素C 質量分數中等（平均值0.70 mg/g），有機酸質量分數較低（平均值0.96%），可溶性糖質量分數較高（平均值7.25%）。

第4 類包括78個種質資源，主要是來自12個地區(qū)17個種群的野生種質，其主要特征：葉片大小中等（平均值85.56 cm2），1年生枝節(jié)間較長（平均值5.04 cm），葉柄較短（平均值52.37 mm）；果實短圓柱形，果形指數1.19，果實三徑中等，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為26.18、22.11和18.74 cm，果柄較長（平均值20.40 mm），單果質量居中（平均值7.16 g）；可溶性固形物質量分數中等（平均值14.55%），維生素C 質量分數較高（平均值0.95 mg/g），有機酸質量分數與第1 類群相似，可溶性糖質量分數中等（平均值5.29%）。

第5 類包括2個種質資源，為海林夾皮溝3和海林山市1，其主要特征：葉片較大（平均值85.38 cm2），1年生枝節(jié)間較短（平均值4.68 cm），葉柄較長（平均值64.61 mm）；果實長圓柱形，果形指數1.52，果實三徑較大，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為32.31、21.74 和21.25 cm，果柄較長（平均值21.74 mm），單果質量較高（平均值8.35 g）；可溶性固形物質量分數較高（平均值15.00%），維生素C 質量分數較低（平均值0.55 mg/g），有機酸質量分數中等（平均值1.04%），可溶性糖質量分數較高（平均值7.70%）。

第6 類包括4個種質資源，分別為海林夾皮溝4、海林橫道1、亞布力2 和亞布力3，其主要特征：葉片大小中等（平均值83.31 cm2），1年生枝節(jié)間長度中等（平均值4.90 cm），葉柄較短（平均值50.94 mm）；果實多為短圓柱形，果形指數1.25，果實三徑中等，果實縱徑、橫徑和側徑平均分別為26.41、21.25 和19.05 cm，果柄較長（平均值19.07 mm），單果質量中等（平均值6.48 g）；可溶性固形物質量分數較高（平均值15.58%），維生素C 質量分數較高（平均值0.97 mg/g），有機酸質量分數中等（平均值1.06%），可溶性糖質量分數中等（平均值6.70%）。另外，這類資源的果皮和果心為粉紅色或紅色，可作為培育新種質的特異資源。

3 結論與討論

黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源的枝條、葉片和果實表型性狀的變異類型豐富、變異程度高且幅度大，遺傳多樣性豐富，具有較大的育種選擇潛力，可為野生軟棗獼猴桃優(yōu)良種質挖掘和品種選育提供重要的種質材料。

植物表型性狀是植物基因型和環(huán)境共同作用的結果，表型性狀變異能直觀反映表型遺傳多樣性的豐富程度，是研究植物遺傳多樣性最直接和有效的指標[27]。表型多樣性研究對優(yōu)異種質資源篩選和挖掘、新品種選育及高效利用具有重要意義，因此在經濟植物遺傳多樣性研究中多采用表型性狀指標。有關軟棗獼猴桃種質資源表型性狀多樣性的研究報道較少，主要是針對遼寧和長白山地區(qū)的軟棗獼猴桃資源。李旭等[19]對長白山野生軟棗獼猴桃資源的果實和葉片性狀多樣性進行了調查分析，結果表明長白山野生軟棗獼猴桃果實主要性狀的變異較大；劉香蘇等[20]對長白山軟棗獼猴桃果實多樣性和染色體倍數性進行了分析，結果表明長白山野生軟棗獼猴桃果實呈現(xiàn)出一定的多樣性；蘇彥蘋等[23]研究了燕山地區(qū)3個軟棗獼猴桃天然種群的葉片和果實性狀，結果表明燕山地區(qū)3個種群的果實性狀存在顯著差異。

本研究中對黑龍江野生軟棗獼猴桃98個種質資源的29 種表型性狀進行分析，來評價其表型遺傳多樣性。通過對13 種表型質量性狀進行頻率分布和多樣性指數分析，結果表明黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源在葉片、果實、枝條等方面變異類型多且變異幅度大，特別是在果實形狀、果喙形狀、果肉顏色、果心顏色和果心橫切面形狀等方面存在著豐富的表型遺傳多樣性，這與前人的研究結果相似。常婧等[22]對遼寧地區(qū)軟棗獼猴桃的表型性狀進行評價，結果表明遼寧地區(qū)軟棗獼猴桃在表型性狀上具有豐富的遺傳多樣性，數量性狀中果柄長的變異系數最大（30%），葉片寬的變異系數最?。?.5%）；邵瞳等[21]對長白山境內軟棗獼猴桃果實和葉片的主要數量性狀進行了分析，結果表明果實可滴定酸含量的變異系數最大（32.2%），扁平度的變異系數最?。?.93%）；秦紅艷等[28]經研究認為，軟棗獼猴桃各種質間果實性狀的變異幅度均較大，尤其是果實維生素C含量和果實質量，其變異系數分別為36.55%和32.99%。本研究結果表明，黑龍江野生軟棗獼猴桃表型數量性狀的整體變異范圍較大，變異系數為10.43%～36.34%，其中果實性狀的變異系數均較大，單果質量、維生素C 質量分數的變異系數高達30%以上，這與秦紅艷等[28]的研究結果相似。通過對野生軟棗獼猴桃種質資源表型數量性狀進行相關分析，結果表明各數量性狀間大部分存在顯著或極顯著相關性，特別是果實數量性狀間的相關性，這與常婧等[22]、秦紅艷等[28]的研究結果一致。表型數量性狀的相關性分析結果可為篩選野生軟棗獼猴桃選優(yōu)評價指標提供參考。

本研究中根據16 種數量性狀對黑龍江軟棗獼猴桃種質資源進行聚類分析，得到6個類群，明確了各類群的主要特征，可根據每個類群的特征評價育種利用價值，為品種選育提供參考。其中：第1 類、第2 類和第4 類資源可用于選育不同果形、高果實品質和高果實維生素C 含量的品種；第3類和第5 類資源可用于選育大果及高果實品質的品種；第6 類資源可用于選育紅心果肉品種。

本研究中從表型性狀方面分析了黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源的遺傳多樣性，但單純的表型性狀多樣性分析存在一定的局限性，后續(xù)將采用分子生物學方法從分子水平深入開展黑龍江野生軟棗獼猴桃種質資源的遺傳多樣性研究。