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        異位保存新疆野蘋(píng)果遺傳多樣性分析及綜合評(píng)價(jià)

        2023-12-22 02:23:46宿明潔張婷婷孫召展樊國(guó)全王尚棟孫軍利李文慧
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年21期

        宿明潔 張婷婷 孫召展 樊國(guó)全 王尚棟 孫軍利 李文慧

        摘要:以異位保存的57份野蘋(píng)果種質(zhì)資源為材料,對(duì)其16個(gè)數(shù)值型性狀和27個(gè)果實(shí)描述型性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),采用變異系數(shù)、分布頻率、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類的方式進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明,16個(gè)數(shù)值型性狀的變異系數(shù)為15.63%~60.32%,平均值為31.84%,16個(gè)數(shù)值型性狀中以果實(shí)縱徑的變異系數(shù)最小,果實(shí)維生素C含量的變異系數(shù)最大;描述型性狀分布頻率表明,野蘋(píng)果種質(zhì)資源的果實(shí)外觀評(píng)價(jià)優(yōu)于果實(shí)內(nèi)質(zhì)評(píng)價(jià);相關(guān)性分析結(jié)果表明,單果質(zhì)量與果實(shí)縱徑和果實(shí)橫徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),與果實(shí)總黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05);主成分分析結(jié)果表明,7個(gè)主成分的總計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)80.785%,其中第1主成分與葉片性狀和果實(shí)總黃酮含量有關(guān),第2主成分與果實(shí)特性有關(guān),第3主成分與果形因子有關(guān),第4主成分與果梗性狀有關(guān),第5主成分與果實(shí)品質(zhì)有關(guān),第6主成分與果實(shí)可溶性固形物含量和果實(shí)硬度有關(guān),第7主成分與花的性狀和果實(shí)品質(zhì)有關(guān);16個(gè)性狀以聚類的分析方法,將供試材料聚為3類,其中Ⅰ、Ⅲ類群可以作為優(yōu)良的選育品種,培育出優(yōu)質(zhì)及耐貯藏的蘋(píng)果,第Ⅱ類群可以提供寶貴材料作為選育高黃酮含量的野蘋(píng)果品種。本研究可為高黃酮含量的野蘋(píng)果資源選育利用提供幫助,為新疆野蘋(píng)果種質(zhì)資源的異地保護(hù)、科學(xué)保護(hù)與有效管理提供參考。

        關(guān)鍵詞:野蘋(píng)果;異位保存;遺傳多樣性;主成分分析;聚類分析

        中圖分類號(hào):S661.102文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號(hào):1002-1302(2023)21-0174-08

        新疆野蘋(píng)果[Malus sieversii (Ldb.) Roem.]別稱塞威氏蘋(píng)果,屬于真正蘋(píng)果組(Eumalus Zabel)蘋(píng)果系(Pumilae Rehd.),是現(xiàn)代栽培蘋(píng)果或西洋蘋(píng)果(M. domestica Borkh.)的祖先種[1-2]。世界蘋(píng)果野生種有27種,我國(guó)有21種,栽培種有8種[3]。新疆野蘋(píng)果主要分布在中亞的天山山脈,包括新疆、哈薩克斯坦、塔爾迪庫(kù)爾和吉爾吉斯斯坦的東南部。前人將新疆野蘋(píng)果分為84個(gè)類型[4]。位于新疆南部的新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)資源圃,近十余年共收集保存57份果實(shí)性狀較好的新疆野蘋(píng)果資源。新疆南疆環(huán)塔里木盆地是主要蘋(píng)果栽培產(chǎn)區(qū),對(duì)野蘋(píng)果種質(zhì)資源開(kāi)展異地遺傳多樣性研究,不僅可以發(fā)掘具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的獨(dú)特資源,同時(shí)也優(yōu)化了野蘋(píng)果種質(zhì)資源的選擇和利用。

        前人關(guān)于新疆野蘋(píng)果資源表型多樣性的研究已有報(bào)道,研究得出,新疆野生蘋(píng)果的果實(shí)外觀形狀、顏色和單果質(zhì)量等性狀表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性[5]。果實(shí)大小變異幅度大這一結(jié)論得到Geibel等的一致認(rèn)同[6-7]。其后,還獲得新疆野蘋(píng)果果實(shí)縱橫經(jīng)、可溶性固形物含量、干周、樹(shù)高的變異幅度較大,葉片長(zhǎng)的變幅最小,果梗長(zhǎng)的變幅最大,果實(shí)硬度的變幅最大,果形指數(shù)的變幅最小,總黃酮和可滴定酸含量的變幅較大的結(jié)論;蘋(píng)果資源的總黃酮含量豐富,新疆野蘋(píng)果單株果實(shí)富含原花青素和黃酮醇類物質(zhì),且不同單株野生蘋(píng)果總黃酮及抗氧化活性之間具有顯著差異,果肉中原花青素 B2、表兒茶素的含量均遠(yuǎn)高于新疆伊犁本地品種[8-13]。

        以上研究多關(guān)注于新疆天山原生境野蘋(píng)果資源的綜合評(píng)價(jià),而對(duì)新疆天山以南保存的野蘋(píng)果資源綜合評(píng)價(jià)卻少有報(bào)道。本研究旨在對(duì)新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)資源圃保存的野蘋(píng)果資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),通過(guò)葉、花、果實(shí)器官的表型性狀和理化指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行主成分、相關(guān)性、聚類等分析,找出其變異和多樣性特征,將種質(zhì)類群劃分為不同育種目標(biāo),簡(jiǎn)化資源索引,為未來(lái)的野蘋(píng)果資源開(kāi)發(fā)利用及品質(zhì)育種奠定理論基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試材料來(lái)自新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)種質(zhì)資源圃,共57份材料(表1),是2010—2012年間從新疆伊犁天山野果林收集的異地保存資源,其中霍城縣31份(HDM)、鞏留縣13份(GB)、新源縣13份(XY)。

        1.2 試驗(yàn)方法

        本試驗(yàn)于2022年3月下旬至4月下旬每株隨機(jī)采集20朵完全開(kāi)放的花朵,用游標(biāo)卡尺測(cè)量花朵的花冠寬度,于7月下旬至8月上旬每株隨機(jī)采集50張發(fā)育正常的葉片和20個(gè)果實(shí),參考《蘋(píng)果種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[14],確定果實(shí)中部斷面形狀、果實(shí)萼洼廣狹和果實(shí)萼片姿勢(shì);研究的指標(biāo)包括花性狀、葉性狀和果實(shí)性狀等;可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮法[15];可滴定酸含量的測(cè)定采用NaOH酸堿中和滴定法;總黃酮含量的測(cè)定參考聶繼云等的方法[16];維生素C含量的測(cè)定采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)定。

        通過(guò)Excel 2017對(duì)各性狀的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),用SPSS 25.0軟件進(jìn)行遺傳變異分析、分布頻率分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 野蘋(píng)果果實(shí)性狀多樣性

        野蘋(píng)果種質(zhì)資源質(zhì)量性狀分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2、表3)顯示,野蘋(píng)果果實(shí)胴部和梗洼無(wú)銹量分布頻率分別達(dá)到0.84和0.63,心室閉合狀態(tài)的分布頻率達(dá)到0.67,中或小果點(diǎn)分布頻率達(dá)到42%和51%。其中,果實(shí)形狀的分布類型最為豐富,有7種類型,以扁圓形為主,占47%;果實(shí)底色有6種類型,以綠色最多,占49%;果肉顏色有6種類型,其中綠白色最多,占56%;果實(shí)風(fēng)味有6種類型,其中酸甜型最多,占30%;果肉質(zhì)地有5種類型,其中綿軟型最多,占32%。

        輪臺(tái)縣保存的野蘋(píng)果果實(shí)萼洼與胴部大都無(wú)銹,只有梗洼處有少量果銹。果面大多較平滑,極少部分不平滑;果點(diǎn)平,少數(shù)為凸果點(diǎn);果面大都具有果粉和蠟質(zhì),少部分具有棱起。綜合分析認(rèn)為,外觀整體表現(xiàn)良好。果實(shí)特性分布較為豐富,果心大多為小果心,汁液分為少和中等2種汁液型,果肉分為無(wú)和淡2種香氣類型,在評(píng)價(jià)果實(shí)外觀和內(nèi)質(zhì)的復(fù)合指標(biāo)中,果實(shí)外觀多為中等,其次為差;而果實(shí)內(nèi)質(zhì)綜合評(píng)價(jià)主要為中。

        2.2 野蘋(píng)果種質(zhì)資源性狀變異分析

        由表4可知,57份野蘋(píng)果種質(zhì)資源中16個(gè)性狀的變異系數(shù)為15.63%~60.32%,平均值為31.84%,其中變異系數(shù)超過(guò)50%的指標(biāo)是果實(shí)的生理指標(biāo),其中維生素C含量的變異系數(shù)最大,為60.32%,其最大值為27.31 mg/kg,品種是GB-9,來(lái)源于鞏留縣,最小值為0.66 mg/kg,品種是 HDM-30,來(lái)源于霍城縣;其次是可溶性糖含量,變異系數(shù)為59.51%,其最大值為142.84 mg/g,品種是XY-12,最小值為6.12 mg/g,品種是HDM-26,分別來(lái)源于新源縣和霍城縣;可滴定酸含量變異系數(shù)為50.09%,其最大值為72.81 mg/g,品種是 GB-13,最小值為4.24 mg/g,品種是HDM-27,分別來(lái)源于鞏留縣和霍城縣;總黃酮含量變異系數(shù)為48.52%,其最大值為2 816.29 mg/kg,品種是HDM-13,最小值為273.93 mg/kg,品種是HDM-20,都來(lái)源于霍城縣,由此表明,野蘋(píng)果生理指標(biāo)具有較大的離散程度?;ü诖笮?、果實(shí)橫徑和縱徑、葉片長(zhǎng)度和寬度的變異系數(shù)較低,其中果實(shí)縱徑變異系數(shù)最低,僅為15.63%。果梗長(zhǎng)、果梗粗、葉柄長(zhǎng)度和果形指數(shù)的變異系數(shù)居中,在20%以上。

        試驗(yàn)采集的這57個(gè)異地保存的野蘋(píng)果資源,通過(guò)表4的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出,這16個(gè)表型性狀遺傳多樣性很高,是異地保存的寶貴野生種質(zhì)資源。對(duì)野蘋(píng)果單株的可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量和總黃酮含量進(jìn)行差異顯著性分析,其顯著水平均小于0.05,由此可知,可溶性糖含量、可滴定酸含量、維生素C含量和總黃酮含量是影響野蘋(píng)果資源的重要品質(zhì)指標(biāo)。

        2.3 野蘋(píng)果種質(zhì)資源性狀間的相關(guān)性分析

        對(duì)16個(gè)性狀之間進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果(表5)表明,花冠大小與果梗粗呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。葉柄長(zhǎng)度與葉片長(zhǎng)度和寬度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01),與可滴定酸含量和總黃酮含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。單果質(zhì)量與果實(shí)縱徑和橫徑呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.618、0.789,與總黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為 -0.289。果實(shí)縱徑與果形指數(shù)、果梗粗呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.547、0.459。果形指數(shù)與果實(shí)橫徑呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與果梗粗呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。果梗長(zhǎng)與果實(shí)硬度、可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。果實(shí)可滴定酸含量與維生素C含量呈正相關(guān)關(guān)系。從相關(guān)性分析結(jié)果可以看出,單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑和果梗粗相互間多數(shù)具有顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系;其次,總黃酮含量與單果質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。16個(gè)性狀間定量關(guān)系是復(fù)雜的,需要綜合主成分分析來(lái)確定主導(dǎo)每個(gè)性狀的主要因素。

        2.4 野蘋(píng)果種質(zhì)資源性狀的主成分分析

        對(duì)57份野蘋(píng)果種質(zhì)資源的16個(gè)數(shù)值型性狀進(jìn)行主成分分析,計(jì)算得到特征值和相應(yīng)的特征值向量,用特征值大于1.0作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提取主成分。由表6可知,通過(guò)主成分分析法研究異地保存的57份新疆野蘋(píng)果的16個(gè)數(shù)量性狀中,前7個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)80.785%,說(shuō)明前7個(gè)主成分基本上可以代表大多數(shù)信息的多樣性。第1主成分的特征值為3.020,貢獻(xiàn)率最大,為18.872%,特征值向量較高的性狀有葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉柄長(zhǎng)度、果梗長(zhǎng)和總黃酮含量,主要反映的是葉片性狀指標(biāo),其特征向量揭示的是生物學(xué)信息,葉片性狀的3個(gè)指標(biāo)具有正相關(guān)關(guān)系,其凝聚的向量關(guān)系表示:株系葉片較大,葉柄較長(zhǎng)時(shí),果實(shí)總黃酮含量較低,果梗長(zhǎng),果實(shí)硬度較大;第2主成分的特征值為2.562,貢獻(xiàn)率為16.011%,其中單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、花冠大小和果梗粗為特征向量中最高的特征,說(shuō)明第2主成分主要反映的是果實(shí)性狀指標(biāo),這一主成分中,載荷值較高的性狀所揭示的生物學(xué)信息主要是單果質(zhì)量越大,果實(shí)縱徑越大,果實(shí)橫徑也越大,產(chǎn)量越高,當(dāng)野蘋(píng)果單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑和果實(shí)橫經(jīng)較高時(shí),果梗粗較粗,花朵較小。第3主成分的特征值為2.109,貢獻(xiàn)率為13.179%,特征值向量較高的性狀有果形指數(shù)和果實(shí)橫徑,主要反映的是果形因子,所揭示的生物學(xué)信息是當(dāng)果形指數(shù)載荷較高時(shí),果實(shí)橫徑較小,二者在一定程度上起到相互限制的作用。第4主成分的特征值為1.668,貢獻(xiàn)率為10.428%,特征值向量較高的性狀有果梗長(zhǎng)、可滴定酸和可溶性固形物含量,這一主成分中,載荷值較高的性狀所揭示的生物學(xué)信息主要是果實(shí)可溶性固形物含量較高時(shí),可滴定酸含量相對(duì)較低,果梗較長(zhǎng)。第5主成分的特征值是1.398,貢獻(xiàn)率為8.735%,特征值向量較高的性狀有可滴定酸含量、維生素C含量和可溶性糖含量,三者反映了果實(shí)的糖、酸和維生素C含量,這些特征可以總結(jié)為水果的質(zhì)量因子,野生蘋(píng)果種質(zhì)通常在水果的味道中偏酸,在利用資源時(shí),應(yīng)注意選擇第5主成分較高的群組。第6主成分的特征值是1.168,貢獻(xiàn)率為7.301%,特征值向量較高的性狀有可溶性固形物含量和果實(shí)硬度,兩者在一定程度上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。第7主成分的特征值是1.001,貢獻(xiàn)率為6.259%,特征值向量較高的性狀主要有花冠大小、維生素C含量和可溶性糖含量,這一主成分中,載荷值較高的性狀所揭示的生物學(xué)信息主要是果實(shí)維生素C含量越高,花朵越大,可溶性糖相對(duì)含量越少。

        結(jié)果表明,第1主成分上葉片長(zhǎng)度、葉柄長(zhǎng)和葉片寬特征值向量符號(hào)為正,而果實(shí)總黃酮含量特征值向量符號(hào)為負(fù),說(shuō)明葉片性狀指標(biāo)在一定程度上是果實(shí)總黃酮含量的限制因素。因此,在利用野蘋(píng)果種質(zhì)資源果實(shí)總黃酮含量時(shí)應(yīng)注意選取第1主成分較低的群體。

        2.5 不同野蘋(píng)果種質(zhì)資源聚類分析

        對(duì)57份野生蘋(píng)果種質(zhì)材料16個(gè)數(shù)值型性狀進(jìn)行聚類分析,研究材料親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。通過(guò)系統(tǒng)聚類分析后57份野蘋(píng)果種質(zhì)資源,在歐式距離為9.0處被分成3個(gè)類群(圖1)。

        第Ⅰ類群共17份種質(zhì)資源,其中霍城縣有10份,鞏留縣有5份,新源縣有2份;第Ⅰ類群中單果質(zhì)量、果實(shí)縱徑、花冠寬度、葉片寬度、果實(shí)總黃酮含量、可溶性糖含量等性狀值在三大類群中介于中間水平,此類型主要以中間過(guò)渡型野蘋(píng)果為主,果形為扁圓,葉片為卵圓形,這類材料可以在野蘋(píng)果品質(zhì)改良和育種生產(chǎn)中進(jìn)一步充分利用。

        第Ⅱ類群共16份種質(zhì)資源,其中霍城縣有7份,鞏留縣有5份,新源縣有4份;該類群材料的主要特點(diǎn)是果實(shí)總黃酮含量最高,果實(shí)普遍較小,果實(shí)硬度較低,果實(shí)維生素C含量較高,葉片較小,這一類群的果實(shí)品質(zhì)與其他類型相比,總黃酮含量表現(xiàn)極好,可為今后選育黃酮類化合物利用價(jià)值高的野生蘋(píng)果品種提供有價(jià)值的材料,篩選出6個(gè)性狀值較高的材料有GB-1、HDM-13、HDM-18、GB-8、HDM-21和GB-7。

        在這3個(gè)類群當(dāng)中,第Ⅲ類群是包含的野蘋(píng)果種質(zhì)資源數(shù)量最多的,第Ⅲ類群包括24份種質(zhì)資源,其中霍城縣有14份,鞏留縣有3份,新源縣有7份;該類群主要以大果野蘋(píng)果資源為主,果實(shí)形狀多接近圓形,硬度大,在野蘋(píng)果耐貯藏性中果實(shí)硬度是重要指標(biāo),果梗較長(zhǎng)、葉柄較長(zhǎng)、葉片長(zhǎng)度最大,這一類群可以作為高質(zhì)量和耐貯存的野生蘋(píng)果的繁育材料,篩選出2個(gè)果實(shí)性狀最為突出的材料,可以作為優(yōu)良種質(zhì)資源,編號(hào)為HDM-24和XY-1。

        3 討論

        在植物遺傳因子與外界環(huán)境相互作用的結(jié)果下,發(fā)生形態(tài)特征的變異是生物遺傳多樣性的表現(xiàn)[17-18]。物種遺傳變異包括表型的特征變異,表型性狀的變異系數(shù)反映了性狀的分散程度,可以反映品種間表型性狀的變異程度,也可以間接反映個(gè)體的表型多樣性的豐富性[19-20]。分子標(biāo)記技術(shù)隨著現(xiàn)如今的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展,在植物遺傳多樣性的鑒定中已得到廣泛應(yīng)用[21-22]。然而,表型性狀遺傳多樣性研究仍然是必不可少的,因?yàn)樗梢詮淖魑镎w表型中獲得豐富的遺傳多樣性,將可靠的表型數(shù)據(jù)提供給分子生物學(xué)研究,對(duì)于簡(jiǎn)化今后挖掘優(yōu)異資源、種植優(yōu)質(zhì)品種等方面具有重要的意義[23]。前人在野蘋(píng)果資源的評(píng)價(jià)方面大多是在原生境采集開(kāi)展的研究工作,由于受到地理位置、生長(zhǎng)環(huán)境、檢測(cè)平臺(tái)的限制,對(duì)野蘋(píng)果資源的評(píng)價(jià)不夠全面和客觀。本研究所有試材均來(lái)自資源圃果園,地理位置、栽培管理?xiàng)l件和檢測(cè)平臺(tái)都一致,果實(shí)以種子成熟為采集標(biāo)準(zhǔn),檢測(cè)數(shù)值型性狀最多達(dá)到16個(gè),包括花、葉和果實(shí)等器官,并篩選出總黃酮含量高的6個(gè)資源。本研究的評(píng)價(jià)更有利于新疆南疆蘋(píng)果產(chǎn)區(qū)野蘋(píng)果資源的育種和開(kāi)發(fā)利用。

        果實(shí)品質(zhì)是由外觀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、貯藏運(yùn)輸和加工品質(zhì)等多個(gè)性狀組成的綜合性狀[24]。在許多農(nóng)作物育種研究中都廣泛應(yīng)用了主成分分析和聚類分析[25-28]。從性狀的相關(guān)性分析結(jié)果來(lái)看,果實(shí)總黃酮含量與單果質(zhì)量和葉柄長(zhǎng)度均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,由此認(rèn)為,在育種上若以提高品種果實(shí)產(chǎn)量為首要目的,建議考慮果實(shí)縱徑、橫徑大且果梗粗的株系;若以提高總黃酮含量為目的,建議選擇單果質(zhì)量小、葉柄短的株系。此外,在野外工作時(shí)可以利用果柄短和果實(shí)小的特性,簡(jiǎn)便快捷地初選黃酮含量高的資源。

        野蘋(píng)果資源在自然條件下主要以種子繁殖為主,變異類型多,表型性狀非常豐富。植物在遺傳物質(zhì)和環(huán)境因素二者共同作用下的綜合體現(xiàn)出的表型性狀具有穩(wěn)定性和變異性[29]。前人的研究表明,新疆野蘋(píng)果單株表型性狀豐富[9],本研究結(jié)果與之相一致。本研究的57份野蘋(píng)果資源變異系數(shù)超過(guò)20%的有葉柄長(zhǎng)度、果形指數(shù)、果梗粗、單果質(zhì)量、果梗長(zhǎng)、果實(shí)硬度、總黃酮含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、維生素C含量,其中果實(shí)維生素C含量變異系數(shù)最大(60.32%),這與閆鵬等關(guān)于新疆野蘋(píng)果加工制汁適宜性的評(píng)價(jià)研究[8]基本一致;在輪臺(tái)資源圃內(nèi)的野蘋(píng)果總黃酮含量變異系數(shù)是48.52%,這與王憲璞等關(guān)于果實(shí)性狀研究的結(jié)果[10]基本一致,說(shuō)明野蘋(píng)果資源重要的果實(shí)品質(zhì)存在顯著的遺傳變異。本研究中果實(shí)總黃酮含量、可滴定酸含量、可溶性糖含量、維生素C含量這4個(gè)性狀的遺傳變異很大,是影響野蘋(píng)果資源的重要品質(zhì)指標(biāo),比較適宜用于篩選加工高黃酮含量的新疆野蘋(píng)果類型。

        主成分分析(PCA)可以將農(nóng)作物各性狀之間的復(fù)雜關(guān)系通過(guò)降維方式轉(zhuǎn)化為幾個(gè)主成分,大大降低各個(gè)性狀原始數(shù)值之間相關(guān)性所造成的干擾,而被廣泛應(yīng)用[30-31]。在此研究中使用主成分分析對(duì)16個(gè)表型性狀進(jìn)行分析,有效地減少了變量數(shù)量,結(jié)果顯示,前7個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)80.785%。輪臺(tái)縣栽種的野蘋(píng)果資源主成分涉及葉片性狀和果實(shí)總黃酮含量、果實(shí)性狀、果梗性狀指標(biāo);伊犁地區(qū)的野蘋(píng)果也涉及到果實(shí)性狀指標(biāo)、葉片性狀指標(biāo)和果梗性狀指標(biāo),但是特征值和貢獻(xiàn)率存在差異。各主因子間的相關(guān)性特征值可看出葉片性狀與果實(shí)形態(tài)的相關(guān)性較小,與果實(shí)品質(zhì)間的相關(guān)性較大,換句話說(shuō),葉片特征與果實(shí)形態(tài)之間關(guān)聯(lián)度不高,與果實(shí)品質(zhì)有一定的密切關(guān)系,優(yōu)質(zhì)野生蘋(píng)果種質(zhì)的選擇應(yīng)全面考慮葉片性狀及果實(shí)形態(tài)2個(gè)方面。

        從親緣關(guān)系上看,鞏留縣居群與新源縣居群親緣關(guān)系較近,新疆野蘋(píng)果和蘇聯(lián)的栽培蘋(píng)果親緣關(guān)系較近[9,32-33]。對(duì)57份種質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的聚類分析,可分為3個(gè)類群,在所有資源中第Ⅰ類群的果實(shí)品質(zhì)處于中等水平,各類群各表型特征之間存在明顯差異;第Ⅱ類群果實(shí)的總黃酮含量最高;第Ⅲ類群?jiǎn)喂|(zhì)量、果實(shí)硬度最高。在前人的基礎(chǔ)上,本研究對(duì)異地保存的野生蘋(píng)果種質(zhì)資源的表型和定量特征進(jìn)行了綜合分析,今后在品種的推廣和選育中,還需要對(duì)異地保存品種的抗逆性、育性和豐產(chǎn)性等多方面進(jìn)行綜合研究。

        4 結(jié)論

        即使開(kāi)墾耕地和人為砍伐得到控制,新疆野蘋(píng)果的過(guò)度干擾仍然是一個(gè)問(wèn)題,亟需開(kāi)展新疆野蘋(píng)果資源的異位保護(hù)、更新機(jī)制方面的研究等措施[34]。本研究通過(guò)對(duì)異位保存的57份野蘋(píng)果種質(zhì)資源進(jìn)行研究,對(duì)其表型性狀和數(shù)值型性狀指標(biāo)進(jìn)行差異分析、分布頻率分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析,客觀評(píng)價(jià)了新疆天山以南輪臺(tái)資源圃保存的伊犁野蘋(píng)果種質(zhì)資源,并與前人研究結(jié)果進(jìn)行比較,各性狀表現(xiàn)與果實(shí)品質(zhì)分析的評(píng)價(jià)基本一致。本研究通過(guò)對(duì)異地保存的野蘋(píng)果資源果實(shí)各性狀的綜合評(píng)價(jià),通過(guò)聚類分析從第Ⅱ類群中挑選出6個(gè)果實(shí)果皮高黃酮含量的種質(zhì)資源GB-1、HDM-13、HDM-18、GB-8、HDM-21和GB-7。可以為高黃酮含量的野蘋(píng)果資源選育利用提供幫助,為引進(jìn)野生資源的異位保護(hù)提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)指導(dǎo)。

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        收稿日期:2023-11-14

        基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)種苗培育補(bǔ)助項(xiàng)目;農(nóng)業(yè)農(nóng)村部保種項(xiàng)目“新疆特有果樹(shù)種質(zhì)資源安全保存及普查收集資源鑒定評(píng)價(jià)與繁殖編目入圃”(編號(hào):19221874)。

        作者簡(jiǎn)介:宿明潔(1998—),女,新疆庫(kù)爾勒人,碩士研究生,主要從事果樹(shù)種質(zhì)資源評(píng)價(jià)利用研究。E-mail:1348657024@qq.com。

        通信作者:孫軍利,博士,副教授,主要從事果樹(shù)栽培生理研究,E-mail:1530322722@qq.com;李文慧,博士,副研究員,主要從事果樹(shù)種質(zhì)資源評(píng)價(jià)利用研究,E-mail:lwh-2003@163.com。

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