桂花叶及果实形态性状变异研究

王旭军， 程 勇， 吴际友， 肖小清

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.芷江县林业局， 湖南 芷江 419100)

桂花叶及果实形态性状变异研究

王旭军1， 程 勇1， 吴际友1， 肖小清2

(1.湖南省林业科学院， 湖南 长沙 410004； 2.芷江县林业局， 湖南 芷江 419100)

以叶面积、叶长等叶片形态性状和果长、果宽等果实形态性状为指标，研究了桂花叶片和果实形态性状在单株水平上的遗传变异规律。结果表明，桂花叶片和果实等形态性状在单株水平上存在着丰富的遗传变异，且叶片形态性状与果实形态性状由各自独立的遗传基因控制，并受到高等程度的遗传控制，遗传潜力较大。

桂花； 叶； 果实； 形态变异

桂花(Osmanthusfragrans(Thunb)Lour.)亦称木犀、岩桂、九里香等，为木犀科(Oleaceae)木犀属(Osmanthus)常绿硬叶灌木或小乔木，自然分布于我国南部到东南部的长江流域，并已有2 500余年的栽培历史。桂花花香馥郁文雅，清甜纯正，独占三秋压群芳，集绿化、美化、香化于一体，为观赏和实用兼备的优良园林树种，也是中国十大传统名花之一。目前关于桂花的研究主要集中于品种分类、苗木繁育和丰产栽培、抗逆性及遗传多样性等方面[1～16]，关于桂花遗传变异的研究未见报道。因此，本文探讨了桂花叶、果实等形态性状的遗传变异特性，以期为桂花新品种的选育提供依据。

1 材料与方法

供试材料均采自湖南省林业科学院院内，所采10株桂花的株高、冠幅等基本一致，且长势良好，生长健壮。2013年5月待桂花新梢封顶、果实成熟时，于其树体中上部南向混合采取叶片和果实作为观测材料。所采叶片位置为梢端以下第2节或第3节的成熟、健康的完整叶片。每个单株取叶片30片，3次重复。

采用激光叶面积测定仪(美国CAD - CI - 203)测定叶面积、叶长、叶宽、叶周长、长宽比和形状因子等指标。其中，叶片形状与圆形接近的程度用形状因子这一指标来表示，计算公式为：f=4πa/p2(f为形状因子，a为叶面积，p为叶周长)。叶厚用游标卡尺测定。

每个单株随机抽取30个果实，用游标卡尺(精确到0.01 cm)测定果实长度(果实纵轴长度)、果实宽度(腹面横向最大宽度)，并用电子天平(精确到0.01 g)测定单果质量(去皮质量)。3次重复。

用EXCEL软件对数据进行处理和计算，用SPSS19.0数据处理系统对数据进行方差分析、相关性分析等。各遗传参数的计算公式参见文献[17]。

2 结果与分析

2.1桂花叶及果实形态性状的方差分析

从表1可以看出，桂花叶面积、长、宽、长宽比等叶片形态性状以及果长、果宽、单果质量等果实形态性状在不同单株间均存在着显著或极显著差异，说明桂花叶、果实等形态性状在单株水平上存在着丰富的遗传变异。

表1 桂花叶、果形态性状方差分析表Tab1 VarianceanalysisofleafandfruitmorphologicaltraitsofOsmanthusfragrans性状变异来源平方和df均方F显著性组间17025391891729850000叶面积组内1267420634总数18292829组间799298882600036叶长组内684020342总数1483129组间1084912043080000叶宽组内05620003总数114029组间245719273027590000周长组内197920099总数2655129组间256902849350000长宽比组内01220001总数26729组间008900167500000形状因子组内00020000总数00929组间00290005010001叶厚组内00120000总数00229组间6117968065580000果长组内20720010总数632429组间645907228070000果宽组内05120003总数69729组间023900336930000鲜果质量组内00120000总数02429

2.2桂花叶及果实形态性状的相关分析

由表2可以看出：桂花叶面积与叶长、叶宽、叶周长呈极显著正相关;与长宽比、形状因子呈负相关，但未达显著水平。桂花叶长与叶宽、周长呈极显著正相关；与形状因子、果长呈负相关，但未达显著水平。叶宽与周长、形状因子呈极显著正相关，与形状因子呈显著正相关，与长宽比呈显著负相关。形状因子与长宽比呈极显著负相关，与果宽呈显著正相关，与果长及鲜果质量均呈显著负相关。果长、果宽和鲜果质量3个性状之间均呈极显著正相关。由表2还可以看出，桂花叶片除形状因子这一性状外，其它性状与果实形态性状之间相关均不显著。这意味着桂花叶片、果实形态性状分别由各自独立的遗传基因控制。

表2 桂花叶、果形态性状的相关性系数Tab2 CorrelationcoefficientofleafandfruitmorphologicaltraitsofOsmanthusfragrans叶长叶宽周长长宽比形状因子叶厚果长果宽鲜果质量叶面积0651∗∗0912∗∗0959∗∗-0038-00310206-012101960109叶长10495∗∗0688∗∗0199-02210357-014600580032叶宽10767∗∗-0434∗0372∗0163-02750011-0058周长10236-03040185-000502630186长宽比1-0983∗∗-003703250367∗0296形状因子10037-0419∗-0423∗-0387∗叶厚1-005000090079果长10529∗∗0853∗∗果宽10851∗∗ 注：“∗”和“∗∗”分别表示在005和001水平上相关显著。

2.3桂花叶及果实形态性状的遗传变异参数分析

利用形态性状来研究物种遗传变异是简便而易行的手段，可以直接利用野外采集的样本来进行分析。表型多样性是遗传多样性与环境多样性的综合体现，对植物表型性状进行研究不仅能初步了解种群遗传变异的大小，又有助于了解生物适应和进化的方式。由表3可知，除叶长外，桂花叶面积、叶宽、长宽比及果长、果宽等形态性状的遗传方差均大于其环境方差，说明这些形态性状在单株水平上变异幅度较小，能比较稳定地遗传。

遗传力是指亲代传递其遗传特性的相对能力，是表型变异受遗传因素影响的比例。遗传力的大小说明了性状受遗传控制的强弱。由表3可知，桂花叶面积、叶宽、周长、果长、果宽等性状的广义遗传力均在0.90以上，说明这些性状受到较强程度的遗传控制，能够比较稳定地遗传给后代；但叶长、叶厚的广义遗传力分别为0.35和0.57，均比前述性状的遗传力低，说明这些性状稳定遗传的能力比较弱，容易受环境的影响而产生变异。

遗传变异系数是性状的遗传型标准差与总平均值的比，是衡量群体性状遗传变异潜力的重要参数。遗传变异系数大，说明该群体遗传潜力大。除叶长外，桂花叶面积、叶宽、叶厚及果长、果宽等性状的遗传变异系数均大于其相应的表型变异系数(见表3)。这些进一步说明了桂花叶片、果实形态性状具有比较大的遗传潜力。

表3 桂花、叶、果实形态性状遗传变异参数表Tab3 GeneticvariationparametersofleafandfruitmorphologicaltraitsofOsmanthusfragrans叶面积叶长叶宽周长长宽比形状因子叶厚果长果宽鲜果质量遗传方差60941820398770093000310001223023001环境方差6343420030990006000010000010003000表型方差67285240429760099000320001233026001广义遗传力0910350930900942095680572096090092遗传变异系数(%)198491858962388639440413701911310331186环境变异系数(%)206434920694380245001870143061037016

3 结论与讨论

(1)桂花叶面积、长、宽、长宽比等叶片形态性状以及果长、果宽、单果重等果实形态性状在不同单株间均存在着显著或极显著差异，说明桂花叶、果实等形态性状在单株水平上存在着丰富的遗传变异，选择出叶形漂亮、结实较多的桂花优良单株具有很大选育潜力。

(2)除形状因子这一性状外，桂花的其它叶片形态性状与果实形态性状之间相关均不显著。这意味着桂花叶片、果实形态性状分别由各自独立的遗传基因控制，利用这一特性可以分别对桂花叶片和果实等形态性状进行独立选择。

(3)除叶长外，桂花叶面积、叶宽、长宽比及果长、果宽等形态性状的遗传方差均大于其环境方差，说明这些性状的在单株水平上变异幅度较小，能比较稳定地遗传。桂花叶面积、叶宽、周长、果长、果宽等性状的广义遗传力均在0.90以上，说明这些性状受到较强程度的遗传控制，能够比较稳定地遗传给后代；桂花叶面积、叶宽、叶厚及果长、果宽等性状的遗传变异系数均大于其相应的表型变异系数，说明桂花叶片、果实形态性状的遗传潜力比较大。这也进一步证实了叶、果等营养器官特征作为桂花品种分类依据之一的正确性[16]。

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(文字编校：唐效蓉)

MorphologicalvariationofleafandfruitofOsmanthusfragrans

WANG Xujun1, CHENG Yong1, WU Jiyou1, XIAO Xiaoqing2

(1.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China;2.Forestry Bureau of Zhijiang County, Zhijiang 419100, China)

Using the morphological traits such as leaf area, leaf length,fruit length and fruit width as indices, the genetic variation of morphological traits of leaf and fruit ofOsmanthusfragranswere explored at the individual level.The results showed that, the morphological traits of leaf and fruit possessed abundant variation at the individual level, and the leaf and fruit morphological traits were controlled by independent genes,respectively,implying high genetic control of the traits.

Osmanthusfragrans; leaf; fruit; morphological variation

2014-08-15

“十二五”国家科技支撑项目(2011BAD38B03)。

王旭军(1971-)，男，湖南省双峰县人，博士，副研究员，研究方向为城市森林和林木遗传育种。

S 685.13

A

1003 — 5710(2014)06 — 0023 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 06. 006