杜仲種質資源果實性狀變異及綜合評價.docxVIP

1、林業(yè)科學研究ForestResearchDOI:10.13275/ki.lykxyj.2021.005.002杜仲種質資源果實性狀變異及綜合評價杜慶鑫，慶軍，劉攀峰，王璐，杜蘭英，何鳳，杜紅巖*(國家林業(yè)和草原局泡桐研究開發(fā)中心，中國林業(yè)科學研究院經濟林研究開發(fā)中心，經濟林種質創(chuàng)新與利用國家林業(yè)和草原局重點實驗室，河南鄭州450003)摘要：目的分析杜仲種質資源果實性狀變異規(guī)律并進行綜合評價，為杜仲良種選育和開發(fā)利用提供理論依據和遺傳材料。方法基于我國18個省(市、區(qū))331份杜仲種質資源，針對杜仲果實19個主要性狀，采用相關性分析、聚類分析和主成分分析等方法，分析果實性狀變異狀況，評價并篩選

2、優(yōu)良種質。結果杜仲果實性狀變異系數為4.64%25.79%,平均變異系數為12.65%,變異系數較高的為包裹種仁果皮百粒質量(25.79%)、種仁百粒質量(22.32%)、種仁體積指數(22.02%)、果實體積指數(19.53%),變異系數較小的為亞麻酸(4.64%)、油酸(5.78%)、果型指數(8.04%)。果實性狀遺傳多樣性指數介于1.6572-2.0947,平均為2.0234。果實百粒質量與果實體積指數、種仁百粒質量等性狀呈極顯著正相關，杜仲橡膠含量與包裹種仁果皮百粒質量、果實側徑均呈極顯著正相關，與種仁粗脂肪含量呈顯著負相關。聚類分析將杜仲種質資源劃分為3個類群，類群I為小果型類群，

3、類群II為中型果類群，類群III為大果型類群，初步明確杜仲種質果實不同類型。通過主成分分析，前7個主成分累積貢獻率達85.169%,表明這7個主成分代表了杜仲果實性狀的大部分信息，針對油用、橡膠用和綜合利用等不同用途進行評價，分別篩選出10份最優(yōu)種質。結論杜仲種質資源果實性狀表現出豐富的變異，以包裹種仁果皮百粒質最、種仁百粒質量等產量指標變異最大，為杜仲優(yōu)良種質選育提供了可能，針Xj不同用途篩選的杜仲最優(yōu)種質，為我國杜仲良種選育及綜合利用提供了優(yōu)異的種質基礎。關鍵詞：杜仲；種質資源；果實性狀；變異；綜合評價中圖分類號：S794.9文獻標志碼：A文章編號：1001-1498(2021)05-00

4、13-11杜仲(EucornmiaulmoidesOliv.)為杜仲科(Eucommiaceae)杜仲屬(.Eucornmia植物，雌雄異株，是我國特有的名貴藥材和木本油料樹種，廣泛分布于我國亞熱帶到溫帶的28個省(市、區(qū))。杜仲果、葉、皮中均含有豐富的杜仲橡膠，其中，果皮中含量最高。杜仲橡膠有獨特的“橡(塑)二重性，；可開發(fā)出具有熱塑性、熱彈性和橡膠彈性等不同用途的功能材料，廣泛應用于航空航天、國防、電力、醫(yī)療、運動競技等領域，是世界上具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質天然橡膠資源23,o杜仲果實不僅橡膠含量高，而且富含油脂。杜仲籽油不飽和脂肪酸含量達90%以上，其中，a-亞麻杜仲(Eucornmiau

5、lmoidesOliv.)為杜仲科(Eucommiaceae)杜仲屬(.Eucornmia植物，雌雄異株，是我國特有的名貴藥材和木本油料樹種，廣泛分布于我國亞熱帶到溫帶的28個省(市、區(qū))。杜仲果、葉、皮中均含有豐富的杜仲橡膠，其中，果皮中含量最高。杜仲橡膠有獨特的“橡(塑)二重性，；可開發(fā)出具有熱塑性、熱彈性和橡膠彈性等不同用途的功能材料，廣泛應用于航空航天、國防、電力、醫(yī)療、運動競技等領域，是世界上具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質天然橡膠資源23,o杜仲果實不僅橡膠含量高，而且富含油脂。杜仲籽油不飽和脂肪酸含量達90%以上，其中，a-亞麻酸含量高達67.6%,杜仲籽油已被列為新食品原料目錄，是開發(fā)保

6、健品、功能食品、高檔食用油的優(yōu)質原料時。植物種質資源是遺傳改良的基因來源和物質基礎，開展種質資源遺傳多樣性研究對資源保護和利用具有重要意義。表型性狀變異具有相對穩(wěn)定的遺傳特征，已成為研究遺傳多樣性的重要內容，國內外已先后對大別山山核桃(CaryadabieshanensisM.C.LiuetZ.J.Li)、白株例Hance)7卜柑橘(CitrusreticulataBlanco8-9無也子SapiiuiusmukorossiGaertn)(10-11等林木友型性狀變異進行了分析和評價.有關杜仲種質員源收稿日期：2020-10-20修回日期：2021-05-14基金項目：山東省柬大科技創(chuàng)新工程(

7、20I9JZZY020223):“十三五”國家甫點研發(fā)計劃“杜仲良種高效栽培與全質化利用示范”(2017YFD060I302)系數為4.50%26.62%,第II類群的變異系數為4.87%25.34%,第III類群的變異系數為4.08-25.93%；亞麻酸含量在3個類群中變異系數最小,包裹種仁果皮百粒質量和種仁百粒質量在3個類群中變異系數較大。3個類群間果型指數、種型指數、出仁率、杜仲橡膠含量、亞麻酸、油酸、亞油酸差異不顯著，其它性狀中，第III類群果實縱徑、橫徑、側徑、果實體積指數、果實百粒質量、種仁縱徑、側徑、種仁體積指數、種仁百粒質量均極顯著高于第I和第II類群，種仁橫徑、包裹種仁果皮質

8、量、粗脂肪含量在第II和第III類群間差異不顯著，但均極顯著高于第I類群。表5不同類群主要性狀比較Table5Comparisonofmaintraitsamongthreegroups注：同行不同字母表示差異極顯著（P0.01）。性狀Traits類群IGro叩I類群11Gro叩11類群IIIGroupIII均值土標準差（MeanSD）變異系數CV/%均值土標準差（Mean土SD）變異系數CV/%均值土標準差（MeanSD）變異系數CV/%FVD/mm29.00+2.13A7.3431.341.61B5.1434.442.01C5.84FHD/mm9.920.58A5.8510.830.60B

9、5.5411.80+0.56C4.75FLD/mml.750.16A9.141.930.13B6.742.110.13C6.16FSI2.930.28A9.562.900.22A7.592.920.21A7.19FVI501.6750.78A10.12653.2648.65B7.45854.5963.09C7.38FrW/g7.050.86A12.208.320.90B10.829.591.05C10.95SVD/mm12.200.93A7.6213.250.99B7.4713.891.12C8.06SHD/nun2.780.22A7.913.050.36B11.803.080.23B7.47

10、SLD/mm1.290.12A9.301.390.11B7.911.460.09C6.16SSI4.420.42A9.504.390.47A10.714.520.40A8.85SVI44.09土7.78A17.6556.5211.02B19.5062.698.90C14.20SKW/g2.630.70A26.623.220.55B17.083.550.66C18.59SKC/%37.088.05A21.7138.695.14A13.2937.156.11A16.45FPW/g1.990.51A25.632.210.56B25.342.160.56B25.93EUR/%15.601.75A11.

11、2216.011.79Ali.1816.09土1.96A12.18CF/%30.652.35A7.6730.131.99B6.6029.342.18B7.43Cl8:3/%59.352.67A4.5059.092.88A4.8759.512.43A4.08C18:l/%17.071.01A5.9217.151.00A5.8316.960.92A5.42Cl8:2/%11.931.87A15.6712.261.95A15.91ll.991.61A13.43Note:DifferentlettersinthesamerowindicatesignificantdifferenceatP0.01.3

12、.5果用杜仲優(yōu)良種質篩選3.5.1杜仲果實性狀主成分分析對19個杜仲果實性狀進行主成分分析，結果（表6）顯示：前7個主成分累積貢獻率達85.169%,表明前7個主成分代表了杜仲果實性狀的大部分信息，因此，選取前7個主成分對果用杜仲種質進行評價。第1主成分貢獻率最大，為24.334%，決定第1主成分的為果實百粒質量（FrW）、果實體積指數（FVI）、果實縱徑（FVD）、果實橫徑（FHD）及種仁縱徑（SVD）,說明第1主成分主要與果實產量相關；第2主成分貢獻率為12.671%,決定第2主成分的為亞麻酸（C18:3）、亞油酸（C18:2）及油酸（C18:1）含量，說明第2主成分主要與亞麻酸油為主的脂

13、肪酸含量相關；第3主成分貢獻率為10.917%,決定第3主成分的為種仁橫徑（SHD）、種仁體積指數（SVI）及種型指數（SSI），說明第3主成分主要與種仁大小和形態(tài)有關；第4主成分貢獻率為9.677%,果型指數（FSI）的特征向量值最高，主要與果實形態(tài)相關；第5主成分貢獻率為9.604%,特征向量值最大的為包裹種仁果皮百粒質量（FPW）和杜仲橡膠含量（EUR）,表明第5主成分重點表征了杜仲橡膠產出能力；第6主成分貢獻率為9.018%,出仁率（SKC）、種仁百粒質量（SKW）的特征向量值較大，表明第6主成分重表619個性狀前7個主成分的特征向量、特征值、頁獻率及累積頁獻率Table6Powerv

14、ector(PV),eigenvalues(E),contributionrate(CR)andcumulativecontributionrate(CCR)offirstsevenprincipalcomponents!PC)basedon19traits性狀TraitsPCIPC2PC3PC4PC5PC6PC7FrW0.4030.0140.038-0.0860.0330.1210.109FVI0.394-0.0100.044-0.0680.031-0.0480.340FVD0.385-0.013-0.0510.3050.011-0.0670.032FHD0.383-0.0260.039-0

15、.3740.001-0.0590.031SVD0.370-0.0240.1140.2800.0030.134-0.101C18:30.014-0.6260.049-0.012-0.0240.013-0.068CI8:2-0.0190.544-0.0720.0360.013-0.0020.161C18:l0.0010.5340.036-0.0170.0210.020-0.080SHD0.188-0.0530.578-0.1330.005-0.002-0.037SVI0.292-0.0240.4900.0790.0040.1070.120SSI0.1220.043-0.4550.3960.0040

16、.106-0.075FSI0.0100.015-0.0910.6890.008-0.006-0.004FPW0.0330.0410.021-0.0190.7030.0060.036EUR0.0110.014-0.0250.0290.703-0.0060.064SKC0.0040.0010.0130.040-0.0060.733-0.006SKW0.2670.0060.033-0.0300.0110.6030.055FLD0.1540.0250.114-0.0860.0690.0330.634SLD0.1290.0240.3390.0880.0060.1570.478CF-0.044-0.131

17、0.225-0.013-0.0550.084-0.404特征值(E)4.6232.4082.0741.8391.8251.7131.700頁獻率(CR)/%24.33412.67110.9179.6779.6049.0188.949累積貢獻率(CCR)/%24.33437.00547.92257.59967.20376.22185.169點表征種仁油脂產出能力；第7主成分貢獻率為8.949%,決定第7主成分的為果實側徑(FLD)、種仁側徑(SLD)及粗脂肪含量(CF)o3.5.2杜仲果實性狀綜合評價經主成分分析提取了7個主成分，計算331份杜仲種質在各主成分的得分及綜合得分，篩選出前10名表現

18、最優(yōu)種質(表7)。第1主成分排名前10的種質編號為10129C.10269C、10588C、10531C.10221C、10599C.11065C、I0596C、10159C.10095C,這些種質來自北京、河南和福建，果實產量性狀較優(yōu)；第2主成分表征亞麻酸為主的脂肪酸性狀，排名前10的種質編號為11028C、10183C、10034C、10233C.10467C、10504C、10037C、10171C、10150C、10043C,這些種質來自四川、北京、廣西、河南、湖南；第5主成分排名前10的種質為10513C、10229C、10166C.10209C、10504C、10049C、1050

19、8C、14001C、10526C.10029C,這些種質來自河南、北京、河北、江西，杜仲橡膠產出能力表現較好；第6主成分排名前10的種質為10055C、11044C、10246C、10129C、10124C.10143C、10588C、10508C、10133C、表7柱仲種質主成分得分和綜合得分Table7PrincipalcomponentscoresandoverallscoresofEucoinmiaulmoidesgermplasms項目Items排名Ranking12345678910編號No.I0129CI0269CIO588CIO53IC10221C10599CI1065CI05

20、96C10I59CI0095CPCIr7.8425.5195.3575.3195.0475.0234.7704.6724.6254.488編號No.I1028CI0183C10034C10233C10467C10504CI0037C10171C10I50C10O43CPC2Z26.4274.7014.4234.0223.7733.5433.4873.4423.4013.251編號No.IO58OCI0005CI0252CI0247C1O5O8C1O2O7CI0236C10271C10159CI0I29CPC3Z38.2216.8276.7525.9085.1875.1853.9753.7653

21、.5963.538編號No.1108ICI0399CI0508C10172C10050C10250CI1083C10596C10192C11044CPC4Z45.7374.5794.1583.9133.3853.2543.1433.0833.0262.782編號No.I0513CI0229C10I66C10209C10504C10049CI0508C14001C10526C10029CPC5z53.0232.8642.8182.7732.7622.7332.7062.6392.6132.526編號No.IOO55CII044CI0246CI0I29C10124CI0143CI0588CI050

22、8C1OI33CI1O49CPC6%3.0223.0042.7722.5472.4522.4282.4062.3352.3342.173編號No.10095CI0508C10035C1O223C110I6C10599CI0034C10152C1O22OC11I0ICPC7z71.7011.1313.9083.8423.8133.4943.4433.4143.1313.111綜合得分編號No.I0129CIO5O8C10588C1O58OCI0043C1O531C1OO35CI0152C11065CI0596COverallscoreZ3.1222.3592.3052.2872.2472.186

23、2.1592.1132.0732.05611049C,這些種質來自河北、吉林、北京、河南、山西，種仁油脂產出能力較高；綜合評價前10的種質編號為10129C、10508C、10588C、10580C、10043C、10531C、10035C、10152C.11065C、10596C,最優(yōu)的種質來自北京萬泉河路，其次是河南洛陽，河南洛陽有3份種質入選。部分優(yōu)異種質照片見圖lo4討論表型變異是遺傳變異最直接的表現，是遺傳和環(huán)境相互作用的結果。柱仲為第四紀冰川侵襲后僅留存于我國的孑遺樹種，在長期進化過程中，產生了豐富的變異。選用果實進行表型性狀遺傳變異研究,可以在一定程度上反映不同來源種質的變異大小

24、和遺傳多樣性水平2叫周強等研究發(fā)現湘西地區(qū)杜仲翅果性狀存在較大變異，果實形態(tài)性狀變異系數為5.9%22.6%,遺傳變異較大；魏艷秀刖通過對杜仲果實形態(tài)性狀的測定，發(fā)現不同種質遺傳多樣性指數為2.042.09,表現出豐富的多樣性。本研究通過對331份杜仲種質資源果實19個性狀測定分析，發(fā)現杜仲種質資源果實性狀表現出圖1杜仲優(yōu)異種質Fig.1ExcellentgermplasmsofEucoinmiaulmoides豐富的多樣性，19個性狀遺傳多樣性指數平均值為2.0234,杜仲橡膠含量遺傳多樣性指數最大(2.0947),其次是粗脂肪(2.0896)；變異系數平均值為12.65%,以果實百粒質量、

25、包裹種仁果皮百粒質量和種仁百粒質量為代表的經濟性狀表現出15.20%25.79%的變異幅度，而亞麻酸、油酸、果型指數等性狀的變異系數較小，可能是這些性狀表現較穩(wěn)定。杜仲果實豐富的表型變異為優(yōu)良資源選育提供了可能。對不同來源杜仲果實性狀分析發(fā)現，除果實縱徑、種仁橫徑、種仁體積指數外，其它性狀在不同來源間均存在差異。通過對杜仲果實性狀相關性分析發(fā)現，杜仲果實重要經濟性狀杜仲橡膠含量與包裹種仁果皮百粒質量、果實側徑呈極顯著正相關，魏艷秀也得到了類似的結論，表明果實測徑可以作為篩選優(yōu)異種質的重要參考指標：而仕仲橡膠含雖與種仁機脂昉含雖至e.著貝相關.表明杜仲推膠含雖與油脂的枳家存在一定程度的競爭關系.

26、這與周強等5研究結果相異，可能由于材料米源及樣木數不同.亞麻酸含魚與亞油酸旱.極顯著例相關，因此，在評價杜仲籽油品質時，位綜合考慮亞麻酸勺亞油酸的總和，聚類分析可將性狀相似的種質聚為一類，更好地分析各種質特點，對優(yōu)良種質篩選和資源利用有較好指導作用。本研究將331份杜仲種質劃分為3個類群，3個類群不同性狀表現出明顯差異，第II類群果實最大，平均果實百粒質量達9.59g,杜仲橡膠含量和亞麻酸含量分別為16.09%和59.51%,均為3個類群中最高，具有篩選高產、高質量優(yōu)良品種的潛力；同時，發(fā)現不同種質在地理分布上呈現混雜分布，表明我國杜仲種質資源分布無明顯地理變異趨勢，可能與杜仲較強的適應性和長

27、期的引種栽培活動有關。國內關于杜仲優(yōu)良種質評價篩選工作開展較早張博勇等22姑合有效成分、生長量等指標竭選出了藥用牡仲優(yōu)良無性系；仕紅巖等23慶鑫等24】床軍等14先后篩選出橡膠用、娜花用、聽用杜仲優(yōu)R無性系：網強答5弱對湘西地區(qū)牡仲種質資源果實性狀進行了評價.篩選了杜仲般和油脂含量高的資澈：于沛15對不同產地、不同基因型杜仲種仁脂肪酸及果皮杜仲膠含缺進行了分析評價。但針對果用杜仲優(yōu)良種質簡選存在樣木堆少、評價性狀不全面等何題。本研究收集我國8個省(市)共331份杜仲種質資源，涵蓋了我國杜仲種質資源大部分類型，包含種質資源信息十分豐富。本研究基于杜仲果實表型性狀，采用主成分分析法，提取了7個主成

28、分，并對杜仲種質進行評價。針對油用、橡膠用和綜合利用等不同用途分別篩選出10份最優(yōu)種質。經綜合評價篩選的前10份最優(yōu)種質為10129C、10508C、10588C、10580C.10043C.10531C、10035C、10152C、11065C.10596C,且有7份屬于第III類群大果型群體，與聚類分析結果相近，在今后育種及開發(fā)利用時可作為優(yōu)選材料著重考慮。5結論杜仲種質資源果實性狀存在不同程度的變異和豐富的多樣性，以包裹種仁果皮百粒質量和種仁百粒質量為代表的產量指標變異最大，為杜仲良種選育提供了充足的資源。亞麻酸、油酸、果型指數等性狀變異系數較小，果實形態(tài)較穩(wěn)定。杜仲橡膠含量與種仁粗脂肪

29、含量呈顯著負相關，表明對杜仲橡膠合成過程投入的增加要以減少對種仁油脂積累的投入為代價。聚類分析將杜仲種質劃分為3個類群，類群間不同性狀差異明顯，但不同種質無明顯地理變異趨勢。針對不同用途分別篩選出10份最優(yōu)種質，為我國杜仲良種選育及綜合利用提供了優(yōu)異的種質基礎。參考文獻：L1TokumotoY.KajiuraH,TakenoSetal.Inductionoftetrapioidhardyi-ubbcrtree.Eucommiaulrnoides,andphenotypicdifferencesfromdiploidIJ.PlantBiotechnology,2016,331):1-7.2 杜紅

30、巖.中國杜仲圖志M.北京：中國林業(yè)出版社,2014:11-13.3 李明華，劉力，蘭婷，等.天然高分子材料杜仲膠的特性及研究進展J.應用化工,2018,47(5):1026-1029.4 杜紅巖，杜慶.我國杜仲產業(yè)高質量發(fā)展的基礎、問題與對策J.經濟林研充,2020.38(1):1-10.5 周強，陳功錫，熊利芝，等.湘西地區(qū)杜仲翅果性狀多樣性的研究J.中南林業(yè)科技大學學報,2014,34(4):14-19.6 張深梅，奚建偉,洪俊彥，等.大別山山核桃果實與葉片性狀的表型多樣性研究J.林業(yè)科學研究.2020.33(1):152-161.7 熊仕發(fā)，吳立文,陳益存，等.不同種源百棟果實形態(tài)特征和

31、營養(yǎng)成分含量變異分析J.林業(yè)科學研究,2020,33(2):93-102.8LiYZ.ChengYJ.YiHL,etal.2006.GeneticdiversityinmandarinlandracesandwildmandarinsfromChinabaseonnuclearandchloroplastsimplesequencerepeatmakersJ.JournalofHorticulturalScience&Biotechnology,2006,81(3):371-378.9Garcia-LorA,LuroF,OllitraultP.Geneticdiversityandpopula

32、tionstructureanalysisofmandaringaermplasmbynuclear,chloroplasticandmitochondrialmarkersJ.TreeGcnclics&Gcnomes.2015,11：1-15.10 SunCW.WangLC.LiuJM.elal.GeneticstiuctureandbiogeographicdivergenceamongSapinclusspecies:Aninicr-simplcsequencerepeat-basedstudyofgermplasmsinChinaLJ.IndustrialCrops&Products,

33、2018,118:1-10.11 劉濟銘，陳仲，孫操穩(wěn)，等.無患子屬種質資源種實性狀變異及綜合評價J.林業(yè)科學,2019.55(6):44-54.12 杜紅巖，李芳東,杜蘭英，等.不同產地杜仲果實形態(tài)特征及含膠量的差異性研究J.林業(yè)科學,2006,42(3):35-39.13 杜慶鑫，劉攀峰.慶軍，等.杜仲雄花形態(tài)性狀的遺傳多樣性分析J.林業(yè)科學研窕.2016,29(5):67(X675.14 慶軍，魏艷秀，王鼎涵，等.牡仲葉片6種主要活性成分的遺傳變異研究J.西北植物學報，2018,38(3):316-323.15 于靖.杜仲種質資源及其果實質量評價D.楊凌：西北農林科技大學,2015.16

34、 WuMQ,ChenSL,WangMX,etal.AnanalysisofthegeneticdiversityandgeneticstructureofEucommiaulnioidesusingintersimplesequencerepeat(ISSR)markersJ.AfricanjournalofBiotechnology,20IL1084):19505-19513.17一YuJ,WangY,PengL,etal.GeneticdiversityandpopulationstructureofEucommiaulnioidesOliver,anendangeredmedicinal

35、plantinChinatJ.GeneticsandMolecularResearch,2015,141):2471-2483.18 潘存祥，許勇，紀海波.西瓜種質資源表型多樣性及聚類分析J.植物遺傳資源學報,2015,16(I):59-63.19 末江峰，劉春泉,姜曉清，等.基于主成分與聚類分析的菜用大豆品質綜合評價J.食品科學,2015,36(13):12-17.20 喬謙，豐震，任紅劍，等.元寶楓天然種群種實表型多樣性JL生態(tài)學雜志,2017,36(10):2707-2715.21 魏艷秀.杜仲主要活性成分和杜仲橡膠的遺傳變異研究I).北京:中國林業(yè)科學研究院,2016.22 張博勇，張

36、康健，張?zhí)?，?秦仲1-4號優(yōu)良品種選育研究J.西北林學院學報,2004,19(3):18-20.23 杜紅巖.烏云塔娜,杜蘭英.杜仲高產膠優(yōu)良無性系的選育J.中南林學院學報,2006,26(1):6-11.24 杜慶蠢，劉攀峰，魏艷秀,等.基于主成分與聚類分析的杜仲雄花品質綜合評價J.植物研究,2016,36(6):846-852.VariationinFruitTraitsofEucommiaulmoidesGermplasmResourcesandTheirComprehensiveEvaluationDUQing-xin,QINGJun,LIUPan-fen,WANGLu,DULcin

37、-ym,HEFeng,DUHon-yan(PaulowniaR&DCenterofNationalForestryandGrasslandAdministration.Non-timberForestResearchandDevelopmentCenter,ChineseAcademyofForestry;KeyLabonitoryofNon-timberForestGermplasmEnhancement&UtilizationofNationalForestiyandGrasslandAdministration,Zhengzhou450003,Henan,China)Abstract:O

38、bjectiveiToprovidetheoreticalbasisandgeneticmaterialsforbreedingandutilizationofEucommiaulmoides.MethodBasedon331E.ulmoidesgermplasmresourcesfrom18provincesofChina,correlationanalysis,clusteranalysisandprincipalcomponentanalysiswereconductedforevaluatingandselectingsuperiorgermplasmswith19fruittrait

39、s.ResultThecoefficientofvariationoffruittraitswas4.64%-25.79%andtheaveragecoefficientofvariationwas12.65%.Largevariationswerefoundin100-fruitpericarpwrappingseedkernelweight(25.79%),100-seedkernelweight(22.32%)andseedvolumeindex(19.53%),whilethelinolenicacid(4.64%),oleicacid(5.78%)andfruittypeindex(

40、8.04%)keptrelativelystable.Thediversityindexrangedfrom1.6572to2.0947,withanaverageof2.0234.The100-fruitweightshowedasignificantpositivecorrelationwithfruitvolumeindexand100-seedkernelweight,E.ulmoidesrubbercontentsignificantlyandpositivelycorrelatedto100-fruitpericarpwrappingseedkernelweightandfruit

41、lateraldiameter,whilesignificantlyandnegativelycorrelatedwithcrudefatcontent.Clusteranalysisdividedthegermplasmresourcesintothreegroups:small(I),medium(II),andlarge(III),differenttypesofgermplasmswerepreliminarilydefined.Basedonprincipalcomponentanalysis,thecumulativecontributionrateofthefirstsevenp

42、rincipalcomponentswereaccountedfor85.169%,tensuperiorgermplasmswereselectedforevaluationofoil,rubberandcomprehensiveutilization.ConclusionE.ulmoidesgermplasmshowshighvariation.Theyieldindexhasthelargestvariation,representedby100-fruitpericarpwrappingseedkernelweightand100-seedkernelweight,whichprovi

43、despossibilityfortheselectionofsuperiorgermplasms.TheoptimalgermplasmsselectedfordifferentpurposeprovidesanexcellentgermplasmbasisforthebreedingandcomprehensiveutilizationofE.ulmoides.Keywords:Eucommiaulmoides,germplasmresources;fruittraits;variation;comprehensiveevaluation(責任編輯：徐玉秀)*通訊作者:杜紅巖。E-mail

44、：dhy5l5遺傳變異和評價己開展了較多研究，杜紅巖等I對16個產地杜仲果實形態(tài)及含膠量差異進行了分析；杜慶鑫等13對杜仲種成資源蚊花形態(tài)性狀變異進行了深入研究：慶軍等14發(fā)現，柱仲種質資源葉片活性成分表現出礦也的多樣性，并篩選出葉用世仲優(yōu)艮種質；F靖15分析評價了不同產地、不同基因型杜仲種仁脂肪酸及果皮杜仲膠含量差異。此外，分子標記技術也廣泛應用于杜仲種質資源遺傳多樣性研究,Wu等【、Yu等利用ISSR標記對杜仲種質資源迪傳多樣性和群體is傳結構進行了研充.發(fā)現社仲居群內具有豐富的遺傳多樣性，而不同群體間的遺傳多樣性低，利用分子標記技術可以準瑜r格植物遺傳多樣性.但最終仍要結合表型性狀進行分

45、析I。目前，對大樣本杜仲種質資源果實表型性狀變異研究和綜合評價鮮有報道。本研究對331份不同來源杜仲種質資源果實表型性狀進行多樣性分析，以期揭示杜仲資源表型變異規(guī)律并進行綜合評價，定向篩選優(yōu)良種質，為選育適合杜仲產業(yè)化開發(fā)的優(yōu)良品種提供理論和材料基礎。1試驗材料試驗材料均來自中國林業(yè)科學研究院經濟林研究開發(fā)中心杜仲種質資源庫?；驇觳捎?株小區(qū)定植株行距為3mx3m。2018年秋季果實成熟期完成采樣，采后低溫保存至實驗室充分陰干。種質來源見表lo表1杜仲種質資源信息Table1InformationofEucommiaulmoidesgermplasmresources來源Origin樣本數S

46、amplenumbers來源Origin樣本數Samplenumbers安徽亳州Bozhou.Anhui4河南新鄉(xiāng)Xinxiang,Henan6北京萬泉河路Wanquanhcroad,Beijing37河南鄭州Zhengzhou,Hcnan4北京杜仲公園Duzhongpark.Beijing111河南三門峽Sanmenxia,Henan3北京清華大學Tsinghuauniversity.Beijing8湖北武漢Wuhan.Hubei3重慶沙坪壩Sh叩ingba,Chongqing4湖南慈利Cili,Hunan17福建建陽Jianyang,Fujian3湖南株洲Zhuzhou,Hirnan4廣西

47、桂林Guilin.Guangxi7吉林集安Jian,Jilin3貴州遵義Zunyi,Guizhou7江蘇響水Xiangshui.Jiangsu7河北安國Anguo,Hebei12江西南昌Nanchang.Jiangxi4河南鶴壁Hcbi,Hcnan4山西運城Yuncheng,Shanxi4河南延津Yanjin,Hcnan4陜西略陽Lueyang,Shaanxi3河南洛陽Luoyang,Henan44陜西楊陵Yangling,Shaanxi3河南汝陽Ruyang,Henan9四川廣元Guangyuan.Sichuan3河南南陽Nanyang.Henan4云南鹽津Yanjin,Yunnan3河南商

48、丘Shangqiu.Henan3浙江杭州Hangzhou.Zhejiang32研究方法2.1果實形態(tài)性狀測定四分法隨機抽取果實20粒，重復3次。使用電子游標卡尺（精度0.（）1mm）分別測量果實和種仁的縱徑、橫徑、側徑，使用千分之一電子天平測定果實、種仁及包裹種仁果皮百粒質量，計算出仁率（出仁率二種仁百粒質量/果實百粒質量x100%）、果型指數（果型指數=果實縱徑/果實橫徑）、果實體積指數（果實體積指數=果實縱徑x果實橫徑x果實側徑）、種型指數（種型指數=種仁縱徑/種仁橫徑）、種仁體積指數（種仁體積指數=種仁縱徑x種仁橫徑x種仁側徑）等指標。2.2果皮杜仲橡膠含量測定稱量100mg干燥樣品粉末

49、至離心管中，加入1.5mL50%無水乙醇，渦旋振蕩1min,離心2min,重復3次；加入1.5mL丙酮，渦旋振蕩1min,離心2min,重復3次；加入1.5mL丙酮，超聲分離（40kHz,40C）40min，渦旋振蕩1min,離心2min,重復2次；50C烘箱中烘干；加入1.2mL甲苯，渦旋振蕩1min,超聲提取1Omin,離心2min,收上清液于容量瓶中，加甲苯定容至5mL,重復提取4次；采用FTIR進行檢測，計算1380cm-1和699cn】T處的峰面積。2.3種仁粗脂肪及脂肪酸含量測定種仁粗脂肪采用索氏提取原理，質量法測定，參照GB5009.62016食品中脂肪的測定。種仁粗脂肪中亞麻酸

50、、油酸、亞油酸檢測采用食品中脂肪酸的測定（GB5009.1682016）。2.4數據處理采用MicrosoftExcel2010整理統計數據，運用SPSS24.0軟件進行數據分析。統計各性狀的平均值、最大值、最小值和標準差，計算各性狀變異系數（CV）和遺傳多樣性指數（H）o根據平均值（/）和標準差（。）將各性狀劃分為10級，從第1級沁（“一2“）到第1。級XN（“+2b）,每0.5。為1級，統計各級的分布頻率。遺傳多樣性指數計算公式為：H=1”叩卜其中，pi為某一性狀第i級別試驗材料份數占總份數的百分比。聚類分析采用歐式平方距離ward法。以累積貢獻率N85%、特征值1為提取主成分的標準。綜合

51、評價方法為：以各主成分對應的相對貢獻率作為權重，各主成分得分與相應權重進行線性加權求和得到綜合評價函數泌,主要公式如下：Z=Z,xp,式中：Z為杜仲果實綜合評價得分，Z,為各主成分得分值，為各主成分對應的相對方差貢獻率,i為主成分數。3結果與分析3.1果實性狀變異及多樣性分析331份杜仲種質資源果實性狀變異情況見表2。19個性狀變異系數（CV）介于4.64%25.79%,平均為12.65%,其中，變異系數較高的為包裹種仁果皮百粒質量（25.79%）、種仁百粒質量（22.32%）、種仁體積指數（22.02%）、果實體積指數（19.53%）,表2杜仲果實主要性狀統計分析Table2Statisti

52、calanalysisoffruittraitsofEucommiaulmoidesgermplasms性狀Traits最小值Min.最大值Max.平均值Mean標準差SD變異系數CW%遺傳多樣性指數Diversityindex(H)果實縱徑Fruitverticaldiameter(FVD)/mm24.1439.2231.142.5398.152.0616果實橫徑Fruithorizontaldiameter(FHD)/mm8.6513.1410.720.8497.922.0749果實側徑Fruitlateraldiameter(FLD)/mm1.212.361.900.1839.632.0

53、672果型指數Fruitshapeindex(FSI)2.373.732.910.2348.042.0680果實體積指數Fruitvolumeindex(FVI)368.681045.11640.46125.06219.532.0613果實百粒質量1OO-fruitweight(FrW)/g4.3212.818.141.23715.202.0577種仁縱徑Seedverticaldiameter(SVD)/mm9.8817.3813.041.1548.852.0765種仁橫徑Seedhorizontaldiameter(SHD)/mm2.234.892.970.33311.211.8426種仁側徑Seedlateraldiameter(SLD)/mm0.751.891.370.1249.052.0460種型指數Seedshapeindex(SSI)2.715.584.420.44710.112.0526種仁體積指數Seedvolu