杜仲種質(zhì)資源果實(shí)性狀變異及綜合評價.docx

1、林業(yè)科學(xué)研究ForestResearchDOI:10.13275/ki.lykxyj.2021.005.002杜仲種質(zhì)資源果實(shí)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(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心，經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)創(chuàng)新與利用國家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗室，河南鄭州450003)摘要：目的分析杜仲種質(zhì)資源果實(shí)性狀變異規(guī)律并進(jìn)行綜合評價，為杜仲良種選育和開發(fā)利用提供理論依據(jù)和遺傳材料。方法基于我國18個省(市、區(qū))331份杜仲種質(zhì)資源，針對杜仲果實(shí)19個主要性狀，采用相關(guān)性分析、聚類分析和主成分分析等方法，分析果實(shí)性狀變異狀況，評價并篩選

2、優(yōu)良種質(zhì)。結(jié)果杜仲果實(shí)性狀變異系數(shù)為4.64%25.79%,平均變異系數(shù)為12.65%,變異系數(shù)較高的為包裹種仁果皮百粒質(zhì)量(25.79%)、種仁百粒質(zhì)量(22.32%)、種仁體積指數(shù)(22.02%)、果實(shí)體積指數(shù)(19.53%),變異系數(shù)較小的為亞麻酸(4.64%)、油酸(5.78%)、果型指數(shù)(8.04%)。果實(shí)性狀遺傳多樣性指數(shù)介于1.6572-2.0947,平均為2.0234。果實(shí)百粒質(zhì)量與果實(shí)體積指數(shù)、種仁百粒質(zhì)量等性狀呈極顯著正相關(guān)，杜仲橡膠含量與包裹種仁果皮百粒質(zhì)量、果實(shí)側(cè)徑均呈極顯著正相關(guān)，與種仁粗脂肪含量呈顯著負(fù)相關(guān)。聚類分析將杜仲種質(zhì)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(zhì)果實(shí)不同類型。通過主成分分析，前7個主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)85.169%,表明這7個主成分代表了杜仲果實(shí)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(jìn)行評價，分別篩選出10份最優(yōu)種質(zhì)。結(jié)論杜仲種質(zhì)資源果實(shí)性狀表現(xiàn)出豐富的變異，以包裹種仁果皮百粒質(zhì)最、種仁百粒質(zhì)量等產(chǎn)量指標(biāo)變異最大，為杜仲優(yōu)良種質(zhì)選育提供了可能，針Xj不同用途篩選的杜仲最優(yōu)種質(zhì)，為我國杜仲良種選育及綜合利用提供了優(yōu)異的種質(zhì)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：杜仲；種質(zhì)資源；果實(shí)性狀；變異；綜合評價中圖分類號：S794.9文獻(xiàn)標(biāo)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(dú)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(yīng)用于航空航天、國防、電力、醫(yī)療、運(yùn)動競技等領(lǐng)域，是世界上具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)天然橡膠資源23,o杜仲果實(shí)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(dá)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(dú)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(yīng)用于航空航天、國防、電力、醫(yī)療、運(yùn)動競技等領(lǐng)域，是世界上具有巨大開發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)天然橡膠資源23,o杜仲果實(shí)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(dá)90%以上，其中，a-亞麻酸含量高達(dá)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(zhì)原料時。植物種質(zhì)資源是遺傳改良的基因來源和物質(zhì)基礎(chǔ)，開展種質(zhì)資源遺傳多樣性研究對資源保護(hù)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(nèi)容，國內(nèi)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(jìn)行了分析和評價.有關(guān)杜仲種質(zhì)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(diǎn)研發(fā)計劃“杜仲良種高效栽培與全質(zhì)化利用示范”(2017YFD060I302)系數(shù)為4.50%26.62%,第II類群的變異系數(shù)為4.87%25.34%,第III類群的變異系數(shù)為4.08-25.93%；亞麻酸含量在3個類群中變異系數(shù)最小,包裹種仁果皮百粒質(zhì)量和種仁百粒質(zhì)量在3個類群中變異系數(shù)較大。3個類群間果型指數(shù)、種型指數(shù)、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(shí)縱徑、橫徑、側(cè)徑、果實(shí)體積指數(shù)、果實(shí)百粒質(zhì)量、種仁縱徑、側(cè)徑、種仁體積指數(shù)、種仁百粒質(zhì)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(zhì)

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(biāo)準(zhǔn)差（MeanSD）變異系數(shù)CV/%均值土標(biāo)準(zhǔn)差（Mean土SD）變異系數(shù)CV/%均值土標(biāo)準(zhǔn)差（MeanSD）變異系數(shù)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(zhì)篩選3.5.1杜仲果實(shí)性狀主成分分析對19個杜仲果實(shí)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果（表6）顯示：前7個主成分累積貢獻(xiàn)率達(dá)85.169%,表明前7個主成分代表了杜仲果實(shí)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(zhì)進(jìn)行評價。第1主成分貢獻(xiàn)率最大，為24.334%，決定第1主成分的為果實(shí)百粒質(zhì)量（FrW）、果實(shí)體積指數(shù)（FVI）、果實(shí)縱徑（FVD）、果實(shí)橫徑（FHD）及種仁縱徑（SVD）,說明第1主成分主要與果實(shí)產(chǎn)量相關(guān)；第2主成分貢獻(xiàn)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(guān)；第3主成分貢獻(xiàn)率為10.917%,決定第3主成分的為種仁橫徑（SHD）、種仁體積指數(shù)（SVI）及種型指數(shù)（SSI），說明第3主成分主要與種仁大小和形態(tài)有關(guān)；第4主成分貢獻(xiàn)率為9.677%,果型指數(shù)（FSI）的特征向量值最高，主要與果實(shí)形態(tài)相關(guān)；第5主成分貢獻(xiàn)率為9.604%,特征向量值最大的為包裹種仁果皮百粒質(zhì)量（FPW）和杜仲橡膠含量（EUR）,表明第5主成分重點(diǎn)表征了杜仲橡膠產(chǎn)出能力；第6主成分貢獻(xiàn)率為9.018%,出仁率（SKC）、種仁百粒質(zhì)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(xiàn)率及累積頁獻(xiàn)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(xiàn)率(CR)/%24.33412.67110.9179.6779.6049.0188.949累積貢獻(xiàn)率(CCR)/%24.33437.00547.92257.59967.20376.22185.169點(diǎn)表征種仁油脂產(chǎn)出能力；第7主成分貢獻(xiàn)率為8.949%,決定第7主成分的為果實(shí)側(cè)徑(FLD)、種仁側(cè)徑(SLD)及粗脂肪含量(CF)o3.5.2杜仲果實(shí)性狀綜合評價經(jīng)主成分分析提取了7個主成分，計算331份杜仲種質(zhì)在各主成分的得分及綜合得分，篩選出前10名表現(xiàn)

18、最優(yōu)種質(zhì)(表7)。第1主成分排名前10的種質(zhì)編號為10129C.10269C、10588C、10531C.10221C、10599C.11065C、I0596C、10159C.10095C,這些種質(zhì)來自北京、河南和福建，果實(shí)產(chǎn)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(zhì)編號為11028C、10183C、10034C、10233C.10467C、10504C、10037C、10171C、10150C、10043C,這些種質(zhì)來自四川、北京、廣西、河南、湖南；第5主成分排名前10的種質(zhì)為10513C、10229C、10166C.10209C、10504C、10049C、1050

19、8C、14001C、10526C.10029C,這些種質(zhì)來自河南、北京、河北、江西，杜仲橡膠產(chǎn)出能力表現(xiàn)較好；第6主成分排名前10的種質(zhì)為10055C、11044C、10246C、10129C、10124C.10143C、10588C、10508C、10133C、表7柱仲種質(zhì)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(zhì)來自河北、吉林、北京、河南、山西，種仁油脂產(chǎn)出能力較高；綜合評價前10的種質(zhì)編號為10129C、10508C、10588C、10580C、10043C、10531C、10035C、10152C.11065C、10596C,最優(yōu)的種質(zhì)來自北京萬泉河路，其次是河南洛陽，河南洛陽有3份種質(zhì)入選。部分優(yōu)異種質(zhì)照片見圖lo4討論表型變異是遺傳變異最直接的表現(xiàn)，是遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果。柱仲為第四紀(jì)冰川侵襲后僅留存于我國的孑遺樹種，在長期進(jìn)化過程中，產(chǎn)生了豐富的變異。選用果實(shí)進(jìn)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(zhì)的變異大小

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

25、包裹種仁果皮百粒質(zhì)量和種仁百粒質(zhì)量為代表的經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)出15.20%25.79%的變異幅度，而亞麻酸、油酸、果型指數(shù)等性狀的變異系數(shù)較小，可能是這些性狀表現(xiàn)較穩(wěn)定。杜仲果實(shí)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(shí)性狀分析發(fā)現(xiàn)，除果實(shí)縱徑、種仁橫徑、種仁體積指數(shù)外，其它性狀在不同來源間均存在差異。通過對杜仲果實(shí)性狀相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，杜仲果實(shí)重要經(jīng)濟(jì)性狀杜仲橡膠含量與包裹種仁果皮百粒質(zhì)量、果實(shí)側(cè)徑呈極顯著正相關(guān)，魏艷秀也得到了類似的結(jié)論，表明果實(shí)測徑可以作為篩選優(yōu)異種質(zhì)的重要參考指標(biāo)：而仕仲橡膠含雖與種仁機(jī)脂昉含雖至e.著貝相關(guān).表明杜仲推膠含雖與油脂的枳家存在一定程度的競爭關(guān)系.

26、這與周強(qiáng)等5研究結(jié)果相異，可能由于材料米源及樣木數(shù)不同.亞麻酸含魚與亞油酸旱.極顯著例相關(guān)，因此，在評價杜仲籽油品質(zhì)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(zhì)聚為一類，更好地分析各種質(zhì)特點(diǎn)，對優(yōu)良種質(zhì)篩選和資源利用有較好指導(dǎo)作用。本研究將331份杜仲種質(zhì)劃分為3個類群，3個類群不同性狀表現(xiàn)出明顯差異，第II類群果實(shí)最大，平均果實(shí)百粒質(zhì)量達(dá)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(chǎn)、高質(zhì)量優(yōu)良品種的潛力；同時，發(fā)現(xiàn)不同種質(zhì)在地理分布上呈現(xiàn)混雜分布，表明我國杜仲種質(zhì)資源分布無明顯地理變異趨勢，可能與杜仲較強(qiáng)的適應(yīng)性和長

27、期的引種栽培活動有關(guān)。國內(nèi)關(guān)于杜仲優(yōu)良種質(zhì)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(biāo)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(wǎng)強(qiáng)答5弱對湘西地區(qū)牡仲種質(zhì)資源果實(shí)性狀進(jìn)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(chǎn)地、不同基因型杜仲種仁脂肪酸及果皮杜仲膠含缺進(jìn)行了分析評價。但針對果用杜仲優(yōu)良種質(zhì)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(zhì)資源，涵蓋了我國杜仲種質(zhì)資源大部分類型，包含種質(zhì)資源信息十分豐富。本研究基于杜仲果實(shí)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(zhì)進(jìn)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(zhì)。經(jīng)綜合評價篩選的前10份最優(yōu)種質(zhì)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(jié)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(jié)論杜仲種質(zhì)資源果實(shí)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(zhì)量和種仁百粒質(zhì)量為代表的產(chǎn)量指標(biāo)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(shù)等性狀變異系數(shù)較小，果實(shí)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(fù)相關(guān)，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(zhì)劃分為3個類群，類群間不同性狀差異明顯，但不同種質(zhì)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(zhì)，為我國杜仲良種選育及綜合利用提供了優(yōu)異的種質(zhì)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)：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(jìn)展J.應(yīng)用化工,2018,47(5):1026-1029.4 杜紅巖，杜慶.我國杜仲產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)、問題與對策J.經(jīng)濟(jì)林研充,2020.38(1):1-10.5 周強(qiáng)，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(xué)學(xué)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(shí)與葉片性狀的表型多樣性研究J.林業(yè)科學(xué)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(shí)形態(tài)特征和

31、營養(yǎng)成分含量變異分析J.林業(yè)科學(xué)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(jì)銘，陳仲，孫操穩(wěn)，等.無患子屬種質(zhì)資源種實(shí)性狀變異及綜合評價J.林業(yè)科學(xué),2019.55(6):44-54.12 杜紅巖，李芳東,杜蘭英，等.不同產(chǎn)地杜仲果實(shí)形態(tài)特征及含膠量的差異性研究J.林業(yè)科學(xué),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(xué)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(xué)報，2018,38(3):316-323.15 于靖.杜仲種質(zhì)資源及其果實(shí)質(zhì)量評價D.楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),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(jì)海波.西瓜種質(zhì)資源表型多樣性及聚類分析J.植物遺傳資源學(xué)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(zhì)綜合評價J.食品科學(xué),2015,36(13):12-17.20 喬謙，豐震，任紅劍，等.元寶楓天然種群種實(shí)表型多樣性JL生態(tài)學(xué)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(xué)研究院,2016.22 張博勇，張

36、康健，張?zhí)矗?秦仲1-4號優(yōu)良品種選育研究J.西北林學(xué)院學(xué)報,2004,19(3):18-20.23 杜紅巖.烏云塔娜,杜蘭英.杜仲高產(chǎn)膠優(yōu)良無性系的選育J.中南林學(xué)院學(xué)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(zhì)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(zé)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(chǎn)地杜仲果實(shí)形態(tài)及含膠量差異進(jìn)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(jìn)行了深入研究：慶軍等14發(fā)現(xiàn)，柱仲種質(zhì)資源葉片活性成分表現(xiàn)出礦也的多樣性，并篩選出葉用世仲優(yōu)艮種質(zhì)；F靖15分析評價了不同產(chǎn)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(biāo)記技術(shù)也廣泛應(yīng)用于杜仲種質(zhì)資源遺傳多樣性研究,Wu等【、Yu等利用ISSR標(biāo)記對杜仲種質(zhì)資源迪傳多樣性和群體is傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研充.發(fā)現(xiàn)社仲居群內(nèi)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(biāo)記技術(shù)可以準(zhǔn)瑜r格植物遺傳多樣性.但最終仍要結(jié)合表型性狀進(jìn)行分

45、析I。目前，對大樣本杜仲種質(zhì)資源果實(shí)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(zhì)資源果實(shí)表型性狀進(jìn)行多樣性分析，以期揭示杜仲資源表型變異規(guī)律并進(jìn)行綜合評價，定向篩選優(yōu)良種質(zhì)，為選育適合杜仲產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的優(yōu)良品種提供理論和材料基礎(chǔ)。1試驗材料試驗材料均來自中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心杜仲種質(zhì)資源庫?；驇觳捎?株小區(qū)定植株行距為3mx3m。2018年秋季果實(shí)成熟期完成采樣，采后低溫保存至實(shí)驗室充分陰干。種質(zhì)來源見表lo表1杜仲種質(zhì)資源信息Table1InformationofEucommiaulmoidesgermplasmresources來源Origin樣本數(shù)S

46、amplenumbers來源Origin樣本數(shù)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(xué)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(yùn)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(shí)形態(tài)性狀測定四分法隨機(jī)抽取果實(shí)20粒，重復(fù)3次。使用電子游標(biāo)卡尺（精度0.（）1mm）分別測量果實(shí)和種仁的縱徑、橫徑、側(cè)徑，使用千分之一電子天平測定果實(shí)、種仁及包裹種仁果皮百粒質(zhì)量，計算出仁率（出仁率二種仁百粒質(zhì)量/果實(shí)百粒質(zhì)量x100%）、果型指數(shù)（果型指數(shù)=果實(shí)縱徑/果實(shí)橫徑）、果實(shí)體積指數(shù)（果實(shí)體積指數(shù)=果實(shí)縱徑x果實(shí)橫徑x果實(shí)側(cè)徑）、種型指數(shù)（種型指數(shù)=種仁縱徑/種仁橫徑）、種仁體積指數(shù)（種仁體積指數(shù)=種仁縱徑x種仁橫徑x種仁側(cè)徑）等指標(biāo)。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(fù)3次；加入1.5mL丙酮，渦旋振蕩1min,離心2min,重復(fù)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(fù)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(fù)提取4次；采用FTIR進(jìn)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(zhì)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(shù)據(jù)處理采用MicrosoftExcel2010整理統(tǒng)計數(shù)據(jù)，運(yùn)用SPSS24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。統(tǒng)計各性狀的平均值、最大值、最小值和標(biāo)準(zhǔn)差，計算各性狀變異系數(shù)（CV）和遺傳多樣性指數(shù)（H）o根據(jù)平均值（/）和標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)計各級的分布頻率。遺傳多樣性指數(shù)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(shù)占總份數(shù)的百分比。聚類分析采用歐式平方距離ward法。以累積貢獻(xiàn)率N85%、特征值1為提取主成分的標(biāo)準(zhǔn)。綜合

51、評價方法為：以各主成分對應(yīng)的相對貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，各主成分得分與相應(yīng)權(quán)重進(jìn)行線性加權(quán)求和得到綜合評價函數(shù)泌,主要公式如下：Z=Z,xp,式中：Z為杜仲果實(shí)綜合評價得分，Z,為各主成分得分值，為各主成分對應(yīng)的相對方差貢獻(xiàn)率,i為主成分?jǐn)?shù)。3結(jié)果與分析3.1果實(shí)性狀變異及多樣性分析331份杜仲種質(zhì)資源果實(shí)性狀變異情況見表2。19個性狀變異系數(shù)（CV）介于4.64%25.79%,平均為12.65%,其中，變異系數(shù)較高的為包裹種仁果皮百粒質(zhì)量（25.79%）、種仁百粒質(zhì)量（22.32%）、種仁體積指數(shù)（22.02%）、果實(shí)體積指數(shù)（19.53%）,表2杜仲果實(shí)主要性狀統(tǒng)計分析Table2Statisti

52、calanalysisoffruittraitsofEucommiaulmoidesgermplasms性狀Traits最小值Min.最大值Max.平均值Mean標(biāo)準(zhǔn)差SD變異系數(shù)CW%遺傳多樣性指數(shù)Diversityindex(H)果實(shí)縱徑Fruitverticaldiameter(FVD)/mm24.1439.2231.142.5398.152.0616果實(shí)橫徑Fruithorizontaldiameter(FHD)/mm8.6513.1410.720.8497.922.0749果實(shí)側(cè)徑Fruitlateraldiameter(FLD)/mm1.212.361.900.1839.632.0

53、672果型指數(shù)Fruitshapeindex(FSI)2.373.732.910.2348.042.0680果實(shí)體積指數(shù)Fruitvolumeindex(FVI)368.681045.11640.46125.06219.532.0613果實(shí)百粒質(zhì)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(cè)徑Seedlateraldiameter(SLD)/mm0.751.891.370.1249.052.0460種型指數(shù)Seedshapeindex(SSI)2.715.584.420.44710.112.0526種仁體積指數(shù)Seedvolu