全 文 ：北美红花槭实生苗多样性的分析
李际红 1 ,李　玲1 ,范志强2 ,孙　凯 1*
(1.山东农业大学科技学院 ,山东 泰安 271000;2.山东省林业局 ,山东 济南 251000)
摘要:该项研究调查了山东省内三个北美红花槭实生苗木繁育试验点;通过对高度 、地径 、通直度 、叶色 、叶形 、主
裂 、分枝 、落叶和叶面积等性状的调查 , 确实出该树种在山东生长较为适应 , 生长量没有太大的波动 , 实生苗的叶
片的变异非常丰富 , 各项性状的变异系数 CV均大于 0. 2以上。 性状的多样性指数(Sim pson指数和 Shannon—
W irner指数)值都较大 , 分别介于 25— 32和 5— 6之间 , 充分反映出各个群体都具有较广的多样性丰富度。苗木
群体本身就是一个很好的基因库 ,这为今后的育种 , 培育不同观赏品种提供了一个良好的物质基础。
关键词:北美红花槭;多样性指数;丰富度;实生苗
中图分类号:S632. 5　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000 - 2324(2007)02 -0169 - 04
收稿日期:2006 - 03 - 20
基金项目:国家科技攻关计划项目(2001BA503B04)
作者简介:李际红(1963 -　), 女 ,副教授 , 硕士 ,主要从事林木育种与生物技术的教学与科研工作.*通讯作者:Autho r fo r co rrespondence. E— m ail:fengzh@ sdau. Edu. cn
ANALYSIS ON DIVERSITY OF NORTH AMERICAN REDMAPLE SEEDLING
LI Ji- hong, LI Ling1 , FAN Zh i- q iang2 , SUN K ai1*
(1. C ollege of Science and technolege, Shandong agricultura lun iversi ty Taian 271000, C hina;
2. Shandong forest bu reau, Shandong Jinan 251000, C hina)
Abstract:In this report, we investigated three b reeding po ints on No rth American redm aple (Acer rubrum
L. )seedlings in Shandong prov ince. The resu lts show ed that th is species g rew w e ll in Shandong province by the
su rvey of height, root diamete r, straight index, leaf co lo r, leaf shape, c le ft, b ranch, defo lia tion and leave area
and so on. The g row th quan tities d id no t fluctuate obv iously and seed ling leavesw ere ve ry abundan.t The coe ffi-
cien t CV o f various traitsw asmore than 0. 2. Characters d iversity indexes(Simpson index and Shannon -W irne r
Index)were larger and they w ere from 25 to 32 o r from 5 to 6 separately. It reflected tha t the diversity of a ll
groups had a broader abundance. Seed lings group itselfw as a good gene poolwh ich provided a good basis for fu-
ture breeding and cu ltivating d ifferen t o rnamenta l varie ties.
Key words:Acer rubrum , D iversity indexes, Abundance, Seed ling s
北美红花槭 (Acer rubrum )为槭树科槭树属落叶乔木[ 1] 。又名北美红枫 ,原产于加拿大和美国东北部 。
春季新叶泛红 ,夏季枝叶成荫;秋季叶片为绚丽的红色 ,持续时间长 。该树种生长迅速 ,抗污染 ,适应性强 ,
耐寒 、耐旱 、耐湿 ,能在沼泽地生长 ,在欧美常用作彩色行道树 ,成为世界著名的风景观赏树种 ,国外被广泛
应用并作为很好的研究材料[ 2、3、4、5、] 。因为引进时间短 ,国内有关研究红花槭的文献不多 ,仅见杨明琪 、张
冬梅 、赵之峰的报道过 [ 6、7、 8。9] ,徐廷志曾在槭属的系统演化中提到过北美红花槭 [ 10] 。有关实生苗木的多
样性分析还未见有报道。生物多样性是人类赖以生存的基础 ,保护生物多样性 ,对人类的可持续发展意义
重大。随着生物多样性破坏的日益严重 ,防止外来种的侵入 ,合理开发现有资源 ,对于从国外引进的植物 ,
必须要对其多样性有所了解 ,以便进行栽培 、育种和病虫害等方面的研究 [ 11] 。有关植物多样性的研究已
有报道 [ 12、 13、14、15] 。本文就引进的北美红花槭实生苗的变异性作一分析 ,目的在于进一步探讨其开发利用
的价值 。
山东农业大学学报 (自然科学版 ), 2007, 38 (2):169 -172
Journa l o f Shandong Ag ricu ltu ra lUniversity (Natura l Sc ience) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1 材料与方法
1. 1 种子来源
加拿大安大略省 (0n tario)阿尔贡金省立公园 (A lgonquin Provincial Park)。
1. 2 育苗技术措施
首先配制好 0. 5%高锰酸钾溶液 ,在消毒池内分批加入适量的种子浸泡两小时 ,然后洗净 ,晾干 ,砂
藏 。北美红花槭种子消毒后于 2003年 1月 19日在背阴处进行大田层积砂藏 。育苗时选用 74孔规格穴
盘 ,基质配比为泥岩:蛭石:珍珠岩 =8:4:1,均匀混合;2月 28日 ～ 3月 15日播种 ,苗期常规管理。
1. 3 调查
分别于秋季在淄博 ,龙口和济南等地进行调查 ,每地调查三个样地 ,每个样地随机抽查 100株以上 。
1. 4 多样性指数的确定
本研究工作采用了广为利用的二种多样性指数进行了计算[ 16] 。 Shannon—W iene r指数:D =3. 3219
[ 1gN— 1 /N∑ n i lg(ni)] , S impson指数:D=N(N— 1) /∑ ni(ni— 1)
均匀度是每个地点各个变异类型间的差异 ,既均匀程度 ,用 Shannon—W iener指数测定公式计算
J=D /3. 3219 [ 1gN -α(S -β )1gα+β(α+1)1g(α+1) /N ]
N
其中 D为多样性指数 , N为调查的总个体数 , ni是第 i个类型的个体数 , S是类型的数目 , β是 N被 S整除
以外的余数 (0≤β≤N , α=(N— β) /S)。所有计算均用 B io—Dap(英文版计算多样性指数的软件)进行数
据处理 。
2 结果及分析
2. 1 北美红花槭在不同苗圃地生长量表现
对所调查的结果 ,进行统计分析见表 1,由表 1看出不同地区苗木生长量差异不显著 ,说明在各地的
生长都较均匀 ,育苗措施得当 ,苗木生长正常。该树种在山东生长较为适应 ,生长量没有太大的波动 。
表 1 不同苗圃地苗木生长量分析
Tab le 1　Ana lysis of nursery stock grow th quan tity
平方和 SS
square sum
df
均方 MS
mean squ are
F F 0. 05
高度 H
根径 D
地区 s ite
重复 b lock
组内 error
总计 tota l
地区 s ite
重复 b lock
组内 error
总计 tota l
962. 100
885. 100
6081. 247
7828. 447
0. 115
0. 134
1. 161
1. 295
3
2
72
74
2
2
72
74
320. 7
492. 550
84. 462
0. 0575
0. 067
0. 016
3. 79
1. 792
3. 59
4. 146
4. 60
4. 60
图 1 北美红花槭不同单株叶片颜色的百分数
F ig 1 The propor tion of d ifferent colorfu lM ap les
170 山东农业大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 38卷
2. 2 北美红花槭主要变异性状的比例
北美红花槭实生苗不同单株叶片的变异非常丰富 ,结果见图 1。叶片的颜色变化有浅绿 、绿色 、黄色 、
红和深红的区别 ,其中绿色较多 ,而深红叶片最为漂亮 ,叶面光亮艳丽 ,具有较高观赏价值 ,黄色叶片中有
的金黄泛着亮光 ,有的叶黄镶着红边 ,红叶中有可分为叶边黄色和绿色 ,或不等小块状红斑点缀叶上 。其
它性状如叶片的浅裂 、中裂和深裂 ,叶片面积的大小多表现出剧烈的差异 ,其所占比例如图 2所示。
图 2 北美红花槭不同单株叶片不同裂度的百分数
F ig 2 The propod ion of d ifferen t cleft degreeM ap les
2. 3 北美红花槭不同单株性状的变异幅度
从三块试验地北美红花槭苗木的表现来看 ,单株性状变异十分明显 ,结果见表 2。从表 2可看出龙口
于家庄试验地苗类型叶片的颜色 、裂片大小 、落叶早晚性状的变异系数都超过了 0. 3,达到变异广泛的水
平 。淄博郭店基地的苗木性状的变异系数也达到了 0. 2以上 。
表 2 各个性状的变异系数分析
Tab le 2 Ana lysis of var iance coe ffic ien t of every character
地点
S ite
性状
Character
高度
H eigh t
根径
Root
D iam eter
通直度
S traigh t
lnd ex
叶色
LeafC olor
叶形
Leaf Shape
主裂
M ain C left
分枝
B ranch
落叶
Defoliate
面积
LeafA rea
济南
jinan
淄博
zibo
龙口
long kou
平均值 AV
标准差 SS
CV
平均值 AV
标准差 SS
CV
平均值 AV
标准差 SS
CV
0. 62
0. 143
0. 23
0. 52
0. 1432
0. 27
0. 68
0. 157
0. 23
2. 41
0. 572
0. 23
2. 32
0. 586
0. 25
2. 56
0. 535
0. 21
2. 11
0. 433
0. 20
2. 01
0. 487
0. 24
2. 17
0. 456
0. 21
2. 05
0. 766
0. 37
2. 12
0. 834
0. 41
2. 03
0. 845
0. 42
2. 18
0. 610
0. 28
2. 13
0. 564
0. 26
2. 22
0. 634
0. 28
1. 24
0. 58
0. 47
1. 11
0. 54
0. 49
1. 25
0. 59
0. 47
39. 70
8. 44
0. 21
41. 12
8. 32
0. 20
37. 34
8. 67
0. 23
2. 51
0. 65
0. 26
2. 64
0. 65
0. 25
2. 31
0. 58
0. 25
1. 97
0. 59
0. 29
1. 78
0. 67
0. 38
1. 78
0. 69
0. 37
　　表中所列各项性状的各地变异系数 CV均大于 0. 2以上 ,其性状普遍存在着较大的变异幅度 ,其中
CV大于 0. 2的有高度 、地径 、通直度 、叶形 、分枝和落叶等性状 ,介于 0. 3 ～ 0. 4之间的有叶面积 ,大于 0. 4
的有叶色和主裂深浅等性状。由此可见 ,无论哪一个试验地实生苗的群体 ,各个性状普遍存在广泛的变
异 。
2. 4 不同试验地北美红花槭多样性指数
将三个试验地观察到的各个性状进行综合分析 ,采用多样性指数给予评价 ,结果见表 3,从表 3可以
看出 ,所列多样性指数 S impson指数和 Shannon -W irneF指数值都较大 ,分别介于 25 ～ 32和 5 ～ 6之间 ,充
分反映出各个群体都具有较广的多样性丰富度 ,而且各地所表现的多样性均匀度差别不大 ,介于 85 ～ 90
之间 ,也即各个试验地存在着相似的变异广度或幅度。
171 第 2期　　　　　　　　　　　　　　　李际红等:北美红花槭实生苗多样性的分析　　
表 3 多样性指数
Table 3 D iversity indexes
地点 S ite 区别 B lock 丰富度
Richness
个体数目
Ind ividua ls
S im pson指数
S im pson Index
Shannon -W im er指数
Shannon -W im er Index
均匀度
Evenness ndex(%)
济南
jinan
淄博
z ibo
龙口
long kou
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4
46
47
68
45
56
43
68
73
55
56
260
260
260
260
260
260
260
260
260
260
22. 44
24. 34
27. 98
27. 99
25. 43
25. 35
29. 80
32. 32
28. 43
27. 98
5. 675
5. 342
5. 768
5. 434
5. 237
5. 714
6. 232
5. 993
5. 287
6. 091
89. 564
88. 453
88. 968
85. 346
85. 635
89. 642
90. 342
88. 453
90. 758
90. 647
3 讨论
同时通过大量调查和统计 ,说明北美红花槭在各地性状表现基本一致 ,它们适应性较强 ,可以在山东
各地育苗繁殖。北美红花槭变异较大 ,不论各个性状还是每一个性状之间的相对性状都存在广泛的变异 ,
其多样性非常丰富 ,现场考察看出每一试验地的苗木表现都相差不大 ,各个性状都存在着几乎一致的变
异 ,其性状的变异并没有随立地条件不同而发生较大的波动 ,由此认为各个性状的变异大部分应该是由遗
传性控制的 。说明各地大量的苗木群体本身就是一个很好的基因库 ,这为今后的育种 ,培育不同观赏品种
提供了良好的变异群体。如加强苗木的早期选种 ,将会为品种的选育打下一个良好的物质基础 。
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172 山东农业大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 38卷