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大丽花花型群体表型性状遗传多样性研究



全 文 :山 东 农 业 科 学 2010,7:12 ~ 16 Shandong Agricultural Sciences
收稿日期:2010 -03 -05
作者简介:冯立娟(1982 -) ,女,山东聊城人,研究实习员,从事果树与园林植物种质资源评价与育种研究。
* 通讯作者,E - mail:zhyuan88@ hotmail. com
大丽花花型群体表型性状遗传多样性研究
冯立娟1,苑兆和1* ,尹燕雷1,招雪晴1,王晓慧1,张承安1,刘 路2
(1. 山东省果树研究所,山东 泰安 271000;2. 烟台市牟平区农业技术推广中心,山东 烟台 264100)
摘 要:本文以 4 个花型群体 84 个优良大丽花品种为试材,对大丽花 7 个表型性状的遗传多样性进行分
析。结果表明:大丽花不同花型群体间在茎粗、叶长、叶宽、花径和花梗长性状上差异显著,在株高和叶柄长性
状上差异不显著;巨大花型的在叶长、叶宽和叶柄长性状上分化明显,其它花型的叶分化不明显,4 个花型群
体间在花径和花梗长性状上分化均明显;花径在大花型中与株高、茎粗呈极显著负相关,小花型中与叶柄长显
著正相关;4 个花型群体内叶长与叶宽均呈极显著正相关,同一花型群体内,不同性状相关程度有所差异。
关键词:大丽花;花型;群体;表型性状;遗传多样性
中图分类号:S682. 2 + 61 文献标识号:A 文章编号:1001 -4942(2010)07 -0012 -05
Study on Genetic Diversity of Phenotype Traits of
Different Dahlia Flower Type Populations
FENG Li - juan1,YUAN Zhao - he1* ,YIN Yan - lei1,ZHAO Xue - qing1,
WANG Xiao - hui1,ZHANG Cheng - an1,LIU Lu2
(1. Shandong Institute of Pomology,Taian 271000,China;
2. Agro - Technology Extension Center of Muping District,Yantai City,Yantai 264100,China)
Abstract Eighty four elite dahlia cultivars of 4 flower type populations were used as the materials to an-
alyze the genetic diversity of 7 phenotype traits. The results indicated that for the different flower type popula-
tions,there were significant differences in the stem diameter,leaf length,leaf width,flower diameter and
pedicel length,but there were no significant differences in the plant height and petiole length. The differentia-
tions of leaf length,leaf width and petiole length in the giant flower type population were obvious,while those
in other populations were not obvious;the differentiations of flower diameter and pedicel length in the four
populations were all obvious. The flower diameter was very significantly negatively correlated with the plant
height and stem diameter in the large flower type population,and was significantly correlated with the petiole
length in the small flower type population;the leaf length was very significantly positively correlated with the
leaf width;the correlation degree of different phenotype traits was different in the same flower type population.
Key words Dahlia;Flower type;Population;Phenotype trait;Genetic diversity
大丽花(Dahlia pinnata Cav. )是菊科大丽花
属多年生宿根草本花卉,原产于墨西哥和危地马
拉地带,花姿优美、花型多样、色彩绚丽、花期长、
品种繁多,被誉为花卉中的“宠儿”。目前,大丽
花成为全世界栽培最广的观赏植物之一,适宜城
市绿化和庭院栽培,有 3 万余个品种,其中栽培品
种 3 000 余个[1]。根据花型大小分为巨大花型
(花径大于或等于 25 cm)、大花型(花径 20 ~ 25
cm)、中花型 (花径 15 ~ 20 cm)、小花型(花径 10
~ 15 cm)等。有关大丽花品种分类与栽培[2]、品
DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2010.07.025
种资源[3]和花芽分化[4]等方面的研究已有所报
道,但大丽花表型性状遗传多样性方面的研究还
未见相关报道。
遗传多样性是生物体所携带遗传信息的总
和,是生物多样性的基础[5],通常包括表型、染色
体、蛋白质、DNA 等多个层次的遗传变异研究[6]。
采用遗传上较为稳定、不易受环境影响的性状,如
叶子、花等的性状研究遗传多样性,具有简便、快
速和节省费用等优点,且表型变异是基因型和环
境因子共同作用的结果,更具综合性和实用
性[7,8]。研究表型多样性不仅可以揭示群体的变
异大小和遗传规律,评价其遗传多样性水平,而且
有助于了解生物适应和进化的方式、机制及其影
响因素,进而为群体的保护提供理论支持[9,10]。
山东省果树研究所于 2005 年从国外引进 84 个具
有代表性、表现优良的大丽花品种,其中巨大花
型、大花型、中花型和小花型各 21 个。本文以这
些大丽花品种的株高、茎粗、叶长、花径等性状为
研究内容,主要探索不同花型群体间和同一花型
群体内表型性状的变异程度,揭示其变异规律,为
大丽花育种和优良种质资源的选育提供理论依
据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验于 2007 ~ 2009 年在山东省果树研究所
观赏园艺实验室和泰安宁阳基地进行。3 月 12
日开始对大丽花块根催芽、扦插,5 月中旬定植在
大田中,常规管理。选取具有代表性的不同花型
的大丽花品种如表 1 所示。
1. 2 试验方法
在大丽花生长期(5 ~ 11 月) ,选取生长一致、
健壮的植株,用直尺(测量精度为 0. 1 cm)测定不
同花型的叶长、叶宽(大丽花叶为单叶,基部二裂
片长为叶宽,基部裂片至顶部裂片距离为叶长)、
叶柄长、花径、花梗长等指标,用游标卡尺(测量
精度 0. 01 cm)测定植株茎粗(地上部 5 cm 左
右)。每个品种选取 10 株,每株每个指标测定 3
次,取 3 年平均值。利用 SPSS 14. 0 统计分析软
件进行数据分析。
表 1 不同花型群体间大丽花品种
花型 品种
巨大花型
佳人苑、桃红牡丹、象牙塔、曙光、朱砂、美少女、奥
麦、王朝、圣母、衣香丽影、霍莉、天之骄子、金碧辉
煌、冰清玉洁、佐罗、光辉、群群若飞、日本天皇、艳
阳、争奇斗艳、拉姆齐
大花型
沃尔特、埃尔希、斯巴达克、漫步云端、映日荷花、自
豪、红灯、伊妮德、龙飞凤舞、灵感、红波涛、粉蝶、
玉佳人、雪青白尖、大雪青、粉西施、早霞、粉盘、筒
筒粉、大紫、紫莲
中花型
莞尔一笑、埃德娜、序曲、花团锦簇、亮剑、粉衣天
使、斯温顿、塞尔维亚、帕梅拉、黄菊、落日余晖、晚
霞、三色堇、千禧、魔火、彩凤、金光灿灿、圆瓣红、锦
盘托珠、雪梅、黄龙凤
小花型
姹紫嫣红、五彩缤纷、托尼、粉衣女郎、粉面桃花、白
璧无瑕、铜铃、红晕、嫦娥奔月、红宇宙、锦上添花、
格雷斯、桔莲、埃拉、紫菱、粉钻、小丑、生命之火、柠
檬丝、粉妆玉琢、旭日东升
2 结果与分析
2. 1 不同花型群体间主要园艺性状变异的分析
对巨大花型、大花型、中花型和小花型群体间
的主要园艺性状进行方差分析表明,不同花型群
体在茎粗、叶长、叶宽、花径和花梗长性状上变异
较明显,差异极显著(表 2)。
表 2 大丽花不同花型群体间主要园艺
性状变异的方差分析
性状 变异来源 平方和 自由度 均方 F值 P值
株高
(cm)
υ1
υ2
υ
1354. 692
23266. 935
24621. 626
3
80
83
451. 564
290. 837

1. 553


0. 207


茎粗
(cm)
υ1
υ2
υ
16. 196
68. 010
84. 206
3
80
83
5. 399
0. 850

6. 35


0. 001


叶长
(cm)
υ1
υ2
υ
592. 586
1703. 839
2296. 425
3
80
83
197. 529
21. 298

9. 275


0. 000


叶宽
(cm)
υ1
υ2
υ
437. 147
2368. 091
2805. 238
3
80
83
145. 716
29. 601

4. 923


0. 0034


叶柄长
(cm)
υ1
υ2
υ
1. 986
288. 628
290. 614
3
80
83
0. 6621
3. 6078

0. 184


0. 9073


花径
(cm)
υ1
υ2
υ
2106. 466
157. 538
2264. 004
3
80
83
702. 155
1. 969

356. 564


0. 000


花梗长
(cm)
υ1
υ2
υ
255. 779
1130. 579
1386. 358
3
80
83
85. 260
14. 132

6. 033


0. 001


注:υ1 表示花型群体间,υ2 表示花型群体内,υ表示总和。
由表 3 可知:巨大花型、大花型、中花型和小
花型群间在株高和叶柄长两个性状上差异均不显
著,变异幅度较小;在花径性状上均呈极显著差异
31第 7 期 冯立娟等:大丽花花型群体表型性状遗传多样性研究
表 3 大丽花不同花型群体间主要园艺性
状变异的多重比较(Duncan法)
因变量 居群 居群 平均差异值 因变量 居群 居群 平均差异值
株高
(cm)




8. 571
8. 086
0. 633




8. 571
0. 486
7. 938




8. 086
0. 486
7. 452




0. 633
7. 938
7. 452
茎粗
(cm)




0. 62*
1. 226**
0. 779




0. 620*
0. 606
0. 159




1. 226**
0. 606
0. 447




0. 779
0. 159
0. 447
叶长
(cm)




0. 463
4. 942**
6. 016**




0. 463
4. 479**
5. 552




4. 492**
4. 479
1. 073




6. 016**
5. 552
1. 073
叶宽
(cm)




0. 670
2. 933
4. 993**




0. 670
3. 603*
5. 662**




2. 933
3. 603*
2. 060




4. 993**
5. 662**
2. 060
叶柄长
(cm)




0. 347
0. 111
0. 359




0. 347
0. 235
0. 012




0. 111
0. 235
0. 248




0. 359
0. 012
0. 248
花径
(cm)




3. 831**
7. 955**
13. 496**




3. 831**
4. 124**
9. 665**




7. 955**
4. 124**
5. 541**




13. 496**
9. 665**
5. 541**
花梗长
(cm)




4. 087**
2. 858*
4. 440**




4. 087**
1. 229
0. 353




2. 858*
1. 229
1. 582




4. 440**
0. 353
1. 582
注:* 表示 0. 05 水平上差异显著,**表示 0. 01 水平上差
异极显著。①表示巨大花型群,②表示大花型群,③表示中花型
群,④表示小花型群。
(P < 0. 01) ,变异较大。在茎粗性状上,巨大花型
群与大花型群、中花型群间分别呈显著(P <
0. 05)和极显著差异(P < 0. 01) ,变异较明显;其
它花型群间差异不显著,变异不明显。巨大花型
群与中花型群、小花型群间,大花型群与中花型群
间叶长差异均极显著(P < 0. 01) ,变异较大;巨大
花型群与小花型群间、大花型群与小花型群间叶
宽也均呈极显著差异(P < 0. 01) ,大花型群与中
花型群间叶宽差异显著(P < 0. 05) ,变异较大;其
它花型群间在两性状上差异不显著,变异不明显。
在花梗长性状上:巨大花型群与大花型群、小花型
群间差异极显著(P < 0. 01) ,巨大花型群与中花
型群间呈显著差异(P < 0. 05) ,变异幅度较大,其
它花型群间变异不明显。
表 4 大丽花同一花型群体内主要园艺性状
相关分析
花型 性状 株高 茎粗 叶长 叶宽 叶柄长 花径 花梗
巨大
花型
株高
茎粗
叶长
叶宽
叶柄长
花径
花梗长
1. 000
- 0. 094
0. 087
0. 090
0. 006
0. 350
0. 208
1. 000
- 0. 201
- 0. 197
- 0. 539*
- 0. 230
- 0. 378
1. 000
0. 912**
0. 265
0. 414
0. 365
1. 000
0. 235
0. 224
0. 375
1. 000
0. 043
0. 095
1. 000
- 0. 048 1. 000
大花

株高
茎粗
叶长
叶宽
叶柄长
花径
花梗长
1. 000
0. 439*
0. 061
0. 139
- 0. 457*
- 0. 560**
0. 701**
1. 000
- 0. 347
- 0. 411
- 0. 436*
- 0. 558**
0. 594**
1. 000
0. 923**
0. 426
0. 336
- 0. 053
1. 000
0. 366
0. 333
- 0. 118
1. 000
0. 396
- 0. 279
1. 000
- 0. 374 1. 000
中花

株高
茎粗
叶长
叶宽
叶柄长
花径
花梗长
1. 000
0. 147
0. 127
0. 265
0. 309
- 0. 032
0. 233
1. 000
- 0. 007
- 0. 144
- 0. 103
0. 102
0. 279
1. 000
0. 779**
0. 032
0. 121
- 0. 007
1. 000
0. 524*
0. 200
0. 006
1. 000
0. 298
- 0. 047
1. 000
- 0. 288 1. 000
小花

株高
茎粗
叶长
叶宽
叶柄长
花径
花梗长
1. 000
0. 255
0. 514*
0. 557**
0. 426
0. 239
0. 207
1. 000
0. 156
0. 161
- 0. 095
0. 063
- 0. 023
1. 000
0. 922**
0. 433*
0. 190
- 0. 072
1. 000
0. 436*
0. 379
- 0. 078
1. 000
0. 455*
0. 506*
1. 000
0. 210 1. 000
注:* 表示 0. 05 水平上差异显著,**表示 0. 01 水平上差
异极显著。
2. 2 同一花型群体内主要园艺性状相关性分析
对大丽花同一花型的株高、茎粗、叶长、叶宽、
叶柄长、花径和花梗长 7 个表型性状进行相关分
析,结果如表 4 所示。巨大花型、大花型、中花型
41 山 东 农 业 科 学 2010 年
和小花型中叶长与叶宽间相关系数均最大,分别
为 0. 912、0. 923、0. 779 和 0. 922,呈极显著正相
关。大花型中花梗长与株高(0. 701)、茎粗
(0. 594)呈 极 显 著 正 相 关,花 径 与 株 高
(- 0. 560)、茎粗(- 0. 558)呈极显著负相关,叶
柄长与株高(- 0. 457)、茎粗(- 0. 436)呈显著负
相关。中花型中叶柄长与叶宽(0. 524)呈显著正
相关。小花型中株高与叶宽(0. 557)呈极显著正
相关,株高与叶长(0. 514)间及叶柄长与叶长
(0. 433)、叶宽(0. 436)、花径(0. 455)、花梗长
(0. 506)间呈显著正相关,其它园艺性状不相关。
2. 3 不同花型群体间叶和花主要性状分化分析
由图 1 可见,巨大花型的叶长、叶宽和叶柄长
分化较明显,在图中零星分布,很少聚在一起,而
大花型、中花型和小花型的性状分化不明显,大部
分聚在一起。4 个花型之间花径和花梗长的分化
较明显,同一花型的聚在一起,不同花型间有层次
的排列,差异较大。
图 1 不同大丽花花型群体间叶和花主要性状分化分析
3 讨论与结论
3. 1 不同花型群体间主要园艺性状变异丰富
表型性状变异往往具有适应和进化上的意
义[11],表型变异蕴藏着遗传变异。表型变异越
大,可能存在的遗传变异越大[12]。植物群体中保
持大的变异蓄积对群体是有利的,群体内多种基
因型所对应的表型范围越广,越能使群体在整体
上适应可能遇到的大多数环境条件,因此表型性
状的变异通常是遗传变异的重要线索,从形态学
或表型性状来检测植物遗传变异是最简便而直接
的方法[13]。本试验中,大丽花不同花型群间在茎
粗、叶长、叶宽、花径和花梗长性状上变异明显,差
异显著,在株高和叶柄长性状上变异不明显,差异
不显著,可见,大丽花不同园艺性状变异程度不
同,在茎粗、叶长、叶宽、花径和花梗长上容易发生
51第 7 期 冯立娟等:大丽花花型群体表型性状遗传多样性研究
遗传变异。这说明这些园艺性状的稳定性较差,
易受到环境条件变化的影响[14]。这与青海云杉
表型变异研究结果一致[15]。
3. 2 不同花型群体间叶和花性状分化差异
遗传多样性高的物种在相似的环境条件下可
以表现出丰富的表型变化,而遗传基础相对单一
的物种也可能由于环境变化而产生表型变化[16]。
大丽花是菊科植物,花色繁多,有的甚至为 2 种颜
色的复合色,遗传十分复杂[17]。本研究中,大丽
花不同花型群间叶性状分化程度有所差异,巨大
花型叶长、叶宽和叶柄长性状分化明显,大花型、
中花型和小花型叶分化不明显。4 个花型群间在
花性状上分化均明显,从而使 4 个群体在一定程
度上能较好地分开,可以作为判断花型大小的指
标之一。可见,大丽花的叶性状比较稳定,而花性
状稳定性较差,容易发生变异,具体遗传机理还需
深入研究。
3. 3 大丽花同一花型群体内主要园艺性状相关
分析
影响大丽花花径大小的因素除了环境条件
外,还与自身特性有关。对同一花型群内株高、茎
粗、叶长、叶宽、叶柄长、花梗长与花径之间的相关
分析发现,大花型中花径与株高、茎粗呈极显著负
相关,小花型中花径与叶柄长呈显著正相关,其它
园艺性状与花径大小均不相关。可见,植株高度
和茎的粗度与花径大小并不呈正比,叶柄长与花
径大小有可能相关。本试验中只涉及花梗长和花
径两个花性状指标,其它花器性状指标还有待于
进一步分析。
4 个花型群内叶长和叶宽间均呈极显著正相
关,大花型中花梗长与株高 (0. 701)、茎粗
(0. 594)均呈极显著正相关;中花型中叶柄长与
叶宽(0. 524)显著正相关;小花型中株高分别与
叶宽(0. 557)、叶长(0. 514)呈极显著和显著正相
关,叶柄长与叶长(0. 433)、叶宽(0. 436)、花径
(0. 455)、花梗长(0. 506)间显著正相关,其它性
状间不相关。可见,不同花型群内不同园艺性状
之间相关程度有所差异。
总之,不同的花型及同一花型内大丽花品种
类型的多样性差异,反映了其对不同环境、生态条
件等的适应性及适应能力。因此根据大丽花品种
丰富的自然变异情况,可以推断其改良前景是十
分广阔的。因此,在大丽花品种的遗传改良工作
中,对优良种源、优良群体和优良个体的选择是不
容忽视的[18]。
参 考 文 献:
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61 山 东 农 业 科 学 2010 年