全 文 ： 南京农业大学学报 2009, 32 (4):47-52JournalofNanjingAgriculturalUniversity htp://nauxb.njau.edu.cn
张海平 , 房伟民 , 陈发棣 , 等.部分睡莲属植物形态性状的多样性分析 [ J] .南京农业大学学报 , 2009, 32(4):47-52
部分睡莲属植物形态性状的多样性分析
张海平1 , 房伟民 1＊ , 陈发棣 1 , 丁跃生2 , 崔娜欣 3 , 顾俊杰3
(1.南京农业大学园艺学院 , 江苏 南京 210095;2.南京艺莲苑花卉有限公司 , 江苏 南京 211800;
3.上海鲜花港有限公司 , 上海 201303)
摘要:对睡莲属 60份材料 33个形态性状进行统计分析 , 结果表明:睡莲属植物具有丰富的形态多样性 , 平均多样性指
数为 1.446, 总体上是数值性状形态多样性指数大于非数值性状;平均变异系数 36.39%, 变异系数和多样性指数的变化
趋势相反。通过主成分分析 , 将 33个性状综合为 5个主成分 , 第一主成分的方差贡献率为 28.71%, 第二主成分的方差
贡献率为 18.85%;基于形态性状的聚类分析把 60份材料聚为 2类 , 第 1类 16份材料均为热带睡莲 , 其心皮离生 、 叶缘
有锯齿 , 第 2类 44份材料均为耐寒睡莲 , 其心皮合生 、 叶缘无锯齿 、 无胎生现象。
关键词:睡莲属;形态性状;多样性;主成分分析;聚类分析
中图分类号:S682.32 文献标志码:A 文章编号:1000-2030 (2009)04-0047-06
InvestigationonthemorphologicaldiversityoftaxaingenusNymphaea
ZHANGHai-ping1 , FANGWei-min1＊ , CHENFa-di1 , DINGYue-sheng2 , CUINa-xin3 , GUJun-jie3
(1.ColegeofHorticulture, NanjingAgriculturalUniversity, Nanjing210095, China;2.NanjingYileenWater
GardenCo.Ltd., Nanjing211800, China;3.ShanghaiFlowerPortLtd., Shanghai201303, China)
Abstract:Thirtythreemorphologicalcharacterswereinvestigatedin60 taxaofNymphaea.Theresultsshowedthatthemorphologi-
caldiversitywashighamongtaxa.Theaveragediversityindexwas1.446.Themorphologicaldiversityindexofnumericaltraitswas
overalhigherthanthatofunnumericaltraits.Theaveragevariationcoeficientwas36.39%.Thetrendofthechangeofthediver-
sityindexwasoppositetothatofthevariationcoeficient.Theprincipalcomponentanalysisshowedthatthe33 characterswereinte-
gratedinto5 principalcomponents(PC).Thefirstandthesecondprincipalcomponentsrepresented28.71% and18.85%ofvari-
ance, respectively.Basedonthemorphologicaldata, the60taxaofNymphaeawereclusteredinto2 groups, namely, tropicalwa-
terlilygroupandhardywaterlilygroup.The16taxaincludedinthetropicalwaterlilygroupwerecharacterizedbyapocarpouscar-
pelandtoothleaf.Theremaining44 taxaincludedinthehardywaterlilygrouphadadnationcarpelandtooth-absentleaf, andno
viviparitywasobservedinthem.
Keywords:Nymphaea;morphology;diversity;principalcomponentanalysis;clusteranalysis
睡莲科 (Nymphaeaceae)睡莲属 (Nymphaea)植物为多年生水生植物 [ 1] , 其花色艳丽 , 姿态优美 ,
具有很高的观赏价值 , 是园林水景中不可或缺的重要素材 , 睡莲属植物全球约有 50多种[ 2] , 其中原产
于我国的睡莲有 5种 , 经过各国育种专家长期的选育 , 至今已有睡莲品种上千个。 20世纪 90年代以
来 , 随着我国园林应用需求和对外出口的增加 , 我国已从欧美等国引进了大量睡莲种质 , 并开展了繁
殖 、生产 、 育种及部分研究工作[ 3-6] , 如刘艳玲等 [ 7-8]通过 ITS序列对睡莲科植物 11个种和外类群中
国莲的系统发育进行了研究 , 将热带睡莲和耐寒睡莲植物分别聚成一支构成姊妹群 。引进的睡莲属种质
多为多种源杂交形成的品种 , 特性和背景不清楚 , 植物同名异物或同物异名现象相当普遍 , 影响了商业
开发及自主品种选育等工作的开展。且前人的研究多侧重部分睡莲科植物间的关系 , 涉及睡莲属植物种
质资源研究与评价较少 , 基于形态性状的睡莲属种质资源研究我国尚未见报道 。本试验通过对睡莲属
60份材料的 33个主要形态性状的观察记录 , 并借助聚类分析和主成分分析等数学方法对其形态多样性
进行研究 , 旨在为进一步开展种质资源鉴定 、 分类及利用提供参考依据。
收稿日期: 2008-05-12
基金项目:上海市农业科技成果及高新技术产业化项目 (沪农科产字 (2004)第 3号);上海市农业科技攻关项目 (沪农科攻字
(2006)第 4-2号)
作者简介:张海平 , 硕士研究生。＊通讯作者:房伟民 , 副教授, 主要从事花卉遗传育种研究 , E-mail:fangwm@njau.edu.cn。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为睡莲属植物 60份 (表 1), 主要于 1990至 2004年期间从美国 ParadiseWaterGardens公
司引入 , 其中包括耐寒睡莲材料 44份 , 热带睡莲材料 16份 , 除部分为睡莲属植物物种外 , 其余为栽培
品种。
表 1 供试材料
Table1 Taxausedinthisstudy
品种 (种)
Cultivar(Species)
类型
Type
品种 (种)
Cultivar(Species)
类型
Type
品种 (种)
Cultivar(Species)
类型
Type
曼拉 Mayla N 和平莲 PeaceLily N 宽瓣白睡莲 N.alba N
金盏 GoldenPlate N 克莱德·艾肯斯 ClydeIkins N 红苏丹 RedSultan N
日出 Sunrise N 火冠 FireCrest N 芭芭拉 Barbara N
科罗拉多 Colorado N 霞妃 Xiafei N 保罗兰 PaulStetsonBlueTropical R
得克萨斯 TexasDawn N 海尔芙拉 Helvola N 多贝 Dauben R
粉知己 Pery′sPinkDelight N 奥毛斯特 AlmostBlack N 蓝星睡莲 N.colorata R
红蕾德克 LadKeriFulcensred N 粉妆 Fenzhuang N 伊斯兰达 Islamorada R
红仙子 RoseArey N 埃默拉尔达 Esmeralda N 印度蓝睡莲 N.stelata R
玛珊姑娘 Masanielo N 克里三萨 Chrysantha N 粉丁香 PersianLilac R
弗罗里达 FloridaSunset N 紫珍妮 JoannePring N 蒂娜 Tina R
维纳斯 Venus N 豪华 Somptuosa N 雪莉·布芮妮 ShirleyBryne R
精华 HighLight N 惊奇红 RedWonder N 艾伯特 AlbertGreenburg R
莹宝石 Pery′sFireOpal N 玛莎 Martha N 埃及白睡莲 N.lotus R
达尔文 Darwin N 亮粉 SunnyPink N 鲁比 Ruby R
征服者 Conqneror N 白杯 WhiteCup N 艾琳·兰迪哥 EvelynRardig R
玛丽 Hermine N 伯瑞·特斯创 BeritStrawn N 印度红睡莲 N.rubra R
流星 Meteor N 伊丽莎白公主 PrincessElizabeth N 帕塔丽夏·艾琳 PatriciaEileen R
妍红 Pery′sSuperRed N 彼得 PeterSlocum N 墨西哥黄睡莲 N.mexicana N
黄公主 YelowPrincess N 乔治亚桃子 GeorgiaPeach N 摩尔指挥官 DirectorGeorgeT.Moore R
弗吉尼亚 Virginia N 渴望者 Comanche N 希姆之星 StarofSiam R
注:N为耐寒睡莲品种 (种);R为热带睡莲品种 (种)。 Nmeanshardywaterlily;Rmeanstropicalwaterlily.
1.2 方法
试验于 2006年 3月至 2007年 10月于南京江浦艺莲苑进行 , 每份材料取长势一致的 50株 , 于 3月
中旬栽植于同一个池塘内 , 种植密度为 40 cm×40cm、水深 30 ～ 40cm, 进行正常养护管理 。盛花期每
份材料随机取 10片完整叶和当天盛开的 10朵花 , 测量其 33项形态性状指标 (表 2), 每朵花部和每个
叶部的数值性状重复测量 3次 , 取平均值 。 10月份挖取根茎 , 观察记录其形态 。
表 2 睡莲形态多样性指标及标准
Table2 ThemainmorphologicalcharactersandtheircriteriaforNymphaea
代号
Code
形态性状
Morphologicalcharacters 记载标准 Criteriafordocumenting
DF 花径 Diameterofflower 随机测 10朵花直径 , 取平均值 Averagediameteroftenflowersrandomlysampled
DFS 花梗直径 Diameterofflowerstalk 随机测 10朵花梗直径 , 取平均值 Averagediameteroftenflowerstalksrandomlysampled
LS 萼片长 Lengthofsepal 随机取 10朵花 , 每朵花测其中 1个萼片长度 , 取平均值 Averagelengthoftensepalfromtenflowersrandomlysampled
WS 萼片宽 Widthofsepal 随机取 10朵花 , 每朵花测其中 1个萼片宽度 , 取平均值 Averagewidthoftensepalfromtenflowersrandomlysampled
NP 花瓣数量 Numuberofpetal 随机数 10朵花的花瓣数, 取平均值 Averagenumberofpetalsfromtenflowersrandomlysampled
NS 雄蕊总数 Numuberofstamrns 随机数 10朵花的雄蕊数 , 取平均值 Averagenumberofstamensfromtenflowersrandomlysampled
LP 花瓣长 Lengthofpetal 随机取 10朵花 , 测每朵花最外和最内层各 1个花瓣长度 , 取平均值 Averagelengthofouterandinnerpetalsoftenflowersrandomlysampled
WP 花瓣宽 Widthofpetal 随机取 10朵花 , 测每朵花最外层和最内层各 1个花瓣宽度 , 取平均值 Averagewidthofouterandinnerpetalsoftenflowersrandomlysampled
LF 花丝长 Lengthoffilament 随机取 10朵花 , 测每朵花的最外层和最内层各 1个花丝长度 , 取平均值 Averagelengthofout-erandinnerfilamentsoftenflowersrandomlysampled
WF 花丝宽度 Widthoffilament 随机取 10朵花 , 测每朵花的最外层和最内层各 1个花丝宽度 , 取平均值 Averagewidthofouterandinnerfilamentsoftenflowersrandomlysampled
LA 花药长度 Lengthofanther 随机取 10朵花 , 测每朵花的最外层和最内层各 1个花药的长度 , 取平均值 Averagelengthofouterandinneranthersoftenflowersrandomlysampled
48 南 京 农 业 大 学 学 报 第 32卷
续表 2 Table2 continued
代号
Code
形态性状
Morphologicalcharacters 记载标准 Criteriafordocumenting
DR 花托直径 Diameterofreceptacle 随机测 10朵花的花托直径 , 取平均值 Averagediameteroftenreceptaclesrandomlysampled
NC 心皮数目 Numberofcarpel 随机数 10朵花的心皮数 , 取平均值 Averagenumberoftencarpelsramdonlysampled
LL 叶长 Lengthofleaves 随机测 10片叶的全叶长 , 取平均值 Averagelengthoftenleavesramdonlysampled
WL 叶宽 Widthofleaves 随机测 10片叶的全叶宽 , 取平均值 Averagewidthoftenleavesramdonlysampled
DP 叶柄直径 Diameterofpetiole 随机测 10片叶的叶柄直径 , 取平均值 Averagediameteroftenpetiolesramdonlysampled
DD 叶裂深度 Depthdelamination 随机测 10片叶从叶柄到叶裂口的距离 , 取平均值 Averagedistancebetweenpetioleandedgeofdelaminationoftenleavesramdonlysampled
FC 花色 Flowercolor 红色 =1, 黄色 =2, 粉色 =3, 白色 =4, 橙色 =5, 复色 =6, 紫色 =7, 蓝色 = 8 Red=1,Yellow=2, Pink=3, White=4, Orange=5, Compoundcolor=6, Purple=7, Bule=8
FS 花形 Flowershape 星形 =1, 牡丹形 =2, 杯形 =3Star-shaped=1, Peony-shaped=2, Cup-shaped=3
FF 花梗绒毛 Footstalkfloss 无绒毛 =1, 有稀少绒毛 =2, 有浓密绒毛 =3Nofloss=1, Thinfloss=2, Thickfloss=3
SS 萼片形状 Sepalshape 披针形 =1, 宽披针形 =2, 柳叶形 =3, 椭圆形 =4, 矩圆形 =5Lance-shaped=1, Widerlance-shaped=2, Scalpeliform=3, Eliptic=4, Rectangle-rotunditytype=5
FSP 萼片 、 花瓣斑点 Fleckofsepalandpetal
均无斑点 =1, 萼片有斑点 =2, 萼片花瓣均有斑点 =3Nofleck=1, Fleckofsepal=2, Fleck
ofsepalandpetal=3
CC 心皮的颜色 Carpelcolor 黄色 =1, 橙黄 =2, 红色 =3, 紫红 =4Yelow=1, Orange-yelow=2, Red=3, Purple-red=
4CT 心皮着生状态 Carpeltype 合生 =1, 离生 =2Syncarpiae=1, Apocarpiae=2
AC 花药颜色 Anthercolor 黄色 =1, 红色 =2, 白色 =3, 粉红色 =4Yelow=1, Red=2, White=3, Pink=4
LSh 叶形 Leafshape 圆形 =1, 近圆形 =2, 卵圆形 =3, 卵形 =4, 心形 =5Rotundity=1, Approximatalrotundity=2, Ovoidal=3, Oval=4, Heart-shaped=5
LC 叶色 Leafcolor 叶表叶背均为绿色 =1, 叶表绿色 、 叶背边缘为棕色 =2Green=1, Greenofexteriorofleafandbrownofbackofblade=2
LB 叶基 Leafbase 重合 = 1, 呈 “Ⅴ ” 型开裂 =2Superposition=1, “Ⅴ ” =2
LT 叶缘有无锯齿 Leafthorn 无锯齿 =1, 有锯齿 =2No=1, Yes=2
PF 叶柄有无绒毛 Petiolefloss 无绒毛 =1, 有稀少绒毛 =2, 有浓密绒毛 =3Nofloss=1, Thinfloss=2, Thickfloss=3
FL 叶有无斑点 Fleckofleaf 均无斑点 =1, 叶背有斑点 =2, 叶表 、 叶背均有斑点 =3Nofleek=1, Fleckofbackofblade=2, Fleckofexteriorofleafandbackofblade=3
RT 根茎类型 Rhizometype 香睡莲型 =1, 菠萝型 =2, 纺锤型 =3, 手指型 =4, 走鞭型 =5, 球型 =6 Odorata=1,Pineapple=2, Mardiac=3, Fingertype=4, Lotusroottype=5, Globe=6
VL 叶有无胎生 Viviparityofleaf 叶无胎生 =1, 叶有胎生 =2No=1, Yes=2
1.3 统计方法
基本统计分析主要依据马育华 [ 9]的方法进行 , 多样性指数采用 Shannon-Wiener信息指数 , 即 H′=
-∑PilnPi, Pi为某个性状第 i个代码值出现的概率。数值性状如花径 、 花瓣数量等进行 10级分类:
1级
形等性状进行赋值 (表 2)。以上述处理的各形态学指标数据作为原始数据 , 用 SPSS统计软件对供试材
料的性状进行主成分分析和聚类 , 聚类过程中的材料间距离为欧氏距离 , 聚类方法采用离差平方和法。
2 结果与分析
2.1 睡莲属植物的形态性状基本统计分析
对 60份睡莲材料 33个主要性状的基本统计分析结果 (表 3)表明:不同睡莲材料间存在显著的形
态多样性。变异系数最大的是花药颜色 , 高达 76.66%;其次是花色 、 心皮的颜色 、 萼片形状 、 花形的
变异系数 , 分别为 59.55%、 55.18%、 55.06%、 52.83%;根茎类型 、 花丝长 、 花梗绒毛 、 雄蕊总数 、
叶柄有无绒毛 , 分别为 49.21%、 46.99%、 46.65%、 45.51%、 45.51%;变异幅度最小的是萼片宽 ,
变异系数为 19.93%;另外 22个形态性状的变异系数为 20% ～ 40%。
33个形态数据多样性指数计算结果见表 3, 平均多样性指数为 1.446, 不同性状的多样性指数差异
较大。花梗直径 、萼片长 、萼片宽 、 花瓣数量 、花瓣长 、花丝宽度 、 花托直径 、叶宽的多样性指数均高
于 2.0, 其中多样性指数最高的是花丝宽度 , 为 2.072。萼片斑点的有无 、 心皮着生状态 、 花药颜色 、
叶有无斑点 、叶有无胎生现象等的多样性指数较低 , 其中叶有无胎生现象的多样性指数最低 , 仅为
0.393。总体趋势是数值性状多样性指数高于非数值性状的多样性指数。
综上比较可知 , 同一性状的变异系数与多样性指数表现不完全一致 , 如变异系数最大的花药颜色 ,
其多样性指数却较低 , 花形变异系数也较大 , 但其多样性指数并不高 , 变异系数最小的萼片宽 , 其多样
49第 4期 张海平 , 等:部分睡莲属植物形态性状的多样性分析
性指数却较高。
表 3 睡莲属植物形态多样性基本统计分析
Table3 StatisticanalysesofmorphologicaldiversityinNymphaea
代号
Code
平均值
Mean
最小值
Minimum
最大值
Maximum
标准差
SD
变异系数
CV/%
Shannon
信息指数 (H′)
DF 11.40 4.78 19.28 2.883 25.29 1.983
DFS 0.65 0.31 0.996 0.147 22.76 2.067
LS 5.98 3.17 9.61 1.425 23.85 2.014
WS 2.58 1.34 3.83 0.514 19.93 2.026
NP 27.70 16.30 42.90 6.180 22.31 2.035
NS 90.29 48.00 234.30 41.093 45.51 1.577
LP 5.02 2.58 7.73 1.217 24.25 2.050
WP 1.71 0.89 2.79 0.390 22.77 1.839
LF 2.53 0.57 5.26 1.191 46.99 1.877
WF 0.40 0.23 0.58 0.080 20.15 2.072
LA 0.85 0.40 1.84 0.289 34.14 1.827
DR 1.65 0.75 3.00 0.401 24.39 2.041
NC 16.26 7.80 28.80 5.210 32.04 1.898
LL 22.32 10.07 41.93 6.587 29.51 1.999
WL 21.34 8.21 40.35 5.714 26.78 2.005
DP 0.67 0.25 1.09 0.139 20.75 1.914
DD 8.87 4.32 17.50 2.705 30.47 1.899
FC 3.67 1.00 8.00 2.184 59.55 1.955
FS 1.63 1.00 3.00 0.863 52.83 0.913
FF 1.80 1.00 3.00 0.840 46.65 1.061
SS 1.73 1.00 5.00 0.954 55.06 1.094
FSP 1.23 1.00 3.00 0.465 37.67 0.581
CC 1.63 1.00 4.00 0.901 55.18 0.948
CT 1.22 1.00 2.00 0.415 34.15 0.523
AC 1.30 1.00 6.00 0.997 76.66 0.513
LSh 2.55 1.00 5.00 1.016 39.83 1.312
LC 1.58 1.00 3.00 0.619 39.07 0.891
LB 1.47 1.00 3.00 0.536 36.53 0.759
LT 1.27 1.00 2.00 0.446 35.21 0.580
PF 1.80 1.00 3.00 0.819 45.51 1.067
FL 1.32 1.00 2.00 0.469 35.63 0.624
RT 2.47 1.00 6.00 1.214 49.21 1.373
VL 1.13 1.00 2.00 0.343 30.25 0.393
平均值 Average 2.704 36.39 1.446
2.2 基于形态性状的主成分分析
在主成分分析中 , 各特征根 (总方差)的大小代表各综合指标 (主成分)遗传方差的大小 , 各特
征根的累计贡献率表示各有关综合指标对总遗传方差贡献的百分率。主成分的特征根和贡献率是选择主
成分的依据 , 由按最小特征根大于 1.5的原则提取主成分 [ 10] 。从中提取 5个主成分 , 其累计贡献率达
68.28%, 认为这 5个主成分能反映 33个性状的基本特征 (表 4)。其中第 1主成分的贡献率为
28.71%, 特征向量值较大的性状是花径 、花梗直径 、 萼片长 、萼片宽 、 花瓣长 、 花瓣宽 、 花药长度 、
花托直径 、 叶长 、叶宽 、叶柄直径 、 叶裂深度 , 其特征向量在 0.50以上 , 反映了花和叶大小状况;第
2主成分的贡献率为 18.85%, 特征向量值比较大的性状是雄蕊总数 、 心皮数目 、 萼片有无斑点 、 心皮
着生状态 、 叶缘有无锯齿 、叶有无胎生 , 其特征向量在 0.50以上;第 3主成分的贡献率为 7.54%, 特
征向量较大的有花瓣数量 、花梗绒毛的有无 、叶柄有无绒毛;第 4主成分的贡献率为 6.75%, 特征向
量绝对值较大的性状是叶形 、叶色 、 叶基 , 其特征向量主要反映了叶部特征状况;第 5主成分的贡献率
为 6.42%, 特征向量值较大的性状是根茎类型 , 其特征向量 0.850 (表 4)。
表 4 睡莲属植物主要性状的主成分分析
Table4 PrincipalcomponentsanalysisformorphologicalcharactersofNymphaea
形态性状
Morphologicalcharacters
主成分 Principalcomponent
1 2 3 4 5
特征值 Eigenvalue 9.475 6.221 2.488 2.227 2.120
贡献率 /% Contributionrate 28.71 18.85 7.54 6.75 6.42
累计贡献率 /% Cumulativecontributionrate 28.71 47.56 55.10 61.85 68.28
50 南 京 农 业 大 学 学 报 第 32卷
2.3 基于形态性状的聚类分析
利用 SPSS数据统计软件对 60份睡莲材料的形态数据进行聚类 (图 1), 以欧式平均距离 13为截
距 , 可将 60份睡莲材料聚为两大类。第 1类为热带睡莲 , 共 16份 , 其心皮离生 、叶缘有锯齿。可进一
步划分为 2个亚类:1-1亚类包括 13份材料 , 其共同特点是花径中等 、 雄蕊数均大于 100个 、 心皮离
生 、叶缘有锯齿;1-2亚类包括 3份材料 , 其共同特点是花径较大 、 雄蕊数均小于 100个 、 心皮离生 、
叶缘有锯齿 。第 2类包括 44份耐寒睡莲材料 , 其心皮合生 、 叶缘无锯齿 。可进一步划分为 3个亚类:
2-1亚类包括 13份材料 , 其共同特点是花径较大 、萼片无斑点 、心皮合生 、 叶缘无锯齿;2-2亚类包括 5
份材料 , 其共同特点是花径较小 、萼片无斑点 、 花药黄色 、 叶柄无毛 , 心皮合生 、 叶缘无锯齿;2-3亚
类包括 26份材料 , 其共同特点是花径适中 、心皮合生 、 叶缘无锯齿。
图 1 60份睡莲材料的欧氏距离聚类树状图
Fig.1 Phylogenetictreeof60taxaofNymphaeabasedonthemorphologicalcharactersvia
usingsquaredEuclideandistancesmethod
51第 4期 张海平 , 等:部分睡莲属植物形态性状的多样性分析
3 讨论
试验对 60份睡莲属材料的 33个形态指标统计分析发现不同品种间存在显著的形态多样性 。多样性
指数在 0.393 ～ 2.072之间 , 总体上是数值性状多样性指数大于非数值性状;变异系数在 19.93% ～
76.66%之间 , 变异系数与多样性指数的变化趋势相反 , 说明睡莲品种变异系数越大的性状其多样性指
数越低 。这与 Tilman[ 11]对生态系统内的变异系数和多样性指数间关系的观点一致。
由于选取的形态性状较多 , 如果按照一般的分析方法 , 需要处理所有指标 , 并给它们以不同的权
重 , 不仅工作量较大 , 而且由于指标之间存在着比较高的相关性 , 会给分析结果带来偏差。另外 , 给具
有较高相关性的众多指标设置权重系数也是一件非常复杂的事情 。因此通过多变量的主成分分析 , 能够
更加清楚地显示各因素在形态多样性构成中的作用 。主成分分析指出 , 前 5个主成分的累计贡献率达到
68.28%, 根据贡献率的大小从这 5个主成分得出花和叶大小 、 雄蕊和心皮数目 、 萼片斑点情况 、 心皮
着生状态 、 叶边部状态 、 叶胎生情况 、花瓣数 、叶柄花梗绒毛 、叶形 、 叶色 、 叶基 、 根茎类型等 15个
性状为主要成分 , 能反映睡莲品种形态性状的绝大部分信息 , 并且这些形态指标的贡献率大小与品种实
际鉴别分类判别形态依据基本一致。
基于形态性状的聚类分析将热带睡莲植物和耐寒睡莲植物分别聚成一支 , 并构成姊妹群 , 这一结果
与基于起源和对生态条件的不同要求而进行的传统分类一致 [ 12] , 并与刘艳玲等[ 8]基于 ITS序列对睡莲
属系统发育构建的系统分类一致。热带睡莲植物聚在一起构成单系类群 , 在其内部分成两支 , 一支是印
度蓝睡莲 、 蓝星睡莲等昼开夜闭型睡莲 , 另一支则由印度红睡莲 、埃及白睡莲和帕塔丽夏·艾琳组成的
夜开昼闭型睡莲 [ 12] 。耐寒睡莲植物聚在一起构成单系类群 , 表明它们可能具有共同的起源 , 在其内部
又分出三个平行的分支 , 一支是包括弗吉尼亚 、金盏等品种的大花型 , 一支是包括伊丽莎白公主 、 渴望
者等品种的中花型 , 另一支是包括海尔芙拉 、 霞妃等品种的小花型。
试验材料多数为起源和产地不清的杂交品种 , 但部分有种源记录的品种的亲缘关系与聚类结果相
符 , 如:日出是巨香睡莲 (N.odorata.var.gigantea) ×墨西哥黄睡莲 (N.mexicana)的杂交后代 , 莹宝
石是由彼得与摩尔指挥官杂交选育 , 黄公主选自得克萨斯的实生苗等 。从聚类图中可以看到 , 这些亲缘
关系较近的种或品种聚类时距离较近 , 聚类图可以大致反映不同种或品种之间的亲缘关系。但是形态学
性状受环境影响较大 , 有可能会掩饰其基因型 , 而本试验只是对部分睡莲属植物的形态指标进行的多样
性分析 , 如要全面准确反映睡莲属内植物亲缘 , 还需要用现代生物技术方法进一步验证 。
参考文献:
[ 1] 丁跃生, 童兆琴.碗莲睡莲 [ M] .南京:江苏科学技术出版社 , 1998:57-58
[ 2] SlocumPD, RobinsonP, PeryF.WaterGardening:WaterLiliesandLotuses[ M] .Portland:TimberPress, 1996:161-166
[ 3] 韦平和, 陈维培 , 陈瑞阳.睡莲科的核型分析及其分类学位置的探讨 [ J] .植物分类学报 , 1994, 32(4): 293-300
[ 4] 陆佩洪, 陈维培 , 高建军 , 等.睡莲科植物类平均聚类的初步研究 [ J] .南京师大学报:自然科学版 , 1992, 15(2):72-77
[ 5] 陆佩洪, 陈维培 , 许红星 , 等.睡莲科植物酯酶同功酶的数量分类研究 [ J] .南京师大学报:自然科学版 , 1994, 17(3):92-97
[ 6] 陆佩洪, 陈维培.睡莲科植物过氧化物酶同工酶的排序分析 [ J] .南京师大学报:自然科学版 , 1993, 16(2): 52-56
[ 7] 刘艳玲, 徐立铭 , 倪学明 , 等.睡莲科的系统发育:核糖体DNAITS区序列证据 [ J] .植物分类学报 , 2005, 43(1): 22-30
[ 8] 刘艳玲, 徐立铭 , 倪学明 , 等.基于 ITS序列探讨睡莲属植物的系统发育 [ J] .武汉大学学报:理学版 , 2005, 51(2):258-262
[ 9] 马育华.田间试验与统计方法 [ M] .北京:农业出版社 , 1979:20-30
[ 10] AndoT, KurataM, SasakiS, etal.ComparativemorphologicalstudiesoninfraspecifictaxaofPetuniaintegrifolia(Hook.)Schinzet
Thel.(Solanaceae)[ J].JJpnBot, 1995, 70 (4):205-217
[ 11] TilmanD.Theecologicalconsequencesofchangesinbiodiversity:asearchforgeneralprinciples[ J] .Ecology, 1999, 80(5):
1455-1474
[ 12] 李尚志 , 李国泰 , 王曼.荷花·睡莲·王莲栽培与应用 [ M] .北京:中国林业出版社 , 2002: 96-97
责任编辑:范雪梅
52 南 京 农 业 大 学 学 报 第 32卷