全 文 ：山蚂蝗属植物外部形态变异及形态类型研究
范小勇 1, 2 ,刘国道 1＊ ,虞道耿1 　(1.中国热带农业科学院品种资源研究所 ,农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室 ,海南儋州
571737;2.海南大学农学院 ,海南儋州 571737)
摘要　[目的] 研究山蚂蝗属植物的外部性状并探讨各性状间的相关性。 [方法] 利用SAS(6.0)和SPSS(10.0)数据处理系统软件对所
测性状变异及其规律进行分析并计算各性状间的遗传相关系数。 [结果] 植株自然高度的变异系数高达 104.97%;叶长、叶宽的变异系
数分别为 26.34%和 33.51%;千粒重的变异系数为 35.13%;果荚粒数、荚果长度、种子长度 、种子宽度的变异系数分别为 17.06%、
24.99%、21.08%和 20.35%;中央小叶柄长度、叶柄长度的变异系数分别为 40.39%和 58.24%;中央小叶长度与中央小叶宽度、叶柄长
度与中央小叶宽度的相关系数分别为 0.837 0和 0.579 0;株高与小叶长度、小叶宽度、小叶叶柄长度、叶柄宽的相关系数分别为 0.648 8、
0.689 7、0.515 6、0.695 4;种子长度与千粒重、种子宽度与千粒重的相关系数分别 0.874 5和 0.829 3;株高与荚果长、叶柄长与荚果长的
相关系数分别为 0.589 6和 0.605 9。 [结论 ] 该研究为山蚂蝗属种源的开发利用奠定了理论基础。
关键词　山蚂蝗属种源;形态类型;聚类分析
中图分类号　S54　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)19-10051-03
ExteriorMorphologicalVariationofDesmodiumDesv.andResearchonItsMorphologicalType
FANXiao-yongetal　(InstituteofVarietyResources, ChineseAcademyofTropicalAgriculturalScience/KeyOpenLaboratoryofTropical
CropsGermplasmResourcesUtilization, MinistryofAgriculture, Danzhou, Hainan571737)
Abstract　[ Objective] TheaimwastostudytheexteriorpropertiesofDesmodiumDesv.anddiscusstheircorrelations.[ Method] Thevari-
anceandlawofdeterminedpropertieswereanalyzedbyusingdataprocessingsystemsoftwareSAS(6.0)andSPSS(10.0)andthegenetic
correlationcoeficientsamongpropertieswerecalculated.[ Result] Thevariationcoeficientofnatureplantheightwasupto104.97%andthat
ofleaflengthandleafwidthwere26.34% and33.51%resp.Thevariationcoefficientsof1 000-seedweight, grainsperpod, podlength,
seedlengthandseedwidthwere35.13%, 17.06%, 24.99%, 21.08% and20.35% resp.Thevariationcoeficientsofcentralpetiolule
lengthandleafstalklengthwere40.39%and58.24%resp.Thecorrelationcoefficientsbetweenlengthandwidthofcentralleaflet, leafstalk
lengthandwidthofcentralleafletwere0.837 0and0.579 0resp.;thatbetweenplantheightandleafletlength, leafletwidth, petiolulelength
andleafstalkwidthwere0.648 8, 0.689 7, 0.515 6and0.695 4resp.;thatbetween1 000-seedweightandseedlength, seedwidthwere
0.874 5and0.829 3resp.;thatbetweenpodlengthandplantheight, leafstalklengthwere0.589 6and0.605 9resp.[ Conclusion] This
studylaidatheoreticalfoundationforexploitationofDesmodiumDesv.germplasmresources.
Keywords　DesmodiumDesv.germplasmresources;Morphologicaltype;Clusteranalysis
作者简介　范小勇(1981-),男 ,四川什邡人 , 硕士研究生 ,研究方向:
热带牧草栽培。 ＊通讯作者 ,博士生导师 ,研究员。
收稿日期　 2010-04-06
　　山蚂蝗属(DesmodiumDesvaux)植物是我国重要的豆科
(Fabaceae)牧草资源 ,全属约有 350个种 [ 1-2] ,广泛分布于热
带和亚热带地区 [ 2] 。 1980年后 ,我国海南 、广东 、云南等省区
先后从澳大利亚和哥伦比亚等国引进山蚂蝗属的多个牧草
品种 [ 3-4] 。山蚂蝗属植物具有耐旱 、耐阴和对土壤适应范围
较广的特点 ,其蛋白质含量较高 ,比一般禾草高得多 ,粗灰分
亦较高 ,粗纤维含量中等 ,是较好的饲料 ,其叶和嫩梢也可晒
干制成草粉 ,用作配合饲料。因此 ,研究山蚂蝗属植物外部
性状及探讨各性状间的相关性 ,对选择优良的种质资源 ,拓
宽山蚂蝗属种质遗传基础 ,具有十分重要的意义。
1　材料与方法
1.1　材料　参试的山蚂蝗属种质共 23份 ,均由中国热带农
业科学院品种资源研究所热带牧草中心提供(表 1)。
1.2　方法
1.2.1　形态指标测量。根据热带牧草种质资源数据质量控
制规范 [ 5] ,选择其中 10项指标作为形态鉴定参数 ,包括植株
自然高度 、叶柄长度 、中央小叶长度 、中央小叶宽度 、中央叶
柄长度 、荚果长度 、单荚粒数 、种子长度 、种子宽度 、种子千粒
重 。依据《生物统计学 》[ 6]进行相关的聚类分析。
1.2.2　统计方法。运用 Excel进行数据整理 ,利用 SAS
(6.0)和 SPSS(10.0)数据处理系统软件对所测性状变异及
其规律进行了统计分析并计算这些性状间的遗传相关系数 ,
同时对供试材料的形态类型进行聚类分析 [ 7] 。
表 1　参试山蚂蝗种源
Table1　TheintroductionoftestedDesmodiumDesvauxprovenance
编号
No.
中文名
Chinesename
学名
Scientificname
引进地点或采集地点
Introductionor
colectionsite
1 大叶山蚂蝗 D.gangeticum(Linnaeus) 国际热带农业中心
deCandole
2 CIAT3085卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT3085 国际热带农业中心
3 CIAT3784卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT3784 国际热带农业中心
4 CIAT13649卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13649 国际热带农业中心
5 圆叶舞草 D.gyroides(RoxburghexLink)白沙细水牧场
deCandole
6 CIAT13083卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13083 国际热带农业中心
7 度尼山蚂蝗 D.dunninicaraguenseOersted 国际热带农业中心
8 CIAT13128卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13128 国际热带农业中心
9 CIAT13305卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13305 国际热带农业中心
10 CIAT13087卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13087 国际热带农业中心
11 卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumWalich 马来西亚
12 CIAT13653卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13653 国际热带农业中心
13 CIAT13107卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13107 国际热带农业中心
14 CIAT13307卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13307 国际热带农业中心
15 CIAT13122卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13122 国际热带农业中心
16 糙伏山蚂蝗 D.strigilosumSchindler 国际热带农业中心
17 灰色山蚂蝗 D.incanumdeCandole 国际热带农业中心
18 绒毛山蚂蝗 D.velutinum(Wildenow) 国际热带农业中心
deCandole
19 绒毛山蚂蝗 46 D.velutinum(Wildenow) 儋州雅星
deCandole
20 平地绒毛山蚂蝗 D.velutinum(Wildenow) 国际热带农业中心
deCandole
21 CIAT13110卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT13649 国际热带农业中心
22 CIAT3001卵叶山蚂蝗 D.ovalifoliumCIAT3001 国际热带农业中心
23 绒毛山蚂蝗 45 D.velutinum(Wildenow) 三亚红沙
deCandole
2　结果与分析
2.1　山蚂蝗外部性状变异及规律　变异系数 CV是衡量数
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(19):10051-10053 责任编辑　李菲菲　责任校对　况玲玲
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.19.030
据变异程度的一个统计量。当比较的样本具有不同的单位
或平均数差异很大时 ,欲比较其变异程度就需用变异系数 。
为了对山蚂蝗属种质群居内和群居间表型性状的变异程度
作出正确的评价 ,便采用了变异系数这个度量指标。试验观
测结果表明(表 2),山蚂蝗属种质资源各外部性状都存在不
同程度的变异 。植株自然高度的变幅最大 ,变异系数高达
104.97%;叶长 、叶宽的变异系数分别为 26.34%、33.51%。
这说明山蚂蝗形态的多样性 ,可通过系统选育筛选不同用途
的品种 。千粒重的变幅较大 ,变异系数为 35.13%,与之相关
的性状即果荚粒数 、荚果长度 、种子长度 、种子宽度的变异系
数分别为 17.06%、24.99%、21.08%、20.35%,说明山蚂蝗产
量组分中与荚果长度 、种子大小选择余地较大 。与叶柄相关
的系数中央小叶柄长度 、叶柄长度的变异系数也较高 ,分别
为 40.39%、58.24%,为长柄山蚂蝗形态分类提供了依据 [ 8] 。
表 2　山蚂蝗种源外部性状的特征及变异
Table2　ThevariationandmorphologicalcharactersofDesmodiumDesvauxprovenance
项目Item
植株自然高度∥cmPlantnaturalheight
叶柄长度∥cmPetiolelength
中央小叶片Centralsmalleaf
长度∥cmLength 宽度∥cmWidth
叶柄长度∥cmPetiolelength
荚果 Podfruit
长度∥cmLength
单荚粒数∥颗Grainsperpod
种子 Seed
长度∥cmLength 宽度∥cmWidth
千粒重∥g
1 000-grainweight
极大值 Maximum 246.4 55.2 74.1 52.7 19.7 27.2 7.0 2.59 1.61 3.86
极小值 Minimum 6.5 10.9 26.4 18.2 3.0 13.3 3.0 1.11 0.78 1.20
极差 RRange 239.9 44.3 47.7 34.5 16.7 13.9 4.0 1.48 0.83 2.66
平均值 Mean 84.3 18.51 44.8 31.9 9.7 19.1 5.0 1.66 1.13 2.02
标准差 Standarderror 88.49 10.78 11.80 10.69 3.90 4.76 0.85 0.35 0.23 0.71
变异系数CV∥% 104.97 58.24 26.34 33.51 40.39 24.99 17.06 21.08 20.35 35.13
Coeficientofvariation
2.2　山蚂蝗外部性状相关性分析　山蚂蝗属各性状不是相
互独立的 ,而是存在着一定的关系 ,其中营养器官各性状之
间 ,中央小叶长度与中央小叶宽度 ,叶柄长度与中央小叶宽
度呈极显著正相关 ,相关系数分别为 0.837 0、0.579 0(表
3),株高与小叶长度 、宽度 、小叶叶柄长度 、叶柄长度均存在
极显著及显著正相关 ,相关系数分别为 0.648 8、0.689 7、
0.515 6、0.695 4。说明植株越高大 ,叶片越大 ,反之亦然 [ 9] 。
在生殖器官的各性状之间 ,种子长度与千粒重 、种子宽
度与千粒重呈极显著正相关 ,相关系数分别 0.874 5、0.829 3。
荚果长度与单荚粒数 、荚果长度与千粒重相关系数差异不显
著 ,由此说明山蚂蝗种子大小与果荚大小无关 。
在营养器官和生殖器官性状间亦存在显著关系 ,株高与
荚果长 、叶柄长与荚果长之间均存在极显著正相关 ,相关系
数分别为 0.589 6、0.605 9,即植株越高大叶片荚果也越长 ,
生物产量高 [ 10] 。
2.3　山蚂蝗属外部形态聚类分析　采用欧氏距离即最短距
表 3　山蚂蝗种源外部性状间的相关系数
Table3　ThecorrelationcoeficientamongthemorphologicalcharactersofDesmodiumDesvauxprovenance
相关因子Correlationfactor
植株自然高度Plantnaturalheight
叶柄长度Petiolelength
中央小叶长度Centralleaflength
中央小叶宽度Centralleafwidth
中央小叶柄长度Centralpetiolelength
荚果长度Podfruitlength
单荚粒数Grainsperpod
种子长度Seedlength
种子宽度Seedwidth
叶柄长度Petiolelength 0.695 4＊＊
中央小叶长度 Centralleaflength 0.648 8＊＊ 0.602 9＊＊
中央小叶宽度 Centralleafwidth 0.689 7＊＊ 0.579 0＊＊ 0.837 0＊＊
中央小叶柄长度 Centralpetiolelength 0.515 6＊ 0.896 4＊＊ 0.423 3＊ 0.452 0＊
荚果长度Podfruitlength 0.589 6＊＊ 0.605 9＊＊ 0.138 5 0.194 6 0.588 7＊＊
单荚粒数Grainsperpod 0.121 7 -0.003 0 -0.218 3 -0.443 4＊ -0.149 1 0.229 6
种子长度Seedlength 0.240 0 0.032 6 0.180 6 0.048 8 0.061 8 -0.007 7 -0.030 3
种子宽度Seedwidth 0.176 6 0.033 2 -0.006 8 -0.062 0 0.065 9 0.095 8 0.014 2 0.876 6＊＊
种子千粒重 Seed1 000-grainweight 0.470 2＊ 0.142 7 0.171 5 0.122 2 0.161 5 0.279 7 0.034 1 0.874 5＊＊ 0.829 3＊＊
　注:＊、＊＊分别表示相关显著、极显著。　Note:＊,＊＊ standforsignificantandextremelysignificantcorelation.
离法对 23份山蚂蝗种质资源进行聚类分析。聚类结果(图
1)显示 , 23份山蚂蝗属种质资源在欧氏距离 2.5的水平上 ,
可划分 4个类群 ,说明山蚂蝗属种质资源表现了丰富的变
异性。
第 1类群包括圆叶舞草 、CIAT3001卵叶山蚂蝗 、度尼山
蚂蝗 、绒毛山蚂蝗 、灰色山蚂蝗 、绒毛山蚂蝗 46、绒毛山蚂蝗
45、糙伏山蚂蝗 、大叶山蚂蝗共 9份 ,占 39.2%;第 2类群包
括 CIAT13083卵叶山蚂蝗 、平地绒毛山蚂蝗 、CIAT3784卵叶
山蚂蝗 、CIAT13122卵叶山蚂蝗 、CIAT13128卵叶山蚂蝗 、
CIAT13110卵叶山蚂蝗 、CIAT13107卵叶山蚂蝗共 7份 ,占
30.4%;第 3类群包括 CIAT13305卵叶山蚂蝗 、卵叶山蚂蝗 、
CIAT13087卵叶山蚂蝗 、CIAT13307卵叶山蚂蝗 、CIAT13653
卵叶山蚂蝗 、CIAT13649卵叶山蚂蝗共 6份 ,占 26.1%;第 4
类群仅有 CIAT3085卵叶山蚂蝗 1份 ,占 4.3%。
　　第 1类山蚂蝗种质即高秆长荚型山蚂蝗 ,由于叶柄长 、
株高 、荚果长较优于其他 3类 ,具有较好的丰产性。第 2类
山蚂蝗种质即高秆大叶大籽粒型 ,中央小叶长度 、中央小叶
宽度 、种子长度 、种子宽度及千粒重均优于其他 3类 ,所以第
1类及第 2类具有良好的丰产性。其余 2类形态差异不大 ,
仅株高存在极大差异。
10052 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
图 1　山蚂蝗属形态聚类
Fig.1　MorphologyclusteringofDesmodiumDesvaux
3　结论
通过对提供的 23份山蚂蝗属种质试验材料的 10项外
部性状进行分析 ,得出以下结论:①山蚂蝗的各性状间存在
较大差异 ,其变异系数排序为自然高度 >叶柄长度 >中央小
叶柄长度 >种子千粒重 >中央小叶宽度 >中央小叶长度 >
荚果长度 >种子长度 >种子宽度 >单荚粒数。 ②山蚂蝗各
营养指标 、生殖指标之间及其内部均存在不同程度的相关
性 ,其中营养指标之间的相关性普遍高于生殖指标 ,例如叶
　
柄长中央小叶柄长之间的相关性最强 ,相关系数为 0.896 4,
达极显著。③根据形态聚类 23份山蚂蝗属种质分为 4个
类群。
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(上接第 10050页)
幼苗的影响主要是通过产生渗透胁迫而使其吸水困难。
在盐胁迫下 ,植物体内积累较多的活性氧。这些活性氧
具有很强的氧化能力 ,对不饱和脂 、蛋白质 、核酸等生物分子
具有破坏作用 ,可引起酶失活 、色素脱色 、蛋白降解和脂质过
氧化等反应 [ 12] 。活性氧若不能被及时清除则导致氧化损伤
甚至致死效应 。而活性氧在植物体内存在的时间取决于其
抗氧保护体系即酶促保护系统和非酶促保护系统的活力 。
其中 ,酶促保护系统包括 SOD、POD、CAT等。逆境中植物体
内的保护酶活性如果增强或维持较高的水平 ,则可能使活性
氧的产生和清除处于动态平衡 ,从而消除或削弱活性氧对植
物的危害 ,提高植物的抗逆性。故 POD、CAT等活性可作为
植物抗氧化强弱的指标 ,并可用评价植物抗盐胁迫的能力 。
该研究表明 ,胀果甘草植株 POD和 CAT活性都随 NaCl浓度
的增加呈上升趋势 ,说明胀果甘草在盐胁迫下具有增强或维
持 POD和 CAT活性在较高水平的能力 ,最大限度地削弱活
性氧对胀果甘草生物膜结构和功能的破坏 。可能正是由于
胀果甘草中 POD和 CAT等保护酶的协同作用 ,及时清除活
性氧 ,才使胀果甘草表现出较强的抗盐性。
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10053　38卷 19期　　　　　　　　　　　　　　范小勇等　山蚂蝗属植物外部形态变异及形态类型研究