紅掌主要觀賞性狀遺傳多樣性分析
<p>紅 掌 (Anthurium andraeanum Linden), 又名為花燭 、 安祖花等 , 為天南星科 (Araceae)花燭屬(Anthurium Schott)多年生草本植物 , 是目前國際流行的熱帶切花和盆栽花卉之一 。 中國于 20 世紀(jì) 70年代開始對紅掌進(jìn)行引種栽培1, 90 年代開始商業(yè)化種植 。 近年來 , 我國紅掌產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大 , 目前已發(fā)展成為世界主要的商品花種植區(qū)和消費市場之一2, 但栽培的主要品種大多依賴國外進(jìn)口 , 隨著生活水平的提高 , 人們對多樣化新品種的需求也逐漸增加 , 因此迫切需要加強進(jìn)行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的紅掌新品種的培育 。近年來紅掌的育種技術(shù)發(fā)展迅速 , 其常規(guī)雜熱帶作物學(xué)報 2017, 38(12): 2206-2214Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2017-06-20 修回日期 2017-09-12基金項目 國家自然科學(xué)基金面上項目 (No. 31471902); 中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項 (No. 1630032017020、 1630032017058);海南省重大科技項目 (No. ZDZX2013012)作者簡介 易雙雙 (1984), 女 , 碩士 , 研究實習(xí)員 ; 研究方向 : 熱帶花卉遺傳育種 。 *通訊作者 (Corresponding author): ??『?(NIU Junhai),E-mail: niujunhai2014sina.com紅掌主要觀賞性狀遺傳多樣性分析易雙雙 , 楊光穗 , 尹俊梅 , 李崇暉 , 黃素榮 , ??『?中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室海南省熱帶觀賞植物種質(zhì)創(chuàng)新利用工程技術(shù)研究中心海南儋州 571737摘 要 為了解紅掌種質(zhì)的主要觀賞性狀特征及多樣性水平 , 對 64 份紅掌種質(zhì)的 29 個觀賞性狀進(jìn)行了調(diào)查及統(tǒng)計分析 。 結(jié)果表明 : 7 個質(zhì)量型性狀的遺傳多樣性指數(shù)為 0.189 21.694 1, 22 個數(shù)量型性狀的遺傳多樣性指數(shù)為 1.569 62.050 3, 變異系數(shù)均大于 10 , 說明紅掌具有豐富的形態(tài)多樣性 。 相關(guān)性分析表明 , 紅掌不同的表型性狀之間存在一定的關(guān)系 , 絕大部分性狀彼此之間呈極顯著相關(guān) 。 通過主成分分析 , 提取了 8 個主成分 ,累積貢獻(xiàn)率達(dá)到 80.584 , 其中葉片長 、 葉片寬 、 佛焰苞長 、 佛焰苞寬 、 花梗長 、 葉柄長 、 佛焰苞與花梗的夾角 、 佛焰苞尖端夾角 、 佛焰苞的顏色 、 花梗長 /葉柄長和肉穗花序的顏色這些形態(tài)性狀是導(dǎo)致紅掌不同種質(zhì)表型差異的主要因素 。 聚類分析將 64 份紅掌種質(zhì)分為 6 大組群 , 其大小 、 形態(tài) 、 顏色和來源是分類的主要依據(jù) 。 本結(jié)果將為有效利用遺傳多樣性開展紅掌雜交育種提供參考 。關(guān)鍵詞 紅掌 ; 種質(zhì) ; 觀賞性狀 ; 遺傳多樣性中圖分類號 S682 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 AGenetic Diversity Analysis of the Major Ornamental MorphologicalCharacters for Anthurium andraeanumYI Shuangshuang, YANG Guangsui, YIN Junmei,LI Chonghui, HUANG Surong, NIU Junhai*Tropical Crops Genetic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Crop GeneResources and Germplasm Enhancement in Southern China, Ministry of Agriculture / Hainan Engineering Technology ResearchCenter of Tropical Ornamental Plant Germplsm Innowation and Utiliazation, Danzhou, Hainan 571737, ChinaAbstract Twenty-nine phenotypic characters of 64 Anthurium andraeanum accesions were analyzed to determinethe main ornamental morphological characters. Results showed that the genetic diversity index of the 7 qualitativecharacters had a larger amplitude from 0.189 2 to 1.694 1, while the 22 quantitative characters was from 1.569 6to 2.050 3, and the variable coefficient was greater than 10%, which showed that there was a high diversity levelon the morphology in A. andraeanum. Correlation analysis showed that different phenotypic characters had somerelations between them, and most of them were highly significant. Eight principal components were obtained byprincipal component analysis, and their accumulative contribution rate was up to 80.584%, including leaf length,leaf width, spathe length, spathe width, pedicel length, petiole length, included angle between spathe and pedicel,spathe tip angle, ratio of pedicel and petiole, spadix color and so on, and all of them were the main factorsleading phenotypic difference between different germplasms. Sixty-four different germplasms were clustered into 6groups based on clustering method, and the size, shape, color, and origin were the main classification standard.The results would lay the foundation for the effective use of genetic diversity studies on A. andraeanum crossbreeding.Key words Anthurium andraeanum; germplasms; ornamental morphological characters; genetic diversitydoi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.12.002第 12 期易雙雙等 : 紅掌主要觀賞性狀遺傳多樣性分析表 1 64份紅掌種質(zhì)Table 1 The list of 64 A. andraeanum accessions編號 名稱 類型 來源地 編號 名稱 類型 來源地1 綠苞紅線 切花 荷蘭 33 神秘 盆花 荷蘭2 紅勝利 盆花 荷蘭 34 維他 盆花 荷蘭3 AS01 盆花 荷蘭 35 0835-6 盆花 云南4 AS03 盆花 荷蘭 36 阿蒙特 盆花 荷蘭5 AS04 盆花 荷蘭 37 辛巴 盆花 荷蘭6 紅冠軍 盆花 荷蘭 38 熱情 切花 荷蘭7 潘多拉 盆花 荷蘭 39 舌之吻 切花 云南8 Y21113 盆花 云南 40 紅唇 盆花 荷蘭9 甜夢 盆花 荷蘭 41 BN-1 盆花 云南10 大哥大 盆花 荷蘭 42 BN-2 盆花 云南11 櫻桃紅 盆花 荷蘭 43 BN-3 盆花 云南12 妃子笑 盆花 廣州 44 BN-4 盆花 云南13 粉冠軍 盆花 荷蘭 45 BN-5 盆花 云南14 貴妃 盆花 廣州 46 北京成功 盆花 荷蘭15 彩霞 盆花 廣州 47 Aa02 盆花 南美16 旭日 盆花 廣州 48 Aa04 盆花 南美17 冬雪 盆花 云南 49 Aa01 盆花 南美18 31109 盆花 云南 50 Aa03 盆花 南美19 阿瑞博 盆花 荷蘭 51 Aa06 盆花 美國20 紫公主 盆花 荷蘭 52 Aa09 盆花 美國21 舞裙紅 盆花 云南 53 Aa10 盆花 美國22 H22254 切花 云南 54 Aa12 盆花 南美23 衛(wèi)城 切花 荷蘭 55 Aa16 盆花 斯里蘭卡24 咖啡 切花 荷蘭 56 阿利桑那 盆花 荷蘭25 歡呼 切花 荷蘭 57 愛威特粉 切花 荷蘭26 米多蕊 切花 荷蘭 58 愛威特黃 切花 荷蘭27 白冠軍 盆花 荷蘭 59 特倫薩 盆花 荷蘭28 0835 盆花 云南 60 芭比 切花 荷蘭29 馬都拉 盆花 荷蘭 61 皇橙 切花 荷蘭30 粉公主 盆花 荷蘭 62 情迷 盆花 荷蘭31 15079 切花 云南 63 驕陽 盆花 荷蘭32 阿拉巴馬 盆花 荷蘭 64 紅塔 盆花 荷蘭交3-5、 誘變和倍性育種6-8、 分子育種9-10等研究均有報道 , 而傳統(tǒng)的有性雜交和后代選擇仍是目前創(chuàng)造紅掌新種質(zhì)和培育紅掌新品種最直接及最有效的手段 。 了解紅掌的主要觀賞性狀 , 通過對紅掌不同種質(zhì)的主要觀賞性狀進(jìn)行比較分析 , 找出不同種質(zhì)間的遺傳變異 , 進(jìn)而有效利用遺傳多樣性開展雜交育種 , 可進(jìn)一步培育出觀賞價值高 、 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新品種 。 目前國內(nèi)對于紅掌資源形態(tài)性狀的遺傳多樣性研究已有相關(guān)報道 , 如徐世松等11對 32個紅掌品種進(jìn)行了遺傳多樣性分析 , 尚偉等12對 46個紅掌品種進(jìn)行了遺傳多樣性研究 , 但由于紅掌的種類和數(shù)量不同 , 其結(jié)果有一定的差異 。 且前人的研究大多基于觀賞植物的基本形態(tài)性狀 , 未針對紅掌的特有性狀 (如葉片泡狀程度 、 佛焰苞泡狀程度 、柱頭不同成熟階段時的肉穗花序顏色 、 佛焰苞圓裂片是否靠接等 )進(jìn)行調(diào)查和描述 , 且未進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析 。 本研究進(jìn)一步拓展了紅掌種質(zhì)的數(shù)量 , 同時針對紅掌本身的特異觀賞性狀 , 對64 份紅掌資源的 29 個觀賞性狀進(jìn)行調(diào)查及統(tǒng)計分析 , 以進(jìn)一步了解現(xiàn)有紅掌材料的變異水平及其遺傳多樣性 , 以期為紅掌優(yōu)良性狀的選擇和親本選配提供參考依據(jù) , 從而有效提高育種效率 , 加快我國自主知識產(chǎn)權(quán)新品種的研發(fā) 。1 材料與方法1.1 試驗材料供試的紅掌種質(zhì)共 64 份 (表 1), 均來自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所熱帶花卉資源圃 。2207- -第 38 卷熱 帶 作 物 學(xué) 報表 2 紅掌部分主要觀賞性狀調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation criteria of major ornamental characteristics for A. andraeanum accessions性狀 調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)葉片上表面泡狀程度 (LA) 弱 =1, 中 =2, 強 =3佛焰苞泡狀程度 (SA) 極弱 =1, 弱 =2, 中 =3, 強 =4, 極強 =5佛焰苞圓裂片靠接 (SLI) 是 =1, 否 =2肉穗花序縱軸方向彎曲狀態(tài) (SCV) 內(nèi)彎 =1, 直立 =2, 外彎 =3肉穗花序柱頭顏色 (SC)白至乳白 =1, 黃綠色 =2, 黃色 =3, 黃橙至橘 =4, 橘紅 =5,粉色 =6, 紅色 =7, 紅紫色 =8, 紫色 =9, 綠色 =10, 棕色 =111.2 測定方法每個品種調(diào)查 10 株 , 調(diào)查葉片長 (leaf length,LL, cm)、 葉片寬 (leaf width, LW, cm)、 葉片圓裂片相對位置 (leaf lobes relative position, LLRP, °)、葉片尖端夾角 (leaf tip angle, LTA, °)、 葉片與葉柄 夾 角 (included angle between leaf and petiole,IALP, °)、 葉柄長 (petiole length, PTL, cm)、 葉柄粗 (petiole diameter, PTD, mm)、 葉片顏色 (leaf color,LC)、 花梗長 (pedicel length, PDL, cm)、 花梗粗 (pediceldiameter, PDD, mm)、 花梗長 /葉柄長 (ratio of pediceland petiole, RPP)、 佛焰苞長 (spathe length, SL, cm)、佛焰苞寬 (spathe width, SW, cm)、 佛焰苞圓裂片相對位置 (spathe lobes relative position, SLRP, °)、佛焰苞尖端夾角 (spathe tip angle, STA, °)、 佛焰苞與花梗的夾角 (included angle between spathe andpedicel, IASP, °)、 佛焰苞上表面顏色 (spathe uppersurface color, SUSC)、 佛焰苞下表面顏色 (spathelower surface color, SLSC)、 肉穗花序長度 (spadixlength, SPL, cm)、 肉穗花序基部粗 (spadix basediameter, mm)、 肉穗花序中部粗度 (spadix middlediameter, SMD, mm)、 肉穗花序尖端粗 (spadix tipdiameter, STD, mm)、 葉片泡狀程度 (leaf alveolar,LA)、 佛焰苞泡狀程度 (spathe alveolar, SA)、 佛焰苞圓裂片是否靠接 (spathe lobes inarching, SLI)、 肉穗花序縱軸方向彎曲狀態(tài) (spadix curve at vertical axis,SCV)、 柱頭未成熟顏色 (stigma immaturity color, SIMC)、柱頭即將成熟顏色 (stigma to be mature color, STMC)和柱頭成熟顏色 (stigma maturity color, SMC)共 29個觀賞性狀 。 其中大小及長度用直尺測量 , 粗度用游標(biāo)卡尺測量 , 相對位置及夾角用量角器測量 , 葉片及佛焰苞顏色用色差儀測量 , 柱頭顏色用比色卡(RHSCC, Royal Horticultural Society Colour Chart)比對 。1.3 數(shù)據(jù)處理質(zhì)量型性狀具體分級標(biāo)準(zhǔn)見表 2, 主要分析性狀類別的頻次分布和多樣性指數(shù) 。 數(shù)量型性狀主要計算最小值 、 最大值 、 平均值 、 標(biāo)準(zhǔn)差 、 變異系數(shù)和多樣性指數(shù) 。 其中數(shù)量性狀根據(jù)平均值 (X)和標(biāo)準(zhǔn)差 (S)分為 10 級 , 1 級 X-2S, 10 級 X+2S, 中間每級相差 0.5S。 變異系數(shù) CV=S/X, 變異程度分為較低 (010 )、 中等 (10 20 )和較高 (20以上 )。 各性狀的遺傳多樣性采用 Shannon's 信息指數(shù) (H)進(jìn)行評價 。 H=-PiLnPi, Pi 表示某性狀第 i 種類型出現(xiàn)的頻率 , Ln 表示自然對數(shù)13。 使用SPSS 18.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析 、 主成分分析和聚類分析 , 其中相關(guān)系數(shù)用 Heatmap 軟件繪制熱圖 。2 結(jié)果與分析2.1 遺傳多樣性分析2.1.1 質(zhì)量性狀遺傳多樣性分析 從表 3 可看出 ,64 份紅掌種質(zhì)的 7 個質(zhì)量型性狀遺傳多樣性指數(shù)的變幅較大 , 為 0.525 31.694 1。 柱頭顏色總體頻率分布的離散性都較高 , 柱頭即將成熟顏色的多樣性指數(shù)最大 , 為 1.694 1; 其次是柱頭未成熟顏色 ,為 1.565 2。 佛焰苞泡狀程度的多樣性指數(shù)也較大 ,為 1.358 9, 高于柱頭成熟顏色 (1.297 2)。 佛焰苞圓裂片是否靠接的多樣性指數(shù)最小 , 為 0.525 3。78 的佛焰苞圓裂片未靠接 。 柱頭未成熟顏色以黃綠色為主 , 達(dá)到 50 ; 柱頭即將成熟顏色大多是黃橙或橘色 , 為 38 ; 柱頭成熟顏色絕大多數(shù)是白色或乳白 , 達(dá)到 56 。 大部分紅掌品種中 , 其葉片上表面泡狀程度弱 , 為 64 ; 而佛焰苞泡狀程度則從弱至中 , 分別為 38 和 31 。 以上分析說明 , 64 份紅掌種質(zhì)的 7 個質(zhì)量性狀差異較大 ,具有豐富的形態(tài)多樣性 。2.1.2 數(shù)量性狀遺傳多樣性分析 從表 4 可看出 ,64 份紅掌種質(zhì)的 22 個數(shù)量型性狀遺傳多樣性指數(shù)差異較大 。 其中葉片及葉梗的遺傳多樣性指數(shù)變幅在 1.703 42.050 3, 葉片長的多樣性指數(shù)最高 , 達(dá)到 2.050 3; 其次是葉片寬 (2.024 2), 然后依次是葉柄長 (2.009 0)、 葉片尖端夾角 (2.001 3)、 葉片與2208- -第 12 期易雙雙等 : 紅掌主要觀賞性狀遺傳多樣性分析表 4 64份紅掌種質(zhì) 22個數(shù)量型性狀的表型差異Table 4 Morphological diversity of 22 quantitative characters in 64 A. andraeanum accessions極小值 極大值 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 變異系數(shù) / 多樣性指數(shù) H11.34 33.68 22.22 5.09 22.91 2.050 35.51 21.09 12.33 3.38 27.39 2.024 20.00 273.50 83.34 66.92 80.30 1.892 616.90 55.90 32.84 8.41 25.61 2.001 381.50 154.60 118.91 19.31 16.24 1.960 16.18 43.69 23.76 8.18 34.41 2.009 02.76 10.63 4.25 1.05 24.73 1.703 40.48 1.14 0.88 0.10 10.84 1.951 213.41 69.72 35.56 11.42 32.12 2.019 92.57 5.89 3.75 0.78 20.74 2.021 30.93 2.70 1.55 0.31 20.16 1.804 25.92 25.11 11.41 3.54 31.01 1.933 92.30 17.55 8.55 3.07 35.91 2.020 60.00 278.00 65.47 74.23 113.38 1.569 620.40 137.60 75.61 28.56 37.77 2.018 357.40 180.00 116.83 18.99 16.26 1.925 80.60 1.95 1.35 0.37 27.19 1.849 40.59 2.01 1.39 0.38 27.05 1.660 91.87 10.33 5.25 1.48 28.21 1.880 04.76 11.53 7.36 1.48 20.04 2.007 74.59 10.10 6.80 1.26 18.56 1.973 83.46 7.29 4.71 0.83 17.64 1.954 4性狀葉片及葉柄葉片長 /(cm)LL葉片寬 /(cm)LW葉片圓裂片相對位置 /(°)ILRP葉片尖端夾角 /(°)LTA葉片與葉柄夾角 /(°)IALP葉柄長 /(cm)PTL葉柄粗 /(mm)PTD葉片顏色 LC佛焰苞及花梗花梗長 /(cm)PDL花梗粗 /(mm)PDD花梗長 /葉柄長 RPP佛焰苞長 /(cm)SL佛焰苞寬 /(cm)SW佛焰苞圓裂片相對位置 /(°)SLRP佛焰苞尖端夾角 /(°)STA佛焰苞與花梗的夾角 /(°)IASP佛焰苞上表面顏色 SUSC佛焰苞下表面顏色 SLSC肉穗花序肉穗花序長度 /(cm)SPL肉穗花序基部粗 /(mm)SBD肉穗花序中部部粗 /(mm)SMD肉穗花序尖端粗 /(mm)STD表 3 64份紅掌種質(zhì) 7個質(zhì)量型性狀的頻率分布和多樣性指數(shù)Table 3 Frequency distribution and diversity index of 7 qualitative characters in 64 A. andraeanum accession性狀頻次分布 /多樣性指數(shù) H123456789101葉片上表面泡狀程度 (LA) 0.64 0.36 0.653 1佛焰苞泡狀程度 (SA) 0.17 0.38 0.31 0.13 0.02 1.358 9佛焰苞圓裂片是否靠接 (SLI) 0.22 0.78 0.525 3肉穗花序縱軸方向彎曲 (SCV) 0.45 0.55 0.688 7柱頭未成熟顏色 (SIMC) 0.00 0.50 0.02 0.16 0.05 0.00 0.13 0.03 0.09 0.02 0.02 1.565 2柱頭即將成熟顏色 (STMC) 0.03 0.02 0.19 0.38 0.00 0.00 0.16 0.11 0.11 0.00 0.02 1.694 1柱頭成熟顏色 (SMC) 0.56 0.00 0.00 0.05 0.00 0.08 0.14 0.02 0.16 0.00 0.00 1.297 2葉柄夾角 (1.960 1)、 葉片顏色 (1.951 2)和葉片圓裂片相對位置 (1.892 6); 葉柄粗的遺傳多樣性最低 ,為 1.703 4。 佛焰苞及花梗的遺傳多樣性變幅在1.569 62.021 3, 其中花梗長 、 花梗粗 、 佛焰苞寬和佛焰苞尖端夾角的遺傳多樣性指數(shù)均達(dá)到 2.0 以上 , 而佛焰苞圓裂片相對位置的遺傳多樣性指數(shù)最低 (1.569 6), 其余 4 個指標(biāo) (佛焰苞的長 、 佛焰苞與花梗的夾角 、 佛焰苞上下表面顏色和花梗長 /葉梗長 )的多樣性指數(shù)在 1.660 91.933 9。 肉穗花序的遺傳多樣性最大的是肉穗花序的基部粗 (2.007 7),其次是中部粗 (1.973 8)和尖端粗 (1.954 4), 最小的是肉穗花序長度 (1.880 0)。22 個數(shù)量性狀的變異系數(shù)較大 , 均超過 10 。變異系數(shù)最高的是佛焰苞圓裂片相對位置 , 達(dá)到113.38 ; 其次是葉片圓裂片相對位置 , 為 80.30 。其中 15 個數(shù)量性狀變異系數(shù)較高 , 在 20.04 37.77 ; 5 個數(shù)量性狀變異相對較低 , 在 10.84 18.56 。以上結(jié)果表明 , 供試的紅掌種質(zhì)主要觀賞性狀多樣性水平較高 , 具有豐富的變異 , 其改良的空間和潛力較大 。2209- -第 38 卷熱 帶 作 物 學(xué) 報2.2 紅掌性狀間的相關(guān)性分析對 29 個形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析 , 用相關(guān)性結(jié)果做表達(dá)熱圖 (圖 1), 顯示絕大部分性狀之間呈極顯著相關(guān) 。 其中葉片長 、 葉片寬 、 葉柄長 、 葉柄粗 、 佛焰苞長 、 佛焰苞寬 、 花梗長 、 花梗粗 、 肉穗花序的長與粗 、 葉片上表面泡狀程度和佛焰苞泡狀程度與絕大部分性狀呈正相關(guān) , 葉片圓裂片相對位置 、 葉片尖端夾角 、 葉片與葉柄夾角 、 花梗長 /葉柄長 、 佛焰苞尖端夾角 、 葉片顏色和佛焰苞顏色與絕大部分性狀呈負(fù)相關(guān) 。對于葉片長 、 葉片寬 、 葉柄長 、 葉柄粗 、 花梗長 、 花梗粗 、 佛焰苞長 、 佛焰苞寬 、 肉穗花序的長與粗 、 葉片上表面泡狀程度和佛焰苞泡狀程度 , 它們彼此間存在極顯著正相關(guān) , 說明植株株幅與大小 、 長寬 、 粗細(xì)等密切相關(guān) , 植株越大 , 則越長 、越粗 、 泡狀程度相對越嚴(yán)重 ; 而它們與葉片圓裂片相對位置 、 葉片與葉柄夾角 、 佛焰苞圓裂片相對位置和肉穗花序縱軸彎曲狀態(tài)則存在極顯著負(fù)相關(guān) ,說明植株越大 , 則圓裂片夾角越小 、 葉片與葉柄的夾角越小 、 肉穗花序越向內(nèi)彎 。圓裂片相對位置 、 尖端夾角和肉穗花序縱軸方向彎曲狀態(tài)彼此間呈極顯著正相關(guān) , 說明夾角由植株特性及其生長狀態(tài)決定 。 柱頭未成熟 、 即將成熟和成熟時的花序顏色彼此間呈極顯著正相關(guān) , 說明柱頭的成熟度決定花序的顏色 。 而佛焰苞的上表面顏色與下表面顏色呈極顯著正相關(guān) , 與其它形態(tài)不存在顯著相關(guān)性 , 葉片顏色與其它形態(tài)也不存在顯著相關(guān)性 , 說明葉片和佛焰苞的顏色受其它因素影響較小 。2.3 紅掌種質(zhì)形態(tài)多樣性的主成分分析對 29 個性狀進(jìn)行主成分分析 。 由表 5 可知 ,從 29 個指標(biāo)中提取了 8 個主成分 , 其貢獻(xiàn)率分別為 35.993 、 10.493 、 8.873 、 7.327 、 5.901 、4.515 、 3.929 和 3.553 , 8 個主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到 80.584 , 包含了全部指標(biāo)的絕大部分信息 , 表明這 8 個主成分能反映 29 個性狀的基本特征 。 其中 , 第 1 主成分的特征值為 10.438, 主要由葉片長 、 葉片寬 、 佛焰苞長 、 佛焰苞寬 、 花梗長 、 葉柄長 、 肉穗花序基部粗及中部粗決定 , 說明第 1 主成分是與植株大小相關(guān)的綜合指標(biāo) 。 第 2 主成分的特征值為 3.043, 主要包括佛焰苞與花梗的夾角 、 佛焰苞尖端夾角和佛焰苞的顏色 , 說明第 2主成分反應(yīng)的是佛焰苞的形態(tài)及顏色 。 第 3 主成分的特征值為 2.573, 主要由花梗長 /葉柄長決定 , 說明第 3 主成分反應(yīng)的是佛焰苞相對于葉片的位置 。第 4 主成分的特征值為 2.125, 主要由肉穗花序的顏色決定 , 包括柱頭未成熟顏色 、 即將成熟顏色和成熟顏色 。 第 5 主成分的特征值為 1.711, 主要由葉片顏色決定 。 第 6 主成分的特征值為 1.309, 主要由葉片尖端夾角決定 。 第 7 主成分的特征值為1.139, 主要由葉片上表面泡狀程度決定 。 第 8 主成分的特征值為 1.031, 主要由佛焰苞圓裂片是否圖 1 64個紅掌種質(zhì)的 29個形態(tài)性狀相關(guān)性熱圖Fig. 1 Correlation among 29 morphological characters of 64 A. andraeanum accessions0.860.750.640.520.410.300.180.07-0.04-0.15-0.27-0.38-0.49-0.61-0.72LLLWLLRPLTALALPPTLPTDPDLPDDRPPSLSWSLRPSTAIASPSPLSBDSMDSTDLASASLISCVSIMCSTMCSMCLCSUSCLWLLRPLTALALPPTLPTDPDLPDDRPPSLSWSLRPSTAIASPSPLSBDSMDSTDLASASLISCVSIMCSTMCSMCLCSUSCSLSC2210- -第 12 期易雙雙等 : 紅掌主要觀賞性狀遺傳多樣性分析靠接決定 。 這些指標(biāo)的綜合表現(xiàn)即為 64 份紅掌資源的整體形態(tài)特點 。 其中貢獻(xiàn)率較大的葉片長 、 葉片寬 、 佛焰苞長 、 佛焰苞寬 、 花梗長 、 葉柄長 、 佛焰苞與花梗的夾角 、 佛焰苞的顏色 、 花梗長 /葉柄長和肉穗花序的顏色這些形態(tài)性狀是導(dǎo)致紅掌各品種表型差異的主要因素 , 在今后的紅掌育種中可針對這些主要形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)株單選 、 快速評價等 。而葉片顏色 、 葉片尖端夾角 、 葉片上表面泡狀程度 、 佛焰苞尖端夾角和佛焰苞圓裂片是否靠接在主成分中為負(fù)向指標(biāo) , 在育種過程中可適時考慮 。表 5 64份紅掌種質(zhì)形態(tài)多樣性的主成分分析Table 5 Principal component analysis of morphological diversity for 64 A. andraeanum accessions形態(tài)性狀主成份1 2 3 4 5 6 7 8葉片長 (LL) 0.835 0.216 0.024 0.197 0.024 0.056 0.11 0.183葉片寬 (LW) 0.878 0.261 -0.072 0.165 0.006 -0.089 0.058 0.163葉片圓裂片相對位置 (LIRP) -0.761 0.083 0.369 -0.181 -0.072 0.221 0.159 0.082葉片尖端夾角 (LTA) 0.23 -0.354 0.381 -0.016 0.5 -0.392 0.137 0.124葉片與葉柄夾角 (IALP) -0.64 0.123 0.292 -0.265 -0.197 0.152 -0.076 0.303葉柄長 (PTL) 0.81 0.282 -0.298 0.218 -0.202 -0.064 0.052 -0.006葉柄粗 (PTD) 0.569 0.397 0.181 0.004 -0.063 0.179 -0.05 0.333花梗長 (PDL) 0.86 0.193 -0.015 0.056 -0.171 0.042 0.095 -0.045花梗粗 (PDD) 0.748 0.202 0.396 -0.158 0.024 0.145 0.077 -0.019花梗長 /葉柄長 (RPP) -0.125 -0.242 0.642 -0.255 0.159 0.259 0.178 0.016佛焰苞長 (SL) 0.805 -0.068 0.27 0.005 -0.046 0.308 0.027 -0.157佛焰苞寬 (SW) 0.834 -0.254 0.168 -0.029 -0.038 0.208 0.031 -0.176佛焰苞圓裂片相對位置 (SLRP) -0.684 0.346 0.39 -0.067 -0.073 -0.027 0.125 -0.136佛焰苞尖端夾角 (STA) 0.176 -0.556 -0.066 0.084 0.484 -0.242 0.307 0.287佛焰苞與花梗的夾角 (IASP) -0.062 0.624 -0.109 0.078 -0.093 -0.548 -0.017 0.119肉穗花序長度 (SPL) 0.694 -0.065 0.342 0.186 -0.075 0.061 0.398 0.041肉穗花序基部粗 (SBD) 0.84 0.316 0.219 -0.206 0.012 -0.145 -0.032 -0.123肉穗花序中部粗 (SMD) 0.801 0.348 0.229 -0.225 0.091 -0.155 -0.034 -0.093肉穗花序尖端粗 (STD) 0.44 0.391 0.265 -0.328 0.371 -0.239 -0.155 -0.063葉片上表面泡狀程度 (LA) 0.518 0.18 -0.018 -0.119 0.205 0.273 -0.418 0.227佛焰苞泡狀程度 (SA) 0.686 -0.328 -0.235 0.237 -0.074 0.149 -0.25 -0.094佛焰苞圓裂片是否靠接 (SLI) -0.329 0.318 0.043 -0.281 0.169 -0.105 -0.019 -0.582花序縱軸方向彎曲狀態(tài) (SCV) -0.492 0.313 0.18 -0.305 -0.099 -0.022 -0.248 0.344柱頭未成熟顏色 (SIMC) -0.405 0.187 0.35 0.682 0.197 -0.001 -0.163 0.048柱頭即將成熟顏色 (STMC) -0.387 0.313 0.25 0.721 0.039 0.124 -0.027 -0.083柱頭成熟顏色 (SMC) -0.45 0.282 0.459 0.558 0.034 -0.045 0.031 -0.099葉片顏色 (LC) -0.09 0.143 -0.027 -0.125 -0.65 -0.155 0.47 0.072佛焰苞上表面顏色 (SUSC) -0.286 0.556 -0.461 -0.056 0.421 0.336 0.272 0.005佛焰苞下表面顏色 (SLSC) -0.268 0.51 -0.504 -0.056 0.431 0.285 0.323 0.032特征值 10.438 3.043 2.573 2.125 1.711 1.309 1.139 1.031方差貢獻(xiàn)率 / 35.993 10.493 8.873 7.327 5.901 4.515 3.929 3.553累計貢獻(xiàn)率 / 35.993 46.487 55.359 62.686 68.588 73.102 77.031 80.5842.4 紅掌種質(zhì)形態(tài)多樣性的聚類分析以 29 個形態(tài)性狀為參數(shù) , 利用 SPASS 18.0 軟件對 64 份紅掌種質(zhì)進(jìn)行聚類分析 (圖 2)。 在歐氏距離的閾值為 6.57.5 時 , 紅掌 64 份種質(zhì)被分為 6大組群 。第 組群包含 紫公主 、 Aa12、 阿蒙特 、Aa04、Aa10、神秘 、 紅唇 和 辛巴 8 個品種 , 其主要特點是佛焰苞圓裂片平展不接觸 。第 組群包含 Aa02 和 Aa16 2 個品種 ,該類群為花燭屬原生種 , 其主要特點是葉片和佛焰2211- -第 38 卷熱 帶 作 物 學(xué) 報圖 2 64份紅掌種質(zhì)基于 29個形態(tài)性狀的聚類圖Fig. 2 Clusters of 64 A. andraeanum accessions based on 29 morphological characters65紫公主 Aa12阿蒙特 Aa04Aa10神秘 紅唇 辛巴 Aa02Aa16As03As04As01咖啡 米多蕊 歡呼 衛(wèi)城 BN-5大哥大 熱情 愛威特粉 BN-4綠苞紅線 阿拉巴馬 紅冠軍 彩霞 驕陽 0835Y2111331109潘多拉 旭日 BN-2芭比 BN-3甜夢 冬雪 馬都拉 維他 北京成功 阿利桑那 15079愛威特黃 0835-6紅勝利 BN-1舞裙紅 特倫薩 阿瑞博 情迷 皇橙 H22254妃子笑 貴妃 粉冠軍 白冠軍 櫻桃紅 Aa09紅塔 Aa06粉公主 舌之吻 Aa01Aa0302054364853334037</p>