摘 要：以 66 份獼猴桃種質(zhì)資源為材料，對其枝條、葉片和果實的 19 項表型性狀進行觀測和描述，采用因子分析和聚類分析對表型性狀分布頻率、變異系數(shù)等進行研究。結(jié)果表明：10 個描述型性狀平均變異類型為 4.9 個，最豐富為果形（9 個）；9 個數(shù)量性狀中果柄長度的變異系數(shù)最大，為 41.04%，果實縱徑的變異系數(shù)最小，為 12.14%。Q 型聚類分析將 66 份獼猴桃資源分成 4 個組群，組群內(nèi)的種質(zhì)資源以1 年生枝顏色、單果質(zhì)量和果形指數(shù)等聚類。
關(guān)鍵詞：獼猴桃；種質(zhì)資源；表型；遺傳多樣性
▲redkiwifruit獼猴桃▲
獼猴桃是栽培史上人工馴化栽培極為成功的果樹之一，至今已有 110 多年的栽培歷史（徐小彪等，2012）。獼猴桃屬（Actinidia Lindl.）分為 54 個種和 21 個變種，共 75 個分類群，原產(chǎn)于中國的獼猴桃屬植物有 52 個種（Li et al.，2007），主要分布在陜西、四川、湖北、湖南、江西、河南、浙江、廣西、安徽、云南等地。豐富的獼猴桃種質(zhì)資源為獼猴桃品種改良和生物技術(shù)研究提供了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)（黃宏文，2013）。
▲sungold g3 kiwifruit vine
植物遺傳多樣性與環(huán)境多樣性綜合作用反映出植物的表型多樣性，表型性狀是生物適應(yīng)其生態(tài)環(huán)境的表現(xiàn)形式，表型差異對基因型差異的反映具有重要的意義（李穎 等，2020）。形態(tài)學(xué)觀察是種質(zhì)資源表型多樣性研究中最基本、最常用的方法，相較于細(xì)胞學(xué)方法、生化標(biāo)記方法和分子標(biāo)記方法等更加經(jīng)濟、直觀（曲澤洲和孫云蔚，1990）。獼猴桃屬植物倍性復(fù)雜，種間極易雜交產(chǎn)生變異后代，因此其表型多樣性極為豐富，特異種質(zhì)資源的發(fā)掘可以依靠表型多樣性的綜合評價推進（王洪新和胡志昂，1996；林存學(xué) 等，2020）。
▲kiwifruit▲
1952 年李惠林以果實表皮毛的表型性狀特征為主要依據(jù)，將獼猴桃屬植物分為斑果組、凈果組、糙毛組和星毛組（俞德浚 等，1984），梁疇芬（1983）在前者基礎(chǔ)上進行完善，將星毛組和凈果組均進一步分類為完全星毛系、不完全星毛系和片髓系、實髓系，得到現(xiàn)行廣泛認(rèn)可的獼猴桃屬屬下4 組 4 系的分類體系。陳曉玲等（2008）通過對 11 種獼猴桃果實與葉片性狀的觀察，對其表型性狀進行聚類分析，根據(jù)供試的 11 種樣本的果實與葉片的性狀特征將其分為 9 大類，表明獼猴桃屬植物的表型特征存在著高度的多態(tài)性。鐘敏等（2018）對江西省 68 份野生雄性毛花獼猴桃種質(zhì)資源的花器表型性狀進行調(diào)查與變異分析，結(jié)果表明供試種質(zhì)的雄花花器表型性狀的變異性和遺傳多樣性均較高，平均變異系數(shù)達(dá)到 29.19%，對表型性狀的聚類分析，將 68 份種質(zhì)資源分為兩大類群。湯佳樂等（2014）通過對 70 份野生毛花獼猴桃果實表型性狀、SSR 遺傳多樣性及親緣關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)，野生狀態(tài)下的毛花獼猴桃在果實表型性狀和 DNA 分子水平的遺傳多樣性在野生狀態(tài)下的豐度很高，聚類分析將 70 份毛花獼猴桃種質(zhì)資源分為果實圓柱形組、果實橢圓形組及果實圓形和橢圓形混合組3 大類，與通過 SSR 聚類分析得出的結(jié)果一致性較高。
▲紅心獼猴桃果袋
獼猴桃枝條、葉片和果實的表型性狀不僅是獼猴桃種質(zhì)資源描述的重要內(nèi)容，也是區(qū)分獼猴桃品種資源的主要性狀。本研究以江西省贛州市信豐縣南方獼猴桃種質(zhì)資源圃內(nèi)收集和引進的 66 份種質(zhì)為試材，對其表型性狀進行遺傳多樣性分析，以期為贛南地區(qū)獼猴桃特異種質(zhì)創(chuàng)新和優(yōu)良品種選育提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于 2018—2020 年在江西省贛州市信豐縣南方獼猴桃種質(zhì)資源圃進行。試驗材料為收集保存的 66 份獼猴桃種質(zhì)（表 1），以嫁接方式保存，樹齡均 3 ~ 5 年，常規(guī)田間管理。
▲獼猴桃采收
1.2 性狀調(diào)查與數(shù)據(jù)分析
參考《果樹種質(zhì)資源描述符—記載項目及評價標(biāo)準(zhǔn)》和《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試標(biāo)準(zhǔn)—獼猴桃屬》，每個品種選擇生長發(fā)育良好的 3 株進行觀測，共調(diào)查 19 個性狀，其中 9 項數(shù)值型性狀采用測量法；10 項描述型性狀（表 2）采用目測法和賦值法，與顏色相關(guān)的性狀判定標(biāo)準(zhǔn)為英國皇家園藝協(xié)會比色卡。
對數(shù)值型性狀的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除不同量綱對數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響。使用 SPSS進行主成分分析；用 Origin Pro 2017 軟件進行聚類分析，以歐式距離表現(xiàn)各運算單位間的遺傳距離，離差平方和法（Ward’s method）繪制系統(tǒng)聚類樹系圖；分析性狀的分布頻率、Shannon-weaver 遺傳多樣性指數(shù)（曾少敏等，019）、變異系數(shù)（CV）和主成分分析，進行綜合評價（劉科鵬 等，2012）。
▲redkiwifruit獼猴桃
2 結(jié)果與分析
2.1 描述型性狀的頻率分布及多樣性指數(shù)新梢茸毛密度：濃密的資源最多，占比 53.05%，其次為中等密度，占 39.39%，茸毛稀少僅占7.58%（圖 1），Simpson 指數(shù)和 Shannon-weaver 指數(shù)分別為 0.558、1.297（表3）。
1 年生枝顏色分為 6 種，其中灰褐色資源數(shù)量最多，占 40.91%，其次為紅褐色，占 22.73%。1年生枝粗糙度分為 3 種，中等粗糙度占比最高，為 69.70%，較粗糙的其次，占 24.24%。1 年生枝皮孔數(shù)量上，數(shù)量中等的資源占比最高，為 80.30%，其次為數(shù)量多的，占 10.61%（圖 1）。上述 3 種枝條性狀的 Simpson 指數(shù)分別為 0.737、0.452 和 0.336，Shannon-weaver 指數(shù)分別為 1.752、1.104和 0.912（表 3），多樣性較豐富。
幼葉尖端形狀分為 5 種，銳尖狀的資源數(shù)量最多，占 80.30%，其次為漸尖，占 12.12%。幼葉基部形狀分為 4 種，開狀最多，占 34.85%，其次為廣開和漸重疊狀，均占 28.79%。成葉葉形分為 5種，超廣倒卵形最多，占 34.85%，其次為倒卵形，占 24.24%。三種葉片性狀的 Simpson 指數(shù)分別為 0.338、0.707 和 0.761，Shannon-weaver 指數(shù)分別為 1.021、1.846 和 2.183。
果形分為 9 種，短梯形最多，占 16.67%，其次是卵形，占 15.15%，最少的為長圓柱形，占 3.03%。果皮顏色分為 7 種，黃褐色最多，占 36.36%，其次為綠褐色，占 31.82%，最少的為淺綠色，占 3.03%。果實橫截面分為 3 種，橢圓形最多，占 59.09%，其次為圓形，占 33.33%。3 種果實性狀的 Simpson指數(shù)分別為 0.875、0.737 和 0.534，Shannon-weaver 指數(shù)分別為 3.067、2.22 和 1.259，表明上述描述型性狀的遺傳多樣性較豐富。
2.2 數(shù)值型性狀的變異及分布
從表 4 可知，66 份獼猴桃種質(zhì)資源的 9 個數(shù)值型性狀變異系數(shù)范圍為 12.14% ~ 41.04%，表明其數(shù)值型性狀多樣性較豐富。果柄長度的變異系數(shù)最大，為 41.04%，其次為成葉葉柄長和單果質(zhì)量，分別為 39.93%和 35.28%。數(shù)值型性狀的平均值和中位數(shù)的差異能反映出性狀數(shù)據(jù)的集散性。果實縱徑、果形指數(shù)和單果質(zhì)量的平均值與中位數(shù)的差值均 < 0.1，其余性狀的差值均 > 0.1，說明相對比較集中，其余的則較分散。
枝葉性狀：1 年生枝粗、成葉葉柄長、葉長和葉寬的均值分別為 9.34、76.90、118.72 和 118.42 mm，變異系數(shù)均超過 16%。1 年生枝粗最大為‘萇楚 3 號’（14.98 mm），最小為‘井黃 1 號’（5.58 mm）；成葉葉柄最長的為‘金奉’（145.52 mm），最短的為‘贛獼 6 號’（17.60 mm）；成葉葉長最長的為‘尋溪 128 號’（191.43 mm），最短的為‘紅華’（73.88 mm）；成葉葉寬最大的為‘奉黃 1 號’（153.75 mm），最小的為‘麻毛 10 號’（73.11 mm）。
果柄性狀：果柄長度的均值為 28.21 mm，最長的為‘萇楚 2 號’（91.92 mm），最短的為‘麻毛 13 號’（10.18 mm）。果實性狀：果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)和單果質(zhì)量的均值分別為59.67 mm、44.02 mm、1.40 和 71.20 g，其中變異系數(shù)最大的為單果質(zhì)量（35.28%），最小的為果實縱徑（12.14%）。果實縱徑最大的為‘華特’（85.93 mm），最小的為‘井黃 45 號’（44.73 mm）；果實橫徑最大的為‘云海 1 號’（57.47 mm），最小的為‘尋溪 128 號’（23.74 mm）；果形指數(shù)最大的為‘尋溪 128 號’（2.63），最小的為‘云海 1 號’（1.03）；單果質(zhì)量最大的為‘江園 1 號’（125.54 g），最小的為‘尋溪 128 號’（18.48 g）。
2.3 數(shù)值型性狀的相關(guān)性分析
對 66 份獼猴桃資源的 9 個數(shù)值型性狀進行 Pearson 相關(guān)性分析，結(jié)果見表 5。1 年生枝粗與單果質(zhì)量、葉柄長和果實橫徑間呈極顯著和顯著性相關(guān)，與其余性狀的相關(guān)性不顯著，其中與單果質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)為 0.315。葉柄長與成葉葉寬、果實橫徑和單果質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)性，與果形指數(shù)呈顯著正相關(guān)性，與其余性狀相關(guān)性不顯著，其中與葉寬的相關(guān)系數(shù)為 0.562。葉長與果形指數(shù)、葉寬和果實縱徑間呈顯著正相關(guān)性，與其余性狀相關(guān)性不顯著，其中與果形指數(shù)的相關(guān)系數(shù)為 0.506。葉寬與果實橫徑和果形指數(shù)間呈顯著的相關(guān)性，與其余性狀相關(guān)性不顯著。果柄長度與果形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)性，與其余性狀相關(guān)性不顯著。單果質(zhì)量與果實縱徑、果實橫徑和果形指數(shù)呈極顯著和顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為 0.401、0.854 和–0.526。
2.4 數(shù)值型性狀的種間差異
供試 66 份獼猴桃種質(zhì)資源分屬 3 個種。對數(shù)值型性狀進行分析可以發(fā)現(xiàn)種間性狀的變異情況，由表 6 可知，中華獼猴桃（51 個）的葉柄長的均值最大，美味獼猴桃（6 個）的 1 年生枝粗、葉寬、果柄長度、果實橫徑和單果質(zhì)量的均值最大，毛花獼猴桃（9 個）的葉長、果實縱徑和果形指數(shù)的均值最大；中華獼猴桃的 1 年生枝粗、葉長、果實縱徑和果形指數(shù)的均值最小，其余性狀均為毛花獼猴桃最小。中華獼猴桃的數(shù)值型性狀中變異系數(shù)最大的為果柄長度，最小的為果形指數(shù)，分別為40.41%和 10.09%；美味獼猴桃中最大的為葉柄長，最小的為果實橫徑，分別為 22.41%和 6.14%；毛花獼猴桃中最大的為單果質(zhì)量，最小的為果形指數(shù)，分別為 33.16%和 10.83%。毛花獼猴桃所有數(shù)值型性狀的變異系數(shù)相對較大，表明其性狀變異程度較大。中華獼猴桃的特征主要為葉柄較長，1 年生枝較細(xì)，果形較寬，葉片較短；美味獼猴桃的特征主要為 1 年生枝較粗，葉片較寬，果柄長，果形較寬，單果質(zhì)量較大；毛花獼猴桃的特征主要為葉形和果形細(xì)長，葉柄和果柄較短，單果質(zhì)量較小。
▲獼猴桃苗
2.5 種質(zhì)資源的聚類分析
Q 型聚類結(jié)果見圖 2，等級分界線 L3 = 13.02 將供試 66 份獼猴桃種質(zhì)資源分為 4 組。A 組包含22 份資源，以中等新梢茸毛密度、1 年生枝皮孔數(shù)中等、幼葉尖端銳尖和成葉倒卵形的資源為主，其中果實橫徑和單果質(zhì)量的均值為 4 個組中最大，果形指數(shù)的均值最??；B 組包含 8 份資源，以新梢茸毛濃密、幼葉基部開狀、果皮顏色綠褐色和果實橫切面橢圓形的資源為主，其中果柄長度的均值為 4 組中最大，1 年生枝粗和果實縱徑均值最??；C 組包含 27 份資源，以新梢茸毛濃密、1 年生枝灰褐色、幼葉基部相接和成葉超廣倒卵形的資源為主，其中 1 年生枝粗、葉柄長和葉寬的均值為4 個組中最大；D 組包含 9 份資源，以葉片廣卵形、幼葉基部廣開和果實橫切面圓形的資源為主，其中葉長、果實縱徑和果形指數(shù)的均值為 4 個組中最大，葉柄長、葉寬和果柄長度等的均值最?。ū?）。從以上分析結(jié)果可看出，4 個組的新梢茸毛密度、1 年生枝顏色和幼葉尖端形狀這 3 個性狀相似度較高；A、B 組的成葉葉柄長和成葉葉長最接近，B、C 組的果形最接近。供試的資源在組間存在一定差異，如 C 組枝粗、葉大；D 組果小，但果形最為修長，與其余組也有較大差異。本研究中所有毛花獼猴桃被聚為一類，但中華獼猴桃和美味獼猴桃被聚在了不同類別中，6 個美味獼猴桃品種分別被聚類在 A 和 C 組，中華獼猴桃分別在 A、B 和 C 組中均有出現(xiàn)，造成這一結(jié)果的原因一方面是中華獼猴桃和美味獼猴桃的表型性狀與毛花獼猴桃較小的單果質(zhì)量、細(xì)長的果形和較短的葉柄長等性狀相比，這兩個品系之間的各項供試表型性狀的差異較小，不同品種間甚至有一定的重合；另一方面的原因是聚類分析按照表性特征進行分析，不考慮特征及變量間的因果關(guān)系，只將表型性狀存在較高相似性的種質(zhì)歸為一類，這與基于表型性狀對種質(zhì)資源進行聚類的目的切合，便于針對性的篩選具有某些優(yōu)良性狀的資源。如配置生產(chǎn)園品種時，為避免單一化品種帶來的弊端，可根據(jù)生產(chǎn)需求選擇多品系的獼猴桃進行栽植，從而提高生產(chǎn)效益。
3 討論
對表型性狀多樣性的研究是鑒別物種多樣性和檢測遺傳變異最直觀且簡便易行的方法（劉胤等，2016）。表型性狀多樣性的研究對揭示生物多樣性起基礎(chǔ)作用，當(dāng)研究的樣本量足夠大時，幾乎可以代表其變異及遺傳多樣性（王力榮 等，2005）。本研究中發(fā)現(xiàn)，獼猴桃不同資源間在枝條、葉片和果實的性狀上有較大差異，存在較豐富的多樣性。變異系數(shù)是反映品種的固有特征及品種間的個體差異的重要指標(biāo)，變異系數(shù)的大小能夠具體體現(xiàn)出性狀遺傳的多樣性，系數(shù)越大，則表明遺傳背景的豐度越高，越易于鑒定品種（Alizadeh et al.，2015）。本研究中所有供試種質(zhì)的數(shù)值型性狀變異系數(shù)在 12.14% ~ 41.04%，其中果實縱徑變異系數(shù)最小，果柄長度的變異系數(shù)最大。各類型描述型性狀的分布頻率差異較大，占比較高的有新梢茸毛濃密、綠褐色 1 年生枝、1 年生枝中等粗糙度、1年生枝皮孔數(shù)量中等、黃褐色果皮和橢圓形果實橫切面等，其中 1 年生枝皮孔數(shù)量中等的占比最大，為 80.30%；占比較低的有灰綠色 1 年生枝、1 年生枝皮孔數(shù)量少和幼葉尖端微凹等。豐富的遺傳特征為篩選優(yōu)質(zhì)育種材料及種質(zhì)創(chuàng)新提供了可能性。
▲紅心獼猴桃果園
以形態(tài)學(xué)與數(shù)量分類學(xué)為基礎(chǔ)的 Q 型聚類分析已在柚（劉勇 等，2006）、梨（張瑩 等，2016）、橄欖（吳如健 等，2015）和枇杷（陳秀萍 等，2011）等園藝作物上廣泛應(yīng)用。本試驗在綜合分析描述型性狀和數(shù)量型性狀基礎(chǔ)上，對供試的 66 份獼猴桃種質(zhì)進行 Q 型聚類分析，相比以往以枝條、葉片和果實的表型性狀等進行分類的方法更加客觀、準(zhǔn)確（馬小衛(wèi) 等，2018）。聚類分析表明，在等級分界線 L3 = 13.02 處，66 份獼猴桃種質(zhì)可以從 1 年生枝顏色、果形、果實大小和單果質(zhì)量等方面將其分為 4 大類群，可以看出不同種獼猴桃種質(zhì)間存在明顯的遺傳差異。本研究中獼猴桃莖、葉器官的平均變異系數(shù)為 27.02%，大于果實（22.26%），說明營養(yǎng)器官對環(huán)境反應(yīng)更加敏感，該結(jié)果與其他表型多樣性研究中營養(yǎng)器官性狀變異較生殖器官性狀變異的豐度更高的研究結(jié)果（Hamrick et al.，1992）一致。
▲獼猴桃花粉廠家
目前中國對獼猴桃種質(zhì)資源的研究主要集中在對種質(zhì)資源的調(diào)查、保護和新品種選育等方面，對不同品種獼猴桃種質(zhì)資源的分布區(qū)域、生長習(xí)性及形態(tài)特征已有了系統(tǒng)而全面地掌握（陳啟亮 等，2009；龔弘娟 等，2012）。表型性狀已成為生物學(xué)研究的重要命題，近年來以表型與遺傳多樣進行關(guān)聯(lián)分析的研究逐漸深入（湯佳樂 等，2014），挖掘控制表型性狀的相關(guān)基因，通過表型性狀數(shù)據(jù)，基因組和轉(zhuǎn)錄組等生物信息數(shù)據(jù)更利于對育種特點與機理的理解。本文中提供的部分表型數(shù)據(jù)能夠為今后獼猴桃種質(zhì)資源重要表型性狀的基因定位研究（潘映紅，2015；穆金虎 等，2016）提供數(shù)據(jù)支持。
▲獼猴桃采收
Abstract：Sixty-six kiwifruit germplasm resources were used，and 19 phenotypic traits of branches，leaves and fruits were observed，and factor analysis and cluster analysis were applied to analyze the variation coefficient of distribution frequency of phenotypic traits of these kiwifruit germplasm resources. The results showed：the average variation of the 10 characters was 4.9，and the most abundant one was fruit shape（9），among the nine quantitative traits，the coefficient of variation of stalk length was the largest （41.04%），and that for fruit longitudinal diameter was the smallest（12.14%）. Q cluster analysis divided the 66 kiwifruit resources into four groups，and the germplasm resources in the same groups were clustered by color of one-year-old twig，mass of single fruit and fruit shape index，etc.
Keywords：kiwifruit；germplasm resources；phenotype；diversity
▲紅心獼猴桃圖片
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