1、本科毕业论文（20 届）4 份火棘属植物种质资源叶片形态遗传多样性分析所在学院 专业班级 生物科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I目录目录： .摘要： .关键词： .ABSTRACT: .KEY WORDS: .1 引 言 .12 材料与方法 .22.1 材料 .22.2 方法 .22.3 数据分析 .23 结果与分析 .23.1、各取样点各种火棘的分布比率 .23.2、不同采样点各种火棘叶片质量性状分析 .33.3、6 个居群火棘属植物叶片数量性状变异 .73.4、4 种火棘属植物叶片数量性状变异 .83.5、4 种火棘属植物叶片质量性状调查结果 .104 讨论 .10
2、参考文献 .13致 谢 .14II4 份火棘属植物种质资源叶片形态遗传多样性分析摘要：本研究以火棘、全缘火棘、细叶齿火棘和窄叶火棘为试材，对其叶片长度、叶片宽度、叶片厚度和叶柄长度 4 个数量性状，及叶片形状、叶片颜色、叶基形态和叶尖形态 4 个质量性状进行了调查，并在此基础上分析了各性状的变异幅度和变异系数。研究结果表明，火棘属的 4 个数量形状存在差异，叶片形态、叶基形态、叶尖形态 3个质量形状存在差异，叶片颜色这个质量形状的几乎不存在差异，这 4 份火棘叶片性状遗传多样性丰富。关键词：火棘；种质资源；叶片；遗传多样性；变异系数4 kinds of Pyracantha fortunean
3、a germplasm resources genetic diversity analysis of leaf morphologyAbstract: This paper is based on Guizhous four kinds of Pyracantha fortuneana as materials, mainly collected from Caili University near 6 hills, studies of four species of leaf morphology of Pyracantha fortuneana germplasm resources
4、genetic diversity analysis. The research results are showed that four kinds of Pyracantha fortuneana leaf length, leaf width, leaf thickness, leaf length, leaf shape, leaf color, leaf base shape, blade tip shape, between species variation, coefficient of variation, each sampling point between the am
5、plitude of variation, coefficient of variation.Key words: Pyracantha; blade; germplasm resources; genetic diversity11 引 言火棘属(Pyracantha Roem.)属于蔷薇科苹果亚科常绿灌木或小乔木类植物。在我国火棘属植物野生资源极为丰富，全属有 10 种，目前在我国已发现 7 个种，其中主要分布在我国黄河以南及广大西南地区，在陕西、江苏、浙江、四川、云南、贵州等省区为集中分布区 2,9,13。该属植物共有 10 种：火棘（P.fortunaeana ） 、窄叶火棘（P.an
6、gustifolia） 、细圆齿火棘（P.crenulata ） 、全缘火棘（P.atalantioides） 、澜沧火棘（P. inermis Vidal） 、密花火棘（P. densiflora Y） 、台湾火棘（P.koidzumii） 、欧亚火棘（P.coccinea） 、细圆齿火棘细叶变种（P.crenulata var. kansuensis） 、拉兰德火棘（P.coccinea var. lalandei） 1，陈志秀采用数量分类方法，对我国火棘属植物进行分类，又认定了 2 新种、 1 新级变种和 1 新改级变型。2 新种为匍匐火棘 Pyracantha stoloniformi
7、s T.B.Chao et Z.X.Chen, sp.nov.和异形叶火棘 Pyrancantha heterophylla T.B.Chao et Z.X.Chen, sp.nov.，1 新级变种为圆细齿火棘 Pyracantha fortuneana (Maxim.) Li var. crenulata(D.Don) Z.X.Chen,b.nov.，1 新改级变型为甘肃火棘 Pyracantha fortuneana (Maxim.) Li f.kansuensis (Rehd.) z.x.Chen， b.nov.6。火棘属是一种抗旱而耐贫瘠的植物，能有效地涵水保土，提高土壤的抗冲性，已经
8、被相关专家认为治理石漠化的先锋植物 14。火棘属植物所含营养价值与保健价值极为丰富，果实中除了含有糖、淀粉与有机酸等普通营养物质外，还含有 18 种氨基酸，包刮 8 种必须氨基酸和 10 非必须氨基酸；富含棕榈酸、硬脂酸和油酸等 5 种脂肪酸，l8 种无机盐以及 Fe、Mn、Zn、Cu 等多种具有保健疗效的微量元素，和果胶等 4,5,7，并含有芦丁、槲皮素、胡萝卜素、维生素 E 以及 Se 等微量元素，这些物质具有良好的抗氧化防衰老和防癌抗癌作用 11,15，因而火棘又具有很高的食用和药用保健价值。火棘属植物也是重要的天然色素 8、果胶 17、火棘果汁、火棘果酱和火棘酒等加工食品3,7,16与
9、饲料资源，此外，火棘的根、皮、叶、果具有“生津止渴、清热解毒、收敛止泻之功效，其果用于疗疮毒、治阴虚、止泻痢等药用功效早已被民间所证实，火棘色素色泽鲜艳，且兼有营养保健和药理作用 12,18。因此火棘的开发前途很广泛，叶片外观表型性状多样性是遗传多样性和环境多样性共同作用的结果，是生物多样性的重要研究内容 9,10，虽然火棘属在贵州的资源丰富，关于火棘种质资源叶片外观性状多样性的研究尚未见报道，因此本文以黔东南地区凯里学院附近的 4 种火棘种质资源叶片为研究对象，对火棘种质资源叶片外观性状进行初步研究， 对查明西南地区乃至全国火棘属植物资源的种类、类型、分布具有重要的2理论意义，而且对合理开发
10、利用与保护火棘属植物资源及新品种选育都将具有重要的实际指导价值。2 材料与方法2.1 材料试验于 2012 年 6 月至 10 月进行，材料采取 4 份火棘属，即火棘、全缘火棘、细叶齿火棘、窄叶火棘。采集点的位于贵州省凯里学院附近，经度为东经 107.8 度，纬度为北纬 26.5 度，海拔在 600-800 米，地处亚然带湿润季风气候，年均气温为 12-18，年均降雨量 850mm-1600mm，采取点 4 的生长状况最好，采取点 6 生长状况较好，其次是采取点 3 和 5，采取点 1 和 2 由于受到火灾，生长状况较差。采取点 1、2、3、4 的土壤贫瘠且多石，采取点 5、6 较贫瘠，但土壤
11、较多，采取点 1、3 正在被开发，采取点 1、2 被火烧过，采取点 4 具有一定的原始性，采取点 5 周边有人居住，采取点 6 在学校的实验室楼下。2.2 取样点分布及取样方法材料采自贵州省凯里学院附近的6座山，以凯里学院坐标中心，采取点1在东方，采取点2在东北方，采取点3在南方，采取点4在西北方，采取点5在西方，采取点6在校内。每两采取点之间的距离在3-8千米，同座山中每两取样品的距离在300-500米，每个点随机选取无病虫害，生长健壮且生长势基本一致的火棘属植物为材料，每个采取点都选择一条道路，走完道路为止。2.3 质量性状调查记录方法每株采4根停止生长（每根枝条至少有生长健壮且无病虫害的
12、成熟叶片20张）并完全木质化的当年生枝条带回实验室，带回实验室后立即将枝条培养于1%的蔗糖溶液中，然后对采回的材料进行编号及鉴定，并记录种名，计算每个取样点各种火棘所占比率。对叶片形状、叶片颜色、叶尖、叶基部与叶缘5个质量性状进行观察记录。根据方差公式：S 2 =(m-x1)2+(m-x2)2+(m-x3)2+(m-xn)2/(n-1)可知，随机变量对于数学期望有着不同偏离程度。2.4 数量性状测量方法对每份枝条的植物学特征进行观察后，再进行测量和记录。每份材料随机选取30张叶片，用游标卡尺测量其叶长、叶宽（叶片最宽处）和叶柄长，测量精度为0.02mm；将测量过的叶片以5片为单位重叠测量其厚度
13、，每份材料6组，将测量值相加除以总叶数，即得到叶片的平均厚度。32.5 数据分析实验所得数据运用 Excel 软件进行数据的录入和计算，运用 SPSS16.0 (SPSS Inc. Chicago, IL, USA) 软件进行统计分析。3 结果与分析3.1 各取样点各种火棘的分布比率从表 1 可以知道在 6 个取样点中，各个种质的火棘都有分布，但各个火棘种的分布的比例不同。在取样点 1 处，窄叶火棘的分布率最大，达 46.43，其次是全缘火棘和细叶齿火棘都为 21.43，火棘种在此分布的比例最少，只有 10.71；在取样点 2处，表 1 各取样点各种火棘的分布比率 取样点/Sampling p
14、oints种名/Species份数/The number of copies比率（%）/Ratio (%)火棘 P.fortunaeana 3 10.71e全缘火棘 P.atalantioides 6 21.43d细叶齿火棘 P.crenulata 6 21.43d1窄叶火棘 P.angustifolia 13 46.43b火棘 P.fortunaeana 2 11.11e全缘火棘 P.atalantioides 7 38.89c细叶齿火棘 P.crenulata 7 38.89c2窄叶火棘 P.angustifolia 2 11.11e火棘 P.fortunaeana 7 24.14d全缘火
15、棘 P.atalantioides 8 27.59d细叶齿火棘 P.crenulata 5 17.24e3窄叶火棘 P.angustifolia 9 31.03c火棘 P.fortunaeana 5 21.74d全缘火棘 P.atalantioides 7 30.44c细叶齿火棘 P.crenulata 6 26.09d4窄叶火棘 P.angustifolia 5 21.74d火棘 P.fortunaeana 12 51.14a全缘火棘 P.atalantioides 3 14.29e细叶齿火棘 P.crenulata 5 23.81d5窄叶火棘 P.angustifolia 1 4.76f火
16、棘 P.fortunaeana 1 25.00d全缘火棘 P.atalantioides 1 25.00d细叶齿火棘 P.crenulata 1 25.00d6窄叶火棘 P.angustifolia 1 25.00d火棘和窄叶火棘在此的分布率比全缘火棘和细叶齿火棘的分布率低，各占此取样点总量的 11.11，而全缘火棘和细叶齿火棘则各占该取样点总量的 38.89；在取样点 3处，只有细叶齿火棘在该取样点占的比例较小，只有 17.24，火棘、全缘火棘、窄叶4火棘 3 个种在此取样点的分布率分别为 24.14、27.59、31.03；在取样点 4 处，4个火棘种的分布比例没有多大的差距，火棘、全缘火
17、棘、细叶齿火棘、窄叶火棘在此取样点的分布率为 21.74、30.44、26.09、21.74；在取样点 5 处，火棘种的分布率明显的增大，达到了 51.14，其他 3 种火棘的分布比例较小，全缘火棘在此的分布比例为 14.29，细叶齿火棘在此的分布率为 23.81，窄叶火棘在此的分布率为4.76；在取样点 6 处，4 种火棘的分布比例都相等，为 25，这主要是此取样点为学校内的移种物。由整个表来看，4 种火棘的在每个地方都有分布，只是各个地点段的分布的比例不同，由此可知火棘属的分布是广泛的，但窄叶火棘在取样点 1 处的分布较密集，火棘在取样点 5 处的分布较密集，在取样点 2 处，细叶齿火棘和
18、全缘火棘比火棘和窄叶火棘的分布较密集，在取样点 3 和 4 处，各种火棘种的分布密度相对较平衡。由于取样点 6 中的 4 个火棘种都是从同一座上移栽到校内的，不能说明各种火棘种的分布密度。3.2 不同采样点各种火棘叶片质量性状分析表 2 表明 4 种火棘种在 6 个取样点中，各种火棘种的叶片的平均长度、叶片的平均宽度、叶片的平均厚度、叶柄的平均长度。火棘种在取样点 2 的叶片的平均长度最长，达到 5.04cm，其次是取样点 3，有 4.97 cm，取样点 1、4、5，分别是 4.35 cm、4.23 cm、3.95 cm，最短是取样点 6，只有 3.72 cm；细叶齿火棘叶片的平均长度最大的是
19、取样点 3，达到 4.42 cm，其次是取样点 4，有 4.11 cm，取样点 6、5、1，分别是 3.69 cm、3.55 cm、3.43 cm，最短是取样点 2，只有 3.40 cm；全缘火棘叶片的平均长度最大的是取样点 5，达到 4.32 cm，其次是取样点 4，有 4.08 cm，取样点6、3、1，分别是 3.78 cm、3.70 cm、3.59 cm，最短是取样点 2，只有 3.54 cm；窄叶火棘叶片的平均长度最大的是取样点 6，达到 5.28 cm，其次是取样点 5，有 4.60 cm，取样点 1、2、3，分别是 4.14 cm、3.42 cm、3.33 cm，最短是取样点 4，
20、有 3.11 cm。火棘种在 6 个取样点叶片平均宽度的最大是取样点 2 和 4，都为 1.56 cm，依次是取样点 3、5、6、1，其平均宽度分别是 1.47 cm、1.36 cm、1.34 cm、1.30 cm；细叶齿火棘种在 6 个取样点中，叶片平均宽度最大的是取样点 6，高达 1.46 cm，其次是取样点 4，其平均宽度为 1.33 cm，取样点 1 和 2 的叶片宽度的平均值相同，都为 1.29 cm，取样点 3 为 1.28 cm，取样点 5 的叶片宽度的平均值最小，只有 1.20 cm；全缘火棘在6 个取样点中，取样点 5 的叶片宽度的平均值最大，达到 1.40 cm，其次是取样
21、点 2 和3 ，叶片的平均宽度都为 1.30 cm，取样点 4 和 1 居其后，分别是 1.27 cm 和 1.25 cm，5叶片宽度平均值最小的是取样点 6，为 1.19 cm；窄叶火棘在各个取样点中，叶片平均宽度最大的是取样点 6，为 1.39 cm，在取样点 5、1、2、3、4 处依次减小，叶片的平均宽度分别是 1.29 cm、1.18 cm、1.10 cm 、1.03 cm 、0.88 cm 。在 4 种火棘的叶片的厚度比较中，火棘种在 6 个取样点中，叶片的平均厚度在0.21mm-0.27mm，其中取样点 1 的叶片厚度的平均值最大，达到了 0.27mm，取样点 4的叶片厚度的平均值
22、最小，为 0.21mm，取样点 2、3、6、5 的叶片厚度的平均值在依次减小，分别是 0.26mm、0.25mm、0.23mm、0.22mm；细叶齿火棘在 6 个取样点中，叶片度厚度平均值最大的是取样点 4，达到了 0.24mm，其次是取样点 6，有 0.23mm，取样点 5 和 3，都为 0.21mm，取样点 1 和 2 的值较小，其叶片厚度的平均值分别是0.19mm、表 2 不同采样点各种火棘叶片质量性状分析种名 取样点 叶长（cm） 叶宽（cm） 叶片厚（mm） 叶柄长（mm ）Species Sampling points Length of leaf Width of leaf Th
23、ick of leaf Length of petiole1 4.35 1.30 0.27 8.122 5.04 1.56 0.26 9.813 4.97 1.47 0.25 9.994 4.23 1.56 0.21 7.885 3.95 1.36 0.22 7.13火棘P.fortunaeana6 3.72 1.34 0.23 7.561 3.43 1.29 0.19 3.852 3.40 1.29 0.18 3.523 4.42 1.28 0.21 4.234 4.11 1.33 0.24 4.155 3.55 1.20 0.21 3.60细叶齿火棘P.crenulata6 3.69 1.
24、42 0.23 3.821 3.59 1.25 0.21 3.652 3.54 1.30 0.22 3.693 3.70 1.30 0.19 3.724 4.08 1.27 0.27 4.235 4.32 1.40 0.31 4.36全缘火棘P.atalantioides6 3.78 1.19 0.23 4.091 4.14 1.18 0.22 2.662 3.42 1.10 0.22 2.533 3.33 1.03 0.20 2.504 3.11 0.88 0.17 2.425 4.60 1.29 0.28 2.72窄叶火棘P.angustifolia6 5.28 1.39 0.31 2.8
25、30.18mm；全缘火棘在 6 个取样点中，叶片厚度的平均值最大的是取样点 5，达到了0.31mm，其次是取样点 4，叶片厚度的平均长度是 0.27mm，取样点 6、2、1、3，叶6片厚度的平均长度分别是 0.23mm、0.22mm、0.21mm、0.19mm；窄叶火棘在各个取样点中，叶片厚度的平均值最大的是取样点 6，达到了 0.31mm，其次是取样点 5，叶片厚度的平均长度分别是 0.28mm，取样点 1 和 2，其叶片厚度的平均长度都是0.22mm，取样点 3 和 4 处，叶片厚度的平均值分别是 0.20mm 和 0.17mm。在四种火棘的叶柄比较中，火棘种的叶柄的长度最大，窄叶火棘的叶
26、柄的长度较短，火棘种在 6 个取样点中，取样点 3 的叶柄长度的平均值最大，达到了 9.99mm，是取样点 2、1、4、6，叶柄长度的平均值分别是 9.81mm、8.12mm、7.88mm、7.56mm，最短的是取样点 5，只有 7.13mm；细叶齿火棘在各个取样点中，叶柄长度平均值最大的是取样点 3，达到了 4.23mm，其次是取样点 4，有 4.15mm，其余 4 个取样点依次减小的是取样点 1、6、5、2，其叶柄长度的平均值分别是3.85mm、3.82mm、3.60mm、3.52mm；全缘火棘在 6 个取样点中，叶柄长度的平均值最大的是取样点 5，达到了 4.36mm，其次是取样点 4、
27、6，叶柄的平均长度分别是4.23mm、4.09mm，取样点 3、2、1，叶柄的平均长度分别是3.72mm、3.69mm、3.65mm；窄叶火棘在 6 个取样点中，叶柄长度的平均值最大的是取样点 6，达到了 2.83mm，其次是取样点 5、1，叶柄长度的平均长度分别是2.72mm、2.66mm，取样点 2、3、4，叶柄长度的平均长度分别是2.53mm、2.50mm、2.42mm。从表中的统计可见，总体上火棘种和窄叶火棘种的叶片长度比细叶齿火棘种和全缘火棘种的稍长，火棘种、全缘火棘种和细叶齿火棘种的叶片宽度约比窄叶火棘种的宽，因此各个火棘种的长与宽的比值不相同，导致了他们之间的形态个不相同，给各个
28、火棘种的判断提供了一标准，各个火棘种的叶片的厚度都差不多，在 0.17mm-0.31mm，火棘种的叶柄的长度最长，约有 1 厘米，窄叶火棘种的叶柄最短，不到 3mm，细叶齿火棘种和全缘火棘种的叶柄长度在 2mm-5mm，四种火棘种的叶柄也有一定的差异，为火棘属的分类提供了一个重要依据。3.3 6 个居群火棘属植物叶片数量性状变异从表 3 中可以看出，在 6 个取样点的四种火棘的叶片的长度的平均值最大的是取样点 6，达到了 4.12cm，其次是取样点 3，有 4.01 cm，取样点 5 和 1 的叶片平均长度相同，都为 3.98 cm，取样点 4 的叶片的平均值为 3.95 cm，取样点 2 的
29、叶片的平均值最小，只有 2.23 cm；6 个取样点叶片平均宽度在 1.23 cm-1.34 cm，最小的为取样点1，只有 1.23 cm，最大的是取样点 6，达到了 1.34 cm，取样点 5、2、3、4 处，叶片宽度的平均值分别为 1.32 cm、1.30 cm、1.27 cm、1.27 cm；在叶片的厚度方面，取样点76 的叶片厚度的平均值最大，有 0.25mm，取样点 5 的叶片厚度其次，有 0.23 mm，取样点 4 和 1 的叶片厚度的平均值相同，度为 0.22 mm，取样点 2 和 3 的叶片厚度的平均值都为 0.21 mm；在 6 个取样点中，取样点 5 的叶柄长度的平均值最大
30、，达到了5.35 mm，其次是取样点 3，有 5.31 mm，取样点 2、4、1、6 的叶柄长度的平均值依次减小，分别是 4.94 mm、4.71 mm、4.16 mm、3.65 mm。取样点 1、4、5 处叶片长度的变异幅度小，变异系数分别为 11.29、13.37 、11.10 ，取样点 2、3、6 处叶片长度的变异幅度大，变异系数分别为 20.67、17.86、18.84 ；取样点 1、5、6 处叶片宽度的变异幅度较小，变异系数分别为 4.34、6.68、7.65 ，取样点 2 和 3 处叶片宽度的变异幅度小，变异系数分别为 14.39、14.27，取样点 4 处叶片宽度的变异幅度大，变
31、异系数为 22.41；取样点 1、2、3 处叶片厚度的变异幅度小，变异系数分别为 15.30、14.85 、12.38 ，取样点 4、5、6 处叶片厚度的变异幅度大，变异系数分别为 19.20、18.81 、16.00 ；6 个取样点处，叶柄长度的变异幅度都较大，变异系数分别为 53.02、63.65 、65.23、49.19、42.82、45.08 。从整个表中可以看出，各个取样点中火棘叶片长度、宽度、厚度以及叶柄长度的平均值有所不同，存在一定的变异幅度，其中叶柄长度的变异幅度较大，其变异系数达到了40以上，叶片长度、宽度、厚度存在变异，其变异系数在 4-25之间。表 3 6 个居群火棘属植
32、物叶片数量性状变异居群(采样点) 性状 平均值 变异幅度 变异系数 / %Population Trait Mean Variation range CV叶片长度/ cm Length of leaf 3.89 小 11.29叶片宽度/ cm Width of leaf 1.23 较小 4.34叶片厚度/mm Thick of leaf 0.22 小 15.301叶柄长/mm Length of petiole 4.16 较大 53.02叶片长度/ cm Length of leaf 2.23 大 20.67叶片宽度/ cm Width of leaf 1.30 小 14.39叶片厚度/mm Thick of leaf 0.21 小 14.852叶柄长/mm Length of petiole 4.94 较大 63.65叶片长度/ cm Length of leaf 4.01 大 17.86叶片宽度/ cm Width of leaf 1.27 小 14.27叶片厚度/mm Thick of leaf 0.21 小 12.383叶柄长/mm Length of petiole 5.31 较大 65.234 叶片长度/ cm Length of leaf 3.95 小 13.37
