山茶 ( Camellia japonica ) 天然分布于我国东 部、日本及朝鲜。青岛沿海岛屿及海滨是山茶在 我国分布的最北缘。山茶在青岛群体花期从 10 月 下旬至第二年 6 月, 隆冬季节, 冰封雪压, 山茶 却是 叶硬经霜绿, 花肥映雪红 , 被当地群众称 为 ‘耐冬’ [ 1, 2] 。作为山茶属中分布最北的抗寒种 质资源, ‘耐冬’ 山茶最有希望在北京和天津地区 引种成功。
本研究从 2000 年开始将 ‘耐冬’ 山茶从青岛 引种到京津地区, 并从引种苗木中筛选抗冻优良 单株, 至 2003 年, 多数引种苗木的苗龄为 2~ 3 年生。由于 ‘耐冬’ 山茶从播种到开花需 5 ~ 6 年, 目前只能观测到营养器官的性状, 要在田间 根据花部性状进行筛选, 则还需 3~ 4 年。如果能 根据营养器官的性状与花部性状之间的相关性, 在苗期通过对营养器官性状的观测, 对花部性状 做出预测, 则能加速选种进程, 提早对具较高观 赏性的单株进行命名、扩繁、区域化试验及推广 应用。
1 材料与方法
制定性状记录表及筛选标准。从 2001 年冬季 至 2003 年春季, 连续对北京林业大学校园内及天 津武清农业示范园两试验点引种的 ‘耐冬’ 山茶 进行抗冻优良单株筛选。筛选标准为: 入选单株 的主枝冻害面积、主枝褐变面积、叶冻害面积及 芽冻害数均 25% 。在性状记录表中详细记录每 一单株的株选地点、株选时间、苗龄、年均生长 量以及主枝、叶和芽在冬季及早春的田间表现, 并据此制订评分标准 ( 表 1) , 对各单株打分。
对青岛植物园 ‘耐冬’ 山茶的 55 个形态学性 状进行数据采集[ 3, 4] , 并对各种性状编码 ( 表 2) 。
数据标准化采用标准差标准化, 计算其欧氏距离, 进行 R 型分析。聚类方法采用类平均法
(UPGMA) , 应用统计软件NTSYSpc- 2 02a 进行计 算。根据营养器官性状与花部性状之间的相关性, 预测抗冻优良单株的花部性状。
2 结果及分析
2 1 抗冻优良单株的筛选
经过 2 年的田间调查, 共筛选出抗冻优良单株 56 株, 其中 36 株选自天津武清农业示范园, 20 株选自北京林业大学。依据评分标准, 对各单株打分, 并据得分高低将这些抗冻单株分为 4 级:
第I级,得分90 分,在小环境条件下,生长发育良好,主枝冬季未受冻害,早春及冬季不落叶或仅极少数叶片脱落, 叶、芽均未受冻害,叶色绿。
第II级,得分 80~ 89分, 在小环境条件下, 生长发育基本正常,主枝冬季未受冻害, 早春或冬季有少数叶片脱落,仅极少数叶片受冻,芽未受冻。
第III级,得分70~79 分,在小环境条件下,生长势较弱,主枝冬季未受冻害,早春或冬季部分叶片脱落,少数叶片或芽受冻。
第IV级,得分 60~69 分,在小环境条件下,生长势弱,主枝冬季未受冻害, 春或冬季叶片脱落较多,少数叶片或芽受冻。
2 2 性状间的相关性
R 型聚类分析的结果如图所示。结合线分别在第 54 和第 51 次结合水平有一次飞跃, 等级分界值分别为 L1= 11 52, L2= 9 98。其中, 等级分界值L1 将树系图分为2个大组。第 组包括33
R 型聚类分析树系图
个性状, 第 组包括 22 个性状; 等级分界值 L2将第 组分为 3 类, 将第 组分为 2 类。
聚类分析表明, ‘耐冬’ 山茶某些性状之间具有相关性, 这些相关性具体表现在以下 8 个方面:
(1) 株型与枝条生长方式密切相关。 ( 2) 花色与叶色密切相关: 花色为粉红至红色系列的, 其叶面为绿色、深绿色, 叶背浅绿色; 花色为紫红至深紫红色系列的, 其叶面为极深绿, 叶背为灰绿色。其中, 花色紫红带白条纹与叶背灰绿色、花瓣红色与叶背浅绿色、花色粉红与叶面深绿色、花色粉红带白条纹与叶面绿色相关性极高。此外,花瓣有无蓝色光泽与叶有无光泽正相关。 ( 3) 部分花色与部分叶的形状相关: 花色为粉红至红色系列的, 其叶多为卵圆形、长卵圆形、椭圆形,叶基阔楔形、平截, 叶尖短尖; 花色为紫红至深紫红色系列的, 其叶多为阔卵圆形、阔椭圆形、长椭圆形, 叶基楔形、叶尖渐尖。其中, 花红色与叶卵圆形, 花红色带白条纹与叶长卵圆形, 花紫红与叶阔椭圆形, 花深紫红色与叶长椭圆形,花瓣粉红色与叶椭圆形有较高相关性, 花深紫红与叶基楔形相关性很高。 ( 4) 部分花色与部分花钟型、长蕊型、皱瓣型、缺瓣型; 花色为紫红至深紫红色系列的, 其花型多为荷花型、碗型、玉兰型。其中, 花粉红色与花型钟型相关性极高。(5) 部分花型与部分叶型相关: 花型为荷花型的叶多为长椭圆形, 花型为碗型的叶多为阔卵圆形,而花型为长蕊型的叶多为卵圆形。 ( 6)褶及纵裂程度与花径及花瓣数正相关: 花瓣皱褶、纵裂为花瓣增多、花径增大的主要途径。 ( 7) 花瓣退化及雄蕊瓣化与花型缺瓣型相关性极高。( 8)花朵着生密度与花朵着生方式有相关性:朵及 3 朵顶生现象共存的个体花朵密或繁密, 仅为单朵顶生的个体花朵稀疏。
2 3 抗冻优良单株的花部性状预测及命名
R 型聚类分析结果表明, 通过对叶色及叶的形状的观测可对花色做初步预测, 而利用花色及叶型又可对花型做预测。因此, 本研究对筛选出的56 个抗冻优良单株中的 10 个单株进行了叶有无光泽、叶面颜色、叶背颜色、叶型、叶基形状、叶尖形状等 6 个叶部质量性状的调查,间的相关性对花色及花型进行预测。10良单株营养器官的性状表现及花色、花型的预测和命名见表3。
3 讨 论
由于只有部分叶部性状与花部性状之间存在 相关性, 导致对未表现相关性的性状难以预测。 因此, 本研究仅对其中 10 个单株进行了花色和花 型预测及品种命名。这种利用 R 型聚类分析找出 性状之间的相关性, 并据相关性在早期对单株进 行花部性状或其他性状预测的方法曾经用于农作 物、果树及蔬菜的育种中。但由于不同的聚类分 析方法及分析软件得出的结果不同, 因而至少应 采用 2 种聚类分析软件及方法进行分析, 比较其 结果。
本研究在进行聚类分析时, 应用了统计软件NTSYSpc- 2 02a 及 SPSS, 并对这两种统计软件的聚类结果进行了比较。结果表明, 两种软件的聚 类结果基本相同, 由于 NTSYSpc- 2 02a 使用相对 简单, 因此在论文中采用了该软件。
参 考 文 献
[1] 王仁卿, 张淑萍, 石竹等. 青岛’耐冬’山茶的多样性特征及其保护 [ J] . 山东林业科技, 1998, (3) : 1~ 4
[2] 宋协南, 张淑珍等. 青岛市的’耐冬’资源 [ J] . 山东林业科 技, 1989, ( 1) : 20~ 21
[3] 陈清炮. 浙江省山茶花品种分类的探讨 [ J] . 园艺学报, 1992, 19 ( 1) : 71~ 75
[4] 邹达明, 康志雄, 黄天平等. 山茶花花期及花、叶形态观察 [ J] . 浙江林业科技, 1991, 11 ( 2) : 49~ 52, 34
第 1 作者简介: 陈君帜 ( 1974- ) , 女, 国家林业局 调查规划设计院, 工程师。
收稿日期: 2005- 06- 04
