關鍵詞：野生軟棗獼猴桃；表型性狀；遺傳多樣性；表型特征

軟棗獼猴桃Aatinidiaarguta（Sieb.amp;Zucc）Planch.exMiq.是猴桃屬Aatinidia中最耐寒的藤本植物，別名猴桃梨、藤瓜、軟棗子等，在我國東北、華北、西北及長江流域均有分布，河北、黑龍江、吉林等省份野生資源較豐富[1]。軟棗獼猴桃果實含豐富的維生素C，是蘋果和梨的80～100倍[2]，且含有多糖、三萜、氨基酸、多酚和生物堿等有機質(zhì)；表面無毛，食用簡單，是營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值較高的漿果[3-4]。當前研究植物遺傳多樣性的方法有表型多樣性分析、細胞分析和基因分析等，其中表型多樣性分析具有簡單、直接的特點，可直觀反映遺傳多樣性，被廣泛應用于植物的遺傳多樣性研究[5-8]。為了加快野生軟棗獼猴桃的開發(fā)利用，近年來在黑龍江、吉林、遼寧等東北地區(qū)[9-11]和河北燕山山脈[12-13]對野生軟棗獼猴桃的表型多樣性進行了較多研究，研究結(jié)果顯示野生軟棗獼猴桃在果實、葉片等表型性狀上存在較大差異，遺傳多樣性較豐富。賈佳林[14]研究認為海拔高度影響野生軟棗獼猴桃的表性特征。關于選育成果，趙淑蘭等[15]從吉林野生軟棗獼猴桃中選育出‘魁綠’，趙鳳軍等[16-17]從遼寧野生資源中選育出‘綠佳人’‘丹陽’，羅軒等[18-19]從湖北野生資源中選育出‘金紅貝’‘金香紅’。但目前對華北北部地區(qū)野生軟棗獼猴桃的選育還未見報道。本研究以華北北部地區(qū)霧靈山保護區(qū)野生軟棗獼猴桃為研究對象，對其質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀進行遺傳多樣性分析、相關性分析、主成分分析、聚類分析，并進行綜合評價，為本地區(qū)優(yōu)良品種的選育提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

霧靈山位于燕山山脈中部（117°17′～117°35′E，40°29′～40°38′N），典型的暖溫帶濕潤大陸性季風氣候，年均氣溫7.6℃，年降水量700～900mm，雨熱同期。2022年在霧靈山全域內(nèi)確定40個野生軟棗獼猴桃樣地，樣本以居群為單位。樣地海拔700～1000m，每塊樣地5m×10m，具體樣品來源地信息見表1。

1.2樣品收集及測定方法

2023年在果實成熟期采樣。每個樣地采集成熟葉片20片，果實20個。采樣當天對樣品進行測量。10個質(zhì)量性狀包括葉片形狀、葉片基部形狀、葉片尖端形狀、果皮表面顏色、果實形狀、果實橫截形狀、果實喙端形狀、果肩形狀、果心顏色和果心截面形狀。質(zhì)量性狀根據(jù)《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南獼猴桃屬》[20]進行目測（表2）。10個數(shù)量性狀包括葉長、葉寬、葉柄長、葉形指數(shù)、單果質(zhì)量、果柄長、果實橫徑、果實縱徑、果形指數(shù)和可溶性固形物含量。單果質(zhì)量采用天平稱量；葉柄長、葉長、葉寬、果柄長、果實橫徑、果實縱徑等用游標卡尺測量；可溶性固形物含量采用手持式光折射式糖度計測定；葉形指數(shù)為葉長與葉寬的比值；果形指數(shù)為果實縱徑與果實橫徑的比值。

1.3數(shù)據(jù)處理

本研究使用Excel2007、SPSS20.0對數(shù)據(jù)進行整理分析。質(zhì)量性狀的多樣性采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)（H′）[21-22]，公式為H′=-Σ（Pi×lnPi），式中Pi代表i級別的樣品數(shù)占總數(shù)的百分比。數(shù)量性狀采用SPSS20.0進行單因素方差分析，計算均值、標準差、遺傳變異系數(shù)。采用李亞蘭等[23]的研究方法計算野生軟棗獼猴桃數(shù)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)，對數(shù)量性狀的各項指標進行正態(tài)分布檢驗，符合正態(tài)分布的數(shù)量性狀指標按照（X+1.2818S）、（X+0.5246S）、（X-0.5246S）和（X-1.2818S）劃分為5級，其中S表示野生軟棗獼猴桃數(shù)量性狀的標準差，X表示野生軟棗獼猴桃數(shù)量性狀的平均值。不符合正態(tài)分布的數(shù)量指標按實際分布情況分級。最后根據(jù)分級統(tǒng)計每級數(shù)量在總數(shù)中的占比，進行多樣性指數(shù)計算。利用SPSS20.0做相關性分析和主成分提取，再根據(jù)關聯(lián)性進行聚類分析。

2結(jié)果分析

2.1質(zhì)量性狀的分布頻率和多樣性分析

10個質(zhì)量性狀分布頻率和多樣性指數(shù)見表3。在質(zhì)量性狀中，共統(tǒng)計出41個分級表型性狀。遺傳多樣性指數(shù)變化范圍在0.8865～1.4662，平均值為1.1196，表明40份野生軟棗獼猴桃的質(zhì)量性狀遺傳多樣性豐富。

葉片表型性狀中，葉片基部形狀的遺傳多樣性指數(shù)最大，為1.2779，反映出葉片基部表型性狀以圓形、楔形和截形3種形態(tài)最為常見，3種形態(tài)占比相差較小。葉片形狀變異類型較多，其中卵圓形占比最大（57.50%），其遺傳多樣性指數(shù)略低于葉片基部形狀。葉片尖端形狀變異類型較少，多為尾狀（55.00%），其遺傳多樣性指數(shù)在葉片表型性狀中最低?？傮w來看，葉片形狀、葉片基部形狀、葉片尖端形狀的遺傳多樣指數(shù)均大于1.0000，說明其多樣性均較豐富。

果實表型性狀中，果實形狀的遺傳多樣性指數(shù)最大（1.4662），變異類型最豐富（6個），以圓柱形（42.50%）和短圓形（27.50%）為主。果心顏色的遺傳多樣性指數(shù)第二大（1.2980），變異類型有4個，以綠白（37.50%）和淺黃（32.50%）為主。果皮表面顏色和果實喙端形狀的遺傳多樣性指數(shù)均大于1.0000。果皮表面顏色以淺綠為主（52.50%），深綠其次（27.50%），僅有1個品種綠中帶點紅。果實喙端形狀有平、微鈍凸、鈍凸、微尖凸、尖凸5類，以微尖凸（62.50%）為主，平、微鈍凸和鈍凸均不常見。果實橫截面形狀以橢圓（47.50%）和長橢圓（42.50%）為主。果肩形狀以方形（65.00%）為主，其次為圓形（20.00%）。果心橫截面有橢圓形、長橢圓形和近圓形3類，以橢圓形（57.50%）為主，其次為長橢圓形（22.50%）?？傮w來看，果實形狀、果心顏色、果實喙端形狀和果皮表面顏色遺傳多樣性較豐富。

2.2數(shù)量性狀分析

2.2.1數(shù)量性狀的分布情況和多樣性分析

10個數(shù)量性狀統(tǒng)計結(jié)果見表4。從表4可知，不同性狀的變異程度存在較大差距，變異系數(shù)范圍在12.34%～37.36%，整體變異系數(shù)的平均值為18.04%。其中，單果質(zhì)量為1.27～10.52g，遺傳變異系數(shù)最大（37.36%），其次為葉柄長（20.58%）、果柄長（17.93%）、葉形指數(shù)（17.10%）和葉寬（16.29%），果形指數(shù)的遺傳變異系數(shù)最小（12.34%）。研究表明，野生軟棗獼猴桃的10個數(shù)量性狀遺傳分化程度高。

對數(shù)量性狀進行遺傳多樣性分析，經(jīng)過K-S檢驗，10個數(shù)量性狀均符合正態(tài)分布。Shannonweaver多樣性指數(shù)計算結(jié)果見表4。10個數(shù)量性狀多樣性指數(shù)變化范圍為1.2356～1.4972，平均值為1.3906，由此進一步說明其表型多樣性較豐富。

10個數(shù)量性狀多樣性指數(shù)從大到小排序為葉柄長（1.4972）、葉寬（1.4736）、可溶性固形物含量（1.4540）、果實橫徑（1.4444）、葉長（1.4333）、果柄長（1.3607）、果形指數(shù)（1.3592）、果實縱徑（1.3288）、單果質(zhì)量（1.3189）、葉形指數(shù)（1.2356）。各性狀主要表現(xiàn)形式：葉柄長多為51.40～63.86mm，葉寬多為70.49～80.67mm，可溶性固形物含量多為13.33%～15.61%，果實橫徑多為17.83～20.75mm，葉長多為107.44～123.54mm，果柄長多為17.48～21.12mm，果形指數(shù)多為1.06～1.20，果實縱徑多為19.91～23.55mm，單果質(zhì)量多為3.72～5.54g，葉形指數(shù)多為1.38～1.66。

2.2.2數(shù)量性狀的相關性分析

霧靈山40份野生軟棗獼猴桃10個數(shù)量性狀相關系數(shù)見表5。由表5可知，野生軟棗獼猴桃的葉柄長與葉長有極顯著正相關性，相關系數(shù)為0.558，與葉寬、可溶性固形物含量呈顯著相關性，相關系數(shù)分別為0.315、-0.355。葉寬與葉長呈極顯著正相關性（0.506），與葉形指數(shù)呈極顯著負相關性（-0.506）。葉長與葉形指數(shù)呈顯著正相關性（0.360），與果柄長呈顯著負相關性（-0.329）。單果質(zhì)量與果實橫徑、果實縱徑呈極顯著正相關性，相關系數(shù)分別為0.880、0.693。果實縱徑與果實橫徑、果形指數(shù)呈極顯著正相關性，相關系數(shù)分別為0.643、0.488。

2.3主成分分析

對霧靈山40份野生軟棗獼猴桃的10個質(zhì)量性狀和10個數(shù)量性狀進行主成分分析。質(zhì)量性狀主成分分析顯示（表6），KMO值為0.627（＞0.5），P＞0.05，說明10個質(zhì)量性狀之間的相關性不顯著，對總體的解釋不夠全面，故不做質(zhì)量性狀的主成分提取。數(shù)量性狀主成分分析顯示（表7），葉柄長、葉寬、葉長、單果質(zhì)量、果柄長、果實橫徑、果實縱徑、可溶性固形物含量8個數(shù)量性狀指標主成分提取的KMO值為0.614（＞0.5），P＜0.05，說明對總體的解釋比較全面，可做數(shù)量性狀的主成分提取。

通過主成分分析（表8），前3個成分特征值大于1的累積貢獻率為78.268%，對總體的解釋接近80%。第1主成分貢獻率為33.289%，特征值為2.663；其中，單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑特征向量正向且較高，系數(shù)分別為0.937、0.920、0.886。第2主成分貢獻率為25.816%，特征值為2.065；其中，特征向量絕對值前3的性狀分別是葉長（0.874）、葉寬（0.733）和葉柄長（-0.694）。第3主成分貢獻率為19.162%，特征值為1.453；其中，特征向量絕對值前2的性狀分別是可溶性固形物含量（-0.808）和葉柄長（0.767）。

根據(jù)貢獻值和特征向量綜合分析，可將單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、葉長、葉寬、可溶性固形物含量作為霧靈山野生軟棗獼猴桃的表型多樣性評價的重要指標。

2.4表型性狀聚類分析

為加強對野生軟棗獼猴桃的選育，本研究對葉片質(zhì)量性狀特征和果實數(shù)量性狀特征進行聚類分析。

根據(jù)葉片質(zhì)量性狀特征，可將野生軟棗獼猴桃分為7類（圖1）。類群Ⅰ（No.2、3、7、10、12、13、14、18、19、24、25、26、28、30、31、32、34、36、39、40）種質(zhì)資源最多，其葉柄長、葉寬、葉長、葉形指數(shù)平均值分別為57.553mm、77.847mm、117.291mm、1.533，處于7類中間；葉形指數(shù)多為卵圓形。類群Ⅱ（No.6、17、20、21、22、23、27、29、35）的葉柄長、葉寬、葉長、葉形指數(shù)平均值分別為45.967mm、72.294mm、101.406mm、1.408，平均值均較低；葉形指數(shù)多為卵圓形和心臟形。類群Ⅲ（No.4、8、11、33、37）的葉柄長、葉寬、葉長、葉形指數(shù)平均值分別為77.722mm、86.15mm、127.264mm、1.484，該類型較其他類型葉片大，葉長和葉寬均值較高。類群Ⅳ（No.5、16）與其他類型相比，本類型葉子偏長，葉柄長、葉寬、葉長、葉形指數(shù)平均值分別為72.65mm、81.65mm、151.15mm、1.887。類群Ⅴ（No.15）主要特征為葉子極寬，可達108.6mm，但葉柄長較短，僅為46.7mm。類群Ⅵ（No.9）主要特征為葉柄短、葉長小，僅有75.5mm。類型Ⅶ（No.38）主要特征為葉形狹長，葉形指數(shù)為2.5。

根據(jù)果實的數(shù)量性狀特征，可將野生軟棗獼猴桃分為7類（見圖2）。類群Ⅰ（No.2、3、11、15、16、17、19、22、23、31）的單果質(zhì)量、果柄長、可溶性固形物含量、橫徑、縱徑平均值分別為5.292g、18.977mm、17.223%、20.560mm、23.143mm；其中，單果質(zhì)量居中，可溶性固形物含量最高。類群Ⅱ（No.9、28、39）單果質(zhì)量、果柄長、可溶性固形物含量、橫徑、縱徑平均值分別為8.804g、21.532mm、15.333%、23.912mm、26.849mm；果大，可溶性固形物含量較高。類群Ⅲ（No.4、5、6、8、10、24、25、27、29、30、32、33、34、38）果實偏小，可溶性固形物含量較低；類群Ⅳ（No.1、12、13、14、18、20、26、35、37、40）果實偏小，可溶性固形物含量較高；類群Ⅴ（No.7）果實最小，僅有1.271g，可溶性固形物含量較高（15%），果形指數(shù)為圓球形；類群Ⅵ（No.36）果實小，可溶性固形物含量最低（10%）；類群Ⅶ（No.21）果大，可溶性固形物含量低。

3討論

3.1表型遺傳多樣性

表型多樣性可直接反映種質(zhì)資源遺傳多樣性的豐富程度，為挖掘優(yōu)良基因和開發(fā)利用提供最基本的物質(zhì)基礎[24-25]。李旭等[26]計算得出長白山野生軟棗獼猴桃的單果質(zhì)量和果形指數(shù)遺傳變異系數(shù)為28%、12%，主要性狀變異較大。劉香蘇等[27]調(diào)查發(fā)現(xiàn)不同采樣點的果實形態(tài)、品質(zhì)、色澤具有多樣性。李紅莉等[28]研究得出黑龍江地區(qū)野生軟棗獼猴桃果實的8個質(zhì)量性狀多樣性指數(shù)為0.646～1.689，7個數(shù)量性狀變異系數(shù)為13.82%～36.34%，該地區(qū)果實遺傳多樣性豐富，變異幅度大且程度高的結(jié)論。常婧等[10]研究發(fā)現(xiàn)遼寧地區(qū)軟棗獼猴桃果實和葉片的表型性狀具有豐富的遺傳性，其11個數(shù)量性狀的平均變異系數(shù)為0.170。本研究結(jié)果顯示，霧靈山地區(qū)野生軟棗獼猴桃的葉片形狀、葉片基部形狀、葉片尖端形狀、果皮表面顏色、果實形狀、果實喙端形狀、果心顏色等10個質(zhì)量性狀的遺傳多樣性指數(shù)為0.8865～1.4662，葉柄長、葉寬、葉長、葉形指數(shù)、單果質(zhì)量、果柄長、果實橫徑、果實縱徑、果形指數(shù)、可溶性固形物含量10個數(shù)量性狀的遺傳變異系數(shù)為12.34%～37.36%，遺傳多樣性指數(shù)為1.2356～1.4972。與前人研究相比，充分說明該地區(qū)野生軟棗獼猴桃的表型遺傳多樣性豐富度較高，遺傳分化程度較高，選育潛力大。

3.2表性特征

植物表型特征是其長期適應生境形成的穩(wěn)定外在表現(xiàn)，對研究其進化有重要意義[9]。

霧靈山為燕山山脈主峰，與同屬燕山山脈的祖山地區(qū)軟棗獼猴桃相比[13]，霧靈山的野生軟棗獼猴桃果實偏??；祖山地區(qū)的平均單果質(zhì)量為16.69g，是霧靈山地區(qū)的3.60倍；祖山地區(qū)最大單果質(zhì)量為49.73g，是霧靈山最大單果質(zhì)量的4.73倍；祖山地區(qū)最小單果質(zhì)量為6.25g，是霧靈山的4.92倍。霧靈山地區(qū)的野生軟棗獼猴桃葉片比祖山地區(qū)的葉片偏大；霧靈山地區(qū)的葉片平均葉長、葉寬為115.05、77.08mm，比祖山地區(qū)的長8.49、16.62mm；最大值和最小值均高于祖山地區(qū)。賈佳林[14]、李旭等[26]研究顯示隨著海拔的升高，單果質(zhì)量有變小的趨勢，葉片有變長的趨勢，這符合多數(shù)植物的變化規(guī)律。李旭等[26]研究顯示同海拔地區(qū)的軟棗獼猴桃果實和葉片性狀受形成的特殊氣候影響較大。本研究認為造成霧靈山和祖山地區(qū)果實和葉片差異的主要原因可能為海拔（祖山采樣地的海拔為200～300m，霧靈山采樣地的海拔比該地區(qū)高300～500m），具體原因有待于進一步研究。

3.3綜合評價指標

通過對霧靈山野生軟棗獼猴桃數(shù)量性狀的相關性分析揭示了其間的關聯(lián)性。果實大小與果實橫徑和果實縱徑之間呈極顯著正相關性，果形指數(shù)與果實縱徑之間呈顯著正相關性，這與李紅利等[11]研究黑龍江地區(qū)野生軟棗獼猴桃的果實表型多樣性研究結(jié)果相似。

主成分分析是在相關性的基礎上通過降維的方式將原本繁多的表型性狀因子統(tǒng)計為幾個具有代表性的重要成分，既能解釋總體的特征，又達到簡約高效的目的，被廣泛應用于遺傳多樣性分析和綜合評價[29-30]。王東來等[9]、秦紅艷等[31]、常婧等[10]、邵博[13]采用主成分分析法提取了評價軟棗獼猴桃的主要指標，包括單果質(zhì)量、果皮顏色、果肉顏色、果形指數(shù)、葉柄長度、葉長、葉寬、可溶性固形物等。李紅莉等[11]對黑龍江地區(qū)野生軟棗獼猴桃種質(zhì)資源進行相關性分析和主成分分析，將果實性狀作為了野生選優(yōu)的重要指標。

3.4選育應用

聚類分析是從親緣的角度對種質(zhì)資源的性狀進行分類研究，可以反映種質(zhì)之間的相關性，為選育和遺傳多樣性分子研究提供理論參考[32-33]。李紅莉等[28]利用聚類分析將98份黑龍江野生軟棗獼猴桃資源分為了７類，常婧等[10]將18份種質(zhì)資源分為了4類，邵博[13]將75份樣本分為2大類，都為研究區(qū)域的選育和雜交提供了基礎。本研究對40份野生軟棗獼猴桃資源從葉片和果實2個方面進行了聚類分析。40份樣本從葉片性狀方面進行聚類可分為7類，每一類的葉長、葉寬等都有差異。若選較大葉片可在類群Ⅲ中篩選，若想選育寬葉品種可選15號樣本資源。40份樣本從果實性狀方面進行聚類可分為7類，每類的果種、可溶性固形物含量均不同。如想選育口感較好，果實居中從類群Ⅰ中篩選，若想選育果大，口感稍好的品種要在類群Ⅱ中選育。

4結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)霧靈山野生軟棗獼猴桃果實和葉片的表型遺傳多樣性豐富。綜合分析得出霧靈山地區(qū)野生軟棗獼猴桃的主要表型特征為：葉片多為卵圓形，基部多為圓形和楔形，尖端多為尾狀；果皮多為淺綠色，果實形狀多為圓柱形，橫截面多為橢圓形或長橢圓形，喙端多為微尖凸，果肩形狀多為方；果心顏色多為綠白色或淺黃色，果心橫截面多為橢圓形。以上研究結(jié)果為研究華北地區(qū)野生軟棗獼猴桃的進化提供基礎。主成分分析顯示前3個主成分貢獻率為78.268%；第1主成分為果實外觀，主要是單果質(zhì)量、果實橫徑和果實縱徑；第2主成分為葉片因子，主要是葉長、葉寬；第3主成分主要是可溶性固形物含量。結(jié)合前人研究，可將單果質(zhì)量、果實橫徑、果實縱徑、葉長、葉寬和可溶性固形物含量6個指標作為華北地區(qū)野生軟棗獼猴桃表型遺傳多樣性評價的重要指標。聚類分析分出了不同特征的類群，為華北地區(qū)的選育和進化研究提供了數(shù)據(jù)基礎。近年一些研究學者從分子層面對軟棗獼猴的遺傳多樣性進行了研究，提供了技術支持。如林苗苗[34]基于基因組重測序和BSR-Seq技術對軟棗獼猴桃雜交親本（‘Ruby-3’和‘魁綠雄’）以及2個雄株（‘永豐雄’和‘紅貝雄’）的抗寒性基因表達進行研究，得出包括CBF轉(zhuǎn)錄因子在內(nèi)的16個變異基因進行越冬期響應低溫的qRT-PCR驗證。楊偉聰?shù)萚35]利用RNA-seq技術對獼猴桃品種‘龍成二號’同一發(fā)育時期的莖、葉片和果實進行轉(zhuǎn)錄組測序分析，分析差異表達mRNA及功能預測，篩選出不同組織中器官生長發(fā)育、植物脅迫響應等相關的具有關鍵調(diào)控作用的轉(zhuǎn)錄因子家族。本研究團隊下一步將從分子層面對霧靈山地區(qū)野生軟棗獼猴桃種源物種內(nèi)的不同居群的遺傳多樣性進行研究，開發(fā)全基因組范圍內(nèi)的SNP分子標記，并利用分子SNP標記進行軟棗獼猴桃群體遺傳學研究。