台湾含笑变异株群‘中山含笑’的形态特征和遗传变异分析

摘要

从台湾含笑〔Michelia compressa(Maxim.)Sarg.〕自然授粉子代中发现18株表型明显变异单株,命名为‘中山含笑’(Michelia‘Zhongshanhanxiao’)。为明确‘中山含笑’的表型变异及遗传变异状况,弄清其遗传背景和亲缘关系,以‘中山含笑’18株单株、台湾含笑母树及其表型无变异子代单株为样本,在表型特征观察基础上,采用荧光毛细管电泳技术,利用5对SSR引物进行扩增和分析。结果显示:与母树相比,‘中山含笑’的整株、叶片和花的形状均无明显变化,但叶片和花的大小却变化明显;4年生‘中山含笑’的株高、地径、胸径、冠幅、叶长和叶宽分别是同龄表型无变异子代的1.41~1.55、2.49~2.97、2.79~3.16、2.38~2.74、1.40~2.04和1.50~2.17倍,且‘中山含笑’的叶长和叶宽以及花被片的长度和宽度均大于母树,花被片的长度和宽度分别是母树的3.50~4.53和4.33~7.00倍。SSR标记分析结果表明:母树与表型无变异子代的扩增结果完全一致,但与‘中山含笑’18株单株的扩增结果存在明显差异。5个SSR位点中,有4个在母树与表型无变异子代中为纯合位点,而这5个位点在‘中山含笑’大部分单株中为杂合位点。‘中山含笑’供试单株的观测等位基因数、有效等位基因数、观测杂合度、期望杂合度、Shannon’s多样性指数和Nei’s基因多样性指数分别为表型无变异子代的2.50、1.67、3.44、4.06、5.73和4.74倍。母树与表型无变异子代单株的遗传距离均为0.000,表明二者间无遗传差异;‘中山含笑’单株间的遗传距离为0.000~0.539,‘中山含笑’与母树的遗传距离为0.192~0.399,说明‘中山含笑’单株之间、‘中山含笑’与母树之间均存在遗传分化。通过聚类分析,在遗传一致度0.50处,可将供试样本分成2组,其中母树与表型无变异子代单株聚为Ⅰ组,‘中山含笑’18株单株聚为Ⅱ组;在遗传一致度0.64处,‘中山含笑’18株单株还可进一步分为4个亚组。综合分析结果表明:‘中山含笑’供试单株在表型性状上具有明显的超亲特征,且较表型无变异子代具有更高的遗传多样性;除含有台湾含笑母树的遗传信息外,‘中山含笑’供试单株还含有来源于母树之外的遗传信息,据此推测‘中山含笑’为台湾含笑与其他木兰科植物的种间杂交后代。