蝴蝶兰品种DUS测试数量性状分级及遗传多样性研究

doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2024-0501

摘要/Abstract

摘要：

基于《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南蝴蝶兰》，对416份蝴蝶兰品种资源的15个数量性状进行分级，并对其遗传多样性进行研究。结果表明，15个性状均可分为9级表达状态，除花序长、花数量和花序梗长呈现偏左分布，其余性状基本为中间高两端低的分布趋势；各数量性状品种间变异系数较大，遗传多样性指数较高，品种内变异系数较小，说明供试品种稳定性较好且有丰富的遗传多样性；主成分分析可以归纳为植株大小、花数量和花朵大小3个集群，可增加花数量作为DUS测试分组性状；聚类分析在平方欧式距离为5时可将416份品种分为7大类，大部分品种集中在其中4大类。

关键词: 蝴蝶兰, DUS测试, 数量性状, 分级, 遗传多样性

Abstract:

Based on the《Guidelines for the Conduct of Tests for Distinctness，Uniformity and Stability （DUS）of New Varieties of Plants：Phalaenopsis》，a study was conducted on the classification of 15 quantitative traits among 416 Phalaenopsis orchid cultivars and their genetic diversity. The results showed that all 15 traits could be divided into nine expression states，with inflorescence length，flower number，and peduncle length displaying a left-skewed distribution，while the remaining traits exhibited a generally normal distribution pattern with a central peak and declining tails. The coefficients of cultivars was high for each quantitative trait，and the index of gentic diversity was high，whereas within-variety coefficients of variation were relatively low，indicating good stability and abundant genetic diversity among the tested cultivars. Principal component analysis grouped the traits into three clusters: plant size，flower number，and flower size，with the inclusion of flower number as a potential DUS test grouping trait. Cluster analysis divided the 416 cultivars into seven major groups at a squared Euclidean distance of 5，with the majority concentrated in four groups.

Key words: Phalaenopsis, DUS testing, quantitative traits, grade, genetic diversity

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图/表 8

参考文献 33

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代码 Code	性状 Trait	平均值Mean	最大值 Max	最小值 Min	LSD_0.05	级差（× LSD_0.05） Classification range	分级数 Level
C1	植株大小/cm Plant length	32.37	55.98	17.34	2.435	2	9
C2	叶长/cm Leaf length	19.72	34.05	10.02	1.264	2	9
C3	叶宽/cm Leaf width	7.43	10.77	4.10	0.394	2	9
C4	花序长/cm Inflorescence length	18.55	50.96	3.50	3.167	2	9
C5	花数量 Flower number	11.21	56.10	3.80	2.064	2	9
C6	花序梗长/cm Peduncle length	30.76	62.12	4.86	2.740	2	9
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.50	0.88	0.20	0.036	2	9
C8	花长/cm Flower length	6.78	10.96	2.32	0.297	4	9
C9	花宽/cm Flower width	7.90	13.26	2.04	0.291	4	9
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	4.02	6.57	1.20	0.158	4	9
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	3.03	5.35	0.64	0.142	4	9
C12	花瓣长/cm Petal length	3.80	6.52	1.04	0.147	4	9
C13	花瓣宽/cm Petal width	4.57	7.94	0.59	0.182	4	9
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.10	3.44	0.87	0.065	4	9
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.01	3.09	0.85	0.065	4	9

代码 Code	性状 Trait	平均值Mean	最大值 Max	最小值 Min	LSD_0.05	级差（× LSD_0.05） Classification range	分级数 Level
C1	植株大小/cm Plant length	32.37	55.98	17.34	2.435	2	9
C2	叶长/cm Leaf length	19.72	34.05	10.02	1.264	2	9
C3	叶宽/cm Leaf width	7.43	10.77	4.10	0.394	2	9
C4	花序长/cm Inflorescence length	18.55	50.96	3.50	3.167	2	9
C5	花数量 Flower number	11.21	56.10	3.80	2.064	2	9
C6	花序梗长/cm Peduncle length	30.76	62.12	4.86	2.740	2	9
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.50	0.88	0.20	0.036	2	9
C8	花长/cm Flower length	6.78	10.96	2.32	0.297	4	9
C9	花宽/cm Flower width	7.90	13.26	2.04	0.291	4	9
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	4.02	6.57	1.20	0.158	4	9
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	3.03	5.35	0.64	0.142	4	9
C12	花瓣长/cm Petal length	3.80	6.52	1.04	0.147	4	9
C13	花瓣宽/cm Petal width	4.57	7.94	0.59	0.182	4	9
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.10	3.44	0.87	0.065	4	9
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.01	3.09	0.85	0.065	4	9

代码 Code	分级范围 Grading range
代码 Code	1	2	3	4	5	6	7	8	9
C1	≤ 15.29	15.29 ~ 20.17	20.17 ~ 25.05	25.05 ~ 29.93	29.93 ~ 34.81	34.81 ~ 39.69	39.69 ~ 44.57	44.57 ~ 49.45	> 49.45
C1	（0%）	（2.6%）	（10.6%）	（26.0%）	（27.6%）	（19.0%）	（10.6%）	（2.2%）	（1.4%）
C2	≤ 10.89	10.89 ~ 13.41	13.41 ~ 15.93	15.93 ~ 18.45	18.45 ~ 20.97	20.97 ~ 23.49	23.49 ~ 26.01	26.01 ~ 28.53	> 28.53
C2	（0.7%）	（3.8%）	（15.4%）	（20.2%）	（20.4%）	（21.2%）	（11.8%）	（4.8%）	（1.7%）
C3	≤ 4.63	4.63 ~ 5.43	5.43 ~ 6.23	6.23 ~ 7.03	7.03 ~ 7.83	7.83 ~ 8.63	8.63 ~ 9.43	9.43 ~ 10.23	> 10.23
C3	（1.4%）	（3.6%）	（12.7%）	（19.7%）	（23.6%）	（22.8%）	（9.9%）	（5.5%）	（0.7%）
C4	≤ 6.34	6.34 ~ 12.68	12.68 ~ 19.02	19.02 ~ 25.36	25.36 ~ 31.7	31.7 ~ 38.04	38.04 ~ 44.38	44.38 ~ 50.72	> 50.72
C4	（1.4%）	（19.7%）	（40.9%）	（20.9%）	（10.3%）	（4.8%）	（1.2%）	（0.5%）	（0.2%）
C5	≤ 4.14	4.14 ~ 8.28	8.28 ~ 12.42	12.42 ~ 16.56	16.56 ~ 20.7	20.7 ~ 24.84	24.84 ~ 28.98	28.98 ~ 33.12	> 33.12
C5	（0.7%）	（41.6%）	（31.3%）	（11.1%）	（6.3%）	（4.8%）	（1.9%）	（0.5%）	（1.9%）
C6	≤ 11.58	11.58 ~ 17.06	17.06 ~ 22.54	22.54 ~ 28.02	28.02 ~ 33.5	33.5 ~ 38.98	38.98 ~ 44.46	44.46 ~ 49.94	> 49.94
C6	（4.3%）	（10.1%）	（15.9%）	（14.9%）	（13.2%）	（13.9%）	（12.5%）	（8.4%）	（6.7%）
C7	≤ 0.251	0.251 ~ 0.323	0.323 ~ 0.395	0.395 ~ 0.467	0.467 ~ 0.539	0.539 ~ 0.611	0.611 ~ 0.683	0.683 ~ 0.755	> 0.755
C7	（1.0%）	（1.9%）	（11.5%）	（25.0%）	（27.9%）	（15.9%）	（11.5%）	（3.4%）	（1.9%）
C8	≤ 2.58	2.58 ~ 3.78	3.78 ~ 4.98	4.98 ~ 6.18	6.18 ~ 7.38	7.38 ~ 8.58	8.58 ~ 9.78	9.78 ~ 10.98	> 10.98
C8	（0.5%）	（3.8%）	（12.7%）	（20.2%）	（21.6%）	（25.5%）	（12.7%）	（2.9%）	（0%）
C9	≤ 3.7	3.7 ~ 4.9	4.9 ~ 6.1	6.1 ~ 7.3	7.3 ~ 8.5	8.5 ~ 9.7	9.7 ~ 10.9	10.9 ~ 12.1	> 12.1
C9	（1.9%）	（8.7%）	（13.5%）	（16.1%）	（16.6%）	（19.5%）	（15.9%）	（6.3%）	（1.7%）
C10	≤ 1.78	1.78 ~ 2.42	2.42 ~ 3.06	3.06 ~ 3.7	3.7 ~ 4.34	4.34 ~ 4.98	4.98 ~ 5.62	5.62 ~ 6.26	> 6.26
C10	（1.4%）	（5.8%）	（14.4%）	（17.1%）	（19.5%）	（20.0%）	（16.6%）	（4.8%）	（0.5%）
C11	≤ 0.93	0.93 ~ 1.53	1.53 ~ 2.13	2.13 ~ 2.73	2.73 ~ 3.33	3.33 ~ 3.93	3.93 ~ 4.53	4.53 ~ 5.13	> 5.13
C11	（0.7%）	（3.6%）	（12.5%）	（25.5%）	（20.4%）	（18.3%）	（12.7%）	（5.3%）	（1.0%）
C12	≤ 1.7	1.7 ~ 2.3	2.3 ~ 2.9	2.9 ~ 3.5	3.5 ~ 4.1	4.1 ~ 4.7	4.7 ~ 5.3	5.3 ~ 5.9	> 5.9
C12	（1.4%）	（7.2%）	（15.9%）	（15.1%）	（18.0%）	（18.0%）	（17.1%）	（6.3%）	（1.0%）
C13	≤ 1.91	1.91 ~ 2.67	2.67 ~ 3.43	3.43 ~ 4.19	4.19 ~ 4.95	4.95 ~ 5.71	5.71 ~ 6.47	6.47 ~ 7.23	> 7.23
C13	（3.1%）	（12.7%）	（14.9%）	（12.3%）	（13.5%）	（13.9%）	（14.7%）	（10.8%）	（4.1%）
C14	≤ 1.12	1.12 ~ 1.4	1.4-1.68	1.68 ~ 1.96	1.96 ~ 2.24	2.24 ~ 2.52	2.52 ~ 2.8	2.8 ~ 3.08	> 3.08
C14	（0.2%）	（1.9%）	（12.7%）	（22.4%）	（26.9%）	（24.3%）	（9.1%）	（1.9%）	（0.5%）
C15	≤ 1.03	1.03 ~ 1.31	1.31 ~ 1.59	1.59 ~ 1.87	1.87 ~ 2.15	2.15 ~ 2.43	2.43 ~ 2.71	2.71 ~ 2.99	> 2.99
C15	（1.2%）	（7.0%）	（12.5%）	（19.5%）	（20.4%）	（19.5%）	（14.7%）	（4.8%）	（0.5%）

代码 Code	分级范围 Grading range
代码 Code	1	2	3	4	5	6	7	8	9
C1	≤ 15.29	15.29 ~ 20.17	20.17 ~ 25.05	25.05 ~ 29.93	29.93 ~ 34.81	34.81 ~ 39.69	39.69 ~ 44.57	44.57 ~ 49.45	> 49.45
C1	（0%）	（2.6%）	（10.6%）	（26.0%）	（27.6%）	（19.0%）	（10.6%）	（2.2%）	（1.4%）
C2	≤ 10.89	10.89 ~ 13.41	13.41 ~ 15.93	15.93 ~ 18.45	18.45 ~ 20.97	20.97 ~ 23.49	23.49 ~ 26.01	26.01 ~ 28.53	> 28.53
C2	（0.7%）	（3.8%）	（15.4%）	（20.2%）	（20.4%）	（21.2%）	（11.8%）	（4.8%）	（1.7%）
C3	≤ 4.63	4.63 ~ 5.43	5.43 ~ 6.23	6.23 ~ 7.03	7.03 ~ 7.83	7.83 ~ 8.63	8.63 ~ 9.43	9.43 ~ 10.23	> 10.23
C3	（1.4%）	（3.6%）	（12.7%）	（19.7%）	（23.6%）	（22.8%）	（9.9%）	（5.5%）	（0.7%）
C4	≤ 6.34	6.34 ~ 12.68	12.68 ~ 19.02	19.02 ~ 25.36	25.36 ~ 31.7	31.7 ~ 38.04	38.04 ~ 44.38	44.38 ~ 50.72	> 50.72
C4	（1.4%）	（19.7%）	（40.9%）	（20.9%）	（10.3%）	（4.8%）	（1.2%）	（0.5%）	（0.2%）
C5	≤ 4.14	4.14 ~ 8.28	8.28 ~ 12.42	12.42 ~ 16.56	16.56 ~ 20.7	20.7 ~ 24.84	24.84 ~ 28.98	28.98 ~ 33.12	> 33.12
C5	（0.7%）	（41.6%）	（31.3%）	（11.1%）	（6.3%）	（4.8%）	（1.9%）	（0.5%）	（1.9%）
C6	≤ 11.58	11.58 ~ 17.06	17.06 ~ 22.54	22.54 ~ 28.02	28.02 ~ 33.5	33.5 ~ 38.98	38.98 ~ 44.46	44.46 ~ 49.94	> 49.94
C6	（4.3%）	（10.1%）	（15.9%）	（14.9%）	（13.2%）	（13.9%）	（12.5%）	（8.4%）	（6.7%）
C7	≤ 0.251	0.251 ~ 0.323	0.323 ~ 0.395	0.395 ~ 0.467	0.467 ~ 0.539	0.539 ~ 0.611	0.611 ~ 0.683	0.683 ~ 0.755	> 0.755
C7	（1.0%）	（1.9%）	（11.5%）	（25.0%）	（27.9%）	（15.9%）	（11.5%）	（3.4%）	（1.9%）
C8	≤ 2.58	2.58 ~ 3.78	3.78 ~ 4.98	4.98 ~ 6.18	6.18 ~ 7.38	7.38 ~ 8.58	8.58 ~ 9.78	9.78 ~ 10.98	> 10.98
C8	（0.5%）	（3.8%）	（12.7%）	（20.2%）	（21.6%）	（25.5%）	（12.7%）	（2.9%）	（0%）
C9	≤ 3.7	3.7 ~ 4.9	4.9 ~ 6.1	6.1 ~ 7.3	7.3 ~ 8.5	8.5 ~ 9.7	9.7 ~ 10.9	10.9 ~ 12.1	> 12.1
C9	（1.9%）	（8.7%）	（13.5%）	（16.1%）	（16.6%）	（19.5%）	（15.9%）	（6.3%）	（1.7%）
C10	≤ 1.78	1.78 ~ 2.42	2.42 ~ 3.06	3.06 ~ 3.7	3.7 ~ 4.34	4.34 ~ 4.98	4.98 ~ 5.62	5.62 ~ 6.26	> 6.26
C10	（1.4%）	（5.8%）	（14.4%）	（17.1%）	（19.5%）	（20.0%）	（16.6%）	（4.8%）	（0.5%）
C11	≤ 0.93	0.93 ~ 1.53	1.53 ~ 2.13	2.13 ~ 2.73	2.73 ~ 3.33	3.33 ~ 3.93	3.93 ~ 4.53	4.53 ~ 5.13	> 5.13
C11	（0.7%）	（3.6%）	（12.5%）	（25.5%）	（20.4%）	（18.3%）	（12.7%）	（5.3%）	（1.0%）
C12	≤ 1.7	1.7 ~ 2.3	2.3 ~ 2.9	2.9 ~ 3.5	3.5 ~ 4.1	4.1 ~ 4.7	4.7 ~ 5.3	5.3 ~ 5.9	> 5.9
C12	（1.4%）	（7.2%）	（15.9%）	（15.1%）	（18.0%）	（18.0%）	（17.1%）	（6.3%）	（1.0%）
C13	≤ 1.91	1.91 ~ 2.67	2.67 ~ 3.43	3.43 ~ 4.19	4.19 ~ 4.95	4.95 ~ 5.71	5.71 ~ 6.47	6.47 ~ 7.23	> 7.23
C13	（3.1%）	（12.7%）	（14.9%）	（12.3%）	（13.5%）	（13.9%）	（14.7%）	（10.8%）	（4.1%）
C14	≤ 1.12	1.12 ~ 1.4	1.4-1.68	1.68 ~ 1.96	1.96 ~ 2.24	2.24 ~ 2.52	2.52 ~ 2.8	2.8 ~ 3.08	> 3.08
C14	（0.2%）	（1.9%）	（12.7%）	（22.4%）	（26.9%）	（24.3%）	（9.1%）	（1.9%）	（0.5%）
C15	≤ 1.03	1.03 ~ 1.31	1.31 ~ 1.59	1.59 ~ 1.87	1.87 ~ 2.15	2.15 ~ 2.43	2.43 ~ 2.71	2.71 ~ 2.99	> 2.99
C15	（1.2%）	（7.0%）	（12.5%）	（19.5%）	（20.4%）	（19.5%）	（14.7%）	（4.8%）	（0.5%）

代码 Code	性状 Trait	变异幅度 Variation range	变异系数/% Coefficient of variation		Shannon’s指数 I	Simpson指数 Simpson index
代码 Code	性状 Trait	变异幅度 Variation range	品种间 Between the cultivars	品种内 Within the cultivars	Shannon’s指数 I	Simpson指数 Simpson index
C1	植株大小/cm Plant length	50.00	20.45	7.59	1.736	0.796
C2	叶长/cm Leaf length	29.40	20.58	6.38	1.892	0.831
C3	叶宽/cm Leaf width	8.10	17.02	5.41	1.865	0.823
C4	花序长/cm Inflorescence length	54.00	40.64	17.07	1.548	0.737
C5	花数量 Flower number	66.00	58.87	13.90	1.504	0.710
C6	花序梗长/cm Peduncle length	65.30	39.18	10.37	2.135	0.876
C7	花序梗粗/cm Peduncle width	0.81	21.49	7.25	1.804	0.806
C8	花长/cm Flower length	10.20	25.67	4.32	1.781	0.813
C9	花宽/cm Flower width	12.60	27.82	3.63	2.002	0.853
C10	萼片长/cm Dorsal sepal length	5.90	26.78	3.96	1.916	0.839
C11	萼片宽/cm Dorsal sepal width	5.30	30.58	4.69	1.861	0.824
C12	花瓣长/cm Petal length	5.70	28.29	3.81	1.966	0.848
C13	花瓣宽/cm Petal width	8.40	35.96	3.91	2.109	0.873
C14	中裂片长/cm Apical lobe length	2.80	17.66	3.13	1.705	0.793
C15	中裂片宽/cm Apical lobe width	2.50	23.00	3.39	1.913	0.838