三角梅种质资源表型性状多样性评价

摘要 ［目的］综合评价65份三角梅种质。［方法］选取叶片主色、苞片颜色、叶片形状、苞片形状等31个表型性状指标作为评价内容，通过表型性状多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对其进行综合评价。［结果］65个三角梅种质的表型多样性丰富，变异系数为19.93～51.47，变异最大的是刺长度，最小的是叶长；表型多样性指数H变化范围在0.14～4.02，H>1的质量性状有幼枝色泽、叶形、叶片主色等；65份三角梅种质各性状指标之间存在显著或极显著相关性；主成分分析可将31个表型性状指标简化为10个主成分，其累计方差贡献率达到73.680%；聚类分析将65份三角梅种质分为三大类群，第Ⅰ类包括重苞黄、怡锦、重苞红；第Ⅱ类为苞叶异形品种玛苏丽公主；第Ⅲ类则包含其余61个品种。［结论］三角梅表型性状评价受多个性状指标影响，其中苞片类型、有无真花、节间长度、叶片大小、花被管长度等指标是影响其品种分类和评价的主要因子。

关键词 三角梅；表型性状；相关性分析；主成分分析；聚类分析

中图分类号 S685.99  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0133-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.029

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Evaluation of Phenotypic Character Diversity of Bougainvillea spectabilis Germplasm Resources

DU Xue-lin  WEN Zhi  FU Xiao-xia1，2 et al

（1. Guangzhou Institute of Forestry and Landscape Architecture， Guangzhou， Guangdong 510405;2. The National Forest Germplasm Bank of Bougainvillea and Bombax ceiba L.， Guangzhou， Guangdong Province， Guangzhou， Guangdong 510405）

Abstract ［Objective］To comprehensively evaluate 65 varieties of Bougainvillea spectabilis. ［Method］This study selected 31 morphological traits including leaf color， bract color， leaf shape， and bract shape as evaluation criteria. Comprehensive evaluations were conducted using methods such as phenotypic diversity analysis， correlation analysis， principal component analysis， and cluster analysis. ［Result］The results showed that the phenotypic diversity of the 65 Bougainvillea spectabilis varieties was abundant. The coefficient of variation ranged from 19.93 to 51.47， with thorn length showing the highest variation and leaf length showing the lowest variation. The phenotypic diversity index H ranged from 0.14 to 4.02， with quality traits such as twig color， leaf shape， and leaf color having H values greater than 1;significant or highly significant correlations were found among various trait indices of the 65 Bougainvillea spectabilis varieties;principal component analysis reduced the 31 phenotypic trait indices to 10 principal components， with a cumulative variance contribution rate of 73.680%;cluster analysis divided the 65 Bougainvillea spectabilis varieties into three major groups. Group Ⅰ included Bougainvillea × buttiana‘Aussie Gold’， Bougainvillea × buttiana ‘Cherry Blossom’， and Bougainvillea × buttiana ‘Mahara’. Group Ⅱ consisted of the bract-leaf variant variety Bougainvillea spectabilis ‘Mahsuri Puteri’. Group Ⅲ included the remaining 61 varieties. ［Conclusion］It can be observed that the evaluation of Bougainvillea spectabilis phenotypic traits is influenced by multiple trait indices， among which bract type， presence of true flowers， internode length， leaf size， and corolla tube length are the main factors influencing variety classification and evaluation.

Key words Bougainvillea spectabilis Willd.;Phenotypic character;Correlation analysis;Principal component analysis;Clustering analysis

三角梅（Bougainvillea spectabilis Willd.）是紫茉莉科（Nyctaginaceae）叶子花属（Bougainvillea Comm.Ex Juss）的常绿藤状观花灌木，又名叶子花、九重葛、簕杜鹃、宝巾等［1］。该属植物原产于巴西，主要由3个原生种及3个自然杂交种构成［2］。其花色艳丽，花期长，观赏价值极高，加之其耐热耐旱、易种养的特性广受人们喜爱，现已广泛分布于世界各地。其引入我国已有150余年的历史，主要分布在澳门、香港、云南、海南、台湾、广东、福建等南方省区［3-4］。

种质资源作为遗传信息的重要载体，可提供丰富的亲本材料，对新品种的选育有重要价值［5］。随着三角梅产业化在国内的急速发展，其在园林绿化中的价值也越来越重要，引进的品种也逐渐增多。与此同时，品种分类也变得混乱，同名异物、同物异名的现象较为严重，对其品种推广及开发极为不利［6］。作为观赏植物，三角梅叶色及花色的表现都相当丰富，研究其表型性状的多样性，对三角梅品种分类和新品种选育都有重要意义。周群等［4，7］根据三角梅的形态特征，对三角梅的叶、枝、苞片的形状以及苞片的颜色进行了划分，并结合实际情况规范了三角梅属的品种和商业名称、品种来源、叶片、花序、花色等方面的描述用语。此外，为了改善三角梅种质资源不清及分类标准混乱的状况，周群等［8］还调查了引入我国65个三角梅品种的主要性状，并根据《国际植物命名法规》（ICNCP）建立了三角梅属品种分类系统。杨珺等［9］对22个三角梅品种的18个性状进行统计分析和分类，结果将这22个三角梅划分为三大类，包括2个较小的类群和1个较大的类群。宗亦臣等［10］评价了52个三角梅品种的表型性状，结果表明，供试三角梅表型多样性丰富，品种间表型性状变异，聚类分析结果可将52个三角梅品种分为4个类群。

笔者结合国际植物新品种保护联盟（UPOV）制定的三角梅测试指南［11］及国家林业和草原局颁布的《植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南 叶子花属》［12］，对广州市林业和园林科学研究院三角梅研究中心保育的65个三角梅品种的表型性状进行测定，测试指标共31个，包含21个质量性状和10个数量性状，对这些表型数据进行多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等，以探究三角梅表型遗传多样性，并为其表型形态分类、品种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试三角梅种质共65份，树龄均为3～5 a，种质编号分别为C1～C65（表1）。试验材料全部来自广州市林业和园林科学研究院三角梅研究中心（广东广州）。

1.2 试验方法

观测指标分为质量性状和数量性状，共31个指标（P1～P31）。质量性状有叶形、叶片主色、苞片形状、苞片主色、星花颜色等；数量性状有叶片长宽、苞片长宽、花被管长度及星花直径等（表2）。质量性状采用数字编码法，对立二元性状（B）采用0、1表示“无”“有”，多态性状（M）则取连续的整数0， 3...进行编码；数量性状（N）不编码，用直尺现场量化观测指标。

2022年6—10月选取盛花期的三角梅植株进行观测。目测观察株型、成熟叶和盛花期苞片的相关形态指标；参照英国皇家园林协会比色卡（RHS）判定相关颜色性状指标；数量性状随机重复测5次。

1.3 数据处理及分析

采用WPS软件进行数据统计，利用SPSS 26.0软件进行描述性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。

变异系数（CV）=标准差/均值×100 ［13］（1）

Shannon-Wiener多样性指数（H）=-ni=1PilnPi［10］（2）

式中，Pi表示某性状第i个级别的材料数占总材料数的百分比。

相关性分析：采用Spearman检测法。

主成分分析：在SPSS软件中将标准化后的原始数据进行降维处理再进行主成分分析，获得主成分特征向量矩阵、累计方差贡献率等主要评价指标。

聚类分析：采用Q型聚类，以平方欧式距离为度量标准，运用Ward聚类方法得出分类树状图［14］。

2 结果与分析

2.1  三角梅表型性状多样性分析

65份三角梅品种中叶片嵌色品种有36个，占55.4%，与单色叶品种29个差距不大（44.6%）；叶片形状丰富，叶片中卵形品种有30个，占比46.2%，其次为阔卵形，占16.9%；叶色主色为绿色的最多，有32个，占49.2%；绝大部分品种叶柄姿态向上，占比96.9%，仅有3.1%向下生长；苞片类型多为单苞品种，有62个，占比95.4%，重苞品种较少，为3.1%；苞片主色颜色丰富，其中粉色和紫色品种占比较多，分别为30.8%和27.7%；花序类型多为聚伞花序，占比56.9%。多样性指数（H）变化范围在0.14～4.02（表3）。质量性状表现较为稳定，多样性指数（H）在0.14～2.03；数量性状变异活跃，多样性指数（H）在2.97～4.02，普遍高于质量性状。H>1的质量性状主要有幼枝色泽、叶形、叶片主色、叶基、苞片形状、苞片主色、苞片平整度、苞片基部、刺粗细、花被管颜色、星花颜色，说明三角梅种质资源表型多样性丰富，这是三角梅独特的魅力之一。

2.2 三角梅数量性状变异分析

65个三角梅品种的数量性状变异系数在19.93～51.47（表4），各数量性状差异较大，其中，刺长度变异系数最大，达51.47%，其次为节间长度、花梗长度、星花直径，说明三角梅不同种质之间的表型差异主要体现在以上4方面。叶长、叶宽和苞片长、苞片宽变异系数均较小，苞片实质是变异后的叶片［15］，两者变异指数相近，说明测量数据科学合理，同时也说明苞片和叶片大小是三角梅表现较为稳定的性状。