摘 要：以 66 份猕猴桃种质资源为材料，对其枝条、叶片和果实的 19 项表型性状进行观测和描述，采用因子分析和聚类分析对表型性状分布频率、变异系数等进行研究。结果表明：10 个描述型性状平均变异类型为 4.9 个，最丰富为果形（9 个）；9 个数量性状中果柄长度的变异系数最大，为 41.04%，果实纵径的变异系数最小，为 12.14%。Q 型聚类分析将 66 份猕猴桃资源分成 4 个组群，组群内的种质资源以1 年生枝颜色、单果质量和果形指数等聚类。
关键词：猕猴桃；种质资源；表型；遗传多样性
▲redkiwifruit猕猴桃▲
猕猴桃是栽培史上人工驯化栽培极为成功的果树之一，至今已有 110 多年的栽培历史（徐小彪等，2012）。猕猴桃属（Actinidia Lindl.）分为 54 个种和 21 个变种，共 75 个分类群，原产于中国的猕猴桃属植物有 52 个种（Li et al.，2007），主要分布在陕西、四川、湖北、湖南、江西、河南、浙江、广西、安徽、云南等地。丰富的猕猴桃种质资源为猕猴桃品种改良和生物技术研究提供了坚实的物质基础（黄宏文，2013）。
▲sungold g3 kiwifruit vine
植物遗传多样性与环境多样性综合作用反映出植物的表型多样性，表型性状是生物适应其生态环境的表现形式，表型差异对基因型差异的反映具有重要的意义（李颖 等，2020）。形态学观察是种质资源表型多样性研究中最基本、最常用的方法，相较于细胞学方法、生化标记方法和分子标记方法等更加经济、直观（曲泽洲和孙云蔚，1990）。猕猴桃属植物倍性复杂，种间极易杂交产生变异后代，因此其表型多样性极为丰富，特异种质资源的发掘可以依靠表型多样性的综合评价推进（王洪新和胡志昂，1996；林存学 等，2020）。
▲kiwifruit▲
1952 年李惠林以果实表皮毛的表型性状特征为主要依据，将猕猴桃属植物分为斑果组、净果组、糙毛组和星毛组（俞德浚 等，1984），梁畴芬（1983）在前者基础上进行完善，将星毛组和净果组均进一步分类为完全星毛系、不完全星毛系和片髓系、实髓系，得到现行广泛认可的猕猴桃属属下4 组 4 系的分类体系。陈晓玲等（2008）通过对 11 种猕猴桃果实与叶片性状的观察，对其表型性状进行聚类分析，根据供试的 11 种样本的果实与叶片的性状特征将其分为 9 大类，表明猕猴桃属植物的表型特征存在着高度的多态性。钟敏等（2018）对江西省 68 份野生雄性毛花猕猴桃种质资源的花器表型性状进行调查与变异分析，结果表明供试种质的雄花花器表型性状的变异性和遗传多样性均较高，平均变异系数达到 29.19%，对表型性状的聚类分析，将 68 份种质资源分为两大类群。汤佳乐等（2014）通过对 70 份野生毛花猕猴桃果实表型性状、SSR 遗传多样性及亲缘关系分析发现，野生状态下的毛花猕猴桃在果实表型性状和 DNA 分子水平的遗传多样性在野生状态下的丰度很高，聚类分析将 70 份毛花猕猴桃种质资源分为果实圆柱形组、果实椭圆形组及果实圆形和椭圆形混合组3 大类，与通过 SSR 聚类分析得出的结果一致性较高。
▲红心猕猴桃果袋
猕猴桃枝条、叶片和果实的表型性状不仅是猕猴桃种质资源描述的重要内容，也是区分猕猴桃品种资源的主要性状。本研究以江西省赣州市信丰县南方猕猴桃种质资源圃内收集和引进的 66 份种质为试材，对其表型性状进行遗传多样性分析，以期为赣南地区猕猴桃特异种质创新和优良品种选育提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于 2018—2020 年在江西省赣州市信丰县南方猕猴桃种质资源圃进行。试验材料为收集保存的 66 份猕猴桃种质（表 1），以嫁接方式保存，树龄均 3 ~ 5 年，常规田间管理。
▲猕猴桃采收
1.2 性状调查与数据分析
参考《果树种质资源描述符—记载项目及评价标准》和《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试标准—猕猴桃属》，每个品种选择生长发育良好的 3 株进行观测，共调查 19 个性状，其中 9 项数值型性状采用测量法；10 项描述型性状（表 2）采用目测法和赋值法，与颜色相关的性状判定标准为英国皇家园艺协会比色卡。
对数值型性状的数据进行标准差标准化处理，以消除不同量纲对数据产生的影响。使用 SPSS进行主成分分析；用 Origin Pro 2017 软件进行聚类分析，以欧式距离表现各运算单位间的遗传距离，离差平方和法（Ward’s method）绘制系统聚类树系图；分析性状的分布频率、Shannon-weaver 遗传多样性指数（曾少敏等，019）、变异系数（CV）和主成分分析，进行综合评价（刘科鹏 等，2012）。
▲redkiwifruit猕猴桃
2 结果与分析
2.1 描述型性状的频率分布及多样性指数新梢茸毛密度：浓密的资源最多，占比 53.05%，其次为中等密度，占 39.39%，茸毛稀少仅占7.58%（图 1），Simpson 指数和 Shannon-weaver 指数分别为 0.558、1.297（表3）。
1 年生枝颜色分为 6 种，其中灰褐色资源数量最多，占 40.91%，其次为红褐色，占 22.73%。1年生枝粗糙度分为 3 种，中等粗糙度占比最高，为 69.70%，较粗糙的其次，占 24.24%。1 年生枝皮孔数量上，数量中等的资源占比最高，为 80.30%，其次为数量多的，占 10.61%（图 1）。上述 3 种枝条性状的 Simpson 指数分别为 0.737、0.452 和 0.336，Shannon-weaver 指数分别为 1.752、1.104和 0.912（表 3），多样性较丰富。
幼叶尖端形状分为 5 种，锐尖状的资源数量最多，占 80.30%，其次为渐尖，占 12.12%。幼叶基部形状分为 4 种，开状最多，占 34.85%，其次为广开和渐重叠状，均占 28.79%。成叶叶形分为 5种，超广倒卵形最多，占 34.85%，其次为倒卵形，占 24.24%。三种叶片性状的 Simpson 指数分别为 0.338、0.707 和 0.761，Shannon-weaver 指数分别为 1.021、1.846 和 2.183。
果形分为 9 种，短梯形最多，占 16.67%，其次是卵形，占 15.15%，最少的为长圆柱形，占 3.03%。果皮颜色分为 7 种，黄褐色最多，占 36.36%，其次为绿褐色，占 31.82%，最少的为浅绿色，占 3.03%。果实横截面分为 3 种，椭圆形最多，占 59.09%，其次为圆形，占 33.33%。3 种果实性状的 Simpson指数分别为 0.875、0.737 和 0.534，Shannon-weaver 指数分别为 3.067、2.22 和 1.259，表明上述描述型性状的遗传多样性较丰富。
2.2 数值型性状的变异及分布
从表 4 可知，66 份猕猴桃种质资源的 9 个数值型性状变异系数范围为 12.14% ~ 41.04%，表明其数值型性状多样性较丰富。果柄长度的变异系数最大，为 41.04%，其次为成叶叶柄长和单果质量，分别为 39.93%和 35.28%。数值型性状的平均值和中位数的差异能反映出性状数据的集散性。果实纵径、果形指数和单果质量的平均值与中位数的差值均 < 0.1，其余性状的差值均 > 0.1，说明相对比较集中，其余的则较分散。
枝叶性状：1 年生枝粗、成叶叶柄长、叶长和叶宽的均值分别为 9.34、76.90、118.72 和 118.42 mm，变异系数均超过 16%。1 年生枝粗最大为‘苌楚 3 号’（14.98 mm），最小为‘井黄 1 号’（5.58 mm）；成叶叶柄最长的为‘金奉’（145.52 mm），最短的为‘赣猕 6 号’（17.60 mm）；成叶叶长最长的为‘寻溪 128 号’（191.43 mm），最短的为‘红华’（73.88 mm）；成叶叶宽最大的为‘奉黄 1 号’（153.75 mm），最小的为‘麻毛 10 号’（73.11 mm）。
果柄性状：果柄长度的均值为 28.21 mm，最长的为‘苌楚 2 号’（91.92 mm），最短的为‘麻毛 13 号’（10.18 mm）。果实性状：果实纵径、果实横径、果形指数和单果质量的均值分别为59.67 mm、44.02 mm、1.40 和 71.20 g，其中变异系数最大的为单果质量（35.28%），最小的为果实纵径（12.14%）。果实纵径最大的为‘华特’（85.93 mm），最小的为‘井黄 45 号’（44.73 mm）；果实横径最大的为‘云海 1 号’（57.47 mm），最小的为‘寻溪 128 号’（23.74 mm）；果形指数最大的为‘寻溪 128 号’（2.63），最小的为‘云海 1 号’（1.03）；单果质量最大的为‘江园 1 号’（125.54 g），最小的为‘寻溪 128 号’（18.48 g）。
2.3 数值型性状的相关性分析
对 66 份猕猴桃资源的 9 个数值型性状进行 Pearson 相关性分析，结果见表 5。1 年生枝粗与单果质量、叶柄长和果实横径间呈极显著和显著性相关，与其余性状的相关性不显著，其中与单果质量的相关系数为 0.315。叶柄长与成叶叶宽、果实横径和单果质量呈极显著正相关性，与果形指数呈显著正相关性，与其余性状相关性不显著，其中与叶宽的相关系数为 0.562。叶长与果形指数、叶宽和果实纵径间呈显著正相关性，与其余性状相关性不显著，其中与果形指数的相关系数为 0.506。叶宽与果实横径和果形指数间呈显著的相关性，与其余性状相关性不显著。果柄长度与果形指数呈显著负相关性，与其余性状相关性不显著。单果质量与果实纵径、果实横径和果形指数呈极显著和显著的相关性，相关系数分别为 0.401、0.854 和–0.526。
2.4 数值型性状的种间差异
供试 66 份猕猴桃种质资源分属 3 个种。对数值型性状进行分析可以发现种间性状的变异情况，由表 6 可知，中华猕猴桃（51 个）的叶柄长的均值最大，美味猕猴桃（6 个）的 1 年生枝粗、叶宽、果柄长度、果实横径和单果质量的均值最大，毛花猕猴桃（9 个）的叶长、果实纵径和果形指数的均值最大；中华猕猴桃的 1 年生枝粗、叶长、果实纵径和果形指数的均值最小，其余性状均为毛花猕猴桃最小。中华猕猴桃的数值型性状中变异系数最大的为果柄长度，最小的为果形指数，分别为40.41%和 10.09%；美味猕猴桃中最大的为叶柄长，最小的为果实横径，分别为 22.41%和 6.14%；毛花猕猴桃中最大的为单果质量，最小的为果形指数，分别为 33.16%和 10.83%。毛花猕猴桃所有数值型性状的变异系数相对较大，表明其性状变异程度较大。中华猕猴桃的特征主要为叶柄较长，1 年生枝较细，果形较宽，叶片较短；美味猕猴桃的特征主要为 1 年生枝较粗，叶片较宽，果柄长，果形较宽，单果质量较大；毛花猕猴桃的特征主要为叶形和果形细长，叶柄和果柄较短，单果质量较小。
▲猕猴桃苗
2.5 种质资源的聚类分析
Q 型聚类结果见图 2，等级分界线 L3 = 13.02 将供试 66 份猕猴桃种质资源分为 4 组。A 组包含22 份资源，以中等新梢茸毛密度、1 年生枝皮孔数中等、幼叶尖端锐尖和成叶倒卵形的资源为主，其中果实横径和单果质量的均值为 4 个组中最大，果形指数的均值最小；B 组包含 8 份资源，以新梢茸毛浓密、幼叶基部开状、果皮颜色绿褐色和果实横切面椭圆形的资源为主，其中果柄长度的均值为 4 组中最大，1 年生枝粗和果实纵径均值最小；C 组包含 27 份资源，以新梢茸毛浓密、1 年生枝灰褐色、幼叶基部相接和成叶超广倒卵形的资源为主，其中 1 年生枝粗、叶柄长和叶宽的均值为4 个组中最大；D 组包含 9 份资源，以叶片广卵形、幼叶基部广开和果实横切面圆形的资源为主，其中叶长、果实纵径和果形指数的均值为 4 个组中最大，叶柄长、叶宽和果柄长度等的均值最小（表7）。从以上分析结果可看出，4 个组的新梢茸毛密度、1 年生枝颜色和幼叶尖端形状这 3 个性状相似度较高；A、B 组的成叶叶柄长和成叶叶长最接近，B、C 组的果形最接近。供试的资源在组间存在一定差异，如 C 组枝粗、叶大；D 组果小，但果形最为修长，与其余组也有较大差异。本研究中所有毛花猕猴桃被聚为一类，但中华猕猴桃和美味猕猴桃被聚在了不同类别中，6 个美味猕猴桃品种分别被聚类在 A 和 C 组，中华猕猴桃分别在 A、B 和 C 组中均有出现，造成这一结果的原因一方面是中华猕猴桃和美味猕猴桃的表型性状与毛花猕猴桃较小的单果质量、细长的果形和较短的叶柄长等性状相比，这两个品系之间的各项供试表型性状的差异较小，不同品种间甚至有一定的重合；另一方面的原因是聚类分析按照表性特征进行分析，不考虑特征及变量间的因果关系，只将表型性状存在较高相似性的种质归为一类，这与基于表型性状对种质资源进行聚类的目的切合，便于针对性的筛选具有某些优良性状的资源。如配置生产园品种时，为避免单一化品种带来的弊端，可根据生产需求选择多品系的猕猴桃进行栽植，从而提高生产效益。
3 讨论
对表型性状多样性的研究是鉴别物种多样性和检测遗传变异最直观且简便易行的方法（刘胤等，2016）。表型性状多样性的研究对揭示生物多样性起基础作用，当研究的样本量足够大时，几乎可以代表其变异及遗传多样性（王力荣 等，2005）。本研究中发现，猕猴桃不同资源间在枝条、叶片和果实的性状上有较大差异，存在较丰富的多样性。变异系数是反映品种的固有特征及品种间的个体差异的重要指标，变异系数的大小能够具体体现出性状遗传的多样性，系数越大，则表明遗传背景的丰度越高，越易于鉴定品种（Alizadeh et al.，2015）。本研究中所有供试种质的数值型性状变异系数在 12.14% ~ 41.04%，其中果实纵径变异系数最小，果柄长度的变异系数最大。各类型描述型性状的分布频率差异较大，占比较高的有新梢茸毛浓密、绿褐色 1 年生枝、1 年生枝中等粗糙度、1年生枝皮孔数量中等、黄褐色果皮和椭圆形果实横切面等，其中 1 年生枝皮孔数量中等的占比最大，为 80.30%；占比较低的有灰绿色 1 年生枝、1 年生枝皮孔数量少和幼叶尖端微凹等。丰富的遗传特征为筛选优质育种材料及种质创新提供了可能性。
▲红心猕猴桃果园
以形态学与数量分类学为基础的 Q 型聚类分析已在柚（刘勇 等，2006）、梨（张莹 等，2016）、橄榄（吴如健 等，2015）和枇杷（陈秀萍 等，2011）等园艺作物上广泛应用。本试验在综合分析描述型性状和数量型性状基础上，对供试的 66 份猕猴桃种质进行 Q 型聚类分析，相比以往以枝条、叶片和果实的表型性状等进行分类的方法更加客观、准确（马小卫 等，2018）。聚类分析表明，在等级分界线 L3 = 13.02 处，66 份猕猴桃种质可以从 1 年生枝颜色、果形、果实大小和单果质量等方面将其分为 4 大类群，可以看出不同种猕猴桃种质间存在明显的遗传差异。本研究中猕猴桃茎、叶器官的平均变异系数为 27.02%，大于果实（22.26%），说明营养器官对环境反应更加敏感，该结果与其他表型多样性研究中营养器官性状变异较生殖器官性状变异的丰度更高的研究结果（Hamrick et al.，1992）一致。
▲猕猴桃花粉厂家
目前中国对猕猴桃种质资源的研究主要集中在对种质资源的调查、保护和新品种选育等方面，对不同品种猕猴桃种质资源的分布区域、生长习性及形态特征已有了系统而全面地掌握（陈启亮 等，2009；龚弘娟 等，2012）。表型性状已成为生物学研究的重要命题，近年来以表型与遗传多样进行关联分析的研究逐渐深入（汤佳乐 等，2014），挖掘控制表型性状的相关基因，通过表型性状数据，基因组和转录组等生物信息数据更利于对育种特点与机理的理解。本文中提供的部分表型数据能够为今后猕猴桃种质资源重要表型性状的基因定位研究（潘映红，2015；穆金虎 等，2016）提供数据支持。
▲猕猴桃采收
Abstract：Sixty-six kiwifruit germplasm resources were used，and 19 phenotypic traits of branches，leaves and fruits were observed，and factor analysis and cluster analysis were applied to analyze the variation coefficient of distribution frequency of phenotypic traits of these kiwifruit germplasm resources. The results showed：the average variation of the 10 characters was 4.9，and the most abundant one was fruit shape（9），among the nine quantitative traits，the coefficient of variation of stalk length was the largest （41.04%），and that for fruit longitudinal diameter was the smallest（12.14%）. Q cluster analysis divided the 66 kiwifruit resources into four groups，and the germplasm resources in the same groups were clustered by color of one-year-old twig，mass of single fruit and fruit shape index，etc.
Keywords：kiwifruit；germplasm resources；phenotype；diversity
▲红心猕猴桃图片
