49份睡蓮資源表型多樣性分析及綜合評價(jià)

蘇 群，楊亞涵, 2，田 敏，張進(jìn)忠，毛立彥，唐毓瑋，卜朝陽，盧家仕*

(1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所，廣西 南寧 530007；2. 廣西大學(xué)，廣西 南寧 530004；3. 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所/國家觀賞園藝工程技術(shù)研究中心，云南 昆明 650200； 4. 廣西亞熱帶作物研究所，廣西 南寧 530001)

【研究意義】睡蓮為睡蓮科(Nymphaeaceae)睡蓮屬(NymphaeaL.)多年生草本花卉，全世界睡蓮屬植物有50余種，主要分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)[1]，睡蓮是園林水景中不可或缺的重要素材[2]。睡蓮屬可分為5個亞屬：廣溫帶睡蓮亞屬(Nymphaea)、廣熱帶睡蓮亞屬(Brachyceras)、古熱帶睡蓮亞屬(Lotos)、新熱帶睡蓮亞屬(Hydrocallis)及澳大利亞睡蓮亞屬(Anecphya)[3]，后4個亞屬通常被稱為熱帶睡蓮。研究種質(zhì)資源的表型遺傳多樣性，促進(jìn)的種質(zhì)資源創(chuàng)新和高效利用具有重要意義[4]，因此，開展睡蓮資源表型多樣性分析及綜合評價(jià)可對發(fā)展睡蓮鮮切花、食用生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，新品種選育和功能基因挖掘具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】最早關(guān)于睡蓮屬植物種的分類系統(tǒng)是Dr.Henry Conad在1905年建立的，采用傳統(tǒng)的分類方法即形態(tài)分類[1]。20世紀(jì)50年代數(shù)量分類學(xué)的誕生把數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到植物分類研究中，使其從定性描述走向了精確定量的分析水平。我國現(xiàn)階段對睡蓮研究主要集中在引種栽培[5-10]，生殖繁育[11-12]、功能活性[13-16]、生理生化分析[17-19]以及新品種選育[20-22]上，而將睡蓮表型性狀結(jié)合數(shù)量分類來評價(jià)分析的方法報(bào)道較少[23-25]。【本研究切入點(diǎn)】結(jié)合表型性狀分析和數(shù)量分類方法研究睡蓮對生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)和遺傳變異規(guī)律，有助于篩選其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值較高的性狀?！緮M解決的關(guān)鍵問題】結(jié)合數(shù)量分類學(xué)等方法將睡蓮屬的30個表型性狀的定性描述轉(zhuǎn)化為定量分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了綜合評價(jià)，以期揭示睡蓮不同表型性狀間的差異性和規(guī)律性，為睡蓮資源保存及構(gòu)建核心種質(zhì)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)為資源描述和高效利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

于2018年7-10月在廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院花卉研究所睡蓮資源圃進(jìn)行，供試睡蓮樣本引種自國內(nèi)外，總計(jì)49份。所用樣本均已栽培、觀察近2年，各項(xiàng)表型性狀趨于穩(wěn)定，其中包含了原生種13份，原生變種1份，園藝種35份，含有睡蓮屬的全部亞屬和人工雜交形成的跨亞屬(表1)。

表1 49份睡蓮資源及編號

續(xù)表1 Continued table 1

種質(zhì)資源編號Germplasm number 品種(種)名稱Name of variety品種(種)拉丁名Latin name of variety來源屬性Source所屬分類Classification14藍(lán)星睡蓮Nymphaea colorata 原生種廣熱帶亞屬15蘭紫Nymphaea ‘LanZi’園藝種廣熱帶亞屬16延藥睡蓮Nymphaea stellate 原生種廣熱帶亞屬17蘇皖娜Nymphaea ‘Suwanna’園藝種廣熱帶亞屬18藍(lán)紫香水蓮Nymphaea ‘Hybrida’園藝種廣熱帶亞屬19龍鳳睡蓮Nymphaea ‘LongFeng’園藝種廣熱帶亞屬20華麗Nymphaea ‘HuaLi’園藝種廣熱帶亞屬21金黃睡蓮Nymphaea ‘Lueang Thong’園藝種廣熱帶亞屬22黑美人Nymphaea ‘Murasaki Shikibu’園藝種廣熱帶亞屬23黃金國(黃色九品香水蓮)Nymphaea ‘Eidorado’園藝種廣熱帶亞屬24泰國原生重瓣睡蓮Nymphaea Jongkolnee 原生種廣熱帶亞屬25烏汶Nymphaea ‘Mangkala Ubol’園藝種廣溫帶亞屬26粉色黎明Nymphaea ‘Pink Dawn’園藝種廣溫帶亞屬27香睡蓮Nymphaea odorata原生種廣溫帶亞屬28亞克Nymphaea ‘Arc-En-Ciel’園藝種廣溫帶亞屬29斯里婆本大師Nymphaea ‘Pinwaree’ (Sri Bang Pra) 園藝種廣溫帶亞屬30佩里的粉色仙人球Nymphaea ‘Perry’s Cactus Pink’園藝種廣溫帶亞屬31捷姆斯Nymphaea ‘Seymth’園藝種廣溫帶亞屬32紅蜘蛛Nymphaea ‘Red spider’園藝種廣溫帶亞屬33艾肯斯Nymphaea ‘Clyde Ikins’園藝種廣溫帶亞屬34墨西哥黃睡蓮Nymphaea maxicana原生種廣溫帶亞屬35桃色光輝Nymphaea ‘Peach glow’園藝種廣溫帶亞屬36澳大利亞紅Nymphaea ‘Australia Red’園藝種廣溫帶亞屬37達(dá)爾文Nymphaea ‘Darwin’園藝種廣溫帶亞屬38白仙子Nymphaea ‘Gonnere’園藝種廣溫帶亞屬39佩里的橙色日落Nymphaea ‘Perry’s Orange Sunset’園藝種廣溫帶亞屬40印第安娜Nymphaea ‘Indiana’園藝種廣溫帶亞屬41印度紅睡蓮Nymphaea rubra原生種古熱帶亞屬42變色澳洲睡蓮Nymphaea atrans 原生種澳洲亞屬43白巨睡蓮Nymphaea gigantea ‘Albert de Lestang’ 原生變種澳洲亞屬44藍(lán)巨睡蓮Nymphaea gigantea原生種澳洲亞屬45澳洲紫白睡蓮Nymphaea immutabilis subsp.immutabilis (blue form)原生種澳洲亞屬46小雪夜Nymphaea potamophila原生種新熱帶亞屬47秘魯睡蓮Nymphaea sp.原生種新熱帶亞屬48暹羅粉1Nymphaea ‘Siam Pink 1’園藝種雜交跨亞屬49暹羅紫1Nymphaea ‘Siam Purple 1’園藝種雜交跨亞屬

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 性狀評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)制定 參閱國內(nèi)外文獻(xiàn)和資料[6-7, 26-28]，在前人對于睡蓮和其他花卉評價(jià)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和總結(jié)，制定了一套包含花色、花香、花型、重瓣性、葉型等在內(nèi)的30個主要表觀性狀指標(biāo)的評價(jià)體系(表2)。

睡蓮采用盆栽沉水的種植方式，水深維持在25～30 cm，種植后統(tǒng)一養(yǎng)護(hù)管理。在生長旺盛的5-10月，每隔15～20 d補(bǔ)施復(fù)合肥(N∶P∶K=14∶6∶20)2～3包，每包約20 g，肥料用報(bào)紙包好后沿桶內(nèi)壁插入泥土中約15 cm處。7～10月待睡蓮花朵開放達(dá)到最佳狀態(tài)，根據(jù)表2中的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行詳盡地記錄，各指標(biāo)觀察樣本數(shù)不少于10個。

表2 睡蓮形態(tài)多樣性指標(biāo)及賦分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 睡蓮資源數(shù)量性狀多樣性分析

由表3可知，16個數(shù)量性狀多樣性指數(shù)范圍為1.1859～1.9943，其中，花徑(DF)的多樣性指數(shù)最高，為1.9943，其他多樣性指數(shù)較高的性狀有萼片寬度(WP)和花梗長度(LFS)，多樣性指數(shù)分別為1.9715和1.9714?；ò陻?shù)(NP)的多樣性指數(shù)最低，為1.1859。16個數(shù)量性狀的變異系數(shù)范圍為16.67 %～89.52 %，說明供試睡蓮資源表型數(shù)量性狀變異較豐富。其中變異系數(shù)最大的是花瓣數(shù)(NP)，其次是雄蕊總數(shù)(NS)，分別為89.52 %和60.17 %；變異系數(shù)最小的是花梗長度(LFS)，其次為葉柄長度(LP2)，分別為15.67 %和20.48 %。

通過比較同一性狀的多樣性指數(shù)和變異系數(shù)發(fā)現(xiàn)，二者數(shù)值大小呈現(xiàn)相反趨勢。如花瓣數(shù)(NP)多樣性指數(shù)最小，為1.1859，但其變異系數(shù)卻最高，為89.52 %； 花梗長度(LFS)的多樣性指數(shù)高達(dá)1.9714，而其變異系數(shù)卻最小，為15.67 %。

2.2 睡蓮資源質(zhì)量性狀多樣性分析

由表4可知，14個質(zhì)量性狀的多樣性指數(shù)跨度為0.4101～1.9750。葉型(LS3)的多樣性指數(shù)最低，為0.4101，其次為葉片有無胎生(VL)，為0.4450；花色(FC)的多樣性指數(shù)最高，為1.9750，其他多樣性指數(shù)較高的性狀為花香(FF)和葉斑點(diǎn)數(shù)(FL)，分別為1.0907和1.0324。花色(FC)的多樣性指數(shù)最高是因?yàn)榛ㄉ?FC)的顏色變化大小分為8個級別，其中白色、粉色和黃色比例最大，且均為0.1837；復(fù)色和藍(lán)色所占比例也比較大，分別為0.1429和0.1224；橙色和紫色比例最小，分別為0.0408和0.0612?；ㄋ庮伾?AC)分為5個級別，其中紅色和黃色所占比例較高，分別為0.1429和0.7347，粉色最低，為0.0204?；ㄏ?FF)、花型(FS)、重瓣性(PS)、萼片(花瓣)斑點(diǎn)有無(FSP)、葉色(LC)、葉耳狀態(tài)(LB)和葉斑點(diǎn)數(shù)(FL)7個質(zhì)量性狀均分為3個級別，花朵是否挺水(EA)、葉型(LS3)、葉緣狀況(LT)、葉有無胎生(VL)以及花梗(葉梗)有無絨毛(PF)5個質(zhì)量性狀分為2個級別。在質(zhì)量性狀方面，睡蓮花部多樣性指數(shù)總體大于葉片和花梗(葉梗)的多樣性指數(shù)，說明花部的遺傳多樣性大于葉片和花梗(葉梗)的遺傳多樣性。

表3 睡蓮資源數(shù)量性狀多樣性分析

表4 睡蓮資源質(zhì)量性狀的頻率分布及多樣性

2.3 睡蓮資源表型性狀間的相關(guān)性分析

由表5可知，睡蓮花部、葉片及花梗(葉梗)的30個表型性狀間存在不同程度相關(guān)性?；◤?DF)與花瓣長度(LP)、花徑(DF)與萼片長度(LS)、花瓣長度(LP)與萼片長度(LS)、葉長(LL)與葉寬(WL)、葉長(LL)與葉裂深度(DD)、葉寬(WL)與葉裂深度(DD)之間呈極顯著正相關(guān)(P<0.01，下同)，相關(guān)系數(shù)均大于0.900，分別為0.936、0.976、0.959、0.974、0.959和0.944。其他性狀，如花徑(DF)與花梗直徑(DFS)、花梗直徑(DFS)與花瓣長(LP)、花梗直徑(DFS)與萼片長(LS)、花梗直徑(DFS)與葉梗直徑(DP)、花梗長度(LFS)與葉柄長度(LP2)、花瓣寬度(WP)與萼片寬度(WS)、葉寬(WL)與葉柄直徑(DP)、葉柄直徑(DP)與葉裂深度(DD)、葉色(LC)與葉斑點(diǎn)數(shù)(FL)之間葉均呈現(xiàn)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.800及以上，分別為0.823、0.843、0.867、0.809、0.812、0.809、0.879、0.814和0.800?；ǘ涫欠裢λ?EA)與葉緣狀況(LT)之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為-0.876。據(jù)此，可根據(jù)花徑(DF)的大小判斷花瓣、萼片和花梗的大??；根據(jù)葉長(LL)和是否挺水(EA)大致判斷葉裂深度(DD)和葉緣狀況(LT)的趨勢。

表5 睡蓮資源表型性狀間的相關(guān)系數(shù)

注：**表示在0.01水平上極顯著相關(guān)；*表示在0.05水平上顯著相關(guān)

Note：**and*indicate significant correlation to 0.01 and 0.05 levels, respectively.

2.4 睡蓮資源聚類分析

基于睡蓮花部、葉片和花梗(葉梗)的表型性狀，采用離差平方和法，根據(jù)歐氏距離對49份睡蓮資源進(jìn)行聚類分析，結(jié)果(圖1)表明：在歐氏距離為5.8處，供試資源被分成6組。第一組由‘卡蓮特’、‘伊斯蘭達(dá)睡蓮’、埃及藍(lán)睡蓮、藍(lán)星睡蓮、‘黑美人’等16份資源組成，該組為熱帶中大型花睡蓮聚成的品種群，葉片橢圓或卵圓形，葉緣主要呈不規(guī)則鋸齒狀，花朵挺出水面，具有宜人的香味；第二組由3份睡蓮資源組成，分別為‘梅花瘋狂’、“泰國原生重瓣睡蓮”以及‘阿力克斯’，其最主要特點(diǎn)為花朵中雄蕊全部瓣化，可概括為熱帶全重瓣品種群，花梗挺水性較差，香味不明顯；第三組由‘粉色黎明’、‘白仙子’、‘紅蜘蛛’以及墨西哥黃睡蓮等17份睡蓮資源組成。該組為耐寒中大型花睡蓮聚成的品種群，其葉緣狀況主要為全緣，花朵和葉片浮于或略挺于水面，部分品種(種)有較為宜人的香氣；第四組由小雪夜、秘魯睡蓮、米奴塔等6份睡蓮資源組成，該組為熱帶中小型花睡蓮聚成的品種群，花朵較小，浮于或挺于水面，部分品種(種)有較為濃烈的刺激性氣味。第五組由‘藍(lán)紫色九品香水蓮’、‘黃金國’、‘印度紅睡蓮’3份資源組成，該組為熱帶大型花睡蓮聚成的品種群，花朵碩大，花梗挺水性好，具有濃郁的芳香；第六組由4份資源組成，分別為藍(lán)巨睡蓮、變色澳洲睡蓮、澳洲紫白睡蓮以及白巨睡蓮，該組主要為熱帶巨花睡蓮(熱帶澳洲系睡蓮)類品種群，其葉片非常碩大，呈箭頭形，花朵在進(jìn)入秋季后非常碩大，花梗粗壯，除藍(lán)巨睡蓮?fù)饩泻芎玫耐λ阅?，花朵香味均不明顯。

進(jìn)一步分析結(jié)果表明：所有的具有胎生能力的睡蓮都聚在第一組中，如8號‘暹羅皇后’，與11號‘TWV-1’，9號‘伊斯蘭達(dá)睡蓮’與10號‘紫喬伊’首先聚在一起，說明其親緣關(guān)系較近。第二組中，全部的雄蕊瓣化睡蓮聚為一組，說明其親緣關(guān)系較近，很可能具有相同的祖先。第三組中全部為耐寒睡蓮，第六組中全部為澳洲起源的巨花型睡蓮，說明相同地理來源的睡蓮會優(yōu)先聚在一起，具有較近的親緣關(guān)系。

圖1 49份睡蓮資源的聚類分析Fig.1 The cluster analysis of 49 waterlily resources

2.5 睡蓮資源表型性狀的主成分分析

對不同睡蓮資源30個表型性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以各表型性狀的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)為變量進(jìn)行主成分分析，以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)提取主成分，結(jié)果(表6)表明：前7個主成分的特征值均大于1，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)81.86 %，說明這7個主成分可以反映30個性狀的基本特征。第1主成分的貢獻(xiàn)率最大，為35.03 %，特征向量值較大的性狀是花徑(DF)、花梗直徑(DFS)、花瓣長(LP)、萼片長(LS)、葉長(LL)、葉寬(WL)、葉柄長度(LP2)、葉柄直徑(DP)和葉裂深度(DD)，其特征向量均為正值且高達(dá)0.75以上，反應(yīng)了最為直接的表觀性狀，即花和葉的大小，表明花、葉越大，睡蓮的長勢越好，越具觀賞性。第2主成分的貢獻(xiàn)率為13.67 %，特征向量值最大的是花朵是否挺水(EA)，為0.737。特征向量最小的為葉有無胎生(VL)為-0.632，胎生為少數(shù)熱帶睡蓮的繁殖特征，對觀賞價(jià)值并無直接影響。第3主成分的貢獻(xiàn)率為10.01 %，特征向量值較大的有花瓣總數(shù)(NP)和花藥顏色(AC)均為0.5以上，其中花型(FS)的特征向量值也較高為0.434，花瓣數(shù)越多顯得花朵更飽滿，更好看。第4主成分的貢獻(xiàn)率為8.36 %，其中僅有一個特征向量值超過0.5，為葉斑點(diǎn)數(shù)(FL)，說明葉的斑點(diǎn)越多越具觀賞性。第5成分的貢獻(xiàn)率為5.92 %，特征向量較大的有葉色(LC)、葉形(LS3)和葉斑點(diǎn)數(shù)(FL)，反應(yīng)了葉片的特征情況。第6成分的貢獻(xiàn)率為4.97 %，其中特征向量值較大的有花色(FC)和萼片(花瓣)有無斑點(diǎn)(FSP)。第7主成分的貢獻(xiàn)率為3.9 %，特征向量值較大的有葉耳狀態(tài)(LB)和花藥長度(LA)。

表6 睡蓮屬植物表型性狀的主成分分析

2.6 睡蓮資源表型性狀的綜合評價(jià)

根據(jù)各主成分特征向量，計(jì)算各主成分值Fn(第n個主成分值)，再以每個主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計(jì)算綜合主成分值F，并對綜合主成分值進(jìn)行排序。具體計(jì)算方法如下：F1=0.780x1+0.869x2+0.689x3+......-0.274x30，以此類推計(jì)算出每個品種的F1～F7共7個主成分值，并按照各主成分對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)計(jì)算綜合主成分值F=(0.3503F1+0.1367F2+0.1001F3+0.0836F4+0.0592F5+0.0497F6+0.0390F7)/0.8186，并根據(jù)綜合主成分值F進(jìn)行排列篩選(表7)。

結(jié)果表明：所有供試的睡蓮品種(種)中排名前60 %的共有29個，其中廣熱帶睡蓮亞屬共有19個進(jìn)入前60 %，占據(jù)本亞屬品種總數(shù)的79.17 %；廣溫帶睡蓮亞屬的共16個，進(jìn)入前60 %的有3個，占據(jù)本亞屬的18.75 %；澳洲睡蓮亞屬的4個品種全部進(jìn)入前60 %，且排名前列；跨亞屬的‘暹羅粉1’和‘暹羅紫1’也占據(jù)了前60 %的2個席位；古熱帶睡蓮亞屬的印度紅排在了第3位，僅次于2個香水蓮品種；而新熱帶睡蓮亞屬的小雪夜和秘魯睡蓮均未能進(jìn)入前60 %。廣熱帶睡蓮亞屬和澳洲睡蓮亞屬不論是在數(shù)量上還是在評分上都要高于其他3個亞屬，其挺水能力強(qiáng)、花朵飽滿、花色艷麗、葉片碩大等特點(diǎn)使得其在用于景觀設(shè)計(jì)、庭院點(diǎn)綴、芳香切花、水景布置等運(yùn)用中顯得格外突出。

表7 睡蓮屬植物主成分值的篩選

續(xù)表7 Continued table 7

品種Cultivar主成分值Math of principal componentF1F2F3F4F5F6F7F排名Rank黑美人59.4222.296-0.1311.7941.2377.8620.16326.55434墨西哥黃睡蓮54.23712.446-1.0224.5882.1487.4881.44326.31135佩里的橙色日落52.6619.661-1.2955.5054.7619.5573.29325.63436白仙子52.59914.110-0.6723.1061.9625.640-0.20725.57537捷姆斯54.0269.596-1.3242.8663.1396.8350.66325.52638亞克52.9238.8591.4125.0854.3776.147-0.85925.46839澳大利亞紅51.78110.5460.0333.0973.4626.0871.84224.94840粉色黎明52.29410.3360.9901.7652.5305.886-0.54124.92141小雪夜51.8458.811-4.5485.0519.8792.307-0.44524.45142蘭紫54.6642.814-3.718-0.5973.3785.0563.08424.04543香睡蓮47.55312.1400.7701.3542.2956.422-0.32723.15044秘魯睡蓮46.9996.159-4.6933.40610.3352.2960.04421.80445米奴塔43.6974.370-0.410-0.5032.7423.6771.53619.82346印第安娜38.1337.3351.9193.3325.5147.4691.44019.03947約瑟芬38.0543.7771.6900.7033.1863.447-0.00417.63348延藥睡蓮34.1871.0440.4100.0922.6246.5821.78415.53849

3 討 論

3.1 睡蓮屬表型性狀的多樣性和復(fù)雜性

常規(guī)表型性狀多樣性的研究，是揭示生物多樣性的基礎(chǔ)和重要研究內(nèi)容，利用表型性狀檢測植物的遺傳變異和多樣性簡便易行，能夠在短期內(nèi)基本了解植物的遺傳變異水平[30-31]。目前應(yīng)用表觀多樣性數(shù)據(jù)來進(jìn)行遺傳評價(jià)，構(gòu)建種質(zhì)資源庫，篩選特定用途資源等已在滇薔薇[32]、牡丹[33]、大白花杜鵑[34]、柿花[35]、山茶花[36]等花木資源中得到應(yīng)用。睡蓮表型特征豐富度和變異情況是睡蓮資源豐富度和多樣性的具體體現(xiàn)。本試驗(yàn)通過對49份睡蓮資源的30個形態(tài)性狀進(jìn)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)不同品種(種)間存在顯著的形態(tài)多樣性，多樣性指數(shù)在0.4101～1.9943之間，根據(jù)前人對梅花表型多樣性研究所述，多樣性指數(shù)達(dá)到1.000即為多樣性程度高[37]，本試驗(yàn)全部的16個數(shù)量性狀和2個質(zhì)量性狀的多樣性指數(shù)均大于1.000，說明睡蓮屬具有豐富的性狀多樣性，且數(shù)量性狀形態(tài)多樣性總體上較質(zhì)量性狀大。睡蓮屬植物開花習(xí)性表現(xiàn)為雌蕊先熟(protogyny)[1]，這種性成熟時(shí)間自然隔離特點(diǎn)導(dǎo)致絕大部分睡蓮屬植物為異花授粉，致使睡蓮屬植物種間基因交流頻繁，雜合度和多態(tài)性很高，可能是影響其在形態(tài)上的巨大差異的重要原因之一。

變異系數(shù)是描述性狀離散程度的量，與表型多樣性正相關(guān)[38]。本試驗(yàn)中49份睡蓮資源的變異系數(shù)在15.67 %～89.52 %之間，變異系數(shù)與多樣性指數(shù)的變化趨勢相反，睡蓮屬植物變異系數(shù)越大的性狀其多樣性指數(shù)越低，這與張海平等[23-24]在睡蓮上及范義昌等[39]在沙棗上的研究結(jié)論相同。本試驗(yàn)中49份睡蓮資源的變異系數(shù)最高的是花瓣數(shù)(NP)為89.52 %，其次為雄蕊數(shù)(NS)為60.17 %。張海平等[23-24]的研究表明花藥顏色的變異系數(shù)最大為76.66 %，其次是花色為59.55 %，這與本研究結(jié)果不一致，供試樣本的選擇很可能是影響結(jié)果差異的重要原因。張海平等[23-24]選取的60份供試睡蓮屬資源中并不含有新熱帶睡蓮亞屬、澳大利亞睡蓮亞屬以及人工雜交的跨亞屬，選取的資源中也不含有高度重瓣的雄蕊全部瓣化的睡蓮品種(種)。然而睡蓮屬植物花瓣數(shù)和雄蕊數(shù)的變異極大，花瓣少則4～5枚，少部分品種雄蕊全部變異瓣化成花瓣，故花瓣數(shù)可達(dá)數(shù)百枚；澳洲系睡蓮則雄蕊數(shù)巨大，有數(shù)百枚之多，而對于高度重瓣花的品種(種)則雄蕊數(shù)為零。因而在今后的試驗(yàn)中，應(yīng)充分考慮各睡蓮資源的綜合性狀，合理規(guī)劃選取供試試驗(yàn)材料。

3.2 睡蓮屬少數(shù)重要性狀可能影響整體表型

對睡蓮資源表型性狀的相關(guān)性分析表明，葉長(LL)與葉寬(WL)、葉柄直徑(DP)以及葉裂深度(DD)之間相關(guān)性系數(shù)均超過0.850，呈極顯著正相關(guān)?；◤?DF)與花瓣長度(LP)、萼片長度(LS)以及花梗直徑(DFS)之間均呈極顯著正相關(guān)，且相關(guān)性系數(shù)均高于0.800?？梢娝徃鞅硇托誀铋g相互影響，即少數(shù)重要性狀的改變可能導(dǎo)致睡蓮綜合表型性狀差異，同時(shí)也表明花朵各性狀間的相關(guān)關(guān)系反映了在花發(fā)育過程中各部位差異化協(xié)調(diào)發(fā)育的特點(diǎn)[40]。

聚類分析結(jié)果表明，在歐氏距離為0.58時(shí)可根據(jù)睡蓮屬生態(tài)類型和花徑大小可將供試睡蓮資源劃分為6組，從上到下依次為熱帶中大型花睡蓮品種群、熱帶全重瓣睡蓮品種群、耐寒中大型花睡蓮品種群、熱帶中小型花睡蓮品種群、熱帶大型花睡蓮品種群以及熱帶巨型花睡蓮(熱帶澳洲系睡蓮)品種群。柏斌斌等[25]以《睡蓮》中所描述的245個品種中的101個為運(yùn)算單位，統(tǒng)計(jì)分析了其中的16個表型性狀后，建議將睡蓮分為熱帶大花睡蓮品種群、熱帶中花睡蓮品種群、熱帶小花睡蓮品種群、耐寒小花睡蓮品種群、耐寒中花睡蓮品種群、耐寒大花睡品種群等6個品種群，這與本研究結(jié)果相似。本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析了30個表型性狀，相較于柏斌斌等[25]統(tǒng)計(jì)分析的16個表型性狀多出了14個，這可能是影響睡蓮屬劃分差異的重要原因，但比張海平等[23-24]根據(jù)表型將供試睡蓮屬分為熱帶睡蓮和耐寒睡蓮兩大類的分類方式更為詳細(xì)具體。本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的睡蓮資源，與前人研究相比統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)偏少，如古熱帶睡蓮亞屬僅有1個種，可能對試驗(yàn)結(jié)果造成一定影響，此外廣溫帶睡蓮亞屬中各睡蓮類型也不齊全，尤其是缺乏花瓣數(shù)量特別多的類型，很可能是導(dǎo)致耐寒睡蓮劃分不如熱帶睡蓮詳細(xì)具體的重要原因。

本試驗(yàn)中所有的澳洲系睡蓮聚在一起，說明相較于其他同屬的睡蓮資源，該品種群差異較小，具有較近的親緣關(guān)系，這也與筆者通過ISSR分子標(biāo)記方法得出的聚類結(jié)果一致(相關(guān)文章待發(fā)表)，也進(jìn)一步表明表型多樣性是在形態(tài)水平上對遺傳多樣性的闡述，是種質(zhì)資源多樣性評價(jià)的重要研究內(nèi)容。

3.3 睡蓮綜合評價(jià)及應(yīng)用展望

種質(zhì)資源遺傳多樣性的豐富程度對品種改良、新品種選育有著直接的作用。表型性狀是植物生長的最直觀表現(xiàn)，受植物本身基因型和環(huán)境因素的綜合作用，表現(xiàn)出穩(wěn)定性和變異性共存的特點(diǎn)。本研究為睡蓮屬性狀變異和親緣關(guān)系的探討提供了豐富的形態(tài)學(xué)依據(jù)，睡蓮資源豐富的形態(tài)多樣性和遺傳多樣性，為新品種選育提供了豐富的親本材料，也為睡蓮屬資源的開發(fā)利用提供了較大的可選空間。主成分分析和綜合評價(jià)結(jié)果顯示，49份供試的睡蓮資源中排名前60 %的共有29份，其中熱帶睡蓮有24份，耐寒睡蓮有2份，跨亞屬的有2份，熱帶睡蓮占比高達(dá)82.76 %。說明相對于耐寒睡蓮，熱帶睡蓮在廣西地區(qū)生長表現(xiàn)更佳。熱帶睡蓮花香更為濃郁，顏色更為艷麗，花梗更為挺拔，具有廣闊的應(yīng)用前景。廣西地處我國華南地區(qū)，夏季炎熱而漫長，非常適宜熱帶睡蓮的生長，而耐寒睡蓮在盛夏常表現(xiàn)出嚴(yán)重的“熱灼”現(xiàn)象，表現(xiàn)為葉片和花朵受熱逐漸干枯死亡，故在實(shí)際園林推廣應(yīng)用及睡蓮切花品種選擇上，優(yōu)先推薦篩選出表現(xiàn)良好的熱帶睡蓮。本研究中供試睡蓮品種(種)除少部分原產(chǎn)于我國或由我國培育外，大部分品種(種)或原產(chǎn)于國外或由國外育種者育成，故今后在加大國外優(yōu)良睡蓮新品種引種的同時(shí)，還需進(jìn)一步加強(qiáng)我國睡蓮新品種選育工作。在新品種選育過程中應(yīng)有目的培育出不同用途的睡蓮新品種，如鮮切花用、香蓮茶用以及蔬菜用等品種。

4 結(jié) 論

睡蓮屬具有豐富的性狀多樣性且總體上是數(shù)量性狀形態(tài)多樣性大于質(zhì)量性狀。供試睡蓮資源可劃分為6組，依次為熱帶巨型花睡蓮(熱帶澳洲系睡蓮)品種群、熱帶大型花睡蓮品種群、熱帶中大型花睡蓮品種群、熱帶中小型花睡蓮品種群、熱帶全重瓣型睡蓮品種群、以及耐寒中大型花睡蓮品種群。熱帶睡蓮在廣西地區(qū)生長表現(xiàn)更佳，在實(shí)際園林推廣應(yīng)用及睡蓮切花品種選擇上，優(yōu)先推薦篩選出表現(xiàn)良好的熱帶睡蓮。