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花卉品种分类的研究概况


  【摘要】:植物分类学是一门古老而富有活力的学科,无时无刻不在发展之中,尤其是随着现代生命技术的发展,使得植物分类进入分子水平,但不能因此而忽视形态学、细胞学、生化标记等,每种分类方法都有其优缺点,因此需要综合各种分类方法,相互印证,在此基础上,提出较为科学的分类系统,从而把分类的水平提升到新的高度。
  【关键词】:花卉;品种;分类方法
  中国分类号:S3 文献标识码:B 文章编号:1002-6908(2007)0220005-02
  
  引言
   我国疆域辽阔,地理环境条件复杂。全国花卉种类繁多,品种资源极为丰富,但由于种种原因,许多花卉品种的分类一直未受到应有的重视,严重影响了花卉品种的开发利用和优良新品种的培育,造成生产、科研和教学上的诸般问题,并可产生误解、损失乃至灾难。为此,我们结合近几年的科研进展,综述了花卉品种的分类方法。
  
  1.传统的分类方法
  
   在我国,花卉品种分类方法古已有之。早在宋代,欧阳修的《洛阳牡丹记》记载了24个牡丹品种,史铸的《百菊集谱》记载了131个菊花品种。各书中的品种都是用"分门别类"的方法记载的。现代的科学家们为了更好地管理和应用花卉品种,继承和发展了传统的分类方法,几乎把所有的花卉都建立了分类系统,甚至同一花卉同时有几个不同的分类系统。
   近年来,以北京林业大学陈俊愉教授为代表,独树一帜地提出了"二元分类法"。这种方法已成功地用于梅花、桃花、荷花、牡丹、芍药、菊花等名花品种的分类中,得到普遍使用。
   杨明等依据亲本来源、株型、花型将平阴玫瑰分为玫瑰、蔷薇2个系及若干类、型。其下再根据花色、花托、枝刺、叶片等区分具体品种。
  但传统分类方法--形态分类,往往缺少定量概念,有时还带有分类工作者的主观成分,如某些性状被强调而给以加权;而另一些性状可能被忽视或舍弃等。随着植物品种数量的增多,繁杂的种类与落后的分类手段形成了尖锐矛盾,迫切需要新的分类工具作为传统分类的补充和改进。
  
  2.数量分类
  
   随着计算机的普及,以数学为基础的数量分类方法也得到了普及和发展,成为研究花卉品种分类的一个重要手段。这种分类方法,产生于20世纪50年代。它把数学方法用于生物学的研究,解决生物学中有关分类的问题。生物分类学开始从定性描述的水平发展到定量的、精确的高水平。
   使用数量分类法,特别是在用计算机作为工具时,较为准确、客观,便于实现自动化分类。这种方法除了能有效地评价有机体的相似性进行归类处理外,还可用于分析种间亲缘关系、定量估计有机体或有机体性状的种系发生趋势及相对进化速率等,因此在现代分类学研究中得到了广泛的应用。
   目前,数量分类在玫瑰种质资源中的应用虽未见报道,但已成功地应用于许多其它植物的种质资源上。刘春迎、王莲英等利用数量分类把菊花的78个品种分为5大类27个花型。张春英、戴思兰等采用了数量分类方法对31个桃花近缘种及品种进行亲缘演化关系的研究,在一定程度上显示品种间演化关系。刘春迎、王莲英等利用数量分类的方法对60个芍药品种进行了分类,得到的结果综合了周家琪与秦魁杰两者的分类方案的优点,提出了更为合理地分类方案。
   李秋芝、杨中旭等在对棉花进行数量分类的基础上,对其进一步计算分析,从而得到各个类群的判别函数,这不仅可以解决育种工作者手中棉花品种资源不断变化引起的重新聚类分析繁琐性,而且还可以在分类判别分析结果基础上,选择类群间亲本作杂交组合,提高育种成效,为棉花杂交亲本组配提供了科学依据。
   利用分类判别函数对新材料进行归类后,该材料的应用推广有一定参考价值。所以,在观赏植物分类中,应用分类判别函数非常有必要的。但是,有时仅凭植株的形态特征、数量分类的方法,进行种质鉴定,较为困难;建立的分类系统,也与现实情况相违背,所以有必要探讨其它新的分类方法。
  
  3.分子标记
  
   随着分子生物学的迅速发展,植物分类学家又将分子标记这一现代技术应用到植物分类中来。分子标记与形态标记、细胞学标记和生化标记三类遗传标记技术相比,具有因直接以DNA的形式表现而在植物的任何生长阶段都可检测、遍布整个基因组、多态性高、检测手段简单迅速、无基因多效性、能够明确辨别等位基因、实验重复性好等优点。
   3.1同工酶分子标记
   同工酶分子标记技术是本世纪60年代兴起的一门分子标记技术,其中等位酶分析在植物系统学研究中具有重要的作用,在某种程度上它能解决DNA水平上不能解决的问题,对属以下或种以下分类问题的解决均有较好的效果。
   目前同工酶分子标记技术在植物分类中正在逐渐地得到应用,但在玫瑰分类中尚未见报道。孙彩云,张明永等通过酯酶(EST)、苹果酸梅(ME)、磷酸葡萄糖异构酶{PGI(NADP)}、磷酸葡萄糖变位酶{PGM(NAD)}、超氧化物歧化酶(SOD)5种酶系统研究墨兰和春兰17个变种及品种的同工酶多样性,结果能够把供试品种和变种区分开,并清楚地划分为墨兰和春兰两大类。张惠梅、胡喜来等利用过氧化物同工酶对64个枣树品种进行分类,从而为枣树品种资源的分类提供了科学依据。赵可新等用聚丙烯酰胺等电聚焦系统测定了26个荷花品种过氧化物同工酶的表现,初步查明了过氧化物的表现形式,为荷花品种的分类提供依据和方法。
   同工酶是基因表达的直接产物,植物发育过程中基因遵循一定的顺序表达,这对同工酶分析是不利的,随着年龄增长,形态稳定,酶带也逐渐稳定。赵可新等通过对荷花未展开和全展开的浮叶、立叶进行分析,结果表明,以全展开的浮叶酶带较为稳定。因此,利用同工酶测定对植物分类必须选取适宜的采样时期和取材部位,才能更确切地反映种间的亲缘关系。
   同工酶技术不仅在微管植物中的分类逐步得到应用,而且在苔藓植物中也日益受到重视。邵林相、郭水良等利用SOD和EST同工酶研究了19种以配子体占优势的苔藓植物,对其种间关系进行了排序,结果表明,苔藓植物具有很高的遗传多样性,能比较直观地和有效地反应出苔藓植物分类群间的系统关系。
   同工酶技术不仅可应用于品种分类上,而且可用于品种鉴定上。目前,大多数的植物分类品种由于长期的异地引种和不规范命名,以及新品种的不断出现,导致同名异物、同物异名现象十分严重,直接影响优良品种的推广,也影响育种工作的开展,因此对各个品种进行及时地鉴定是非常有必要的。利用同工酶技术鉴别果树品种已为许多学者采用。罗正荣、王万双等[26]应用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了同物异名柿品种过氧化物酶(POX)、α-淀粉酶(α-AMY)和超氧化物岐化酶(SOD)同工酶。对17组69个供试品种的3种同工酶谱带类型的分析结果表明:(1)有8组23个品种的同工酶鉴定结果与形态鉴定结果一致;(2)有2组4个品种的鉴定结果与形态鉴定完全不符。
   但是,同工酶分子标记也存在一定的缺点,同工酶多态性偏低;其次,同工酶结果不是很稳定,易受环境、取样部位、发育阶段等影响;再者,两个不同的基因位点可能编码为电泳迁移性相同的酶,造成虚假同源性。同时电泳技术一般限于由结构基因编码的水溶性蛋白,在这些水溶性蛋白中电泳也只能检测到影响电泳迁移率的蛋白,因而同工酶始终低估种间实际差异。
  

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