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湖南牡丹属于江南牡丹品种群,也是牡丹自然分布地之一。湖南本土牡丹具有独特的观赏价值以及耐高温、高湿气候的优良特征。但从近年来的湖南本土牡丹品种资源调查可以发现由于湖南牡丹以药用牡丹栽培为主,对观赏牡丹资源缺乏养护管理,湖南本土牡丹资源有部分原有品种资源遗失或死亡,同时也发现一些新的具有较高观赏价值的实生苗变异株系。这些资源可能是自然杂交形成的,也可能是自然突变产生,其来源和亲缘关系不明,因此本研究运用形态学和ISSR分子标记对牡丹资源调查中新发现的5个优良单株资源和可能与其相关的4个湖南本土牡丹资源进行亲缘关系分析,以期确定新发现的牡丹优良单株资源的亲缘关系,加速牡丹优良品种的选育进程,为湖南本土牡丹种质资源开发利用和耐湿热的新品种育种提供理论指导。主要研究结果如下:(1)对9份湖南本土牡丹资源的28个主要性状进行形态学分析,通过R型聚类分析、Q型聚类分析与主成分分析探讨其品种的数量分类的标准和亲缘关系。R型聚类分析的结果得出花冠横径与花冠纵径、心皮数目、花朵高度相关系数均大于0.9,花瓣数目与花梗长(r=0.986)、瓣端形状与雄蕊花丝颜色(r=0.934)、外花瓣轮数与花色(r=0.933),因此Q型聚类中不考虑花冠纵径、心皮数目和花朵高度等6个性状。主成分分析的结果表明,花瓣数目、花瓣大小、花冠横径等9个性状的贡献率较大。Q型聚类分析的结果表明,9份湖南本土牡丹资源分成两大类:第一大类为‘凤优4号’、‘凤丹白’、‘凤丹粉’、‘杨山牡丹’、‘宝庆红’、‘凤优2号’;第二大类为‘凤优1号’、‘凤优3号’、‘凤优5号’。(2)利用PopGen32软件分析遗传相似性得出:9个供试牡丹材料间的遗传距离为0.3383～0.7921,遗传相似性系数为0.4529～0.713,平均遗传相似性系数为0.5772。其中‘杨山牡丹’和‘凤丹粉’的遗传一致度最高,遗传距离最近,说明它们之间的亲缘关系较近。而‘凤丹粉’和‘凤优5号’的遗传一致度最低,遗传距离最远,说明它们之间的亲缘关系较远。从遗传相似性分析结果可知,9个供试牡丹品种之间存在一定的遗传差异性。(3)通过UPGMA树状聚类图得出:在遗传相似性系数为0.54时,9个供试牡丹品种可分为两大类。第1大类包括‘宝庆红’和‘凤优5号’。第2大类包括‘杨山牡丹’、‘凤丹白’、‘凤丹粉’、‘凤优1号’、‘凤优2号’、‘凤优3号’和‘凤优4号’。在遗传相似性系数为0.59时,第二大类又可分为两个亚类,第一个亚类包括‘杨山牡丹’、‘凤丹粉’、‘凤丹白’和‘凤优1号’,‘杨山牡丹’与‘凤丹粉’、‘凤丹白’聚类在一起,而‘凤优1号’与‘凤丹白’亲缘关系更近,第二个亚类包括‘凤优2号’、‘凤优3号’和‘凤优4号’。其中‘凤优2号’单独分为一类,其形态学特征确实独特。本研究的ISSR分子标记的遗传聚类分析结果与形态学的遗传聚类分析结果有一定的差异。主要由于形态学研究是从植物的表型性状来区分遗传变异和种属之间的差别,而植物表型性状的差异受环境和基因共同影响作用,不是所有的基因表达都会影响到表型性状的差异,所以植物分子水平上的遗传差异和表型性状的差异不一定具有完全的相关性。