评估突尼斯雄性椰枣基因型的形态多样性：基于营养和生殖特征的选择标准洞察

为优化椰枣授粉及产量，研究人员评估 10 种雄性椰枣基因型，发现显著形态多样性，对选种意义重大。

　　在广袤的沙漠绿洲中，椰枣树犹如生命的守护者，不仅为当地生态环境筑牢防线，更是支撑起一方经济发展的重要支柱。椰枣（Phoenix dactylifera L.）种植对于干旱地区的农业经济来说至关重要，而高效的授粉则是保证椰枣产量和品质的关键因素。在突尼斯，椰枣产业在经济和社会层面都占据着举足轻重的地位，该国是世界主要的椰枣生产国之一，其 “Deglet Nour” 品种更是闻名遐迩，占总产量的约 60% 。

在椰枣种植过程中，雄性椰枣授粉者（“Dokkars”）对椰枣的产量和质量有着直接影响。其形态多样性意义非凡，比如花序大小、花粉活力以及花期等特征，都会左右授粉的成功率。而且，授粉者的多样性还能通过花粉直感（metaxenia）影响果实品质，不同的花粉形态和遗传特性会改变果实的大小、口感、糖分含量以及质地等。然而，目前对于雄性椰枣授粉者的形态多样性研究还不够深入，难以满足实际生产中精准选种和提高授粉效率的需求。

为了解决这些问题，来自突尼斯区域绿洲农业研究中心（Regional Research Center On Oasis Agriculture）、瑞典农业科学大学（Swedish University of Agricultural Sciences）等机构的研究人员 Karim Kadri、Yacine Hedfi 等人开展了一项研究。他们对 10 种来自突尼斯 Degache 地区的雄性椰枣授粉者基因型进行了全面评估，相关研究成果发表在《Genetic Resources and Crop Evolution》上。该研究为雄性椰枣的选种和育种提供了重要依据，对提高椰枣产量和品质、保障干旱地区椰枣产业可持续发展具有重要意义。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。首先，在突尼斯 Degache 地区的实验站选取了 10 株 10 - 20 年树龄的雄性椰枣授粉者作为研究对象。然后，依据国际植物遗传资源研究所（Ipgri）等制定的标准，分别对这些植株的营养器官和生殖器官进行观测，共计分析了 47 个表型特征，其中包括 32 个营养性状和 15 个生殖性状。在数据分析阶段，运用 R 软件计算皮尔逊相关系数（Pearson’s correlation coefficients），开展主成分分析（PCA）；利用 NTSYS 软件生成遗传距离矩阵；借助 Python 中的相关库进行热图分析。

研究结果如下：

1. 相关性矩阵：通过对测量的营养和生殖参数均值分析发现，营养性状方面，存在诸多显著的正相关和负相关关系。例如，授粉者活力与棕榈叶角度呈强正相关，而角果（cornaf）持久性与纤维硬度也呈正相关；同时，角果持久性与棕榈叶角度呈强负相关。在生殖性状方面，多数描述符呈现正相关，像每束小穗数与小穗密度、总苞片长度以及最长小穗上的花数都有显著正相关；不过，也存在一些负相关，比如苞片形状与总苞片长度和每束小穗数呈负相关。
2. 主成分分析（PCA）：在营养性状分析中，前两个主成分解释了总变异的 41.5%，确定了 8 个高度区分性的营养性状，如棕榈叶角度、总棕榈长度等。基于这些性状，10 种基因型被分为 5 个不同组。在生殖性状分析中，前两个轴解释了总变异的 51.1%，找出了 6 个区分性的生殖性状，如苞片形状和长度、每束小穗数等。根据这些性状，不同基因型在平面上形成了不同的组。
3. 相似性矩阵：营养性状的形态相似系数在 0.250 - 0.500 之间，平均值为 0.250，表明基于营养性状，基因型间形态相似性较低。生殖性状的形态相似系数在 0.066 - 0.400 之间，平均值为 0.233，说明生殖性状方面基因型间形态相似性也低。
4. 分层分类：基于营养性状，10 种基因型被分为 3 个主要的表型不同的簇，不同簇内的基因型具有一些共同的营养特征。基于生殖性状，同样分为 3 个同质组，不同组的基因型在苞片大小、小穗特征和花粉生产力等方面存在差异。
5. 热图分析：热图分析显示，变量被分为两个主要簇，组内和组间存在不同类型的相关性，其中负相关居多。同时，发现一些营养和生殖性状之间存在显著的正相关或负相关，如树冠外观与最短小穗长度、最大棕榈宽度与最长小穗上的花数等。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了雄性椰枣授粉者在营养和生殖性状方面都存在较高的形态多样性，这种多样性源于遗传因素。主成分分析确定的区分性性状有助于椰枣基因型的鉴别。通过相似性矩阵和分层分类发现，不同基因型在营养和生殖特征上既有差异又有相似性，部分基因型可作为育种的潜在候选对象。热图分析揭示的性状间相关性，为理解营养和生殖特征之间的复杂关系提供了线索。总体而言，该研究成果对于选择和区分椰枣授粉者、提高授粉效率、保障干旱地区椰枣产业的可持续发展具有重要意义。后续还需要进一步开展雄性椰枣的基因组研究，以完善选种标准。