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牡丹(Paeoniasuffruticosa)是原产我国的传统名花，由于其生育周期长、自交不亲和、基因组高度杂合、遗传基础研究匮乏等问题，限制了育种进展。本研究以明星为母本，初乌、黑光司、冠世墨玉为父本进行混合授粉获得成活子代800余株，随机选取300株F1代，分析了3种连续型性状(continuoustrait)的分布规律，并对连续型性状进行了主成分分析和相关性分析，对离散型性状(discretetrait)赋值化处理，并分析了F1代群体间以及群体与亲本间6种离散型性状的相关性，用SPSS软件对F1代群体进行了聚类分析，利用SSR分子标记对亲本和F1代进行了分析，利用NTSYSpc2.1软件进行了聚类，并分析了2种聚类方法的相关性。结果如下:
1.株高、干高、分蘖数在F1代都表现出较大的变异，变异幅度分别为4-22（cm）、0.3-5(cm)、1-5(cm)，变异系数依次为27.7％、77.4％、50.1％。
2.绘制了株高、干高、分蘖数的频率分布图，结合K-S检测，株高、干高、分蘖数的Z值分别为2.682、1.727、4.650都超过了最大临界Z值1.63，表明三者偏离了正态分布。
3.探讨了株高、干高、分蘖数间的相关性，表明株高与干高的相关系数为0.503，表现出极显著正相关。
4.对株高、干高、分蘖数进行了主成分分析，第一主成分的特征值为1.504，它所解释的方差占总方差的50.129％，第二主成分所解释的方差占总方差的34.499％，第一、第二主成分的累积贡献率达到总方差的84.628％;干高、株高、分蘖数在第一主成分中的贡献率分别为0.863、0.870、0.037，干高、株高的比重比较大;而在第二主成分的比率依次为0.20、0.157、0.985，分蘖数占绝大贡献值。三者较好的反映了子代间的变异。
5.对叶色、叶柄色、顶小叶形态、侧小叶形态、小叶先端、复叶伸展状态进行了赋值化处理，分析了各性状的频率分布情况，表明:6个性状在F1代都表现出了不同的遗传差异，叶色和侧小叶形态有两种明显的优势类型，即黄色和绿色，以及缺刻圆钝和缺刻尖;顶小叶形态仅有一种明显优势类型为中裂类型;叶柄色没有极为突出的类型。
6.对6种离散型性状进行了相关性分析，侧小叶形态与小叶先端呈正相关，相似系数为0.417，达极显著水平，顶小叶形态与复叶伸展情况呈显著负相关，相似系数为-0.143。
7.叶柄色、顶小叶形态、侧小叶形态、小叶先端、复叶伸展状况都表现出了亲本所没有的类型，可能与苗龄、环境影响及基因重组有关。
8.用DPS7.5计算9个形态学性状的欧氏距离，按UPGMA法对F1代群体进行聚类分析，F1群体单株间的遗传距离介于0.51-8.15，被分成了4类，结合分子标记分析结果，这4类与不同亲本来源有关。
9.从90对SSR引物中筛选出12对多态性引物对亲本和300个单株进行了SSR分析，获得多态性片段75条，表明SSR标记具有较高的分辨能力。
10.采用UPGMA法对4个亲本及300个F1单株进行聚类分析，群体单株间的遗传距离介于0.67-6.71，在阈值为4.69处，群体被分为4类，其中与父本初乌聚为一类的F1单株最多，为105株，其次是与父本黑光司聚为一类的为89株，与冠世墨玉归为一类的有75株，与母本同属一类的最少，为31株。
综上可见，混合授粉后代表现出了广泛的遗传变异，是进行牡丹杂交育种的有效措施;利用SSR标记结合形态性状调查，可分辨杂交子代个体的亲本来源。
本研究结果对牡丹育种具有重要指导意义。