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种质资源是育种的物质基础。研究种质资源间的遗传多样性和亲缘关系对促进资源的收集和利用具有重要意义。本研究从形态学、ISSR标记、气孔性状特征及倍性四个方面研究了蝴蝶兰种质资源的遗传多样性及亲缘关系。研究结果如下：
1.制定了蝴蝶兰30个形态学性状观测标准。依据标准对蝴蝶兰属84份资源的30个性状进行了观测。结果表明，资源间各数量性状均存在极显著差异，各质量性状类型丰富，表明资源间具有丰富的遗传多样性。资源的性状涵盖了观测性状的大部分级别和类型，但在各级别和类型上资源的丰度是不均匀的。利用观测数据对种质资源进行Q型聚类分析，依据花朵是否有香气将其分为A、B两大类；依据唇瓣是否有须以及花葶长和花序长的大小将A类又分为a、b、c三组。对观测性状的R型分析结果表明，30个性状聚合的比较松散，反映唇瓣颜色的两个性状聚在一块，反映花朵大小的五个性状聚在一块，反映叶形的叶长和叶片长宽比聚在一块，反映花序大小的两个性状聚在一块，反映唇瓣形态的两个性状聚在一块。
2.从96个ISSR引物中筛选出11个多态引物，11个引物在84份资源中共扩增出154条带，其中153条为多态性带，多态带比率为99.35％，结合引物c6和c19的带型可以将84份资源区分开，资源间Jaccard系数在0.26～0.79之间，平均Jaccard 系数为0.49，说明资源间的遗传差异比较大。利用Jaecard系数，应用UPGMA法对各属资源进行聚类分析，将84份资源分为10类，这10类的划分没有明显的形态学依据，聚类结果与形态学性状聚类结果不一致。
3.对117份蝴蝶兰资源的气孔长度和气孔密度的观测结果表明，资源间在气孔长度和气孔密度上均存在极显著差异，气孔长度的差异较大，其变异系数为36.90％，气孔密度的差异较小，其变异系数为14.07％。由资源间气孔长度和气孔密度的相关性分析得知，资源间气孔长度与气孔密度的相关系数为-0.30，呈极显著的负相关关系。
4.在供试的84份材料中，有3个为二倍体，占3.50％；8个为三倍体，占10.60％；73个为四倍体，占85.90％。说明目前蝴蝶兰的栽培品种主要为多倍体。气孔长度与倍性的相关系数为0.37，呈极显著的正相关关系，而气孔密度与倍性的相关系数为-0.72，呈极显著的负相关关系。叶长和倍性的相关系数为0.29，呈极显著的正相关，而叶宽和叶厚与倍性的相关关系均不显著。花朵直径与倍性的相关系数为0.55，呈极显著的正相关。花朵数与倍性的相关系数为-0.51，呈极显著的负相关。通过以上研究，明确了广州花卉研究中心兰花种质资源库中蝴蝶兰种质资源的遗传多样性、形态性状间的相关性、气孔特征、倍性及倍性与部分性状的相关性，为进一步开展蝴蝶兰种质资源的收集、研究和利用提供了依据。