CN107067016A - 基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法，按以下六个步骤进行：一是枇杷试验种质的选择，二是代表性试验叶片的采集，三是叶片颜色的测定，四是统计分析，五是叶片颜色比对及图片采集，六是检索表的建立。用本方法对枇杷属内植物进行分类，色差仪轻便易带，特别适于野外调查中使用，色差仪的数据处理与肉眼直观有机结合能快速、方便、直观地对枇杷属内植物进行分类，分类方法简便易行。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物分类与检索方法，尤其是以不同生长期叶片颜色特征为依据的枇杷属内植物的分类方法。
背景技术
枇杷[Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.]为蔷薇科(Rosaceae)枇杷属中的一个种，多年生常绿乔木，起源于我国。据报道，我国属内枇杷种数约有15个(包括1个变种)，不少学者根据等位基因型指纹、形态学和孢粉学、核型分析和RAPD分子标记等技术对枇杷属进行分类，这些分类法成本高、操作难、耗时长，尤难以在野外调查作业时应用。也有根据枇杷老叶叶背茸毛是否脱落进行简要分类的，但经检索和调查，尚未见基于叶片颜色的枇杷属内植物分类的方法的报道资料。
就枇杷的叶片而言，叶片的颜色、形状、背面的茸毛，应是形态学分类的重要特征，我们撷取了叶片颜色中的亮度、红绿色比、黄蓝色比、色彩饱和度、色调角和色泽比六种颜色特征，建立五位数的序号，作简单、快捷、直观的分类，对此，尚未见有完整的、可供操作的方法公示。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法。
解决该技术问题用如下技术方案：
本基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法按如下步骤进行：
(1)枇杷试验种质的选择：选择属内栽培种多、来源广泛、种植地集中、种质环境力求一致且富有代表性的国家果树种植园圃的枇杷栽培种植物，包括主栽品种、地方品种、国外引种、半野生种、野生种和野生近缘种；
(2)代表性试验叶片的采集：我国东南沿海地区每年的2-5月，分别在选择地选定的栽培枇杷采集其生长15±2天的嫩梢叶片、生长180±10天的秋梢成熟叶片、生长365±10天的春梢老熟叶片和即将脱落的落黄叶片各10片；
(3)叶片颜色测定：选取有代表性的嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄叶片，用便携式色差仪HP-200测定其正面和背面的色差值，避开叶脉和叶片上的斑点区，重复3次，测定结果取平均值，记录各参数指标如下：
①颜色亮度L，取值范围在0～100之间，表示颜色的亮度，L取值0时黑色，100表示白色；
②红绿色度a，取值范围为－100～+100，a取正值表示偏红色，负值表示偏绿色，变化趋势为红→灰→绿，绝对值越大颜色越深；
③黄蓝色度b，取值范围为－100～+100，b取正值时为偏黄色，负值为偏蓝色，变化趋势为黄→灰→蓝，绝对值越大颜色越深；
④色泽饱和度C，C＝(a2+b2)1/2；
⑤色调角H°，当a>0,b>0时，H°＝tan-1(b/a)；当a<0，b>0时，H°＝180+tan-1(b/a)；H°＝0°为紫红色，H°＝90°为黄色，H°＝180°为蓝绿色，H°＝270°为蓝色；
⑥色泽比h，h＝a/b；
(4)统计分析：先采用Microsoft Excel2010整理，然后采用SPSS20.0软件对嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄等4个不同发育阶段的叶片的正面以及背面所测定和计算的颜色特征值L、a、b、C、H、h等进行相关性分析、主成分分析和系统聚类分析；
(5)叶片颜色比对及图片采集：采用国际通用的德国产的RAL-K7色卡比对描述每种典型叶片的颜色特征，并作记录；用佳能相机SX50HS采集标准化图像；
(6)检索表建立：将系统聚类与比色卡比对相结合，描述各类群的叶片颜色特征，采用“二分分类法”对试验材料进行分类，建立检索表；A、B、C、D、E分别代表不同发育阶段的嫩梢叶片正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄叶片背面和落黄叶片正面的颜色；同时建立五位数的检索序号，如麻栗坡枇杷检索序号为11111，万位数记为“1”表示为嫩叶正面颜色分类的A1类群，千位数记为“1”表示春梢老熟叶片背面分类的B1类群，百位数记为“1”表示秋梢成熟叶片背面颜色分类的C1类群，十位数记为“1”表示落黄背面颜色分类的D1类群，个位数记为“1”表示落黄叶片正面颜色分类的E1类群，以此类推。
本发明的有益效果是：
采用便携式色差仪观测的4个不同生长期的叶片色泽参数进行系统聚类分析，并结合人为观察分类结果，用国际色卡描述颜色特征，建立检索表，可快速地将枇杷属内的野生近缘种、普通枇杷、野生种、半野生种之间和属内植物进行划分，分类结果简单、快捷、直观。
采用色差仪观测获得精确数据和用国际比色卡获得的颜色特征共同表现出不同生长期叶片的分类价值。
选取代表性的5个代表叶片颜色特征，建立5位数的检索序号，快速对种质资源进行分类，分类结果简单、快捷、直观。相比传统的检索分类中，对检索的性状未指明观察的顺序，特别是在野外观察过程中，调查人员难以迅速抉择出重点观察性状和观察的先后次序，对植物类别难以迅速判断。使用的仪器轻便、易携带。
附图说明
图1-5分别为嫩梢叶片正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄叶片背面和正面颜色参数的234份枇杷资源的系统聚类图。
图6为叶片颜色聚类分类结果与比色卡匹配对照图。
图7为234份种质的检索表位置填入图。
图8为本方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作详述：
本基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法按如下步骤进行：
(1)枇杷试验种质的选择：选择属内栽培种多、来源广泛、种植地集中、种质环境力求一致且富有代表性的国家果树种植园圃的枇杷栽培种植物，包括主栽品种、地方品种、国外引种、半野生种、野生种和野生近缘种；
(2)代表性试验叶片的采集：我国东南沿海地区每年的2-5月，分别在选择地选定的栽培枇杷采集其生长15±2天的嫩梢叶片、生长180±10天的秋梢成熟叶片、生长365±10天的春梢老熟叶片和即将脱落的落黄叶片各10片；
(3)叶片颜色测定：选取有代表性的嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄叶片，用便携式色差仪HP-200测定其正面和背面的色差值，避开叶脉和叶片上的斑点区，重复3次，测定结果取平均值，记录各参数指标如下：
①颜色亮度L，取值范围在0～100之间，表示颜色的亮度，L取值0时黑色，100表示白色；
②红绿色度a，取值范围为－100～+100，a取正值表示偏红色，负值表示偏绿色，变化趋势为红→灰→绿，绝对值越大颜色越深；
③黄蓝色度b，取值范围为－100～+100，b取正值时为偏黄色，负值为偏蓝色，变化趋势为黄→灰→蓝，绝对值越大颜色越深；
④色泽饱和度C，C＝(a2+b2)1/2；
⑤色调角H(度)，当a>0,b>0时，H(度)＝tan-1(b/a)；当a<0，b>0时，H(度)＝180+tan-1(b/a)；H＝0°为紫红色，H＝90°为黄色，H＝180°为蓝绿色，H＝270°为蓝色；
⑥色泽比h，h＝a/b；
(4)统计分析：先采用Microsoft Excel2010整理，然后采用SPSS20.0软件对嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄等4个不同发育阶段的叶片的正面以及背面所测定和计算的颜色特征值L、a、b、C、H、h等进行相关性分析、主成分分析和系统聚类分析；
(5)叶片颜色比对及图片采集：采用国际通用的德国产的RAL-K7色卡比对描述每种典型叶片的颜色特征，并作记录；用佳能相机SX50HS采集标准化图像；
(6)检索表建立：将系统聚类与比色卡比对相结合，描述各类群的叶片颜色特征，采用“二分分类法”对试验材料进行分类，建立检索表；A、B、C、D、E分别代表不同发育阶段的嫩梢叶片正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄叶片背面和落黄叶片正面的颜色；同时建立五位数的检索序号，如麻栗坡枇杷检索序号为11111，万位数记为“1”表示为嫩叶正面颜色分类的A1类群，千位数记为“1”表示春梢老熟叶片背面分类的B1类群，百位数记为“1”表示秋梢成熟叶片背面颜色分类的C1类群，十位数记为“1”表示落黄背面颜色分类的D1类群，个位数记为“1”表示落黄叶片正面颜色分类的E1类群，以此类推。
下面本申请人将上述各步骤相关的具体试验与分析情况介绍如下：
具体实施方式
本发明下面结合实施例作详述：
本基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法，按如下步骤进行：
(1)枇杷试验种质的选择：选择属内栽培种多(种质材料丰富)、来源广泛、种植地集中、种质环境力求一致且富有代表性的国家果树种植园圃(国家果树种质福州枇杷圃)的枇杷栽培种植物(所栽培保存的枇杷种质资源)，包括主栽品种、地方品种、国外引种、半野生种、野生种和野生近缘种；
(2)代表性试验叶片的采集：我国东南沿海地区每年的2-5月，分别在选择选定的栽培植物(枇杷种质)采集生长15±2天的嫩梢叶片、生长180±10天的秋梢成熟叶片、生长365±10天的春梢老熟叶片和即将脱落的落黄叶片各10片；
(3)叶片颜色测定：选取有代表性的嫩梢、春梢老熟、秋梢成熟、落黄叶片，采用便携式色差仪HP-200(深圳市汉普检测仪器有限公司)测定其正面和背面的色差值，避开叶脉和叶片上的斑点区，重复3次，测定结果取平均值，记录各参数指标如下：
①颜色亮度L，取值范围在0～100之间，表示颜色的亮度，L取值0时黑色，100表示白色；
②红绿色度a，取值范围为－100～+100，a取正值表示偏红色，负值表示偏绿色，变化趋势为红→灰→绿，绝对值越大颜色越深；
③黄蓝色度b，取值范围为－100～+100，b取正值时为偏黄色，负值为偏蓝色，变化趋势为黄→灰→蓝，绝对值越大颜色越深；
④色泽饱和度C，C＝(a2+b2)1/2；
⑤色调角H(度)，当a>0,b>0时，H(度)＝tan-1(b/a)；当a<0，b>0时，H(度)＝180+tan-1(b/a)；H＝0°为紫红色，H＝90°为黄色，H＝180°为蓝绿色，H＝270°为蓝色；
⑥色泽比h，h＝a/b；
(4)统计分析：先采用Microsoft Excel2010整理，然后采用SPSS20.0软件对嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄等4个不同发育阶段的叶片的正面以及背面所测定和计算的颜色特征值L、a、b、C、H、h等进行相关性分析、主成分分析和系统聚类分析；
(5)叶片颜色比对及图片采集：采用国际通用的RAL-K7色卡(德国)比对描述每种典型叶片的颜色特征，并作记录；用佳能相机(SX50HS)采集标准化图像；
(6)检索表建立：将系统聚类与比色卡比对相结合，描述各类群的叶片颜色特征，采用“二分分类法”对试验材料进行分类，建立检索表；A、B、C、D、E分别代表不同发育阶段的嫩梢叶片正面、春梢叶片背面、秋梢叶片背面、落黄叶片背面和落黄叶片正面的颜色；同时建立五位数的检索序号，如麻栗坡枇杷检索序号为11111，万位数记为“1”表示为嫩叶正面颜色分类的A1类群，千位数记为“1”表示春梢叶片背面分类的B1类群，百位数记为“1”表示秋梢叶片背面颜色分类的C1类群，十位数记为“1”表示落黄背面颜色分类的D1类群，个位数记为“1”表示落黄叶片正面颜色分类的E1类群，以此类推，234份种质的检索序号见表1。
下面将上述各步骤的部分具体做法举例性地介绍如下：
一、枇杷试验种质的选择
于2016年2-5月从国家果树种质福州枇杷圃11个种758份资源中，选取11个种12份野生近缘种，分别选取普通枇杷种质有代表性的147份，野生半野生枇杷种质有代表性的75份(表1)。这些种质来源于中国、日本、西班牙、美国、南非、新西兰等6个国家，其中中国种质的来源地包括福建、浙江、江苏、安徽、江西、湖北、云南、贵州、四川、重庆、广东、广西、海南、台湾等14个省市(区)，包含栽培种(主栽品种、地方品种、国外引种)、半野生种、野生种和野生近缘种等种质类型。
表1供试材料种质资源名称、来源地及检索号
二、代表性试验叶片的采集
试验采集生长约15天的嫩梢叶片、生长约半年的秋梢成熟叶片、生长约1年的春梢老熟叶片、即将脱落的落黄叶片等，随机采样各10片供试。资源圃栽培管理水平一致，正常生长结果。
三、叶片颜色的测定
选取有代表性的嫩梢、春梢老熟、秋梢成熟、落黄叶片，采用便携式色差仪HP-200(深圳市汉普检测仪器有限公司)测定其正面和背面的色差值，避开叶脉和叶片上的斑点区，重复3次，测定结果取平均值，记录各参数指标如下：
①颜色亮度L，取值范围在0～100之间，表示颜色的亮度，L取值0时黑色，100表示白色；
②红绿色度a，取值范围为－100～+100，a取正值表示偏红色，负值表示偏绿色，变化趋势为红→灰→绿，绝对值越大颜色越深；
③黄蓝色度b，取值范围为－100～+100，b取正值时为偏黄色，负值为偏蓝色，变化趋势为黄→灰→蓝，绝对值越大颜色越深；
④色泽饱和度C，C＝(a2+b2)1/2；
⑤色调角H(度)，当a>0；b>0时，H＝tan-1(b/a)；当a<0；b>0时，H＝180+tan-1(b/a)；H＝0°为紫红色，H＝90°为黄色，H＝180°为蓝绿色，H＝270°为蓝色；
⑥色泽比h，h＝a/b；
四、叶片颜色特征参数份分析
嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄等4个不同发育阶段的叶片正面和背面的色泽表现出丰富的多样性和显著的差异性。对234份供试枇杷嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄的叶片正面和背面的亮度(L)、红色与绿色程度(a)、黄色与蓝色程度(b)、饱和度(C)、色度角(H)、色泽比(h)等参数指标，分别进行相关性分析和主成分分析。
(一)、嫩梢叶片正面色泽参数：相关性分析结果表明，L与b、L与C、a与b、a与C、a与H、b与H、C与H、h与H呈极显著负相关，L与a、b与C、b与h呈极显著正相关，其余参数之间相关性不显著(表2)；主成分分析结果显示，前2个主成分的累积贡献率达到90.4％；第1主成分贡献率为47.5％，特征向量绝对值较大的是a、H、h，其特征向量绝对值都在0.9以上，主要反映了嫩梢叶片正面的红绿程度、色彩区域范围和色泽比；第2主成分贡献率为42.8％，特征向量绝对值较大的是b、C，其特征向量绝对值都在0.8以上，主要反映了嫩叶叶片正面颜色的蓝黄程度和饱和度(表3)。综上所述，春梢叶片正面颜色参数以观察a、b、C优先。
表2嫩叶正面颜色特征参数间的相关性
注：＊表示在0.05水平上差异显著，＊＊表示在0.01水平上差异极显著。
表3嫩叶正面颜色参数的主成分分析
(二)、春梢老熟叶片背面色泽参数：相关性分析结果表明，除L与a相关性不显著和C与h相关性不显著外，其余参数之间相关性均达显著或极显著水平(表4)；主成分分析结果显示，前2个主成分的累积贡献率达到91.6％；第1主成分贡献率为60.9％，特征向量绝对值较大的是a、H、h，其特征向量绝对值都在0.9以上，主要反映了秋梢叶片背面的红绿程度、色彩区域范围和色泽比；第2主成分贡献率为30.7％，特征向量绝对值较大的是b、C，其特征向量绝对值都在0.8以上，主要反映了春梢叶片背面颜色的蓝黄程度和饱和度(表5)。综上所述，春梢叶片背面颜色参数以观察a、b、C优先。
表4春梢叶片背面颜色特征参数间的相关性
注：＊表示在0.05水平上差异显著，＊＊表示在0.01水平上差异极显著。
表5春梢叶片背面颜色参数的主成分分析
(三)、秋梢成熟叶片背面色泽参数：相关性分析结果表明，L与b、L与c、L与h、a与h、b与C、C与H呈极显著正相关，L与H、a与b、a与C、a与H、b与H、C与h、h与H呈极显著负相关，其余参数之间相关性不显著(表6)；主成分分析结果显示，前2个主成分的累积贡献率达到87.6％；第1主成分贡献率为51.5％，特征向量绝对值较大的是a、H、h，其特征向量绝对值都在0.9以上，主要反映了秋梢叶片背面的红绿程度、色彩区域范围和色泽比；第2主成分贡献率为36.1％，特征向量绝对值较大的是b、C，其特征向量绝对值都在0.8以上，主要反映了秋梢叶片背面颜色的蓝黄程度和饱和度(表7)。综上所述，秋梢叶片背面颜色参数以观察a、b、C优先。
表6秋梢成熟叶片背面颜色特征参数间的相关性
注：＊表示在0.05水平上差异显著，＊＊表示在0.01水平上差异极显著。
表7秋梢成熟叶片背面颜色参数的主成分分析
(四)、落黄叶片背面色泽参数：相关性分析结果表明，L与h、a与b、a与H、H与h呈极显著负相关，L与b、L与c、a与h、b与C、b与H呈极显著正相关，其余参数之间相关性不显著(表8)；主成分分析结果显示，前2个主成分的累积贡献率达到88.4％；第1主成分贡献率为56.0％，特征向量绝对值较大的是a、H、h，其特征向量绝对值都在0.8以上，主要反映了落黄叶片的红绿程度及色彩区域范围；第2主成分贡献率为32.3％，特征向量绝对值较大的是L、C，其特征向量绝对值都在0.6以上，主要反映了叶片颜色的亮度和饱和度(表9)。综上所述，落黄叶片背面颜色参数以观察C、h优先。
表8落黄叶片背面颜色特征参数间的相关性
注：＊表示在0.05水平上差异显著，＊＊表示在0.01水平上差异极显著。
表9落黄叶片背面颜色参数的主成分分析
(五)、落黄叶片正面色泽参数：相关性分析结果表明，除h与C之间相关不显著外，其余各参数之间均呈显著或极显著相关(表10)；
主成分分析结果显示，前2个主成分的累积贡献率达到94.3％；第1主成分贡献率为68.5％，特征向量绝对值较大的是b、H、L、h，其特征向量绝对值都在0.8以上，主要反映了落黄叶片的黄蓝程度及色彩区域范围；第2主成分贡献率为25.8％，特征向量绝对值较大的是C、a，其特征向量绝对值都在0.6以上，主要反映了叶片色彩饱和度(表11)。综上所述，落黄叶片正面颜色参数以观察b、H优先。
表10落黄叶片正面颜色特征参数间的相关性
注：＊表示在0.05水平上差异显著，＊＊表示在0.01水平上差异极显著。
表11落黄叶片正面颜色参数的主成分分析
五、基于叶片颜色的系统聚类分析
(一)、嫩梢叶片：根据嫩叶正面的色泽参数，在遗传距离系数23.0处划线，可将234份枇杷种质资源分为2个类群:A1～A2(图1)。类群A1主要包括了麻栗坡枇杷、栎叶枇杷、大瑶山枇杷、南亚狭叶枇杷、宁海白、贵妃、早钟6号、大五星、解放钟等225份种质，类群A2包括了倒卵叶枇杷、南亚枇杷窄叶变型、南亚枇杷、大花枇杷、台湾枇杷、文山野生2号、霞皋20号、罗雄枇杷、隆兴本等9份种质。经F值检验，A1与A2类群间嫩叶正面的色泽参数值差异达显著或极显著水平(表12)。
(二)、春梢老熟叶片：根据春梢老熟叶片背面的色泽参数，在遗传距离系数7.5处划线，可将234份枇杷种质资源划分为5个类群：B1～B5(图2)。类群B1主要包括了麻栗坡枇杷、栎叶枇杷、野生231号、沙锅野生3号、罗甸枇杷、酸枇杷、先进、红种、冠玉、田中等178份种质，类群B2包括大瑶山枇杷、南亚狭叶枇杷、大花枇杷、南亚窄叶变型等4份种质，类群B3主要包括了南亚枇杷、倒卵叶枇杷、台湾枇杷、小叶枇杷、西班牙4号、大毛枇杷等45份种质，类群B4仅包括埂坡黄花、隆兴本、万坂30号和白枇杷4份种质，类群B5仅包括天星桥3号、布衣枇杷和笃山晚熟3份种质。经F值检验，B1-B5类群间春梢老熟叶片背面的色泽参数值差异达极显著水平(表12)。
(三)、秋梢成熟叶片：根据秋梢成熟叶片背面色泽参数，在遗传距离系数9.5处划线，可将234份枇杷种质资源划分为5个类群：C1～C5(图3)。类群C1主要包括了麻栗坡枇杷、台湾枇杷、南亚枇杷、上海白沙、早桃、东湖早、多宝等185份种质，类群C2主要包括了沙锅野生3号、沙锅野生1号、沙锅酸、沙锅甜、富阳、莫别圆等35个枇杷种质，类群C3包括了栎叶枇杷、隆兴本、红种、万坂30号、先奇白2号等5份种质，类群C4仅包括大瑶山枇杷、南亚枇杷窄叶变型、南亚狭叶枇杷、倒卵叶枇杷、大花枇杷等5份种质，类群C5仅包括埂坡黄花、软枣枇杷、80-1和梅花霞等4份种质。经F值检验，C1-C5类群间秋梢成熟叶片背面色泽参数值差异达极显著水平(表12)。
(四)、落黄叶片背面：根据落黄叶片背面色泽参数，在遗传距离系数16.5和10.5.5处划线，可将234份枇杷种质资源划分为5个类群：D1～D5(图4)。D1类群包括了大瑶山枇杷、小叶枇杷、南亚枇杷、南亚枇杷窄叶变型、麻栗坡枇杷、阳玉、晚红、红猴本、宝珠等213份种质，D2类群只有大瑶山枇杷1份种质，D3类群包括了大花枇杷、栎叶枇杷、贵州野生、野生105号等14份种质，D4类群包括了南亚狭叶枇杷、倒卵叶枇杷、野生159号和野生83号等4份种质，D5类群只有软枣枇杷和隆兴本2份种质。经F值检验，D1-D5类群间落黄叶片背面色泽参数值差异达极显著水平(表12)。
(五)、落黄叶片正面：根据落黄叶片背面色泽参数，在遗传距离系数6.5处划线，可将234份枇杷种质资源划分为7个类群：E1～E7(图5)。E1类群包括了麻栗坡枇杷、香槟、先进、黄早、七星、白钟等52份种质，E2类群包括了南亚枇杷、豆枇杷、宁海白、红种、珠洛红沙等51份种质，E3类群包括了小叶枇杷、森尾早生、解放钟、四季枇杷、塘栖晚红、大红袍等57份种质，E4类群包括了南亚狭叶枇杷、黄皮、倒卵叶枇杷、野生60号等14份种质，E5类群包括了南亚枇杷窄叶变型、天星桥3号、野生132等11份种质，E6类群仅包括栎叶枇杷、大坪枇杷、大坪2号和野生117号等4份种质，E7类群包括了大瑶山枇杷、大花枇杷、重瓣枇杷、酸枇杷、贵州野生、小乌脐、光面软枣等45份种质。经F值检验，E1-E7类群间落黄叶片背面色泽参数值差异达极显著水平(表12)。
六、基于叶片颜色的枇杷属种质资源分类
(一)、颜色特征的描述和色卡值填入：将系统聚类分类结果的各类群颜色，采用国际标准比色卡比对，描述其颜色特征(图6)。嫩叶正面颜色划分2类，颜色编号A1和A2，A1类为浅绿色、菘蓝绿色，A2类为浅橄榄绿、橄榄黄；春梢老熟叶片背面颜色划分5类，颜色编号B1-B5，B1为橄榄绿、橄榄灰绿，B2为铜绿色、翡翠绿，B3为蕨绿色，B4为浅橄榄绿，B5为土黄灰；秋梢成熟叶片背面颜色划分5类，颜色编号C1-C5，C1为芦苇绿、蕨绿色，C2为褐灰色，C3为浅橄榄绿、浅绿色，C4为铭绿色，C5为橄榄绿；落黄背面颜色划分5类，颜色编号D1-D5，D1为芦苇绿、蕨绿色，D2为油菜黄、交通黄，D3为鲑鱼橙、橘红色，D4为珊瑚红色、戈雅红色，D5为蜜黄色、深黄色；落黄正面颜色划分7类，颜色编号E1-E7，E1为米褐色、绿黄色，E2为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色，E3为浅红橙，E4为火焰红、信号红，E5为黄橙色、朱红，E6为鲑鱼粉红色，E7为宝石红、紫红色。
(二)、检索表的建立：利用“二分法”原则，以新梢嫩叶正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄背面和落黄正面的颜色特征作为第一至第五等级的分类依据；采用5位数检索序号，用5位数的检索序号的万位、千位、百位、十位、个位的数字表示嫩梢叶片正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄叶片背面、落黄叶片正面的所述类别编号(图7)，并建立枇杷属植物11个种234份种质资源的分类检索表(表13)。
七、检索分类结果
检索表中分支(1)-(7)除了落黄叶片背面的颜色不同，其嫩叶正面都为浅绿色菘蓝绿，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面颜色都为褚黄色、金雀花黄色。分支(1)叶落黄叶片正面为米褐色、绿黄色，有35份种质，野生近缘种麻栗坡枇杷与云南野生枇杷、云南红肉、野生233号野生半野生种质都划分在该类群种，表示它们的叶片颜色遗传信息较近。美国的3份(香槟、先进、黄金块)、新西兰的2份(新西兰白肉、新西兰红肉)、日本的2份(阳玉、田中)、西班牙的1份(西班牙5号)等多个国家的种质和我国福建、云南、贵州等多个地区、野生半野生种质在叶片颜色的遗传信息比较相近。分支(2)的落黄叶片正面有红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色等，包括了35份种质，覆盖中国台湾、日本、贵州、云南、海南、四川、江苏、福建、浙江等地区，分布较为广泛，这表明不同地区的叶片颜色遗传信息具有一定的相似之处。分支(3)落黄叶片正面颜色为浅红橙，包括了43份种质，所分布的地区较为丰富，由于日本的福原早生、森尾早生、天草早生等4份种质、西班牙2号和南非的四季枇杷与国内的许多栽培种叶片颜色的遗传距离相近，显示有可能这些枇杷种质从我国所引进并改良的。分支(4)落黄叶片正面颜色为火焰红、信号红，仅包括了江苏省红肉枇杷栽培种质黄皮1份种质，可能是特别的种质材料。分支(5)落黄叶片正面颜色为黄橙色、朱红色，包括了4份种质，野生46号、野生127号、野生129号、野生231号划分为一类，由此可推测，各个发育阶段叶片颜色的相似性表示种质叶色遗传信息相近；野生46号和野生129号野生有可能野生近缘种。分支(6)落黄叶片正面颜色为鲑鱼粉红色等，包括了大坪枇杷、野生117号2份种质，大坪枇杷可能不是完全意义上的栽培种，由野生种驯化而来，且栽培驯化程度较低的种质。分支(7)落黄叶片正面颜色为宝石红、紫红色，包括了16份种质，主要是多个地区的栽培种，而天星桥8号、重瓣枇杷虽然是半野生种，但可能这两个种质与栽培种更近，属于驯化程度较高的种质。
分支(8)和(9)的嫩叶正面都为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为芦苇绿、蕨绿色，但落黄的背面和正面颜色不同。分支(8)落黄的背面为鲑鱼橙、橘红色，正面为宝石红、紫红色，仅包含贵州野生1份种质，可见贵州是枇杷种质资源较为丰富的地区，具有特殊的叶片颜色遗传信息。分支(9)落黄的背面为蜜黄色、深黄色，正面为浅红橙，也只包含软枣枇杷1份种质，软枣枇杷可能含有特殊的叶片颜色遗传信息。
分支(10)-(15)的嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为褐灰色，落黄背面颜色都为褚黄色、金雀花黄色，但落黄叶片正面颜色不同。分支(10)落黄正面为米褐色、绿黄色，有9份种质。其中除了大坡顶2号为半野生种，其他都为栽培种，这表明大坡顶2号的驯化程度较高，比较接近栽培种。分支(11)落黄正面有红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色，有5份种质，只有白囊枇杷和新西兰黄肉为栽培种，但其叶片颜色遗传信息更偏向于半野生种。分支(12)落黄正面为浅红橙等，包括了7份种质，沙锅酸为半野生，其他都为栽培种；沙锅酸虽然为半野生种，但其实包括叶片颜色、叶形、叶脉等叶形态特征都偏向于栽培种，瑞穗的父母本可能来源于江苏的种质富阳。分支(13)落黄正面为信号红、火焰红，包括了笃山枇杷、钱相枇杷2份贵州栽培种。分支(14)落黄正面为鲑鱼粉红色，仅包括了大坪2号1个栽培种。分支(15)落黄背面为宝石红、紫红色，仅包括了7份种质，都为半野生种，除了龙早1号收集于贵州，其他6份种质都收集于云南，其中有5份都是收集于沙锅(经纬度)，叶片颜色遗传信息相近，都划分在同一支，这也说明了本种分类方式的可靠性、科学性。
分支(16)嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为浅橄榄绿、浅绿色，落黄背面颜色都为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色，仅包括广东的红种和云南的先奇白2号两个栽培种。
分支(17)嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为浅橄榄绿、浅绿色，落黄背面为橄榄灰绿色、鲑鱼橙、橘红色，落黄正面为鲑鱼粉红色，仅包括四川省的野生近缘种栎叶枇杷1份种质。
分支(18)和(19)的嫩叶正面都为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面都为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面都为橄榄绿，落黄背面颜色都为褚黄色、金雀花黄色，而落黄正面颜色不同。分支(18)落黄正面为米褐色、绿黄色，包括了2份种质，都为福建的栽培种梅花霞和80-1。分支(19)落黄正面为宝石红、紫红色等，仅包括1份种质，为贵州的栽培种软枣枇杷3号。
分支(20)和(21)的嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面都为铜绿色、翡翠绿，秋梢叶片背面都为铭绿色，只有落黄颜色不同。分支(20)的落黄叶片背面为油菜黄、交通黄，正面为宝石红、紫红色等，仅包括了1份种质广西野生近缘种大瑶山枇杷，单独成为一支。分支(21)落黄叶片背面为珊瑚红色、戈雅红色等，正面为信号红、火焰红，也仅包括了云南野生近缘种南亚狭叶枇杷1份种质。
分支(22)-(27)的嫩叶正面都为浅绿色、菘蓝绿，春梢背面都为蕨绿色，秋梢背面都为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面都为褚黄色、金雀花黄，而落黄正面颜色不同。分支(22)的落黄正面为米褐色、金雀花黄等，包括了3份种质，西班牙4号、野55号和野生107号，这表明西班牙4号虽然为栽培种，但与云南野生55号和野生107号的叶片颜色遗传信息相近，可能源自云南。分支(23)的落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色，包括了5份种质，全为半野生种，其在叶片颜色的遗传演化进程相近。分支(24)的落黄正面为浅红橙，包括了5份种质，小叶枇杷与台湾实生、大毛枇杷、野生56号、野生125号的叶片颜色遗传信息相近。分支(25)、分支(26)的落黄正面颜色分别为信号红、火焰红和黄橙色、朱红色，都只有3份云南野生种质。
分支(27)落黄正面为宝石红、紫红色，包括了10份种质，只有贵州的光面软枣枇杷为栽培种，其余均为野生半野生种，说明光面软枣枇杷驯化程度较低，叶片颜色的遗传信息偏向半野生种。
分支(28)-(30)的嫩叶正面都为浅绿色、菘蓝绿，春梢背面都为蕨绿色，秋梢背面都为芦苇绿、蕨绿色，落黄的背面都为鲑鱼橙、橘红色，而只有落黄正面颜色不同。分支(28)落黄正面为信号红、火焰红，分支(29)落黄正面为黄橙色、朱红色，分支(30)落黄正面为宝石红、鲑鱼粉红色，11份均为云南野生种质。
分支(31)的嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢背面为蕨绿色，秋梢背面为芦苇绿、蕨绿色，落黄的背面为珊瑚红、戈雅红，落黄背面信号红、火焰红，只包括2份云南野生种质。
分支(32)-(40)、(46)都只有一份种质，各单独划分为一支。分支(32)的福建栽培种白枇杷，嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为浅橄榄绿，秋梢叶片背面为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面为褚黄色、金雀花黄，落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色。分支(33)的福建栽培种万坂30号，嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢和秋梢叶片背面都为浅橄榄绿，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄，落黄正面为浅红橙。分支(34)的贵州栽培种埂坡黄花，嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为浅橄榄绿，秋梢叶片背面为橄榄绿，落黄背面为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色。
分支(35)的贵州半野生种布衣枇杷，嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为土黄灰，秋梢叶片背面为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面颜色都为褚黄色、金雀花黄，落黄正面为宝石红、紫红色。分支(36)的贵州半野生种天星桥3号，嫩叶正面为浅绿色菘蓝绿，春梢叶片背面为土黄灰，秋梢叶片背面为褐灰色，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为黄橙色、朱红色。分支(37)的贵州栽培种笃山晚熟，嫩叶正面为浅绿色、菘蓝绿，春梢叶片背面为土黄灰，秋梢叶片背面为褐灰色，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为宝石红、紫红色。分支(38)为云南文山野生2号，嫩叶正面为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色。分支(39)为福建栽培种霞皋20号，嫩叶正面为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为褐灰色，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为米褐色、绿黄色。分支(40)为云南栽培种罗雄枇杷，嫩叶正面为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面为橄榄绿、橄榄灰绿，秋梢叶片背面为褐灰色，落黄背面颜色为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为宝石红、紫红色。分支(46)为福建栽培种隆兴本，嫩叶正面为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面为浅橄榄绿，秋梢叶片背面为浅橄榄绿、浅绿色，落黄背面为蜜黄色、深黄色，落黄正面为米褐色、绿黄色。
分支(41)-(45)都为枇杷属野生近缘种，均只有一份种质，分别成为单独的一支。分支(41)、(42)嫩叶正面均为为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面均为为铜绿色、翡翠绿，秋梢叶片背面均为为铭绿色；而落黄叶片背面为褚黄色、金雀花黄色，落黄正面为黄橙色、朱红色的是云南的南亚枇杷窄叶变型；而落黄叶片背面为鲑鱼橙、橘红色，落黄正面为宝石红、紫红色的为四川的大花枇杷。分支(43)、(44)的嫩叶正面都为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面都为蕨绿色，秋梢叶片背面都为芦苇绿、蕨绿色，落黄背面都为褚黄色、金雀花黄色；而落黄正面为米褐色、绿黄色的为海南的台湾枇杷；而落黄正面为红褐色、巧克力棕、浅灰褐色、栗褐色为云南的南亚枇杷。分支(45)的云南野生近缘种倒卵叶枇杷，其嫩叶正面为浅橄榄绿、橄榄黄，春梢叶片背面为蕨绿色，秋梢叶片背面为铭绿色，落黄叶片背面为珊瑚红、戈雅红色，落黄正面为黄橙色、朱红色。
表13基于叶片颜色性状的234份枇杷种质资源分类检索表
Claims (1)
1.一种基于叶片颜色的枇杷属内植物分类方法，其特征是按如下步骤进行：
（1）枇杷试验种质的选择：选择属内栽培种多、来源广泛、种植地集中、种质环境力求一致且富有代表性的国家果树种植园圃的枇杷栽培种植物，包括主栽品种、地方品种、国外引种、半野生种、野生种和野生近缘种；
（2）代表性试验叶片的采集：我国东南沿海地区每年的2-5月，分别在选择地选定的栽培枇杷采集其生长15±2天的嫩梢叶片、生长180±10天的秋梢成熟叶片、生长365±10天的春梢老熟叶片和即将脱落的落黄叶片各10片；
（3）叶片颜色测定：选取有代表性的嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄叶片，用便携式色差仪HP-200测定其正面和背面的色差值，避开叶脉和叶片上的斑点区，重复3次，测定结果取平均值，记录各参数指标如下：
①颜色亮度L，取值范围在0～100之间，表示颜色的亮度，L取值0时黑色，100表示白色；
②红绿色度a，取值范围为－100～＋100，a取正值表示偏红色，负值表示偏绿色，变化趋势为红→灰→绿，绝对值越大颜色越深；
③黄蓝色度b，取值范围为－100～＋100，b取正值时为偏黄色，负值为偏蓝色，变化趋势为黄→灰→蓝，绝对值越大颜色越深；
④色泽饱和度C，C＝（a2+b2）1/2；
⑤色调角H°，当a>0；b>0时，H°=tan-1(b/a)；当a<0； b>0时，H°=180＋tan-1(b/a)；H°=0°为紫红色，H°=90°为黄色，H°=180°为蓝绿色，H°=270°为蓝色；
⑥色泽比h，h＝a/b；
（4）统计分析：先采用Microsoft Excel2010整理，然后采用SPSS20.0软件对嫩梢、秋梢成熟、春梢老熟、落黄等4个不同发育阶段的叶片的正面以及背面所测定和计算的颜色特征值L、a、b、C、H、h等进行相关性分析、主成分分析和系统聚类分析；
（5）叶片颜色比对及图片采集：采用国际通用的德国产的RAL-K7色卡比对描述每种典型叶片的颜色特征，并作记录；用佳能相机SX50 HS采集标准化图像；
（6）检索表建立：将系统聚类与比色卡比对相结合，描述各类群的叶片颜色特征，采用“二分分类法”对试验材料进行分类，建立检索表；A、B、C、D、E分别代表不同发育阶段的嫩梢叶片正面、春梢老熟叶片背面、秋梢成熟叶片背面、落黄叶片背面和落黄叶片正面的颜色；同时建立五位数的检索序号，如麻栗坡枇杷检索序号为11111，万位数记为“1”表示为嫩叶正面颜色分类的A1类群，千位数记为“1”表示春梢老熟叶片背面分类的B1类群，百位数记为“1”表示秋梢成熟叶片背面颜色分类的C1类群，十位数记为“1”表示落黄背面颜色分类的D1类群，个位数记为“1”表示落黄叶片正面颜色分类的E1类群，以此类推。
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