Seed germination and seedling growth characteristics of Glycyrrhiza uralensis from different provenances

doi:10.11686/cyxb2024313

Abstract

Abstract:

In this research a comparative study of seed germination and seedling growth characteristics of Glycyrrhiza uralensis germplasm lines of eight different provenances was conducted. It was found that there were significant differences in seed germination characteristics and seedling morphological characteristics among different accessions of G. uralensis （P<0.05）. The genetic diversity index ranged from 1.21 to 1.91， and the coefficient of variation ranged from 11.05% to 83.55%. Seeds from Yili were found to have higher germination rate at a range of different temperatures， indicating that they tolerate a wide range of germination temperatures. Seed length and width were significantly negatively correlated with seed germination rate and seed germination index （P≤0.01）. 1000-seed weight was significantly negatively correlated with seed germination vigor （P≤0.01）. Plant height was significantly positively correlated with seed germination rate （r=0.59， P≤0.01）. A multi-trait evaluation using a membership function method showed that the quality of seed lines from Chifeng provenance was the best， with a comprehensive evaluation D value of 0.89， followed by Huining and Hangjinqi， with comprehensive evaluation D values of 0.83 and 0.75， respectively. These three germplasm lines could therefore be used as high-quality resources for artificial breeding.

Key words: Glycyrrhiza uralensis, phenotypic characteristics, germination characteristics, comprehensive evaluation

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Figures/Tables 8

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	周福平，史红梅，张海燕，等. 应用模糊隶属函数法对高粱种质资源的农艺性状和品质性状进行综合评价. 种子， 2022， 41（1）： 94-98.

项目Items	种子长 Seed length （mm）	种子宽 Seed width （mm）	面积 Area （mm²）	周长 Perimeter （mm）	直径 Diameter （mm）	长宽比 Length/width	圆度 Circularity	千粒重 1000-seed weight （g）
YL	2.97±0.01d	2.60±0.01d	5.80±0.05d	10.55±0.04d	2.71±0.01d	1.17±0.00a	1.01±0.00b	9.43±0.22d
YC	3.22±0.01b	2.84±0.00b	6.89±0.04b	11.53±0.03b	2.95±0.01b	1.16±0.00a	1.02±0.00a	11.96±0.14a
CF	3.35±0.02a	2.93±0.02a	7.42±0.07a	11.98±0.06a	3.06±0.02a	1.16±0.01a	1.02±0.00a	11.70±0.24a
ALT	2.95±0.01d	2.58±0.01d	5.71±0.04d	10.48±0.04d	2.69±0.01d	1.16±0.00a	1.01±0.00a	9.02±0.11d
KEL	2.96±0.01d	2.60±0.01d	5.75±0.05d	10.50±0.04d	2.70±0.01d	1.16±0.00a	1.01±0.00a	9.11±0.13d
HJQ	3.35±0.02a	2.93±0.02a	7.45±0.08a	11.99±0.07a	3.06±0.02a	1.16±0.00a	1.02±0.00a	11.27±0.15b
HN	3.37±0.04a	2.94±0.03a	7.51±0.15a	12.06±0.13a	3.08±0.03a	1.17±0.00a	1.02±0.00a	11.83±0.37a
SHZ	3.05±0.01c	2.66±0.01c	6.10±0.05c	10.83±0.05c	2.78±0.01c	1.17±0.00a	1.02±0.00a	10.29±0.16c
CV （%）	5.80	5.80	12.02	6.19	5.94	0.61	0.30	11.99
H'	1.32	1.26	1.32	1.32	1.32	1.49	1.73	1.49

项目Items	种子长 Seed length （mm）	种子宽 Seed width （mm）	面积 Area （mm²）	周长 Perimeter （mm）	直径 Diameter （mm）	长宽比 Length/width	圆度 Circularity	千粒重 1000-seed weight （g）
YL	2.97±0.01d	2.60±0.01d	5.80±0.05d	10.55±0.04d	2.71±0.01d	1.17±0.00a	1.01±0.00b	9.43±0.22d
YC	3.22±0.01b	2.84±0.00b	6.89±0.04b	11.53±0.03b	2.95±0.01b	1.16±0.00a	1.02±0.00a	11.96±0.14a
CF	3.35±0.02a	2.93±0.02a	7.42±0.07a	11.98±0.06a	3.06±0.02a	1.16±0.01a	1.02±0.00a	11.70±0.24a
ALT	2.95±0.01d	2.58±0.01d	5.71±0.04d	10.48±0.04d	2.69±0.01d	1.16±0.00a	1.01±0.00a	9.02±0.11d
KEL	2.96±0.01d	2.60±0.01d	5.75±0.05d	10.50±0.04d	2.70±0.01d	1.16±0.00a	1.01±0.00a	9.11±0.13d
HJQ	3.35±0.02a	2.93±0.02a	7.45±0.08a	11.99±0.07a	3.06±0.02a	1.16±0.00a	1.02±0.00a	11.27±0.15b
HN	3.37±0.04a	2.94±0.03a	7.51±0.15a	12.06±0.13a	3.08±0.03a	1.17±0.00a	1.02±0.00a	11.83±0.37a
SHZ	3.05±0.01c	2.66±0.01c	6.10±0.05c	10.83±0.05c	2.78±0.01c	1.17±0.00a	1.02±0.00a	10.29±0.16c
CV （%）	5.80	5.80	12.02	6.19	5.94	0.61	0.30	11.99
H'	1.32	1.26	1.32	1.32	1.32	1.49	1.73	1.49

表型 Phenotypic	种源Provenance								CV （%）	H'
表型 Phenotypic	YL	YC	CF	ALT	KEL	HJQ	HN	SHZ	CV （%）	H'
LDW （g）	0.84±0.08c	0.85±0.16c	1.43±0.17b	1.34±0.14c	1.60±0.18a	1.49±0.08b	2.18±0.18a	2.37±0.62a	62.30	1.49
LA （cm²）	160.99±15.21c	297.47±77.32b	356.05±80.92b	742.60±170.10a	392.49±67.08b	313.57±17.50b	358.35±46.44b	479.72±145.14a	83.55	1.67
SLA （cm²·g^-1）	195.66±12.36c	356.41±76.53b	297.70±74.82b	502.78±75.01a	243.30±22.37b	211.42±8.30b	162.16±12.34c	189.20±8.17c	66.25	1.39
LDMC （%）	4.18±0.19b	0.38±0.07d	6.25±0.93a	2.50±0.07c	2.36±0.10c	3.15±0.12c	0.27±0.01d	2.95±0.08c	76.36	1.56
LTD （g·cm^-3）	0.03±0.00a	0.02±0.00a	0.01±0.00c	0.01±0.00c	0.02±0.00a	0.02±0.00a	0.02±0.00a	0.01±0.00c	51.36	1.73
TWC （%）	0.76±0.01a	0.62±0.07d	0.79±0.04a	0.60±0.01d	0.57±0.02e	0.68±0.01b	0.73±0.01a	0.66±0.01c	17.80	1.91
CW （cm）	295.20±33.54c	344.60±45.37b	577.20±92.06a	502.80±56.22a	635.00±65.86a	485.70±43.71a	604.90±72.73a	604.90±89.95a	45.66	1.49
LFW （g）	3.49±0.36c	2.96±0.72c	7.89±1.00a	3.37±0.40c	3.79±0.46c	4.68±0.28b	8.40±1.08a	7.17±1.98a	68.01	1.49
LT （cm）	0.19±0.01c	0.18±0.01c	0.24±0.01b	0.21±0.01b	0.23±0.01b	0.24±0.01b	0.32±0.03a	0.24±0.01b	25.16	1.49
PH （cm）	31.30±1.23b	31.90±2.58b	32.70±1.22b	46.70±2.02a	51.20±2.52a	27.50±1.33b	27.70±1.16b	32.10±1.59b	28.23	1.21
BS （mm）	2.42±0.18c	2.42±0.26c	2.99±0.19bc	3.58±0.23a	3.85±0.35a	3.34±0.17a	3.89±0.19a	3.97±0.29a	28.37	1.56
LL （cm）	2.74±0.20e	2.61±0.22d	3.18±0.10c	4.13±0.22a	3.69±0.15a	2.98±0.08c	3.29±0.16b	3.31±0.14b	20.57	1.73
LW （cm）	1.88±0.12c	1.81±0.12d	2.32±0.10b	2.69±0.08a	2.42±0.09a	2.14±0.07b	2.31±0.09b	2.19±0.09b	17.67	1.56
LI	1.45±0.02a	1.44±0.06a	1.38±0.04a	1.54±0.08a	1.52±0.04a	1.39±0.03a	1.43±0.05a	1.53±0.07a	11.05	1.32

表型 Phenotypic	种源Provenance								CV （%）	H'
表型 Phenotypic	YL	YC	CF	ALT	KEL	HJQ	HN	SHZ	CV （%）	H'
LDW （g）	0.84±0.08c	0.85±0.16c	1.43±0.17b	1.34±0.14c	1.60±0.18a	1.49±0.08b	2.18±0.18a	2.37±0.62a	62.30	1.49
LA （cm²）	160.99±15.21c	297.47±77.32b	356.05±80.92b	742.60±170.10a	392.49±67.08b	313.57±17.50b	358.35±46.44b	479.72±145.14a	83.55	1.67
SLA （cm²·g^-1）	195.66±12.36c	356.41±76.53b	297.70±74.82b	502.78±75.01a	243.30±22.37b	211.42±8.30b	162.16±12.34c	189.20±8.17c	66.25	1.39
LDMC （%）	4.18±0.19b	0.38±0.07d	6.25±0.93a	2.50±0.07c	2.36±0.10c	3.15±0.12c	0.27±0.01d	2.95±0.08c	76.36	1.56
LTD （g·cm^-3）	0.03±0.00a	0.02±0.00a	0.01±0.00c	0.01±0.00c	0.02±0.00a	0.02±0.00a	0.02±0.00a	0.01±0.00c	51.36	1.73
TWC （%）	0.76±0.01a	0.62±0.07d	0.79±0.04a	0.60±0.01d	0.57±0.02e	0.68±0.01b	0.73±0.01a	0.66±0.01c	17.80	1.91
CW （cm）	295.20±33.54c	344.60±45.37b	577.20±92.06a	502.80±56.22a	635.00±65.86a	485.70±43.71a	604.90±72.73a	604.90±89.95a	45.66	1.49
LFW （g）	3.49±0.36c	2.96±0.72c	7.89±1.00a	3.37±0.40c	3.79±0.46c	4.68±0.28b	8.40±1.08a	7.17±1.98a	68.01	1.49
LT （cm）	0.19±0.01c	0.18±0.01c	0.24±0.01b	0.21±0.01b	0.23±0.01b	0.24±0.01b	0.32±0.03a	0.24±0.01b	25.16	1.49
PH （cm）	31.30±1.23b	31.90±2.58b	32.70±1.22b	46.70±2.02a	51.20±2.52a	27.50±1.33b	27.70±1.16b	32.10±1.59b	28.23	1.21
BS （mm）	2.42±0.18c	2.42±0.26c	2.99±0.19bc	3.58±0.23a	3.85±0.35a	3.34±0.17a	3.89±0.19a	3.97±0.29a	28.37	1.56
LL （cm）	2.74±0.20e	2.61±0.22d	3.18±0.10c	4.13±0.22a	3.69±0.15a	2.98±0.08c	3.29±0.16b	3.31±0.14b	20.57	1.73
LW （cm）	1.88±0.12c	1.81±0.12d	2.32±0.10b	2.69±0.08a	2.42±0.09a	2.14±0.07b	2.31±0.09b	2.19±0.09b	17.67	1.56
LI	1.45±0.02a	1.44±0.06a	1.38±0.04a	1.54±0.08a	1.52±0.04a	1.39±0.03a	1.43±0.05a	1.53±0.07a	11.05	1.32

表型性状 Phenotypic traits	主成分Principal component
表型性状 Phenotypic traits	PC1	PC2	PC3	PC4	PC5
叶片干重LDW	-0.01	0.23	0.40	0.18	-0.08
叶面积LA	-0.08	0.31	-0.19	0.25	-0.21
比叶面积SLA	-0.03	0.23	-0.45	0.15	-0.21
叶片干物质含量LDMC	0.00	0.18	-0.29	-0.34	0.29
叶组织密度LTD	-0.02	-0.32	0.29	0.00	0.31
叶片总含水量TWC	0.14	0.20	-0.26	-0.31	0.36
冠幅CW	-0.06	0.36	-0.01	0.00	0.10
叶片鲜重LFW	0.11	0.36	0.02	-0.07	0.24
叶片厚度LT	0.11	0.28	0.24	-0.13	0.06
株高PH	-0.25	0.06	0.04	0.35	0.07
基茎BS	-0.13	0.28	0.21	-0.05	-0.02
叶长LL	-0.20	0.26	0.14	-0.09	-0.16
叶宽LW	-0.12	0.29	0.12	-0.16	-0.19
叶形指数LI	-0.17	0.04	0.06	0.09	-0.01
种子长Seed length	0.31	0.08	0.09	0.08	0.07
种子宽Seed width	0.31	0.08	0.07	0.14	0.10
面积Area	0.31	0.08	0.09	0.11	0.09
周长Perimeter	0.31	0.08	0.09	0.10	0.08
直径Diameter	0.31	0.08	0.08	0.11	0.09
长宽比Length/width	0.04	0.00	0.20	-0.55	-0.25
圆度Circularity	0.16	0.00	0.29	-0.14	-0.33
千粒重1000-seed weight	0.30	0.01	-0.02	0.17	0.02
发芽势Germination vigor （GV）	-0.21	0.15	0.17	0.26	0.22
发芽指数Germination index （GI）	-0.29	-0.01	0.11	-0.08	0.27
发芽率Germination rate （GR）	-0.25	0.02	0.15	-0.02	0.34
特征值Eigenvalue	9.40	4.92	2.28	1.77	1.27
贡献度Contribution rate （%）	37.61	19.66	9.14	7.09	5.08
累计贡献度Accumulative contribution rate （%）	37.61	57.27	66.41	73.58	78.58