文冠果實生植株果實經濟性狀遺傳性分析

孫琳琳 趙登超 韓傳明 欒森年 侯立群

摘要：對40株文冠果實生植株果實的主要經濟性狀進行了測定分析，并對其進行了主成分分析和綜合指數評價。結果表明：文冠果果實以小球果型最多，占總樣本的40％，97.5％樣本種仁含油率在60％以上，種子出仁率平均為51.22％，果實出籽率平均為47.13％。果實性狀發生不同程度的變異，其中變異系數最大的是結果數量，為32.25％，變異系數最小的是種仁脂肪含量，為3.99％。由各單株的綜合主成分值選出的綜合經濟性狀優良的單株與其實際表現近似。

關鍵詞：文冠果；經濟性狀；主成分分析；優株選擇

中圖分類號：S565.903.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942(2012)01-0025-04

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)屬無患子科文冠果屬，是我國特有的木本油料作物。文冠果具有較高的營養價值、藥用價值、生態效益和經濟效益，其種仁的脂肪含量高達65％以上，仁油不飽合脂肪酸含量較高，最高值達94.4％。其種仁中還含有多種人體必需的氨基酸(特別是賴氨酸和色氨酸)、微量元素和維生素。文冠果全身是寶，枝、葉、種仁、果殼等均可入藥。

文冠果多以實生苗繁殖，有性繁殖法在一定程度上能夠保持母樹的部分性狀，但在不同地區、不同立地條件下實生植株的主要經濟性狀變化較大，文冠果的選優繁優工作顯得更為緊迫。研究表明，主成分分析法現已用于經濟林樹種優良品種選育及果實品質性狀遺傳多樣性研究，如核桃、杏等，主成分分析法比傳統打分評優法更科學、簡便。為此，本試驗利用主成分分析法對文冠果果實經濟性狀進行分析，旨在探討主成分值用于文冠果選育的可行性，為選擇優良單株和品種選育提供理論依據。

1.材料與方法

1.1試驗材料

試驗地設在山東省萊蕪市萊城區和莊鄉大英章村文冠果試驗基地，屬暖溫帶大陸性季風氣候，全年平均氣溫13.6℃，最高氣溫37.8℃，年最低氣溫-14.5℃，全年降水總量為591.5mm。土壤為砂壤土。

試材為7年生文冠果實生植株人工林，株行距為2.0m ×2.0m。于2010年8月上旬果實成熟期采集果實樣品，于陰涼處晾干。選擇長勢一致的40株文冠果單株，編號為：L1～L40。

1.2試驗方法

可溶性糖采用蒽酮乙酸乙酯法，蛋白質含量采用凱氏微量定氮法(凱氏定氮儀)，脂肪含量采用索氏抽提法(索氏抽提器)。

1.2.1果實性狀及品質的測定每株選取10個有代表性的果實混合取樣，觀察果實形狀、結果數量(X₁)、每果種子數(X₂)，測定果實果徑(縱徑X₃和橫徑)、出籽率(X₄)、千粒重(X₅)、出仁率(X₆)等。把每株種仁混勻粉碎，65℃烘干至恒重，測定脂肪含量(X₇)、蛋白質含量(X₈)、可溶性糖含量(X₉)。每株為1個試驗單位，重復3次。

1.2.2數據統計分析數據結果分析使用Ex-cel2010，主成分分析采用SPSS18.數據處理系統。

2.結果與分析

2.1文冠果果實特征與營養成分分析

2.1.1果實特征由表1可以看出，文冠果實生群體的單株個體間果形變化較大，大致分為小球果形、三棱果形、桃形果形、倒卵果形、長尖果形和平頂球果形6大類。小球果形的植株數量最多，約占總樣本的40％；平頂球果形的植株數量最少，僅占總樣本的5％；倒卵果形、三棱果形和桃形果形的數量比例相當，各占17％左右。單株的結果數量在12～40個之間，平均22.23個。單果種子數量在12～25粒之間，平均17.25粒。出籽率在38.80％～53.10％之間，平均為47.13％，種子出仁率在44.10％～56.00％之間，平均為51.22％。

2.1.2果實營養成分分析由表2可見，每100g種仁中，脂肪含量57.44～71.31g，平均值為64.44g，明顯高于文冠果優樹選擇標準中含油率在60.00％以上的標準，且種仁脂肪含量的變異系數最小，為3.99％；蛋白質含量范圍為14.60～22.75g，均值為19.50g。

由測定結果可知，果實的經濟性狀指標存在不同程度的變異，其中變異系數最大的為結果數量(32.25％)，其次為種仁可溶性糖含量(15.76％)和單果種子數(14.19％)，最小的為種仁脂肪含量(3.99％)，表明其遺傳性狀相對穩定。

2.2文冠果果實性狀主成分分析

在主成分分析中，方差表示性狀在主成分方向上的離散程度，即方差越大，主成分在樣本分析中所起的作用越大，方差選擇主成分的最主要依據是主成分的特征值和貢獻率。由表3可以看出，前5個主成分的累計方差貢獻率為85.109％，表明前5個主成分已經代表了主要性狀綜合信息85.109％，因此，可以選擇前5個主成分作為文冠果經濟性狀選擇的重要指標。

由表4可以看出，在主成分1中，結果數量和果實縱徑有較大的正系數值，表明主成分1反映了果實產量和果實大小特征的綜合信息，因此主成分l可作為果實產量的指標。主成分2中，蛋白質含量有較大的正系數值，表明主成分2反映了果實蛋白質含量的特征，因此主成分2可作為果實蛋白質含量的指標。同樣，主成分3、4千粒重和出籽率可作為種仁產量的指標，主成分5作為含油率和種仁產量的指標。

主成分(Y₁～Y₅)與經濟性狀(X₁～X₉)的相關矩陣的特征向量進一步表明文冠果經濟性狀間的主要差異為植株果實產量和果實大小，其次依次是種仁產量、種仁脂肪含量、種仁蛋白質含量。據樣本相關矩陣的特征向量(表4)，可以得出5個主成分的函數方程分別為：

Y₁=0.775X₁+0.495X₂+0.818X₃+0.195X₄+0.130X₅+0.158X₆+0.194X₇-0.227X₈-0.731X₉；

Y₂=0.482X₁+0.265X₂-0.035X₃+0.217X₄-0.486X₅+0.554X₆-0.664X₇+0.764X₈+0.334X₉；

Y₃=-0.148X₁-0.658X₂+0.249X₃+

0.125X₄+0.629X₅+0.393X₆-0.224X₇+0.335X₈-0.258X₉；

Y₄=0.017X₁+0.301X₂-0.341X₃+0.735X₄+0.430X₅-0.351X₆-0.216X₇+0.017X₈-0.026X₉；

Y₅=-0.210X₁+0.009X₂+0.146X₃+0.530X₄+0.097X₅+0.479X₆+0.544X₇-0.121X₈+0.357X₉

2.3文冠果優株綜合評價

根據公式計算可得每株各主成分值和綜合主成分值，結果如表5所示。綜合主成分值前15株為：L28、L32、L16、L6、L3、L27、L39、L33、L17、L13、L24、L1、L31、L15、L22，這15株主要經濟性狀表現為：種子出仁率50％以上，果實出籽率在45％以上，單果種子數20粒以上；種仁含油率60％以上，與文冠果優樹標準相近。經分析，由綜合主成分值篩選出的優良單株與各單株的實際表現相似。

3討論

由于文冠果長期實生繁殖，其果實的主要經濟性狀發生不同程度的變異，其中結果數量變異系數最大。本試驗結果可看出，文冠果主要經濟系數變異系數大小為：結果數量>單果重>可溶性糖含量>單果平均種子數>千粒重>蛋白質含量>果實橫徑>果實縱徑>出籽率>出仁率>脂肪含量。在營養成分中，可溶性糖的變異系數最大，脂肪含量的變異系數最小。實生條件下的遺傳多樣性與變異特性，對于文冠果的遺傳育種有利。

本試驗采用主成分分析法和綜合指數法，對文冠果實生植株果實的多個主要經濟性狀分析，經測算得出優良單株的試驗結果與實際表現近似，可見主成分分析法在文冠果優株選擇上有應用價值。但其優良性狀是否穩定遺傳，還需在實踐中進一步觀測和檢驗。

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