文冠果優(yōu)系產(chǎn)量性狀分析與篩選

常月梅

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

文冠果是我國特有木本油料樹種，部分資源種仁含油量可達(dá)65%以上，其不飽和脂肪酸(主要為油酸和亞油酸，是優(yōu)級食用油的主要脂肪酸)含量高達(dá)90%以上。文冠果葉片、枝干、果殼等含有甾類、萜類、香豆素類、黃酮類、有機(jī)酸類、蒽醌類等近131種化合物，其中有些化合物具有殺菌等醫(yī)療作用。文冠果耐干旱、抗寒性強(qiáng)、耐鹽堿，是干旱半干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)良的樹種。但是文冠果當(dāng)前仍處于野生和半野生狀態(tài)，單株產(chǎn)量相差懸殊，結(jié)果性狀各異。

山西省是中國文冠果資源的核心分布區(qū)，在海拔400 m～1 500 m的黃土丘陵溝壑區(qū)均有文冠果分布，但目前關(guān)于文冠果資源豐產(chǎn)性狀分析評價的報道還很少。為了解文冠果各種質(zhì)資源的產(chǎn)量性狀特點(diǎn)，筆者調(diào)查了13個文冠果優(yōu)系資源的單株果數(shù)和樹冠單位垂直投影面積果數(shù)，并進(jìn)行主成分分析，以期為文冠果種質(zhì)資源重要產(chǎn)量性狀的研究和改良，及合理利用山西文冠果種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以2007年嫁接于山西省翼城縣文冠果種質(zhì)資源圃的13個優(yōu)系為試材(見表1)，株行距為2.5 m×3.5 m，常規(guī)管理，生長結(jié)果穩(wěn)定。

表1 文冠果優(yōu)系及其地理來源

1.2 方法

各優(yōu)系栽植采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，每個小區(qū)3株，設(shè)3次重復(fù)。2015年至2017年，于開花期調(diào)查各優(yōu)系開花時間、花序著生部位、雌可育花和雄可育花在花序的部位、坐果數(shù)、花朵坐果率；于果實(shí)成熟期，調(diào)查單株果數(shù)、每花序果數(shù)，每株調(diào)查30個果實(shí)縱橫徑、果實(shí)內(nèi)種子數(shù)，并計算出籽率、千粒重和出仁率等指標(biāo)。仁含油量采用索氏抽提法，樣品種子經(jīng)去殼取種仁粉碎后烘干，用石油醚有機(jī)溶劑索式抽提法抽提，計算種仁含油量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 8.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差和主成分等分析。綜合主成分函數(shù)模型為：

F=∑biZi=b1Z1+b2Z2+…bmZm.

式中：Z——主成分得分；

b——主成分貢獻(xiàn)率；

F——綜合得分。

2 結(jié)果與分析

2.1 文冠果優(yōu)系開花結(jié)果特性

文冠果優(yōu)系開花結(jié)果特性見表2.

從表2可知，13個文冠果優(yōu)系開花時期差異不大，盛花期出現(xiàn)在4月上旬。所收集的優(yōu)系以頂芽抽生雌可育花的花序?yàn)橹鳎琙01，TA01，X03，X02和Y06部分腋芽也可以抽生雌可育花的花序，說明這5種資源更容易坐果豐產(chǎn)。不同優(yōu)系花發(fā)育存在很大差異，大部分優(yōu)系雌可育花分布在花序的基部和中部，T01和D01則出現(xiàn)在頂部，Y01基、中、頂部均有雌可育花。而雄可育花更多出現(xiàn)在頂部和基部。花序坐果率間存在顯著差異，其中，以X03和TA01最高，達(dá)到25%以上；T01，Y01和D01最低，為6.3%～8.1%，僅為X03的20%左右。花朵坐果率也表現(xiàn)出類似的規(guī)律，X03和TA01達(dá)到了4.9%和5.1%；而T01和Y01僅為0.3%和0.4%.此外，研究中發(fā)現(xiàn)雌可育花出現(xiàn)在花序中部和基部的優(yōu)系，其花序和花朵坐果率均高，而出現(xiàn)在頂部的坐果率低。

表2 文冠果優(yōu)系開花結(jié)果特性

2.2 文冠果優(yōu)系產(chǎn)量性狀的遺傳特征

文冠果優(yōu)系的產(chǎn)量性狀見表3.

表3 文冠果優(yōu)系的產(chǎn)量性狀

由表3可以看出，文冠果優(yōu)系資源的8個產(chǎn)量性狀在數(shù)量上存在著一定的變異。文冠果平均樹冠垂直投影結(jié)果數(shù)為18.3個/m2，變幅為16.3個/m2～21.6個/m2，標(biāo)準(zhǔn)差為1.88個/m2，變異系數(shù)10.27%.單個果實(shí)種子數(shù)最多達(dá)到24.0個，變異系數(shù)達(dá)到25.22%，說明果實(shí)內(nèi)種子數(shù)差異很大。千粒重平均達(dá)到925.70 g，標(biāo)準(zhǔn)差為131.57 g，表明不同品系間種子質(zhì)量差別很大。從每花序坐果率分析，其變異系數(shù)最大，達(dá)到48.40%；種子出仁率和仁含油量變異系數(shù)分別為5.58%和3.51%，變異均較小。

2.3 文冠果優(yōu)系產(chǎn)量性狀主成分分析

對13個文冠果優(yōu)系資源的8個主要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行主成分分析，主成分中各性狀載荷值的大小體現(xiàn)了各性狀在主成分中的重要程度。主成分分析的特征根和百分?jǐn)?shù)見表4，文冠果優(yōu)系資源各主要性狀相關(guān)的特征向量見表5.

表4 主成分分析的特征根和百分?jǐn)?shù)

由表4和表5可以看出，第1主成分貢獻(xiàn)率為37.59%，對應(yīng)特征向量中貢獻(xiàn)大的是千粒重、出仁率、果實(shí)縱橫徑、果內(nèi)種子數(shù)、仁含油率，特征向量均在0.30以上，主要反映的是文冠果種仁產(chǎn)量和含油的特征狀況。第2主成分的貢獻(xiàn)率為25.55%，對應(yīng)的特征向量為單位面積果數(shù)、每序坐果數(shù)、出籽率，分別為0.556 1，0.552 7和0.557 6，主要反映產(chǎn)量。

表5 特征根對應(yīng)的特征向量

第3主成分的貢獻(xiàn)率為18.21%，其主要特征向量貢獻(xiàn)率最大的是仁含油率，其次是出仁率和每序坐果數(shù)。第4主成分的貢獻(xiàn)率為10.09%，主要特征向量為果內(nèi)種子數(shù)和每序坐果數(shù)。第5主成分的貢獻(xiàn)率為4.16%.前5個特征根累計貢獻(xiàn)率達(dá)到95.60%，主成分分析效果好。下面選擇前5個主成分對13個文冠果優(yōu)系資源的經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行綜合評價。

由表4，表5可列出前5個主成分的函數(shù)表達(dá)式為：

Prin 1=-0.228 7x1+0.314 3x2+0.528 0x3-0.163 0x4+0.227 7x5+0.441 1x6+0.311 3x7+0.447 5x8，

Prin 2=0.556 1x1+0.061 6x2-0.002 2x3+0.552 7x4+0.557 6x5+0.119 9x6-0.172 4x7+0.162 9x8，

Prin 3=0.047 7x1-0.422 3x2+0.015 3x3+0.332 8x4-0.136 0x5+0.447 8x6+0.597 5x7-0.363 8x8，

Prin 4=-0.365 1x1+0.682 4x2-0.357 9x3+0.341 3x4+0.121 1x5-0.072 6x6+0.243 1x7-0.278 4x8，

Prin 5=0.478 9x1+0.383 3x2-0.156 3x3+0.056 1x4-0.685 5x5+0.214 3x6+0.057 7x7+0.277 6x8.

將各優(yōu)良單株的相應(yīng)指標(biāo)值標(biāo)準(zhǔn)化后代入主成分函數(shù)表達(dá)式，計算各主成分，并根據(jù)綜合主成分函數(shù)模型計算出綜合得分。得出13個優(yōu)系中，Z01的綜合得分最高，其次為TA01和X03，表明這3個優(yōu)系綜合性狀較好。

3 結(jié)論與討論

文冠果多數(shù)資源以頂芽抽生雌可育花的花序?yàn)橹鳎瑐?cè)芽抽生的花序全部為雌不育花，少數(shù)資源側(cè)芽也可抽生雌可育花的花序，即兩性花的花序頂生，雄花序腋生的資源居多。文冠果坐果率的高低與雌可育花抽生的部位和數(shù)量密切相關(guān)，頂芽、側(cè)芽都能抽生雌可育花花序的資源顯得尤為珍貴，這將為豐產(chǎn)品種的選育提供重要遺傳資源。因此，以豐產(chǎn)為育種目標(biāo)時，應(yīng)考慮選擇側(cè)芽也能形成雌可育花的資源。

試驗(yàn)得出雌可育花出現(xiàn)在花序中部以及基部的優(yōu)系坐果率高，最高花朵坐果率達(dá)到5.1%.因?yàn)槲墓诠ㄐ驅(qū)儆诳偁罨ㄐ颍偁罨ㄐ蚴菬o限花序的一種。其特點(diǎn)是開花順序由下而上，在花序下面的花朵發(fā)育較早，而頂部的花朵發(fā)育較遲。文冠果多為先花后葉或花葉同時抽生，開花抽梢的養(yǎng)分全部由樹體貯藏養(yǎng)分而來。處于花序基部的花養(yǎng)分供應(yīng)相對充足，容易坐果；而處于花序頂部的花由于樹體養(yǎng)分消耗已較多，不易坐果。所以，花序基部的可育花較花序頂部的可育花更容易坐果。

從果實(shí)和種子特性分析，不同品系出油率和含油量變異系數(shù)小，而每序果數(shù)、果內(nèi)種子數(shù)以及千粒重株系間變異范圍大，可作為篩選高產(chǎn)品系的重要指標(biāo)。

通過主成分分析可見，對產(chǎn)量起決定性作用的性狀由大到小依次為單位面積坐果數(shù)、果內(nèi)種子數(shù)、千粒重、每序果數(shù)、出籽率，這與敖妍研究結(jié)果相似。當(dāng)然，這些因子是文冠果本身的遺傳性狀，產(chǎn)量的高低受多種因素影響，除內(nèi)部遺傳因素外，還包括外部環(huán)境因素，如，修剪、肥水、氣候等。

經(jīng)綜合評價篩選出豐產(chǎn)性能較好的優(yōu)系Z01，TA01和X03.Z01選自廣靈縣，樹冠緊湊、干性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好；TA01選自陽曲縣，坐果率高、頂側(cè)芽結(jié)實(shí)、豐產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)；X03選自昔陽縣，新生枝條紅褐色，頂、側(cè)芽均結(jié)實(shí)、豐產(chǎn)。