辣木優(yōu)良單株的初步篩選①

羅會(huì)英 普天磊 金 杰 趙瓊玲 鄧紅山 廖承飛 范建成 韓學(xué)琴

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所/元謀干熱河谷植物園 云南元謀651300)

辣木（Moringa oleiferaLam.），又稱鼓槌樹、奇跡樹，為辣木科辣木屬多年生喬木［1］，原產(chǎn)印度，現(xiàn)廣植于各熱帶地區(qū)。我國(guó)20世紀(jì)初引種成功，并在我國(guó)廣東、廣西、云南、福建等地開展種植［2-3］。近年來(lái)，辣木的種植發(fā)展到長(zhǎng)江以南各省區(qū)［4］。辣木的葉、花、莢、根及種子均具有食用和藥用功能，被稱之為“神奇之樹”［5］。辣木籽富含蛋白質(zhì)、油脂、維生素、多糖、礦質(zhì)元素等營(yíng)養(yǎng)成分，具有多種藥物活性，如抗氧化、抗菌、抗癌、降血糖血脂、護(hù)肝等，在非食品領(lǐng)域，由于辣木蛋白自身的抗菌及絮凝屬性，辣木籽被廣泛應(yīng)用于水質(zhì)凈化處理［6-8］；此外辣木籽也是化妝品、生物柴油的原料來(lái)源之一，且處理后的辣木籽餅可以用作綠肥或肥料等［10-11］。

辣木耐干旱，且生長(zhǎng)迅速，適應(yīng)性強(qiáng)，是熱帶和亞熱帶地區(qū)的速生樹種，培育優(yōu)良的辣木果用新品種對(duì)增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)辣木，發(fā)展辣木產(chǎn)業(yè)具有重要的意義。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)辣木單株的性狀進(jìn)行觀測(cè)，以不同家系植株性狀（株高、地徑、冠幅）、產(chǎn)量性狀（單株果莢數(shù)、單株種子重、種子百粒重）、果實(shí)性狀（單莢種子數(shù)、果莢長(zhǎng)、果莢寬、種子長(zhǎng)、種子寬）為選擇依據(jù)，初步篩選出優(yōu)良的果用種源，為該區(qū)辣木樹種的選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于金沙江干熱河谷地區(qū)元謀縣境內(nèi)（101°52'18″E，25°41'15″N），干燥，炎熱，少雨，光照充足，四季不分明，全年無(wú)冬。年平均氣溫21.9℃，平均最高氣溫42℃，平均最低氣溫-2℃，年降水量613.8 mm，集中在5～9月份，其他月份少雨或無(wú)雨，年蒸發(fā)量3 911.2 mm。供試材料為30個(gè)家系（每個(gè)家系10株候選樹），這些家系來(lái)源于印度、德國(guó)、古巴、肯尼亞和馬里。2016年播種育苗，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致、無(wú)病蟲害的健壯苗定植，株行距2 m×2.5 m，定植后按常規(guī)管理，樹齡3年。試驗(yàn)地為酸性紅壤土，pH＝6.4；秋季采果后施一次腐熟的農(nóng)家肥，2～4 kg/株，春季春芽萌動(dòng)前，結(jié)合清溝施復(fù)合肥0.5～0.6 kg/株；旱季實(shí)適灌水，保持土壤水分，雨季挖好排水溝，及時(shí)排除積水，防止?fàn)€根。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)方法

2018年11月份果實(shí)成熟時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，測(cè)量株高、地徑、冠幅、單株果莢數(shù)、單株種子重、種子百粒重、單莢種子數(shù)、果莢長(zhǎng)、果莢寬、種子長(zhǎng)、種子寬。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

在進(jìn)行辣木的優(yōu)選過(guò)程中，測(cè)量辣木果實(shí)和種子的形態(tài)指標(biāo)，不同單株在各個(gè)指標(biāo)所占的優(yōu)勢(shì)有很大差別，為了方便對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，采用模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)［12］的方法，對(duì)各個(gè)指標(biāo)求其隸屬值，并累加后求取平均數(shù)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出符合優(yōu)選目標(biāo)的優(yōu)良單株，平均值越大，其品性越好。

依照各指標(biāo)的具體隸屬值計(jì)算公式：隸屬值=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）

式中：X為某品系的某一指標(biāo)測(cè)定值，Xmax為所有待鑒定品系某一指標(biāo)測(cè)定值的最大值，Xmin為該指標(biāo)中的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣木表型性狀的差異性

從表1可見，候選樹中株高最大值為780 cm，最小值為170 cm，均值為472.81 cm，變異系數(shù)為23.67%；冠幅120～650 cm，平均冠幅364.71 cm，變異系數(shù)31.23%；地徑變異系數(shù)23.17%，平均值10.78 cm，最大值18.79 cm，最小值5.73 cm；單株果莢數(shù)8～416個(gè)，平均值85個(gè)；單莢種子數(shù)最大值為23粒，最小值為10粒，平均值17粒，變異系數(shù)為15.36%；單株種子重17.45～1 065.70 g，平均值240.08 g；種子百粒重14.60～42.60 g，平均值29.23 g，變異系數(shù)為15.55%；單果重7.35～23.86 g，平均值14.84 g，變異系數(shù)為22.61%；果莢長(zhǎng)最大值為618.90 mm，最小值215.90 mm，平均值434.30 mm，變異系數(shù)為19.37%；果莢寬15.20～26.19 mm，平均值19.95 mm，變異系數(shù)為8.90%；種子長(zhǎng)9.85～21.36 mm變異系數(shù)為11.44%，平均值12.80 mm，種子長(zhǎng)9.85～21.36 mm，平均值12.80 mm，變異系數(shù)為9.91%。

表1 辣木表型性狀的差異性

2.2 隸屬函數(shù)分析

采用隸屬值的方法進(jìn)行優(yōu)良單株的選擇，主要考慮產(chǎn)量性狀（單株果莢數(shù)、單株種子重、種子百粒重）同時(shí)兼顧果實(shí)性狀（單莢種子數(shù)、果莢長(zhǎng)、果莢寬、種子長(zhǎng)、種子寬）和植株性狀（株高、冠幅、地徑）即選取產(chǎn)量高、果形好、種子飽滿、長(zhǎng)勢(shì)良好的為優(yōu)良單株，每個(gè)家系取平均隸屬值最大的1株做為初步篩選的優(yōu)良單株，共30個(gè)家系共30株，見表2。

表2 形態(tài)指標(biāo)的隸屬函數(shù)分析

從表2可見，入選的30個(gè)單株的性狀指標(biāo)單株果莢數(shù)、單莢種子數(shù)、單株種子重、百粒重、單果重、果莢長(zhǎng)、果莢寬、種子長(zhǎng)和種子寬的隸屬函數(shù)值各不相同，但平均隸屬函數(shù)值均在0.6以上，說(shuō)明篩選的單株綜合性狀表現(xiàn)較好。

2.3 辣木優(yōu)良單株的選擇

通過(guò)隸屬函數(shù)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出符合優(yōu)選目標(biāo)的優(yōu)良單株30株（表3）。從表3可見，優(yōu)選單株中株高250～610 cm，冠幅200～615 cm，地徑7.01～14.33 cm；單株果莢數(shù)8～158個(gè)，單莢種子數(shù)14～22粒；單株種子重最重的為GYZH-7-2-2，621.9 g，單株種子重最輕的為云辣木2號(hào)1-1，30.08 g，種子百粒重最重的云辣木3號(hào)1-8，為42.60 g，種子百粒重最輕的GY-2-1-10為22.5 g， 單 果 重 10.73～23.33 g； 果 莢 長(zhǎng) 218.10～613.80 mm， 果 莢 寬 16.83～24.75 mm， 種 子 長(zhǎng)10.43～16.52 mm，種子寬9.47～14.33 mm。

表3 辣木優(yōu)良單株選擇表

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)以3年生辣木的單株產(chǎn)量性狀（單株種子重、種子百粒重、單株果莢數(shù)），同時(shí)兼顧果莢的相對(duì)性狀（單莢種子數(shù)、果莢長(zhǎng)、果莢寬、種子長(zhǎng)、種子寬），以及株高、冠幅、地徑，從30個(gè)家系中每個(gè)家系選1株，共30株產(chǎn)量高、果形好、種子飽滿、長(zhǎng)勢(shì)良好的為優(yōu)良單株，為辣木結(jié)實(shí)量高、表型優(yōu)良家系的選育提供參考。

優(yōu)樹選擇是植物改良和育種的重要方法之一。起國(guó)海等［13］選取與辣木單株產(chǎn)量相關(guān)的10個(gè)表型性狀作為選優(yōu)指標(biāo)，包括冠高比、地徑、冠形指數(shù)、分枝數(shù)、分枝角度、果莢總數(shù)、單果莢籽粒數(shù)、單株總籽粒數(shù)、種子百粒重、單株產(chǎn)量。根據(jù)辣木性狀的均值、標(biāo)準(zhǔn)差和極差建立辣木優(yōu)樹綜合評(píng)分法，從40株初篩辣木候選優(yōu)樹中選出辣木優(yōu)樹22株。王思良等［14］依據(jù)2年的觀測(cè)資料和優(yōu)樹選擇的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程，初選出辣木優(yōu)樹10株。本試驗(yàn)用隸屬函數(shù)分析的方法進(jìn)行了優(yōu)良單株的篩選，最終選出優(yōu)樹30株，但并未對(duì)子代進(jìn)行遺傳測(cè)定，且選育周期較短。因此，為更好的做好辣木的育種工作，需要對(duì)辣木的優(yōu)樹進(jìn)行多年選育，并進(jìn)行辣木的無(wú)性系試驗(yàn)，穩(wěn)定辣木高產(chǎn)、豐產(chǎn)的遺傳性狀。