不同種源大果石筆木的表型性狀及葉綠素含量研究

杜 鈴，廖美蘭，黃 欣，楊開太

（廣西壯族自治區林業科學研究院，廣西南寧 530002）

大果石筆木（Pyrenaria spectabilis），又稱大果核果茶、六瓣石筆木，為山茶科（Theaceae）核果茶屬常綠喬木，是廣西壯族自治區第一批重點保護野生植物，分布在我國廣西、江西和福建等地[1-2]。大果石筆木的觀賞價值極高，花果量大、色彩艷麗、觀賞期長、樹形優美，是極具發展潛力的鄉土珍貴樹種。前人對大果石筆木開展了種子萌發特性[3]、葉片化學成分提取和分析[4]和繁殖技術[5]等方面的研究，關于不同種源大果石筆木表型性狀、生長量和生物量的研究未見報導。物種的表型性狀是遺傳因子和環境因子綜合表現的結果，開展表型性狀變異研究有助于了解遺傳因子和環境因子對該物種的影響以及該物種的穩定性和進化的潛力[6-8]。生長量和生物量作為植物開發利用的重要指標，能反映苗木的物質積累情況和對環境利用的能力[9]。本研究從種子和幼苗生長規律、生物量、生長量、葉片大小和葉綠素含量等方面對6 個不同種源的大果石筆木進行研究，可為其優良家系的選擇和新品種培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在廣西壯族自治區林業科學研究院花卉所苗圃（108°21′E，22°56′N），海拔80 ～ 145 m，屬南亞熱帶季風氣候；年均氣溫21.8 ℃，最高氣溫39.4 ℃，最低氣溫-1.5 ℃，≥10 ℃年均積溫7 206 ℃；年均降水量1 350 mm，雨季5—9月，年均相對濕度60%～80%；年均日照時長1 780.9 h，日照百分率為40%。

1.2 試驗材料與方法

2018年11月，從廣西柳州市、羅城仫佬族自治縣、金秀瑤族自治縣、蒼梧縣和江西大余縣引進5個種源的大果石筆木種子；在廣西壯族自治區林業科學研究院樹木園采種，記為南寧種源，共6個種源的種子。

2018年12月，用0.3%的高錳酸鉀溶液于播種前1天消毒基質，用50%的多菌靈可濕性粉劑1 000倍液浸泡種子10～20 min。播種當天，用水將基質淋透。將6 個種源的大果石筆木種子點播入穴盤（一板32 個穴盤，每個穴盤上口徑6 cm × 6 cm、高10 cm），點播后再次將基質淋透水，整齊擺放于蓋有遮蔭網和塑料保溫膜的大棚內。發芽后，做好病蟲害防治，根據基質干濕情況及時淋水。2019年3—8月，每2 個月施肥1 次，肥料為磷酸二氫鉀與尿素混合溶液，9月后施1 次磷鉀肥，提高幼苗的木質化程度，增強幼苗的抗寒能力。

1.3 指標測定

用浮水法將雜質、癟粒等剔除，得到凈種，隨機數1 000粒種子稱重，重復3次，取平均值，得種子千粒重。用游標卡尺（精確至0.01 mm）測定種子的橫徑、縱徑和厚度。

每個種源選取30 株苗進行編號。2019年4月—2020年3月，每月測量1 次苗高和地徑（2020年1月因疫情未測量），繪制生長曲線圖。采用直尺（精確至0.1 cm）測量苗高（H），采用游標卡尺（精確至0.01 mm）測量地徑（D）。

2020年7月，每個種源選取5 株長勢中等的幼苗，采用直尺測量葉長、葉寬、苗高，采用游標卡尺測量地徑；將根部浸泡于水中，洗凈附著在根部的基質，用吸水紙將水分吸干，從根頸處剪開，用電子天平（精確至0.01 g）分別稱量地上和地下部分鮮重，將其放入85 ℃烘箱中烘干至質量恒定，分別稱量其干重，用植株的干重（W）與苗高（H）和地徑（D）擬合回歸方程。采用浙江托普TYS-B 葉綠素測定儀檢測葉綠素含量。

1.4 數據處理

采用Excel軟件進行整理，采用DPS軟件進行方差分析和多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 不同種源大果石筆木種子和幼苗葉片比較

不同種源大果石筆木種子的橫徑、縱徑、厚度和千粒重差異極顯著（P<0.01），幼苗葉長差異顯著（P<0.05），葉寬差異不顯著（表1）。南寧種源的種子橫徑最大（27.571 mm），其次為柳州種源（27.137 mm），與羅城、金秀和大余種源差異極顯著（P<0.01）；金秀種源最小（24.055 mm）。南寧種源的種子縱徑范圍最大（16.253 mm），其次為柳州種源（15.974 mm），均極顯著大于其他種源（P< 0.01）；大余種源最小（12.714 mm）。南寧種源的種子厚度最大（8.600 mm），極顯著大于金秀和大余種源（P<0.01）；其次為柳州種源（8.289 mm），顯著大于蒼梧、金秀和大余種源（P<0.05)；金秀種源最小（7.391 mm）。南寧種源的種子千粒重最大（1789.7 g），極顯著大于其他種源（P< 0.01）；其次為柳州種源（1 655.3 g），極顯著大于羅城、蒼梧、金秀和大余種源（P<0.01）；大余種源最小（949.7 g）。羅城種源葉長最長（10.20 cm），顯著高于蒼梧種源（P< 0.05）；其次為金秀種源（10.00 cm）；蒼梧種源最小（8.40 cm）。

表1 不同種源大果石筆木種子和葉片比較Tab.1 Comparison on seeds and leaves of P.spectabilis from different provenances

續表1 Continued

2.2 不同種源大果石筆木幼苗生長規律

不同種源幼苗的苗高均在1年內出現兩次快速生長期，第1 個快速生長期為5—7月，第2 個快速生長期為9—10月；10月后生長逐漸減緩，11月后，除南寧和羅城種源略有提升外，其余種源均生長平緩（圖1）。不同種源苗高表現為金秀（23.01 cm）>大余（21.99 cm）>蒼梧（21.89 cm）>柳州（20.70 cm）>南寧（19.96 cm）>羅城（18.78 cm）。

圖1 不同種源苗高的生長動態Fig.1 Growth dynamics of seedling height from different provenances

不同種源幼苗的地徑均在1年內出現1～3個快速生長期；南寧種源出現3次，分別為2—3月、8—9月和10—11月；羅城種源出現3 次，分別為4—6月、7—9月和10—11月；柳州種源出現3次，分別為2—3月、7—8月和10—11月；金秀種源出現3次，分別為4—6月、7—9月和10—11月；蒼梧種源出現2次，分別為7—9月和10—11月；大余種源出現1 次，為7—9月（圖2）。不同種源地徑表現為南寧（4.703 mm）>柳州（4.524 mm）>大余（4.493 mm）>金秀（4.356 mm）>羅城（4.168 mm）>蒼梧（4.145 mm）。

圖2 不同種源地徑的生長動態Fig.2 Growth dynamics of ground diameter from different provenances

2.3 不同種源大果石筆木幼苗生物量、生長量和葉綠素含量比較

不同種源幼苗的地上鮮重、地上干重、苗高和葉綠素含量差異極顯著（P<0.01），地下鮮重差異顯著（P< 0.05），地下干重和地徑差異不顯著（表2）。南寧種源的地上鮮重最大（6.214 g），其次為羅城種源（5.344 g），柳州種源最小（2.204 g），極顯著小于其他種源（P<0.01）；南寧種源的地上干重最大（2.920 g），其次為蒼梧種源（2.558 g），柳州種源最小（1.830 g），極顯著小于南寧種源（P<0.01）；柳州種源的地下鮮重最大（3.216 g），其次為南寧種源（2.348 g），金秀種源最小（1.836 g），顯著小于柳州種源（P<0.05）。南寧種源的苗高最大（27.90 cm），其次為金秀種源（26.12 cm），柳州種源最小（21.70 cm），極顯著小于其他種源（P<0.01）。南寧種源的葉綠素含量最大（55.6 spad），其次為羅城種源（52.1 spad），金秀種源最小（47.2 spad），極顯著小于其他種源（P<0.01）。南寧種源表現最優。

表2 不同種源大果石筆木生物量、生長量和葉綠素含量Tab.2 Biomass,growth and chlorophyll content of P.spectabilis from different provenances

2.4 大果石筆木苗高、地徑與生物量的擬合回歸方程

以H、D為自變量，W為因變量，研究H、D、H×D和H×D2對W的影響，制定擬合回歸方程（表3）。H×D的決定系數最大，H×D作為預測變量時的擬合度較其他預測變量高，可作為最優的預測方程估算大果石筆木幼苗的干重。

表3 擬合回歸方程Tab.3 Fitting regression equation

3 結論與討論

不同種源大果石筆木的種子性狀及幼苗生長有明顯差異。不同種源大果石筆木種子的橫徑為24.055～27.571 mm、縱徑為12.714～16.253 mm、厚度為7.391～ 8.600 mm、千粒重為949.7～ 1 789.7 g，南寧種源的種子最大。不同種源的生長量、生物量和葉綠素含量均有差異，其中南寧種源的生長量、生物量和葉綠素含量均高于其他5個種源。不同種源幼苗的苗高1年內有2 次快速生長期，地徑有1～3 次快速生長期。南寧種源表現最優。得到的回歸方程y=0.002 8x-0.192 1擬合度較好，可估算幼苗干重，為大果石筆木優良家系的選擇提供依據。

南寧種源的表現好于其他種源，可能與試驗地設在南寧，南寧種源適應南寧的氣候、地理和土壤等條件有關，是否與本身的遺傳變異有關有待進一步探討。本試驗分析不同種源大果石筆木的表型性狀差異，對其遺傳多樣性和環境因子等對表型性狀的影響研究有待加強。研究結果表明，不同種源幼苗生長變化是動態的，有些種源培育出來的苗不多，在測定不同種源生物量、生長量時，每個種源僅選擇5株樣本開展測定，因樣本數較少，根據測定結果擬合的回歸方程擬合度不高。為建立較理想的模型，可通過使用同一種源試材和增加樣本數量來擬合更科學的回歸方程。本研究僅對1年生幼苗在南寧的表現開展研究，要掌握不同種源更全面的生長規律，還需進行長期跟蹤測定并增設試驗點，以得到更科學詳實的試驗數據和結論。