湖北省山桐子野生種質主要經濟性狀分析評價

黃國偉　楊彥伶　陳慧玲　馬林江　張新葉　姚精奎

摘要：通過調查分析湖北省不同分布區山桐子野生種質資源情況，比較其生長、果實、產量、含油率等主要經濟性狀，發現湖北省山桐子野生資源變異豐富;利用主成分分析法對所有野生種質資源進行綜合評價，發現鄂西南地區山桐子表現優良，經濟潛力巨大，其它地區山桐子含油率相比鄂西南地區具有一定優勢，因此可通過人工雜交，將優勢性狀聚合，開發擴大山桐子利用潛力，提高山桐子經濟價值，促進山桐子作為木本油料健康快速發展。

關鍵詞：山桐子;野生資源 ;經濟性狀評價

中圖分類號：S794文獻標識碼：A文章編號：1004-3020（2022）03-0001-06

Analysis and Evaluation of Main Economic Characters of Wild Germplasm of Idesia polycarpa?in Hubei Province

Huang Guowei Yang Yanling Chen Huiling Ma Linjiang Zhang Xinye Yao Jingkui

（1.Hubei Academy of ForestryWuhan430075;2.Forestry Institute of Hanjiang River Administration Bureau in Hubei ProvinceQianjiang433100）

Abstract：Through investigating and analyzing the wild germplasm resources of Idesia polycarpa?in different distribution areas in Hubei， comparing its growth， fruit， yield， oil content and other main economic characteristics， it was found that the wild resources of I. polycarpa?were rich in variation. Using principal component analysis to analyze all wild species， it was found that I. polycarpa?in southwestern Hubei had excellent performance and great economic potential.The oil content of I. polycarpa?in other areas had certain advantages compared with the southwest part of Hubei. Therefore， artificial hybridization could be used to aggregate the dominant traits to develop and expand the use of I. polycarpa， improve the economic value of I. polycarpa?and promote the healthy and rapid development of I. polycarpa?as a woody oil.

Key words：Idesia polycarpa; wild resources; economic traits evaluation

山桐子Idesia polycarpa是大風子科山桐子屬落葉喬木，其果肉、種子含油率較高，是中國重要木本油料樹種之一[1]。2014年5月《全國優勢特色經濟林發展布局規劃（2013～2020年）》將山桐子作為重要的木本油料樹種納入了發展規劃[2]，2020年11月國家發改委十部委出臺《關于科學利用林地資源 促進木本糧油和林下經濟高質量發展的意見》，提出在適宜地區積極推廣山桐子等特色木本糧油樹種[3]。

湖北在山桐子產業發展方面走在全國前列，全省已建立山桐子基地近3萬hm。但目前山桐子產業仍處于起步階段，還有很多亟待突破的技術瓶頸，例如資源現狀不清、優良品種缺乏、無性繁殖技術不過關等[4]。需要對湖北省不同區域內的山桐子資源狀況進行全面調查，從而篩選出適合不同區域推廣發展的優良種質或品種[5-7]。本研究旨在對湖北省山桐子資源全面調查的基礎上，開展山桐子自然群體遺傳多樣性研究及優良種質的篩選及評價，為湖北省山桐子優良品種選育提供技術支撐，解決企業發展中的關鍵技術問題，促進湖北省山桐子產業持續健康發展。

1材料與方法

1.1調查材料

調查對象為湖北省16個山桐子野生分布區的山桐子野生資源木，這些地區分別是鄂西北的襄陽市、谷城縣、南漳縣、保康縣;鄂西南的恩施市、利川市、建始縣、宣恩縣、咸豐縣、來鳳縣、鶴峰縣、巴東縣;鄂東南的九宮山自然保護區;鄂東的羅田縣、英山縣以及鄂西的五峰后河自然保護區。

1.2調查方法與數據分析

2020年6～10月，分赴湖北省有山桐子野生資源分布的各區域，測量不同資源木的生長性狀（樹高、胸徑、枝下高）。分東、南、西、北四個方向隨機采野生資源木果穗各3個，測量其果穗長、果穗寬、單穗果實數、果穗重、果實百粒重等果實性狀指標。各資源木的果實含油率由中國林科院亞林所測定，單株產量采取先估算全株果穗個數后經現場測量單個果穗重量平均值后算得。采用SPSS 19軟件對試驗數據進行統計分析。

2結果分析

2.1不同分布區山桐子生長性狀比較分析

對不同分布區山桐子的生長性狀進行了比較分析，從表1可以看出，不同地區山桐子生長性狀差異較大，樹高、胸徑、枝下高變異系數分別為37.85%、42.90%和50.76%，變異系數較大，尤其是枝下高變異系數最高。這主要是因為各地區立地條件和氣候特點差異較大，不同地區種源存在豐富的變異，加上是野外資源調查，樹齡跨度較大，林分密度各異，造成了不同個體表型性狀差異，豐富的遺傳資源也為后期山桐子優良種質選育提供了良好的物質基礎。

2.2不同地區山桐子果實性狀比較分析

對不同地區果實的含油率、大小、百粒重、產量等山桐子果實性狀指標進行測量比較，從表2可以看出：不同地區果實含油率差異較大，最大含油率為襄陽-02，含油率達到33.7%，而含油率最低的為咸豐-01，僅14.3%。果穗長、果穗寬、平均單穗果實數、果穗重、果實百粒重等幾個指標變異系數從22.93%到57.14%，變異豐富。不同地區單個果徑變異系數為13.16%，相對來說比較穩定。山桐子單株果實產量從1.5～60.0 kg，變異系數達到101.36%，差異巨大，這主要與生長環境、樹體年齡、林分密度以及個體間遺傳差異相關。從結果可以看出，不同地區山桐子果實特征變異巨大，需要圍繞目標加強選育和淘汰，開展不同地區種源雜交，聚合優勢性狀，提高山桐子經濟價值[8-9]。

2.3不同分布區山桐子種質資源綜合評價及優良種質篩選

利用軟件SPSS 19.0 對山桐子含油率（m1）、果穗長（m2）、果穗寬（m3）、平均單穗果實數（m4）、單個果穗重（m5）、果實百粒重（m6）、單個果徑（m7）、單株產量（m8）、樹高（m9）、胸徑（m10）等10個主要經濟性狀進行主成分分析，得到各主成分的特征值、貢獻率和累計貢獻率以及因子載荷量（表3、表4）。

從主成分的特征值、貢獻率、累計貢獻率結果可以得知，第一、第二、第三主成分特征值均大于1，累計貢獻率達到了78.64%，即這3個因子可以反映出原變量78.64%左右的信息，因此，把原本應在十維空間考察的復雜問題可以簡化為三維空間進行分析。

把31棵單株的10個經濟性狀觀測數據標準化后代入提取的三個主成分方程，即：

y1=-0.115 m1+0.112 m2+0.137?m3+0.181 m4+0.124 m5-0.148 m6-0.153 m7+0.168 m8+0.134 m9+0.149 m10;

y2=-0.060 m1+0.261 m2+0.328 m3+0.143 m4+0.336 m5+0.249 m6+0.235 m7-0.069 m8-0.230 m9-0.226 m10;

y3=0.456 m1+0.142 m2-0.065 m3-0.091 m4+0.176 m5+0.388 m6+0.279 m7+0.145 m8+0.461 m9+0.360 m10;

分別計算它們在3個綜合指標上的得分值yi?（ i = 1，2，3），以方差貢獻率為權重，按公式y=0.4851 y1+0.1854 y2+0.1158 y3計算各單株yi的加權平均值，求出各單株綜合得分值y，再以y值的大小排序，結果如表5所示。

從表5可以看出，綜合排名前2的兩個系號為鄂西南恩施地區的種源，主要表現為樹體高大，單株產量較高，所有調查指標表現均衡。排名第3的系號只是在含油率這個指標稍弱于前兩個種質。排名前10的種質中有90%是鄂西南種質（宣恩-02、建始-02、咸豐-02、建始-01、鶴峰-02、恩施-02、咸豐-01、后河-101、恩施-01），分布遍布整個恩施地區。剩下的10%是鄂西北種質（保康-02），說明山桐子優良種質主要集中在鄂西南和鄂西北。天堂寨-101在鄂東地區表現出色，但在總體資源中

也只排到11名的位置，與恩施種質相比，在果穗大小、果穗重量、單果穗小果數等方面不占優勢。天堂寨-101可作為鄂東地區的優良種質收集保存，以擴大資源遺傳多樣性。另外從檢測數據可以看出鄂西南地區種質平均含油率低于其它地區，可通過不同地區人工雜交，聚合優良性狀，選育高產高含油率良種，提高山桐子整體經濟價值。總的來說，綜合排序前10的系號分別在含油率、產量、樹體等方面存在顯著優勢，整體調查指標表現均衡。而排名倒數的系號普遍產量較低，樹體長勢弱，利用潛力較小。樹體長勢較好，產果量大且含油率高的系號綜合得分較高，排在前列，可作為優樹選擇的主要指標。因此，建議一方面收集不同地區種源，開展雜交聚合育種，聚合不同地區優勢性狀，另一方面山桐子中心發展區域應放在最適宜的鄂西南和鄂西北，可以最大化釋放山桐子潛力。

3結論與討論

湖北省不同地區山桐子種質資源的樹高、胸徑、枝下高等生長性狀變異系數較大，這是生長環境和個體遺傳差異相互作用的結果，并且野生資源樹齡各異，生長發育階段不同，因此樹體形態表型差異較大[8]。不同地區果實含油率差異較大，最大含油率達到33.7%，而含油率最低的僅14.3%。果穗長、果穗寬、平均單穗果實數、果穗重、果實百粒重等幾個指標變異系數從22.93%到57.14%，變異豐富。不同地區山桐子單株果實產量變異極其明顯，這主要與生長環境、樹體年齡、林分密度以及個體間遺傳差異相關。

通過對主要經濟性狀主成分分析和綜合評價，發現排名前10優良種質中90%是鄂西南種質，遍布恩施地區，10%是鄂西北種質，位于保康，說明山桐子優良種質主要集中在鄂西南和鄂西北。但鄂東地區資源仍具有巨大的潛力和價值，應該作為優良種質資源收集保存，以擴大資源遺傳多樣性[9]。

湖北各地區氣候和環境差異較大，不同地區山桐子種源存在著豐富的變異，也為山桐子優良種質選育提供了豐富的物質基礎。因此后期應加強收集不同地區種源，開展雜交聚合育種，聚合不同地區優勢性狀，同時根據調查結果建議山桐子中心發展區域應放在最適宜的鄂西南和鄂西北，可以最大化釋放山桐子潛力，促進湖北省木本油料快速發展。

參考文獻

[1]祝志勇，王強，阮曉，等.不同地理居群山桐子的果實含油率與脂肪酸含量[J].林業科學， 2010， 46（5）： 176-180.

[2]國家林業和草原局.三部委聯合發布《全國優勢特色經濟林發展布局規劃（2013～2020年）》[EB/OL]（2014-06-23）[2021-12-23].https：//www，forestry.gov.cn/main/3956/20140623/685128.html.

[3]國家林業和草原局.關于科學利用林地資源促進木本糧油和林下經濟高質量發展的意見[EB/OL]（2020-11-24）[2021-12-23].https：//www，forestry.gov.cn/main/5461/20201124/090307664921659.html.

[4]王剛，王生，鄒黎曙，等.木本油料樹種山桐子的開發與利用[J].湖北林業科技， 2017 （2）： 29-31.

[5]江錫兵，龔榜初，李大偉，等.山桐子自然群體表型性狀變異分析[J].林業科學研究， 2013， 26（1）： 113-117.

[6]江錫兵，龔榜初，李大偉，等.山桐子實生優株選擇研究初報[J].植物遺傳資源學報， 2014， 15（4）： 738-745.

[7]宋雨.不同種源和家系山桐子遺傳變異研究[D].鄭州：河南農業大學， 2018.

[8]盧翔，李效文，鄭堅，等.木本油料樹種山桐子研究進展[J].農業科技通訊， 2010 （5）： 123-127.

[9]范睿深.山桐子油脂合成相關基因的克隆及功能分析[D].咸陽：西北農林科技大學， 2021.

[10]劉芙蓉，羅建勛，楊馬進.山桐子的地理分布及其潛在適宜栽培區區劃[J].林業科學研究， 2017， 30（6）： 1028-1033.

[11]王金錫， 吳宗興. 山桐子開發與利用研究[J]. 四川林業科技， 2010 （1）： 26-29.

（責任編輯：唐嵐）