內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株核仁性狀的遺傳變異分析

烏云塔娜，包文泉，姜忠茂

(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003；2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院，湖南 長沙 410004)

山杏Prunus armeniacavar.ansu屬薔薇科李亞科杏屬的一種重要生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種，主要分布于我國東北三省、晉冀魯以及內(nèi)蒙古等省市自治區(qū)[1-2]。山杏喜光，有良好的抗旱、抗寒(可低至-35℃)性；是丘陵山區(qū)陽坡、半陽坡造林綠化的優(yōu)先選擇樹種，是固沙保土、涵養(yǎng)水源、改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種[3]。山杏的經(jīng)濟(jì)用途非常廣泛，杏花是養(yǎng)蜂的重要蜜源；山杏樹木質(zhì)堅硬，紋理細(xì)致，是制造家具的優(yōu)質(zhì)木材，杏木碳可以用作繪畫，是制作碳黑的較好材料[4-5]；杏核殼可以制作高級活性碳；少量進(jìn)食杏果不僅能補(bǔ)充維生素，而且還可以增強(qiáng)食欲。杏果肉含糖類、蘋果酸及維生素C等抗氧化物質(zhì)，可加工成各種商業(yè)成品[6]。杏仁可制作成特種商品如杏仁油、杏仁霜等，市場上非常走俏。山杏核仁的營養(yǎng)成分多，是制作食品(干果、飲料)、化妝品(香水)及潤滑油的重要原料[7-8]，其中苦杏仁所含苦杏仁苷具有防癌抗癌功能，還具有止咳、祛痰、定喘等作用，其性苦味溫，因此也是重要的中藥材。從國際醫(yī)藥界發(fā)現(xiàn)山杏苦杏仁具抗癌防癌的作用至今，山杏的價格一直在成倍上漲，因而歐美國家形成了一股山杏熱，國內(nèi)外市場也是供不應(yīng)求[9]。山杏還是值得推廣種植的木本生物柴油物種，是一種沒有被完全開發(fā)利用的優(yōu)良的綠化和經(jīng)濟(jì)林樹種[11-12]。文中對內(nèi)蒙古地區(qū)野生山杏核仁性狀的遺傳變異范圍、遺傳變異程度以及性狀相互間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了定性描述和定量研究，旨在為我國山杏的種質(zhì)資源保護(hù)、遺傳多樣性以及良種選育研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2012年7月10～20日和2013年7月10～19日從內(nèi)蒙古和林縣蒙牛盛樂工業(yè)園區(qū)和內(nèi)蒙古呼和浩特林木良種繁育中心保存的內(nèi)蒙古各地的山杏資源中篩選出的310個優(yōu)良山杏單株。

1.2 試驗和統(tǒng)計分析方法

測定的性狀指標(biāo)：單仁質(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑、產(chǎn)量、出仁率；

統(tǒng)計分析方法：采用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行聚類分析、方差分析和多重比較，對內(nèi)蒙古野生山杏核仁的性狀指標(biāo)進(jìn)行分組，并進(jìn)行相關(guān)性分析，找出各指標(biāo)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)蒙古野生山杏核仁性狀的變異程度

對內(nèi)蒙古310個野生山杏單株的核仁性狀進(jìn)行分析比較，得到變異系數(shù)如表1所示。由表1可知，310個山杏單株的單仁質(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑等性狀的遺傳變異系數(shù)在0.10～0.19范圍，其中單仁質(zhì)量的遺傳變異最大，變異系數(shù)為0.19，說明單仁質(zhì)量的選擇潛力最大。

表1 內(nèi)蒙古山杏優(yōu)良單株核仁性狀和相應(yīng)的變異系數(shù)Table 1 The indexes and corresponding variation coefficients of apricot kernel characteristics in Inner Mongolia

2.2 內(nèi)蒙古野生山杏單仁質(zhì)量變異類型

所選310個山杏單株核仁質(zhì)量范圍在0.21～0.61g之間，其中單仁質(zhì)量最大的F38號比單仁質(zhì)量最小的F106號高出1.9倍。通過聚類分析，可將310個山杏單株分8個類型，分別記為：L1、L2、L3、L4、MW、W3、W2、W1，內(nèi)蒙古山杏優(yōu)良單株的單仁質(zhì)量以L3、L4和MW類為主，占總數(shù)的63％。

不同類型山杏核仁質(zhì)量的方差分析見表2。由表2可知，8類山杏單仁質(zhì)量間的差異呈極顯著水平。

表2 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏單仁質(zhì)量的方差分析Table 2 Variance analysis of different types of single kernel mass of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁質(zhì)量的多重比較結(jié)果見表3。由表3可知，8個類型的核仁質(zhì)量之間W2和W1類型間無顯著差異，其他類型之間均存在顯著差異，將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁質(zhì)量分為7個類型較合理，分別記為極小、很小、小、較小、中、較大、大核仁型。

表3 不同類型內(nèi)蒙古山杏單仁質(zhì)量間的多重比較?Table 3 Multiple comparisons of different types of single kernel mass of wild apricot in Inner Mongolia

2.3 內(nèi)蒙古野生山杏核仁長變異類型

310個山杏單株核仁長范圍在9.31～17.54mm之間，核仁長最大的G21號比核仁長最小的12117號高出0.88倍。通過聚類分析，將310個單株分成6類，記為：S1、S2、ML、LO3、LO2、LO1類，其中內(nèi)蒙古野生山杏核仁長以S2和ML類型為主，占總數(shù)的67.6％。

6類內(nèi)蒙古野生山杏核仁長的方差分析結(jié)果見表4。由表4可知，6類核仁長間存在極顯著差異。

表4 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁長的方差分析Table 4 Variance analysis of different types of kernel length of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長的多重比較結(jié)果見表5。由表5可知，6個類型中LO3和LO2類間沒有顯著差異，其他類間均存在顯著差異，據(jù)此，將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁長分為5個類型較合理，分別記為：短、較短、中、較長、長仁型。

2.4 內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬變異類型

310個內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬在7.58～13.59mm之間，核仁最寬的pt78號比核仁寬最小的60號高出0.79倍。通過聚類分析，將310個山杏單株分成8類，將8類分別記為：N1、N2、N3、MW、WD4、WD3、WD2、WD1類； 主 要 以MW、WD4和WD3類為主，占71％。

表5 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長間的多重比較Table 5 Multiple comparisons of different types of kernel length of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬間的方差分析結(jié)果見表6。由表6可知，8類內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬間存在極顯著差異。

表6 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬的方差分析Table 6 Variance analysis of different types of kernel width of wild apricot in Inner Mongolia

多重比較分析見表7，由表7可知，8個類型核寬中N1類和N2類、WD2類和WD1類間無顯著差異，其他類間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁寬分為6個類型較合理，分別記為：窄、較窄、中、較寬、寬、很寬核仁型。

表7 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁寬之間的多重比較Table 7 Multiple comparisons of different types of kernel width of wild apricot in Inner Mongolia

2.5 內(nèi)蒙古野生山杏核仁長寬比變異類型

310個內(nèi)蒙古野生山杏核仁長寬比范圍在0.86～1.74之間，核仁長寬比最大的G21號比核仁長寬比最小的28號高出1.02倍。通過聚類分析，將310個優(yōu)良單株分成5類，記為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，內(nèi)蒙古野生山杏核仁以Ⅱ和Ⅲ類為主，占87％。

不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間的方差分析結(jié)果如表8。由表8可知，5類內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間差異呈極顯著水平。

表8 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁長寬比的方差分析Table 8 Variance analysis of different types of kernel lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比的多重比較結(jié)果見表9。由表9可知，5類核仁長寬比間均存在顯著差異，因此，根據(jù)核仁長寬比將內(nèi)蒙古野生山杏分為5類，分別記為：較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓仁型。

表9 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間的多重比較Table 9 Multiple comparisons of different types of kernel length-width ratio of wild apricot in Inner Mongolia

2.6 內(nèi)蒙古野生山杏核仁徑變異程度及類型

310個內(nèi)蒙古野生山杏核仁徑范圍在3.69～9.13mm之間，其中仁徑最大的F19號比仁徑最小的G14號高出1.47倍。通過聚類分析，將310個單株分成6類，其中內(nèi)蒙古野生山杏以MD和LD3類為主，占61.5％；將6類分別記為：SD1、SD2、MD、LD3、LD2、LD1類。

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁徑間的方差分析結(jié)果如表10。由表10可知，不同類型間存在極顯著差異。

表10 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁徑的方差分析Table 10 Variance analysis of different types of kernel diameter of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁徑的多重比較分析見表11。由表11可知，6個類型核仁徑之間均存在顯著差異，據(jù)此，將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁徑分為6個類型較合理，分別記為：短核、較短核、中核、較長核、長核、很長核仁徑型。

表11 不同類型內(nèi)蒙古山杏仁徑間的多重比較Table 11 Multiple comparisons of different types of kernel diameter of wild apricot in Inner Mongolia

2.7 內(nèi)蒙古野生山杏仁性狀與出仁率、產(chǎn)量的相關(guān)性分析

內(nèi)蒙古野生山杏核仁性狀與出仁率、產(chǎn)量間的相關(guān)性分析結(jié)果見表13。由表13可知，單仁質(zhì)量分別與核仁長、核仁寬和仁徑間呈極顯著正相關(guān)，單仁質(zhì)量與仁長寬比呈顯著負(fù)相關(guān)；核仁長與核仁寬和仁長寬比呈極顯著正相關(guān)；仁長寬比與核仁寬和核仁徑呈極顯著負(fù)相關(guān)；出仁率與核仁長和核仁寬呈顯著負(fù)相關(guān)，而出仁率與核仁徑呈極顯著正相關(guān)；核仁性狀與產(chǎn)量無顯著相關(guān)。

表12 內(nèi)蒙古野生山杏核仁性狀指標(biāo)與出仁率和產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)及相關(guān)關(guān)系?Table 12 The correlation coefficients and relationship among kernel characteristic indexes,kernel rate,and yield of wild apricot in Inner Mongolia

3 結(jié)論與討論

本研究對內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株進(jìn)行了廣泛收集與整理，采集了310個山杏優(yōu)良單株的核仁，結(jié)果表明，310個優(yōu)良單株核仁的單仁質(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑等性狀的遺傳變異系數(shù)在0.10～0.19范圍，其中單仁質(zhì)量的遺傳變異最大，變異系數(shù)為0.19，選擇潛力也最大，其原因主要是山杏的天然自由雜交及引種引起多表現(xiàn)型現(xiàn)象；其次，霜凍期、地形、降雨量、積溫等外因?qū)ι叫拥谋憩F(xiàn)型也有重要影響。

經(jīng)研究，內(nèi)蒙古野生山杏單仁質(zhì)量范圍在0.21～0.61g之間，按質(zhì)量可分成7個類型，分別記為：極小、很小、小、較小、中、較大、大核仁型。核仁長范圍在9.31～17.54mm之間，按長度可分為5個類型，分別記為：短、較短、中、較長、長核仁型。核仁寬范圍在7.58～13.59mm之間，按寬度分成6類，分別記為：窄、較窄、中、較寬、寬、很寬核仁型。仁長寬比分布范圍在0.86～1.74之間，按大小分成5組，分別記為：較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓核仁型。核仁徑范圍在3.69～9.13mm之間，按大小分成6組，分別記為：短、較短、中、較長、長、很長核仁徑型。

對內(nèi)蒙古野生山杏核仁的性狀與出仁率、產(chǎn)量的相關(guān)性分析可知，出仁率與仁長和仁寬呈顯著負(fù)相關(guān)，而與仁徑呈極顯著正相關(guān)，這一結(jié)果與雷鳴雷等的研究成果相類似，即山杏單仁質(zhì)量、長、寬與山杏出仁率有相關(guān)關(guān)系[13]，但本研究中單仁質(zhì)量與出仁率無相關(guān)性關(guān)系，這很有可能是由于當(dāng)?shù)氐匦?、氣候等環(huán)境因素影響造成的；而核仁的5個性狀指標(biāo)與產(chǎn)量未顯示出顯著相關(guān)。據(jù)此，可根據(jù)核仁性狀的篩選來提高內(nèi)蒙古山杏的出仁率，以提高山杏的經(jīng)濟(jì)價值；此外還發(fā)現(xiàn)，核仁長寬比的變異系數(shù)很小，據(jù)此可認(rèn)為核仁形狀具有一定的遺傳穩(wěn)定性。由于植物表型容易受環(huán)境因素、人類活動等外因的干擾，在開展遺傳變異、遺傳多樣性等研究時，可將形態(tài)學(xué)和分子標(biāo)記等方法結(jié)合起來，以得到更為準(zhǔn)確可靠的結(jié)論。

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