內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株果核性狀的遺傳變異分析

包文泉，烏云塔娜，尹明宇

(中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003)

山杏Prunus armeniacavar.ansu，屬薔薇科李亞科杏屬，是我國重要的生態(tài)經(jīng)濟型樹種之一[1-2]，主要分布于蒙古、西伯利亞以及我國的東北地區(qū)。山杏具有果小、出仁率高、汁少、果肉薄、耐瘠薄、抗寒、抗旱等優(yōu)點[3-4]，可用作親本材料來進行抗寒、抗旱品種的育種[5-6]。野生山杏生長迅速，是一種優(yōu)良的水土保持植物；同時，又是嫁接仁用杏和優(yōu)質(zhì)肉用杏的最為理想的砧木；山杏的果肉、種仁、葉、木材都具有很高的經(jīng)濟價值，極具開發(fā)前景[7-8]，野山杏的營養(yǎng)價值較高，果肉含蛋白質(zhì)、糖類、Vc、VB；此外還含有多種礦質(zhì)元素、胡蘿卜素、類黃酮、綠原酸以及焦性兒茶酸等活性物質(zhì)[10]，種仁含脂肪、蛋白質(zhì)、糖，脂肪中油酸占60％～70％，亞油酸占18％～32％，還含豐富的VB17等生物活性物質(zhì)，廣泛用于食品、飲料、藥品生產(chǎn)中[11-12]，此外，山杏殼也是優(yōu)質(zhì)活性炭的生產(chǎn)原料[13]，山杏還是優(yōu)良的生物柴油能源樹種[14]，是一種沒有被完全開發(fā)利用的優(yōu)良綠化和經(jīng)濟林樹種。因此，開展山杏遺傳多樣性評價、品種及優(yōu)株選育具有重要意義。文中對內(nèi)蒙古野生山杏果核形態(tài)性狀的遺傳多樣性、變異程度、變異范圍以及性狀間的相關(guān)性進行了系統(tǒng)研究，旨在為山杏資源的遺傳改良提供理論依據(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10～20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329個優(yōu)良山杏單株。

1.2 試驗和統(tǒng)計分析方法

測定的性狀指標主要是：內(nèi)蒙古野生山杏果核的核長、核寬、核徑、核殼厚、核長寬比、核質(zhì)量、產(chǎn)量、出仁率。

統(tǒng)計分析方法：采用Spss數(shù)據(jù)分析軟件進行聚類分析、方差分析和多重比較，對內(nèi)蒙古野生山杏果核的性狀指標進行分組，并進行相關(guān)性分析，找出各指標間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 內(nèi)蒙古野生山杏果核各性狀的變異程度

對329個野生山杏單株的果核性狀進行分析比較，得到變異系數(shù)如表1所示。由表1可知，329個山杏單株的核長、寬、徑、長寬比、核質(zhì)量、核殼厚等性狀之間存在一定差異，變異系數(shù)分別為0.13、0.13、0.11、0.10、0.27、0.34；核殼厚的變異最大，說明核殼厚的選擇潛力最大。

表1 內(nèi)蒙古野生山杏果核性狀指標和相應(yīng)的變異系數(shù)Table 1 The indexes and corresponding variation coefficients of apricot seed characteristics in Inner Mongolia

2.2 內(nèi)蒙古野生山杏單核質(zhì)量的遺傳變異及多樣性

所選329個山杏單核質(zhì)量的范圍分布在0.45～2.00g之間，其中單核質(zhì)量最大的12075號比單核質(zhì)量最小的12101號高出3.44倍。通過聚類分析，可將329個優(yōu)良單株分成5類，記為L1、L2、MW、W2、W1，其中內(nèi)蒙古山杏的單核質(zhì)量以L2類為主，占總數(shù)的66％。

不同類型山杏單核質(zhì)量的方差分析見表2。由表2可知，5類山杏單核質(zhì)量間的差異呈極顯著水平。

表2 內(nèi)蒙古野生山杏不同類型單核質(zhì)量間的方差分析Table 2 Variance analysis of different types of single seed mass of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏單核質(zhì)量的多重比較結(jié)果見表3。由表3可知，5個類型單核質(zhì)量，不同類型之間均存在顯著差異，說明內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)單核質(zhì)量分5個類型較合理，分別記為小核型、較小核型、中核型、較大核型、大核型。

2.3 內(nèi)蒙古野生山杏果核長的遺傳變異及多樣性

329個山杏單株核長范圍在12.73～24.46mm之間，核長最大的pt82號比最小的12117號高出0.92倍。通過聚類分析，將329個單株分成7類，分別記為：S1、S2、S3、ML、LO3、LO2、LO1類，其中內(nèi)蒙古野生山杏核長以ML類為主，占總數(shù)的47％。

7類內(nèi)蒙古野生山杏核長的方差分析結(jié)果見表4。由表4可知，7類山杏單株的核長之間存在極顯著差異。

表3 不同類型內(nèi)蒙古山杏單核質(zhì)量的多重比較?Table 3 Multiple comparisons of different types of single seed mass of wild apricot in Inner Mongolia

表4 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏果核長間的方差分析Table 4 Variance analysis of different types of seed length of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核長的多重比較結(jié)果見表5。由表5可知，7個類型間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核長分為7個類型較合理，分別記為：很短核型、短核型、較短核型、中核型、較長核型、長核型、很長核型。

表5 不同類型內(nèi)蒙古山杏核長的多重比較Table 5 Multiple comparisons of different types of seed length of wild apricot in Inner Mongolia

2.4 內(nèi)蒙古野生山杏果核寬的遺傳變異及多樣性

329個內(nèi)蒙古野生山杏核寬范圍在11.72～24.60mm之間，核最寬的F82號比核最窄的12101號要高出1.1倍。通過聚類分析，將329個山杏單株分成6類，將6類分別記為：N1、N2、N3、MWD、W2、W1類；主要以N3和MWD類為主，占69％。

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

表6 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核寬間的方差分析Table 6 Variance analysis of different types of seed width of wild apricot in Inner Mongolia

多重比較結(jié)果見表7。由表7可知，6個類型核寬間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核寬分為6個類型較合理，分別記為：很窄核型、窄核型、較窄核型、中核型、較寬核型、寬核型。

表7 內(nèi)蒙古山杏核寬不同類型多重比較Table 7 Multiple comparisons of different types of seed width of wild apricot in Inner Mongolia

2.5 內(nèi)蒙古野生山杏果核長寬比的遺傳變異及多樣性

329個內(nèi)蒙古野生山杏核長寬比范圍在0.48～1.46之間，核長寬比最大的G8號比最小的F82號高出2.04倍。通過聚類分析，將329個優(yōu)良單株分成8類，記為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ，內(nèi)蒙古野生山杏核以Ⅲ和Ⅳ類為主，占83％。

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

不同類型內(nèi)蒙古山杏核長寬比的多重比較結(jié)果見表9。由表9可知，8類核長寬比間均存在顯著差異，因此，根據(jù)核長寬比將內(nèi)蒙古野生山杏分為8類，分別記為：很寬圓核型、寬圓核型、較寬圓型、中核型、較長圓核型、長圓核型、很長圓核型、極長圓核型。

表8 不同類型內(nèi)蒙古山杏核長寬比間的方差分析Table 8 Variance analysis of different types of seed lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia

表9 不同類型內(nèi)蒙古山杏核長寬比多重比較Table 9 Multiple comparisons of different types of seed length-width ratio of wild apricot in Inner Mongolia

2.6 內(nèi)蒙古野生山杏核殼厚的遺傳變異及多樣性

329個內(nèi)蒙古野生山杏核殼厚范圍在0.40～2.24mm之間，其中最厚的pt60號比最薄的F15號高出4.6倍。通過聚類分析，將329個單株分成5類，分別記為：T、M、T3、T2、T1，內(nèi)蒙古野生山杏核殼以M類為主，占61％。

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核殼厚間的方差分析結(jié)果如表10。由表10可知，5類內(nèi)蒙古野生山杏核殼厚間存在極顯著差異。

表10 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核殼厚間的方差分析Table 10 Variance analysis of different types of seed coat thickness of wild apricot in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古山杏核殼厚的多重比較結(jié)果見表11。由表11可知，5類的核殼厚間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核殼厚分為5個類型較合理，分別記為：薄核殼型、中核殼型、較厚核殼型、厚核殼型、很厚核殼型。

2.7 內(nèi)蒙古野生山杏果核徑的遺傳變異及多樣性

329個內(nèi)蒙古野生山杏的果核徑范圍在7.69～16.34mm之間，其中核徑最大的12084號比最小的12017號高出1.12倍。通過聚類分析，將329個單株分成9類，其中內(nèi)蒙古野生山杏以MD類為主，占54％；將9類分別記為：SD1、SD2、SD3、SD4、MD、LD4、LD3、LD2、LD1類。

不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核徑間的方差分析結(jié)果如表12。由表12可知，不同類型間存在極顯著差異。

表11 不同類型內(nèi)蒙古山杏核殼厚的多重比較Table 11 Multiple comparisons of different types of seed coat thickness of wild apricot in Inner Mongolia

表12 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核徑間的方差分析Table 12 Variance analysis of different types of seed diameter of wild apricot in Inner Mongolia Apricot

不同類型內(nèi)蒙古山杏核徑的多重比較分析見表13。由表13可知，9個類型核徑之間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核徑分為9個類型較合理，分別記為：極短核徑型、很短核徑型、短核徑型、較短核徑型、中核徑型、較長核徑型、長核徑型、很長核徑型、極長核徑型。

表13 不同類型內(nèi)蒙古山杏核徑的多重比較Table 13 Multiple comparisons of different types of seed diameter of wild apricot in Inner Mongolia

2.8 內(nèi)蒙古野生山杏的果核性狀指標與產(chǎn)量和出仁率間的相關(guān)性分析

內(nèi)蒙古野生山杏果核性狀指標與出仁率、產(chǎn)量間的相關(guān)性分析結(jié)果如表14。由表14可知果核6個性狀之間的相關(guān)系數(shù)以及顯著水平，山杏果核性狀中除了核長寬比外，其他性狀均與產(chǎn)量顯著相關(guān)，其中核質(zhì)量、長、寬及核殼厚度與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，而核徑與產(chǎn)量呈極顯著負相關(guān)；核質(zhì)量、長、寬、徑與出仁率呈顯著相關(guān)，顯著水平均達到極顯著負相關(guān)。

表14 內(nèi)蒙古野生山杏果核性狀指標與出仁率和產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)及相關(guān)關(guān)系?Table 14 The correlation coefficients and relationship among seed characteristic indexes,kernel rate,and yield of wild apricot in Inner Mongolia

3 結(jié) 論

本研究對內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株進行了廣泛收集與整理，采集了329個山杏優(yōu)良單株的果核，結(jié)果表明，329個優(yōu)良單株果核在核質(zhì)量、核長、核寬、核長寬比、核殼厚、核徑長等方面存在一定差異，其中核殼厚度的變異較大，變異系數(shù)達0.34，其原因可能是由于山杏的自然雜交及引種造成；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。

研究表明，內(nèi)蒙古野生山杏的核質(zhì)量范圍在0.45～2.00g之間，按質(zhì)量可分為5個類型，分別記為：小、較小、中、較大、大核型。核長范圍在12.73～24.46mm，按長度可分為7類型，分別記為：很短、短、較短、中、較長、長、很長核型。核寬范圍在11.72～24.60mm，按寬度可分為6類型，分別記為：很窄、窄、較窄、中、較寬、寬核型。核長寬比范圍在0.48～1.46，按大小可分為8個類型，分別記為：很寬圓、寬圓、較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓、極長圓核型。核殼厚度范圍在0.40～2.24mm，按厚度可分為5個類型，分別記為：薄核、中、較厚、厚核、很厚核殼型。核徑范圍在7.69～16.34mm，按大小可分9個類型，分別記為：極短、很短、短、較短、中、較長、長、很長、極長核型。

對內(nèi)蒙古野生山杏果核性狀與出仁率、產(chǎn)量的相關(guān)性分析得出，核質(zhì)量與核長、寬、核殼厚和核徑呈極顯著正相關(guān)；核長與核質(zhì)量、寬、核殼厚度和核徑呈極顯著正相關(guān)；核寬與核質(zhì)量、核殼厚度、核長、核徑呈極顯著正相關(guān)，而與長寬比呈極顯著負相關(guān)；核長寬比與核長呈極顯著正相關(guān)，而與核寬和核徑呈極顯著負相關(guān)；核殼厚與核徑呈極顯著正相關(guān)；山杏果核性狀中，核長、核寬、核質(zhì)量、核殼厚度與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，而核徑和出仁率與產(chǎn)量呈極顯著負相關(guān)；出仁率與核長、核寬、核質(zhì)量、核殼厚、核徑均呈極顯著負相關(guān)。借助此相關(guān)關(guān)系可選出出仁率和產(chǎn)量高的山杏，對選育優(yōu)良種質(zhì)的山杏十分必要。由于植物表型容易受環(huán)境因素、人類活動等外因的干擾，在開展遺傳變異和遺傳多樣性等研究時，要將形態(tài)學(xué)和分子標記等方法結(jié)合起來，以得到更準確可靠的結(jié)論。

[1] 宋 丹,烏云塔娜,包文泉,等.內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株果核性狀的遺傳變異分析[J].經(jīng)濟林研究,2013,31(3):1-9.

[2] 陳紫瑜,張勝利,劉 軍,等.山杏種源試驗與選擇初步研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,27(3):25-27.

[3] 梁海霞,劉明國,吳月亮,等.山杏優(yōu)良無性系開花及授粉生物學(xué)特性研究[J].遼寧林業(yè)科技,2013,(3):3-5.

[4] 王豐俊,王建中,王憲昌,等.山杏核綜合深加工產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究[C].北京:知識產(chǎn)權(quán)出版社,2004:204-209.

[5] 張加廷,張 釗.中國果樹志:杏卷[M].北京:中國林業(yè)出版社,2003:12-16.

[6] 劉夢培,杜紅巖,朱高浦,等.甜仁仁用杏果實形態(tài)主要評價指標的選擇[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2014,34(3):39-42.

[7] 烏云塔娜,杜紅巖,李洪果,等.中國李、杏S基因鑒定及其在遠緣雜交中的應(yīng)用(III)中國李、杏40個地方品種S基因型的確定[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2011,30(10):78-84.

[8] 張加延.中國李杏資源及開發(fā)利用研究[M].北京:中國林業(yè)出版社,1999.

[9] 徐永杰,鄧先珍,代新平,等.基于主成分分析和聚類分析的油桐優(yōu)良家系抗性綜合評價[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2012,32(07):24-27.

[10] 羅 艷,劉 梅.開發(fā)木本油料植物作為生物柴油原料的研究[J].中國生物工程雜志,2007,27(7):68-74.

[11] 任耀忠,張文輝,周建云,等.栓皮櫟不同變異類型的優(yōu)良性分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報,2013,33(06):60-63.

[12] 李 明.黃土高原山杏種質(zhì)資源分類研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2010,(12):23-26.

[13] 史清華,朱海蘭,李科友,等.苦杏仁精油化學(xué)成分的研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報,2003,18(3):73-75.

[14] 宋日欽.山杏蛋白的研究與開發(fā)利用[J].中國林副特產(chǎn),2006,2(1):59-60.