哈爾濱市主栽花楸優(yōu)樹篩選

張妍妍

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所,速生林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150081)

哈爾濱市主栽花楸優(yōu)樹篩選

張妍妍

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所,速生林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150081)

在已篩選出歐洲花楸US-05為哈爾濱地區(qū)綠化和藥用多用途優(yōu)良種源的前期研究基礎(chǔ)上，通過對(duì)歐洲花楸US-05的30個(gè)單株的生長(zhǎng)節(jié)律、開花結(jié)實(shí)情況、果實(shí)成分的測(cè)定與分析和抗寒性研究，并經(jīng)過初選、復(fù)選、決選3個(gè)步驟的優(yōu)樹篩選。結(jié)果表明：優(yōu)良種源歐洲花楸US-05的優(yōu)樹中，單株US-05-01的年平均高生長(zhǎng)量、平均坐果率、種子千粒質(zhì)量、單果平均直徑、果實(shí)可溶性總糖、總黃酮和蘆丁含量均顯著高于其他單株，分別達(dá)到95.5cm、73.73%、3.81g、12.18mm、6.508%、 1.7023%和7.486744μg/mL，從而篩選出單株US-05-01為優(yōu)良種源歐洲花楸US-05的優(yōu)樹，為后續(xù)建立花楸優(yōu)良無性系提供基礎(chǔ)研究。

花楸；優(yōu)良種源；優(yōu)樹篩選

花楸(Sorbusspp.)為薔薇科花楸屬落葉小喬木，是典型的多用途樹種，主要兼具城市及風(fēng)景園林綠化、果材兼用等多方面的特點(diǎn)[1]。它不僅可以大面積山區(qū)綠化以提高景觀質(zhì)量，更適于城市道路、河渠兩側(cè)、公園等綠化美化，特別是冬天花楸樹紅色的果實(shí)仍然懸掛在樹上，可為干枯無味的哈爾濱冬季增添很多生命的氣息[2]。此外，花楸的果實(shí)富含黃酮、花青素、雙聯(lián)苯酚、類山梨酸甙、氰甙類等化合物，營(yíng)養(yǎng)豐富，使其在食品、飲料、藥物、保健品等方面具有廣闊的開發(fā)利用前景[3]。然而，目前哈爾濱市栽植的花楸品種參差，開花結(jié)實(shí)以及生長(zhǎng)情況差別均較大。前期通過對(duì)作為哈爾濱市綠化樹種進(jìn)行栽植的5個(gè)花楸種源進(jìn)行測(cè)定分析，篩選出歐洲花楸US-05為哈爾濱地區(qū)綠化和藥用多用途的優(yōu)良種源。本研究通過對(duì)歐洲花楸US-05的30個(gè)單株的生長(zhǎng)節(jié)律、開花結(jié)實(shí)情況、果實(shí)成分的測(cè)定與分析和抗寒性研究，并經(jīng)過初選、復(fù)選、決選三個(gè)步驟比較分析，篩選出歐洲花楸US-05-01為該種源的優(yōu)良單株，為后續(xù)規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)花楸優(yōu)良品系提供基礎(chǔ)研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

前期對(duì)作為哈爾濱市綠化樹種進(jìn)行栽植的5個(gè)花楸種源進(jìn)行測(cè)定分析，篩選出歐洲花楸US-05(種源地為俄羅斯布拉戈維申斯克市)為哈爾濱地區(qū)綠化和藥用多用途的優(yōu)良種源，本研究的供試材料為歐洲花楸US-05的樹齡3a的30個(gè)單株。

1.2 優(yōu)良單株的篩選方法

1.2.1 初選。2010～2012年，對(duì)花楸優(yōu)良種源US-05的30個(gè)單株通過調(diào)查樹勢(shì)、樹高、冠幅、物候期、結(jié)實(shí)性狀、病蟲害情況等指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)樹調(diào)查，對(duì)調(diào)查區(qū)域的優(yōu)樹進(jìn)行初步選擇[4]。

1.2.2 復(fù)選。通過對(duì)初選優(yōu)樹調(diào)查資料和采集樣品測(cè)定結(jié)果的綜合分析，對(duì)初選出的相對(duì)優(yōu)良的單株進(jìn)行復(fù)選。復(fù)選時(shí)采用的主要指標(biāo)包括種子形態(tài)、坐果率和果實(shí)表型性狀、抗寒能力以及果實(shí)內(nèi)含物分析測(cè)定。具體分析方法如下：

1.2.2.1 種子形態(tài)：每個(gè)花楸單株隨機(jī)選取50粒種子，用1/10 000天平稱重，重復(fù)3次，計(jì)算種子千粒重。每個(gè)花楸單株隨機(jī)選取30粒飽滿種子，測(cè)量種子長(zhǎng)度和寬度(測(cè)量精度0.1mm)，計(jì)算種子長(zhǎng)/寬比值。

1.2.2.2 坐果率：選取供試單株各20個(gè)花序，在開花期調(diào)查每簇開花數(shù)量，果實(shí)成熟前調(diào)查每簇坐果數(shù)，最后根據(jù)調(diào)查的2個(gè)數(shù)值計(jì)算出每個(gè)花序的坐果率。

1.2.2.3 果實(shí)表型性狀：隨機(jī)選取各單株50粒完整果實(shí)，記錄果實(shí)顏色特征；用游標(biāo)卡尺測(cè)量果長(zhǎng)、果徑，計(jì)算長(zhǎng)/徑比；用1/10 000天平稱單果重。

1.2.2.4 抗寒性測(cè)定：選用供試單株1年生枝條各5個(gè)，分別在-15、-20、-25、-30、-35、-40℃下進(jìn)行冷凍處理，每個(gè)處理24h。升溫和降溫速度均為4℃/h。

①電解質(zhì)滲出率的測(cè)定。將各處理后的1/3枝條切成厚度為0.2cm的薄片，之后稱取1.5g放入試管中，加入15g的蒸餾水，浸泡12h，用電導(dǎo)儀測(cè)定溶液的電導(dǎo)值，記為E1。煮沸15min后，冷卻，當(dāng)溫度降為室溫后，測(cè)定溶液總電導(dǎo)率，記為E2，以及無離子水電導(dǎo)率E0。最后計(jì)算電解質(zhì)滲出率(P)，計(jì)算公式：P(%)=(E1-E0)/(E2-E0)×100%。

②組織褐變率的測(cè)定。將各處理后的1/3枝條置于0～4℃下化冰，并進(jìn)行室溫恢復(fù)，之后置于20～25℃的室溫中進(jìn)行水培，7d后解剖并用顯微鏡觀察莖切面褐變情況。

③發(fā)芽率的測(cè)定。發(fā)芽率測(cè)定方法同組織褐變法，即將各處理后1/3枝條置于0～4℃下化冰，并進(jìn)行室溫恢復(fù)，之后置于20～25℃的溫室中進(jìn)行水培，1個(gè)月后觀測(cè)發(fā)芽情況。

⑸果實(shí)內(nèi)含物測(cè)定。主要包括可溶性糖、總黃酮及蘆丁含量的測(cè)定。

1.2.3 決選。對(duì)復(fù)選出的優(yōu)良單株開展重復(fù)調(diào)查采樣和果實(shí)內(nèi)含物分析測(cè)定，進(jìn)行優(yōu)樹決選工作。

1.3 優(yōu)良單株的篩選標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 初選標(biāo)準(zhǔn)。在初選優(yōu)良單株時(shí)，選擇樹體健壯，樹冠開張，年平均高生長(zhǎng)量90cm以上，年平均徑生長(zhǎng)量3cm以上，花楸果實(shí)整齊、飽滿，大小均勻，色澤美觀，無明顯病蟲害的植株。

1.3.2 復(fù)選標(biāo)準(zhǔn)

品質(zhì)指標(biāo)：花楸種子千粒質(zhì)量3.60g以上，單果平均質(zhì)量0.5 g以上，果形美觀，果面顏色亮紅色，可溶性總糖含量≥6.40%，總黃酮含量≥1.60%，蘆丁含量≥7.0μg/mL。

生長(zhǎng)結(jié)實(shí)指標(biāo)：平均每簇開花數(shù)量173個(gè)以上，平均坐果率70%以上。樹冠開張，樹形優(yōu)美。

特殊優(yōu)良性狀：無明顯病蟲害，抗寒性強(qiáng)，在-35℃時(shí)，電解質(zhì)滲出率≤40%、組織褐變率≤7%、發(fā)芽率≥90%。

1.3.3 決選標(biāo)準(zhǔn)。決選標(biāo)準(zhǔn)與復(fù)選標(biāo)準(zhǔn)相同，根據(jù)復(fù)選標(biāo)準(zhǔn)于2011、2012年連續(xù)2年對(duì)復(fù)選出的優(yōu)良單株開展年度重復(fù)調(diào)查和選擇，在復(fù)選標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)指標(biāo)基礎(chǔ)上最終篩選出品質(zhì)優(yōu)良、生長(zhǎng)穩(wěn)定的優(yōu)良單株。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

所得數(shù)據(jù)采用Excel軟件和SPSS13.0分析軟件，進(jìn)行方差分析及多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)良單株的篩選

對(duì)3年生歐洲花楸US-05的30個(gè)單株(標(biāo)記為從US-05-01～US-05-30)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以篩選出優(yōu)良無性系后用于哈爾濱地區(qū)園林綠化。

2010～2012年，在哈爾濱市林科院試驗(yàn)地內(nèi)調(diào)查歐洲花楸US-05優(yōu)樹單株30株，根據(jù)初選標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，初選出相對(duì)較優(yōu)的單株13株。同時(shí)采集初選優(yōu)樹的果實(shí)樣品進(jìn)行室內(nèi)品質(zhì)測(cè)定，每株隨機(jī)抽取30粒，測(cè)定果實(shí)內(nèi)含物的可溶性總糖含量、總黃酮含量、蘆丁含量等3個(gè)主要指標(biāo)。通過對(duì)初選優(yōu)樹調(diào)查資料和測(cè)定結(jié)果的綜合分析評(píng)價(jià)，篩選出具有優(yōu)良品質(zhì)的花楸優(yōu)樹進(jìn)入復(fù)選。對(duì)復(fù)選出的優(yōu)樹進(jìn)一步開展年度復(fù)查、采樣并再次對(duì)其果實(shí)內(nèi)含物作分析測(cè)定，最終篩選出歐洲花楸US-05優(yōu)良種質(zhì)資源5份。

2.2 品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)

花楸優(yōu)良種源US-05優(yōu)選單株品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)結(jié)果見表1。通過表1可以看出，決選評(píng)選出的5株優(yōu)良單株，各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于初選優(yōu)樹均值。其中，優(yōu)良單株US-05-01在3種主要內(nèi)含物含量、種子千粒質(zhì)量和單果平均直徑評(píng)價(jià)上，均高于其他4個(gè)優(yōu)良單株，優(yōu)樹US-05-23單果平均質(zhì)量0.5632g，高于其他4個(gè)優(yōu)良單株。

表1 優(yōu)選單株品質(zhì)性狀評(píng)價(jià)結(jié)果

2.3 生長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)

花楸優(yōu)良種源US-05優(yōu)選單株生長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。優(yōu)樹US-05-01年平均高生長(zhǎng)量95.5cm和平均坐果率73.73%，高于其他4個(gè)單株，US-05-03每簇開花數(shù)和平均每簇坐果數(shù)均高于其他4個(gè)單株。

表2 優(yōu)選單株生長(zhǎng)性狀評(píng)價(jià)結(jié)果

2.4 抗寒性評(píng)價(jià)

由表3可以看出，在低溫處理下，供試單株電解質(zhì)滲出率均隨著溫度的下降而增加。優(yōu)選的5個(gè)單株在-15～-35℃范圍內(nèi)，電解質(zhì)滲出率變化不明顯，但當(dāng)溫度降至-40℃時(shí)，電解質(zhì)滲出率明顯增加，說明在-40℃時(shí)低溫已經(jīng)傷害到受凍枝條的細(xì)胞質(zhì)膜。而在-40℃時(shí)，歐洲花楸US-05-11電解質(zhì)滲出率最小，為46.57%，低于其他4個(gè)單株的電解質(zhì)滲出率。

表3 低溫對(duì)不同單株電解質(zhì)滲出率影響

5個(gè)供試花楸單株在-15～-30℃均未發(fā)生組織褐變，-35℃時(shí)開始發(fā)生褐變，此時(shí)歐洲花楸US-05-11的褐變率為5.9%，低于其他4個(gè)單株，當(dāng)溫度降至-40℃時(shí)，5個(gè)單株組織褐變率均明顯下降，此時(shí)US-05-11的組織褐變率已經(jīng)達(dá)到40.2%。

表4 低溫對(duì)不同單株組織褐變率影響 %

在-15～-30℃范圍內(nèi)，供試花楸單株發(fā)芽率均為100%。當(dāng)溫度降至-35℃時(shí)，發(fā)芽率開始下降，降幅最大的為US-05-01，下降了9.6個(gè)百分點(diǎn)。歐洲花楸US-05-11發(fā)芽率最高，-40℃時(shí)，發(fā)芽率也維持在56.8%，這個(gè)結(jié)論與前面的組織褐變率結(jié)果一致。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 低溫對(duì)不同單株發(fā)芽率影響 %

通過對(duì)優(yōu)良種源5個(gè)優(yōu)良單株在低溫影響下電解質(zhì)滲出率、組織褐變率、發(fā)芽率的測(cè)定，可以得出，US-05-11是5個(gè)單株中抗寒性最強(qiáng)的，但與其他4個(gè)單株差異不顯著，篩選出的5個(gè)優(yōu)良單株均能抵抗-35℃的低溫。

2.5 優(yōu)良單株總體特征

通過對(duì)以上各評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)可知，決選出的5個(gè)US-05優(yōu)良單株主要性狀均高于標(biāo)準(zhǔn)值，且5個(gè)單株間抗寒性指標(biāo)差異不顯著。篩選出的花楸優(yōu)良種源主要用于綠化和藥用價(jià)值研究，所以主要內(nèi)含物含量、坐果率、單果平均質(zhì)量及平均直徑這些指標(biāo)更為重要。通過綜合評(píng)價(jià)，篩選出US-05的優(yōu)樹US-05-01作為優(yōu)良單株，用于后續(xù)無性系的建立與研究。

3 小結(jié)

3.1 對(duì)篩選出的優(yōu)良種源歐洲花楸US-05的30個(gè)單株進(jìn)行了生長(zhǎng)節(jié)律、開花結(jié)實(shí)情況、果實(shí)成分分析和抗寒性研究等綜合評(píng)價(jià)，通過初選、復(fù)選和決選3個(gè)步驟，篩選出歐洲花楸US-05-01為該種源的優(yōu)良單株。

3.2 選定的優(yōu)良單株歐洲花楸US-05-01可作為建立優(yōu)良無性系的材料。

[1]周丹，宿宗艷，李文娟，等.歐洲花楸應(yīng)用價(jià)值的探討[J].中國(guó)林副特產(chǎn)，2007(5)：83-85.

[2]莊鳳君，王繼豐，王臣.國(guó)產(chǎn)及引進(jìn)花楸屬植物研究與應(yīng)用發(fā)展[J].國(guó)土與自然資源研究，2008(1):94-96.

[3]惠興學(xué)，洪新，黃麗華，等.歐洲花楸引種栽培初步研究[J].防護(hù)林科技，2012(5)：27-29.

[4]劉瑋，李長(zhǎng)海，莊倩，等.歐洲花楸引種及生物學(xué)特性[J].東北林業(yè)大學(xué)，2007(2)：29-30.

Plus Tree Selection of the Main PlantingSorbuspohuashanesisFruit in Harbin

Zhang Yanyan

(Key Laboratory of Fast-growing Tree Cultivating, Forestry Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150081)

The study screened out the US-05 from fiveSorbuspohuashanesisspecies which for multipurpose provenance such as gardening and medicinal etc. in Harbin. Base on the research, 30 plants of the US-05 has been measured on their growth rhythm, flowering, seed setting, measurement and analysis of fruit ingredient, and cold tolerance which through original slelection, multiple slelction, and detrminative selection of three-step screening for plus tree. The results showed that: the indicators of US-05-01 were all significantly higher than the others, such as the average annual increment of height, the average fruit-bearing rate, thousand grain weight, the average of fruit diameter, total soluble sugar, total flavonoids and rutin, respectively reached at 95.5cm, 73.73%, 3.81g, 12.18mm, 6.508%, 1.7023% and 7.486744μg/mL. Thereby screened out the US-05-01 as plus tree in the US-05 optimal provenance, which would provided the basic research on establishedSorbuspohuashanesisExcellent clones.

Sorbuspohuashanesis; Optimal provenance; Plus-tree selection

2015-06-02

黑龍江省科研機(jī)構(gòu)創(chuàng)新能力提升專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目(YC2014D005)；黑龍江省財(cái)政廳自擬項(xiàng)目(2010-01)；黑龍江省林業(yè)科學(xué)院青年基金項(xiàng)目(201405)

張妍妍(1981-)，女，助理研究員，碩士，從事森林培育研究,E-mail: zhangyanyan8132@163.com。

S792.25

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.04.010