中國(guó)野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異研究

許靖詩(shī)，烏云塔娜，王廣軍

（1.北海市林業(yè)技術(shù)推廣站，廣西 北海 536000；2.中國(guó)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；3. 國(guó)家林業(yè)局杜仲工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450003；4.廣西北海濱海國(guó)家濕地公園管理處，廣西 北海 536000）

野生秋子梨Pyrus ussuriensisMaxim屬于薔薇科梨屬，是我國(guó)珍貴的野生果樹資源，其抗寒性強(qiáng)、風(fēng)味濃郁、糖酸含量高、特有香氣成分多，主要分布在我國(guó)的東北，內(nèi)蒙古、甘肅等地[1]。

本課題組對(duì)野生秋子梨的分布進(jìn)行了研究[2]，同時(shí)通過(guò)葉綠體DNA分子標(biāo)記技術(shù)及核DNA的SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)我國(guó)野生秋梨的群體特征及遺傳多樣性進(jìn)行了研究[3-4]結(jié)果表明我國(guó)野生秋子梨的遺傳多樣性低于我國(guó)栽培梨品種群、日本巖手山野生秋子梨、日本栽培梨及西洋梨；在內(nèi)蒙古野生秋子梨、黑龍江野生秋子梨和吉林野生秋子梨群體中，內(nèi)蒙古野生秋子梨群體的遺傳多樣性最低。曹玉芬、安盟盟等也對(duì)我國(guó)野生秋子梨的遺傳多樣性進(jìn)行了研究[5-6]。國(guó)外學(xué)者對(duì)野生秋子梨資源的研究較多，特別是在日本，一些學(xué)者對(duì)野生秋子梨的分布特點(diǎn)，起源、重要性狀等進(jìn)行了大量研究，為野生秋子梨的保育工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。日本野生秋子梨資源的破壞很嚴(yán)重，目前很少成群分布，多散生于農(nóng)家庭院、村旁、田邊等[7-8]。大江美穗等[9]對(duì)巖手山野生秋子梨重要性狀進(jìn)行了研究。Katayama[10-11]等對(duì)野生秋子梨的遺傳多樣性做了較多研究。

表型多樣性是環(huán)境多樣性和遺傳多樣性的綜合表現(xiàn)，種群在其分布范圍內(nèi)各種環(huán)境下的表型變異是生物系統(tǒng)學(xué)與生物多樣性的重要研究?jī)?nèi)容[12]。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)我國(guó)野生資源進(jìn)行了遺傳變異分析[13-14]。本研究對(duì)野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異進(jìn)行研究，探索不同地區(qū)及群體的野生秋子梨的形態(tài)學(xué)特征，對(duì)于野生秋子梨分類及野生秋子梨遺傳多樣性研究有重要意義，進(jìn)而為野生秋子梨種質(zhì)資源的保護(hù)與利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

按照地理區(qū)域即野生秋子梨分所布的林場(chǎng)或生態(tài)型劃分群體，樣品采自黑龍江撫遠(yuǎn)縣的1個(gè)群體（HLJ-FY），內(nèi)蒙古青山林場(chǎng)的1個(gè)群體（IM-QS）、托河林場(chǎng)的1個(gè)群體（IM-TH）、熱水林場(chǎng)的2個(gè)群體即山梨溝（IM-RS1）和皮匠溝（IM-RS2），共5個(gè)群體，100個(gè)單株。對(duì)照樣品為秋子梨栽培品種南國(guó)梨。

1.2 方法

采集樣品時(shí)用GPS記錄每個(gè)單株所在地的海拔高度、經(jīng)度、緯度。每個(gè)群體選取有代表性，生長(zhǎng)良好的20株單株，從每個(gè)單株的不同位置選取有代表性的果實(shí)20個(gè)。用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果柄長(zhǎng)，并計(jì)算果實(shí)的縱徑/橫徑；用天平測(cè)定單果重；觀測(cè)并記錄果實(shí)的顏色，有無(wú)宿鄂。用SPSS20.0軟件的ANOVA模塊進(jìn)行單因素方差分析，以LSD法進(jìn)行相關(guān)性分析（野生秋子梨花采集及其性狀指標(biāo)測(cè)定與果實(shí)類似）。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生梨果實(shí)形態(tài)變異

2.1.1 野生秋子梨果實(shí)性狀及其變異程度

野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異分析結(jié)果見表1。野生秋子梨果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑/橫經(jīng)、果柄長(zhǎng)的平均值分別為2.79±0.29、3.05±0.31、0.91±0.04、1.29±0.30 cm均小于栽培梨。野生秋子梨變幅分別為2.19～3.40 cm、2.45～3.66 cm、0.81～1.00 cm、0.74～1.96 cm。野生秋子梨的果柄長(zhǎng)的變異程度最大，CV為23.26%，其次為果實(shí)縱徑（CV為10.39%）和果實(shí)橫徑（CV為10.16%），果實(shí)縱徑/橫經(jīng)變異程度最?。–V為4.40%），說(shuō)明野生秋子梨的果型比秋子梨栽培種的果型小，在野生秋子梨性狀指標(biāo)中果柄長(zhǎng)選擇潛力較大，而果型表現(xiàn)較為穩(wěn)定。

表 1 野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異Table 1 Variation of Chinese wild P. Ussuriensis fruit

2.1.2 野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異類型

根據(jù)果實(shí)單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑/橫徑、果柄長(zhǎng)、果皮顏色、果柄/果長(zhǎng)、有無(wú)宿萼8項(xiàng)指標(biāo)，可將我國(guó)野生秋子梨分為10種類型（表2），其中‘長(zhǎng)把罐梨’所占的比例最高，達(dá)到19.0%，‘小扣罐梨’、 ‘黃罐梨’、‘小扣梨’、‘短把黃罐’所占的比例較小均為5.2%（見圖1）。

根據(jù)果皮顏色可以將野生秋子梨分為‘紅皮梨’和‘黃皮梨’，內(nèi)蒙古野生秋子梨65.4%為‘黃皮梨’，34.6%為‘紅皮梨’，黑龍江野生秋子梨中91.0%為 ‘黃皮梨’ ，9.0%為 ‘紅皮梨’。

根據(jù)果實(shí)的縱徑/橫徑可以將野生秋子梨分為兩大類，蘋果型（果實(shí)的縱徑/橫徑小于0.9）和梨型（果實(shí)的縱徑/橫徑為0.9～1），內(nèi)蒙古野生秋子梨中51.2%為梨型，48.8%為蘋果型，而黑龍江野生秋子梨中81.8%為蘋果型，僅18.2%為梨型。

圖1 中國(guó)野生秋子梨的形態(tài)變異類型Fig.1 Variation types of Chinese wild P. ussuriensis

表 2 中國(guó)野生秋子梨果實(shí)形態(tài)變異類型Table 2 Variation types of Chinese wild P. ussuriensis

2.2 野生秋子梨果實(shí)形態(tài)的地理變異研究

由表3可知黑龍江野生秋子梨、內(nèi)蒙古野生秋子梨果縱徑/橫徑的差異達(dá)到顯著水平，而果實(shí)的縱徑、果實(shí)橫徑、果柄長(zhǎng)之間的差異較小，未達(dá)到顯著水平。內(nèi)蒙古野生秋子梨果縱徑、果縱徑/橫徑分別為2.80±0.30 cm、0.92±0.04 cm大于黑龍江野生秋子梨的相應(yīng)指標(biāo)（2.71±0.23 cm、0.87±0.04 cm），而黑龍江野生秋子梨的果橫徑（3.12±0.27 cm）、果柄長(zhǎng)（1.53±0.25 cm）大于內(nèi)蒙古野生秋子梨（3.04±0.32 cm、1.24±0.30 cm）。在野生秋子梨種內(nèi)蒙古野生秋子梨果型較長(zhǎng)，果柄較短。

2.3 海拔高度、野生秋子梨花與果實(shí)形狀相關(guān)性

由表4可知，海拔高度、野生秋子梨群體花與果實(shí)形態(tài)性狀存在相關(guān)性。海拔與果縱徑/橫徑成極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.51；花瓣長(zhǎng)與果縱徑/橫徑存在極顯著負(fù)相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為-0.40；花直徑與果橫徑存在顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.38、與果縱徑/橫徑成顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.40；花瓣寬與果橫徑的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，相關(guān)系數(shù)為0.42，與果縱徑/橫徑成極顯負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.47；花柄長(zhǎng)與果柄長(zhǎng)存在極顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.51。說(shuō)明海拔對(duì)野生秋子梨果實(shí)存在較大程度的影響，同時(shí)可利用花的形態(tài)指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)果實(shí)果橫徑、果縱徑/橫徑、果柄長(zhǎng)。

表 3 黑龍江、內(nèi)蒙古野生秋子梨果實(shí)差異性?Table 3 Diversity of fruit form for wild P. ussuriisens in HeiLongjiang and Inner Mongolia

表 4 海拔高度、野生秋子梨花與果實(shí)形狀相關(guān)性?Table 4 Correlation between altitude, flower characters and fruit characters

2.4 內(nèi)蒙古野生秋子梨群體果實(shí)形態(tài)變異研究

由表5可知，內(nèi)蒙古4個(gè)野生秋子梨群體的果縱徑/橫徑和果柄長(zhǎng)差異較小，均未達(dá)到顯著水平，果縱徑/橫徑的范圍為0.91±0.04 ～0.94±0.03 cm，果柄長(zhǎng)的范圍為1.16±0.18～1.35±0.36 cm；4個(gè)野生秋子梨群體的果縱徑和果橫徑的差異較大，均達(dá)到極顯著水平，果縱徑的范圍為2.54±0.21～3.03±0.25 cm，果橫徑的范圍為2.81±0.16～3.27±0.24 cm。其中‘IM-QS’群體的果縱徑、果橫徑、果柄長(zhǎng)均最大，而‘IM-RS1’群體的相應(yīng)指標(biāo)均最小，說(shuō)明‘IM-QS’群體果實(shí)的最大，果柄最長(zhǎng)，而‘IM-RS1’群體果實(shí)最小，果柄最短。

表 5 內(nèi)蒙古野生秋子梨果實(shí)形態(tài)差異?Table 5 Diversity of fruit form for wild P. ussuriensis in Inner Mongolia

3 結(jié)論與討論

野生秋子梨果實(shí)性狀指標(biāo)中果柄長(zhǎng)的變異程度最大，其選擇潛力最大。

根據(jù)野生秋子梨果實(shí)的形態(tài)特征可以將野生秋梨分為10種類型：‘紅罐梨’、‘大蘋果梨’、‘小扣罐梨’、‘紅焦梨’、‘小紅焦梨’、‘黃罐梨’、‘短把黃罐梨’、‘長(zhǎng)把黃罐梨’、‘圓通梨’、‘小罐梨’，其中‘長(zhǎng)把罐梨’所占的比例最高，達(dá)到19.0%，‘小扣罐梨’、 ‘黃罐梨’、‘小扣梨’、‘短把黃罐’所占的比例比較小均為5.2%。根據(jù)果皮顏色分為‘黃皮梨’和‘紅皮梨’，內(nèi)蒙古（65.4%）和黑龍江（91.0%）野生秋子梨群體大部分為 ‘黃皮梨’；根據(jù)果實(shí)縱徑/橫徑分為蘋果型（果實(shí)的縱徑/橫徑為0.9-1）和梨型（果實(shí)的縱徑/橫徑小于0.9），內(nèi)蒙古野生秋子梨中梨型和蘋果型所占比例相近（分別為51.2%、48.8%），而黑龍江野生秋子梨中大部分（81.8%）為蘋果型；在野生秋子梨中,內(nèi)蒙古野生秋子梨果型較長(zhǎng),果柄較短。內(nèi)蒙古野生秋子梨群體中‘IM-QS’群體果型最大，果柄最長(zhǎng)，而‘IM-RS1’群體果型最小，果柄最短；野生秋子梨的果實(shí)性狀與花和海拔存在顯著相關(guān)性。

我國(guó)野生秋子梨果實(shí)的性狀指標(biāo)均低于南國(guó)梨，且果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、果柄長(zhǎng)之間的差異不大，這與安萌萌[15]對(duì)于野生秋子梨果實(shí)性狀的遺傳多樣性研究結(jié)果一致。內(nèi)蒙古和黑龍江野生秋子果實(shí)形態(tài)上差異較小，未達(dá)到顯著水平，反應(yīng)了我國(guó)野生秋子梨群體的遺傳多樣性較低，其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也就較弱，不易擴(kuò)展其分布區(qū)域 。我國(guó)野生秋子梨資源破壞嚴(yán)重，其分布范圍大面積萎縮，若不加以保護(hù)，這一寶貴資源將會(huì)瀕臨滅絕。保護(hù)野生秋子梨資源也是保護(hù)植物的生態(tài)多樣性，我們應(yīng)該高度重視起來(lái)，采取積極有效的方法保護(hù)我國(guó)的野生秋子梨資源。

內(nèi)蒙古‘IM-QS’群體果實(shí)果型最大，果柄最長(zhǎng)這可能是由于青山群體地處青山國(guó)家地質(zhì)公園，群體個(gè)體分布于小青山河兩旁，其肥沃的立地條件和豐富的水源形成了有利于野生秋子梨的生長(zhǎng)和發(fā)育的獨(dú)特而優(yōu)越的小生境，使得該群體的花較大，花柄較長(zhǎng)。

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