玉屏油茶果實性狀的相關(guān)性和主成分分析

摘要：為選育玉屏油茶優(yōu)良無性系，對自然生長群體的油茶果實性狀進行了變異程度、相關(guān)性和主成分分析。結(jié)果表明，個體間單株鮮子重、鮮果產(chǎn)量及鮮果含油率間存在明顯差異，干子含油率最高為42.23%、最低為17.19%；單株鮮果產(chǎn)量與單株總果數(shù)間呈極顯著正相關(guān)（r=0.759）；鮮子含油率與干子含油率呈極顯著正相關(guān)（r=0.664），與果皮厚度呈極顯著負相關(guān)（r=-0.397）；12個數(shù)量性狀可歸納為4個主成分，分別為產(chǎn)量因子、含油量因子、果型因子和果皮厚度因子，積累貢獻率為76.887%。為選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品系，可依據(jù)各主成分貢獻率的大小，以主成分為單位選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的油茶個體，優(yōu)先選擇果大、皮薄、高干子含油率性狀結(jié)合的個體作為后代材料。

關(guān)鍵詞：油茶（Camellia oleifera）；自然群體；果實性狀；相關(guān)性分析；主成分分析

中圖分類號：S794.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）03-0673-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.03.032

Abstract： Aiming to breed superior clones of Camellia oleifera，variation degree，correlation coefficient and principal component of C. oleifera’s fruit traits were analyzed for nature populations. The results indicated that，there were significant differences for weight of fresh seeds， weight of fresh fruits and fresh fruit oil content among different individuals. The highest oil content in dry seeds could reach 42.23%，and the lowest was only 17.19%；Weight of fresh fruits were significantly positively correlated with the number of fruits（r=0.759）； Fresh seed oil content were significantly positively correlated with dry seed oil content（r=0.664），and significantly negatively correlated with peel thickness（r=-0.397）； Twelve quantitative traits of C. oleifera could be divided into 4 principal components by principal component analysis，that was the yield factor，oil content factor， fruit type factor and fruit peel thickness factor，these additive contribute proportions were 76.887%. For the breeding of a new line or variety with high yield and good quality，accoring to the contribution rate of principal component，principal component could be chosen to breed the individual with high yield and good quality，the line or variety with big fruits and thin peel， high oil content in dry seeds was preferentially selected as progeny materials.

Key words：Camellia oleifera；natural populations；fruit traits；correlation analysis；principal component analysis

中國利用的植物食用油中，木本油料所占比重較小。隨著生活水平的提高，人們對植物食用油的需求越來越多，但由于中國人多地少，利用更多土地種植草本油料植物很困難，因此發(fā)展木本食用油料是解決食用油供應(yīng)不足的最好出路[1]。油茶（Camellia oleifera）屬山茶科山茶屬常綠灌木或小喬木，是中國南方主要的經(jīng)濟林木，與油棕、油橄欖和椰子并稱為世界四大木本食用油料樹種[2]。從油茶子中制備的茶油是中國特有的木本油脂[3]，被譽為“東方橄欖油”[4]，長期食用能增強血管彈性和韌性，延緩動脈粥樣硬化，增加腸胃吸收功能，促進內(nèi)分泌腺體激素分泌，防治神經(jīng)功能下降，提高人體免疫力等[5]。

為提高油茶產(chǎn)量和改良茶油品質(zhì)，中國學(xué)者在油茶良種選育方面開展了一系列工作，目前全國已選育出優(yōu)良無性系300余個，正在推廣使用的品種達200多個[6]，這些優(yōu)良油茶品種為各地區(qū)油茶高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。玉屏（侗族自治縣）種植和經(jīng)營利用油茶已有500多年的歷史，現(xiàn)有油茶種植面積1.2萬hm2。國內(nèi)關(guān)于油茶果實性狀遺傳變異規(guī)律的研究已有較多報道[7-9]，但目前尚未見關(guān)于玉屏油茶自然群體果實主要性狀變異規(guī)律的報道。為此，本研究對玉屏油茶自然生長群體的果實產(chǎn)量特征進行調(diào)查觀測，對不同單株的產(chǎn)量和種子含油量等果實性狀進行了變異程度、相關(guān)性和主成分分析，旨在為選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)油茶無性系提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

2014年10月，在玉屏油茶自然生長群體中隨機選擇一片樣地，收集樣地內(nèi)52個單株（編號為1～52）的果實，對果型、果色和果實性狀進行調(diào)查觀測。

依據(jù)彭邵鋒等[10]的研究結(jié)果，果色可分為紅色、青色、青紅色和青黃色4類，果形可分為橄欖形、卵形、球形和橘形4種。

果實性狀指標主要包括：①果實縱徑、橫徑及果皮厚度。從每個單株果實中隨機取5個油茶果，用游標卡尺測量果實縱徑、橫徑和果皮厚度，計算平均值；②單株總果數(shù)、單株鮮果產(chǎn)量、單株鮮子重、單果種子數(shù)和單株干子重；③鮮果含油率、鮮子含油率和干子含油率。以索氏抽提法提取的茶油為對照樣，參考董曉麗等[11]的方法，利用核磁共振含油量測量儀（HCY-10型）測定各樣株的干子含油率。鮮出子率=鮮子重÷鮮果重×100%；干出子率=干子重÷鮮子重×100%；鮮子含油率=干子含油率×干出子率；鮮果含油率=鮮子含油率×鮮出子率。

果實性狀的變異程度、相關(guān)性和主成分分析運用SPSS 20.0軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 果形和果色

參考彭邵鋒等[10]的分類方法，根據(jù)果實縱橫徑比的平均值（x）為1.10及標準差（s）為0.14，得出x+s=1.24、x-s=0.96。油茶果實分為四類：橄欖形（果實縱橫徑比≥1.24），樣株包括1、3、23、28、31、36、39、47和51；卵形（1.10≤果實縱橫徑比<1.24），樣株包括2、4、5、6、13、18、20、21、26、30、32、33、48、49和50；球形（0.96≤果實縱橫徑比<1.10），樣株包括8、9、12、14、15、16、17、19、24、25、27、34、37、38、40、42、43、44和46；橘形（果實縱橫徑比<0.96），樣株包括7、10、11、22、29、35、41、45和52。其中，橄欖形、卵形、球形和橘形的樣株數(shù)分別占總樣株數(shù)的17%、29%、37%和17%。

52個油茶樣株中，24個樣株的果色為青紅色、17個為青色、2個為紅色、9個為青黃色，其中果實為青紅色和青黃色的樣株占總數(shù)的63%。

2.2 果實性狀變異程度

從果實性狀的變異程度（圖1）可以看出，52個樣株的果實縱徑介于1.43～2.85 cm之間，平均值為2.28 cm；果實橫徑介于1.43～2.88 cm之間，平均值為2.09 cm；果實縱橫徑比介于0.84～1.37之間，平均值為1.10；果皮厚度介于1.09～4.26 mm之間，平均值為2.18 mm；單株結(jié)實最多的為樣株8（果實總數(shù)為1 470個）、最少的為17（果實總數(shù)為4個）；單株鮮果產(chǎn)量最高的為樣株7（9 360.60 g），最低的為樣株17（19.77 g）；單株鮮子重最高的為樣株27（71 268.70 g），最低的為樣株17（5.72 g）；單果種子數(shù)最多的為樣株51（4個）、最少的為樣株13、22和30（1個）；單株干子重平均值為170.20 g，最高的為樣株7（1 609.86 g）、最低的為樣株17（3.68 g）；鮮果含油率平均值為6.51%，最高的為樣株29（17.77%）、最低的為樣株15（1.25%）；鮮子含油率平均值為20.13%，最高的為樣株46（32.68%）、最低的為樣株33（9.15%）；干子含油率介于17%～40%之間，其中有3個樣株的干子含油率達40%以上，分別為樣株25（41.32%）、樣株39（42.23%）和樣株40（40.13%）；玉屏油茶自然生長群體的52個樣株12個果實性狀均存在明顯變異（表1），根據(jù)變異系數(shù)，其變異類型可劃分為兩種：強變異型（CV≥100%），包括4個性狀指標：單株鮮子重、單株干子重、單株鮮果產(chǎn)量和單株總果數(shù)；中變異型（10%≤CV<100%），包括8個果實性狀指標：鮮子含油率、果皮厚度、單果種子數(shù)、鮮果含油率、干子含油率、果實縱徑、果實橫徑和果實縱橫徑比。

2.3 果實性狀的相關(guān)性分析

從表2可以看出，果實縱徑和橫徑間呈極顯著正相關(guān)（r=0.532）；果皮厚度與果實橫徑間呈顯著正相關(guān)（r=0.323），與鮮子含油率間呈極顯著負相關(guān)（r=-0.397），表明果皮越厚，鮮子含油率越低。

單株鮮果產(chǎn)量與單株總果數(shù)間呈極顯著正相關(guān)（r=0.759）。單株總果數(shù)與單株鮮子重（r=0.446）和單果種子數(shù)間呈顯著正相關(guān)（r=0.285）。干子含油率與鮮子含油率間呈極顯著正相關(guān)（r=0.664）；鮮子含油率則與單株干子重間呈極顯著正相關(guān)（r=0.523）；鮮果含油率與果實橫徑間呈顯著正相關(guān)（r=0.332），與單株總果數(shù)和單株鮮果產(chǎn)量及單果種子數(shù)間呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.948、0.803和0.361。

2.4 果實性狀的主成分分析

主成分性狀分量中的每個權(quán)重值代表某一性狀對綜合指標的貢獻值，即每個性狀的聯(lián)合系數(shù)。能充分代表12個性狀遺傳信息的第1、2、3和4主成分被選取，因其累積貢獻率達76.887%（表3）。第1主成分中，DSW的系數(shù)最大（0.932），然后是FFW（0.905）和FN（0.819），這主要反映果實及種子產(chǎn)量因子，因此，第1主成分可稱為產(chǎn)量因子，其特征值為3.216，貢獻率為26.796%；第2主成分可稱為含油量因子，其性狀系數(shù)大小順序為DSOC（0.864）>FFOC（0.850）>FSOC（0.728），其特征值為2.615，貢獻率為21.974%，累積貢獻率為48.770%；第3主成分可稱為果形因子，性狀系數(shù)大小順序為FLD（0.755）>FTLDR（0.578）>TD（0.220），特征值1.775，貢獻率為14.790%，累積貢獻率為63.560%；第4主成分可稱為果皮厚度因子，性狀系數(shù)為0.646，特征值1.599，貢獻率為13.327%，累積貢獻率達76.887%。

2.5 單株含油量分類分析

依據(jù)樣株含油量差異可將其分為3類（圖2）。高產(chǎn)油單株（單株產(chǎn)油量≥500 g）包括：21（682.74 g）、8（630.65 g）和 7（504.54 g）3個樣株；中產(chǎn)油單株（100 g≤單株產(chǎn)油量<500 g）包括：27（266.78 g）、6（165.24 g）、28（158.55 g）、2（157.78 g）和39（152.35 g）5個樣株以及單株產(chǎn)油量不足100 g的44個低產(chǎn)油單株。

3 小結(jié)

試驗結(jié)果表明，個體間單株鮮子重、鮮果產(chǎn)量及鮮果含油率間存在顯著差異，干子含油率最高為42.23%、最低為17.19%；單株鮮果產(chǎn)量與單株總果數(shù)間呈極顯著正相關(guān)（r=0.759）；鮮子含油率與干子含油率呈極顯著正相關(guān)（r=0.664），與果皮厚度呈極顯著負相關(guān)（r=-0.397）；12個數(shù)量性狀可歸納為4個主成分，分別為產(chǎn)量因子、含油量因子、果形因子和果皮厚度因子，累積貢獻率為76.887%。

貴州省油茶產(chǎn)量普遍偏低，且存在不均勻性[12]，經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，油茶自然生長群體不同個體間單株鮮果產(chǎn)量及鮮果含油率間均存在極顯著差異，單株鮮果產(chǎn)量大于6 000 g，干子含油率大于30%的個體只有2個，多數(shù)個體單株鮮果產(chǎn)量不足2 000 g，近1/3個體干子含油率不到30%。因此改善油茶種質(zhì)資源，提高含油率是目前亟待解決的問題。單株產(chǎn)油量是油茶高產(chǎn)的直接決定因子。本研究為中國油茶之鄉(xiāng)玉屏選育高產(chǎn)的油茶優(yōu)良無性系提供了基礎(chǔ)，如高產(chǎn)油茶單株中產(chǎn)油量超過500 g的可直接選為優(yōu)良單株，經(jīng)過進一步觀測調(diào)查發(fā)展為優(yōu)良無性系。

評價油茶含油率最常用的指標主要有鮮果含油率和干子含油率，生產(chǎn)和科研上主要使用鮮果含油率，較為直觀和易于應(yīng)用，但其常由很多指標綜合計算得到[13]，主要受單株鮮果產(chǎn)量及干子含油率的影響。因此為選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)無性系，可利用單株鮮果產(chǎn)量高的樣株7、21和8結(jié)合干子含油率高的樣株38、24和39作為育種親本組合，以培育高產(chǎn)高含油量的油茶優(yōu)良無性系。

參考文獻：

[1] 唐津平，黃永康.發(fā)展前景廣闊的油茶產(chǎn)業(yè)[J].大眾科技，2008（3）：99-101.

[2] 陳 麗，劉映良，柳 青，等.油茶果實經(jīng)濟性狀及含油率比較[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（5）：162-165.

[3] 李 麗，吳雪輝，寇巧花.茶油的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J].中國油脂，2010，35（3）：10-13.

[4] 張規(guī)富，謝深喜，薛 華.油茶營養(yǎng)成分的分析測定[J].甘肅科學(xué)學(xué)報，2011，23（3）：48-51.

[5] 吳雪輝，黃永芳，謝治芳.茶油的保健功能作用及開發(fā)前景[J].食品科技，2003，24（6）：39-43.

[6] 梁躍龍，楊治國，黃紅蘭.中國油茶育種現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].江西林業(yè)科技，2010（2）：24-28.

[7] 黃 勇，姚小華，王開良，等.小果油茶種實形態(tài)變異頻率及其多樣性指數(shù)分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，33（2）：292-299.

[8] 丁曉綱，張應(yīng)中，陳清鳳，等.廣寧紅花油茶果實性狀的遺傳變異規(guī)律[J].經(jīng)濟林研究，2012，30（2）：23-27.

[9] 彭麗梅，張 露，胡冬南，等.贛系油茶10個無性系始果期果實性狀分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，33（5）：906-910.

[10] 彭邵鋒，陳永忠，張日清，等.油茶果形果色分類及經(jīng)濟性狀[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2007，27（5）：33-39.

[11] 董曉麗，白鵬莉，王金妹，等.核磁共振法與索氏提取法測定能源植物種子含油量的比較研究[J].可再生能源，2011，29（3）：21-24.

[12] 羅在柒，戴曉勇，王 進，等.貴州省油茶林地生產(chǎn)力與種群構(gòu)件特征分析[J].貴州林業(yè)科技，2013，41（4）：14-18.

[13] 章承林，章建斌，周席華，等.油茶干籽含油率與主要經(jīng)濟性狀的相關(guān)性[J].經(jīng)濟林研究，2010，28（2）：82-85.