內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀的遺傳變異分析

包文泉，左絲雨，烏云塔娜

（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）

內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀的遺傳變異分析

包文泉1，左絲雨2，烏云塔娜1

（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）

為了研究內(nèi)蒙古野生長柄扁桃核仁遺傳變異及遺傳多樣性，對內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀變異程度、變異類型、核仁性狀與產(chǎn)量和出仁率間的相關(guān)性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：長柄扁桃單仁質(zhì)量、仁長、仁寬、仁長寬比、仁徑等數(shù)量性狀均有較大變異，其中仁長寬比和仁質(zhì)量的變異較大，其變異系數(shù)分別為0.34、0.27，說明仁形狀的選擇潛力最大；根據(jù)仁質(zhì)量變異分為4個類型，即中、較大、大、很大仁型；根據(jù)仁長變異分為6個類型，即短、較短、中、較長、長、很長仁型；根據(jù)仁寬分為6個類型，即窄、較窄、中、較寬、寬、很寬核型；根據(jù)仁長寬比變異分為6組，即寬圓、較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓仁型；根據(jù)仁徑長變異分為6組，即短、較短、中、較長、長、很長仁徑型；長柄扁桃核仁性狀與出仁率無顯著相關(guān)，仁寬與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。

長柄扁桃；核仁性狀；優(yōu)良單株；遺傳變異

長柄扁桃Amygdalus pcdunculata 屬于薔薇科李亞科桃屬扁桃亞屬，又名巴旦杏或巴旦木，是世界著名樹種之一。長柄扁桃具有非常強(qiáng)的耐旱性、抗寒性，具有耐貧瘠、抗風(fēng)沙和蟲害侵襲的能力，是防沙治沙、水土保持、生態(tài)環(huán)境建設(shè)的優(yōu)勢樹種[1-2]。它主要分布于我國內(nèi)蒙古陰山淺山區(qū)和陜北的神木、榆林、橫山、定邊等地，在榆林有集中分布。野生長柄扁桃營養(yǎng)豐富，含油量高達(dá)55%～61%，其中不飽和脂肪酸含量為94%，另外還含有豐富的維生素和礦質(zhì)元素[3-5]。為應(yīng)對世界能源的短缺，野生扁桃既可作為食用油，也可作為一種寶貴的生物能源[6-7]。長期以來，扁桃在我國沒有得到很好的發(fā)展，還存在著分布范圍有限、栽培面積小、產(chǎn)量低等問題。近年來，我國各地紛紛積極引進(jìn)外地優(yōu)良扁桃品種進(jìn)行試種，從而期望達(dá)到滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活需求，并填補(bǔ)我國扁桃出口空白的目的[8-10]。雖然扁桃具有較強(qiáng)的抗寒、抗旱能力，但在北方地區(qū)的惡劣環(huán)境條件下仍會遭受不同程度的凍害及旱害，然而，目前有關(guān)果樹抗寒性的研究還主要集中在蘋果、桃等常見果樹種類上，對扁桃的研究報道較少，且關(guān)于扁桃的研究多集中于個別引進(jìn)品種上，范圍有限[11-12]。因此，研究扁桃的遺傳變異及優(yōu)株篩選，對于綠化樹種和經(jīng)濟(jì)林研究以及引種栽培和其凍害防御技術(shù)的制定有重要意義。為此，本研究對內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株果核形態(tài)性狀的遺傳變異程度、遺傳變異范圍以及性狀間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了定性描述和定量研究，為我國北方重要的經(jīng)濟(jì)樹種——長柄扁桃資源的遺傳變異程度的深入了解、評價及遺傳改良提供了重要的理論依據(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16～20日從內(nèi)蒙古呼和浩特林木良種繁育中心保存的內(nèi)蒙古各地野生長柄扁桃資源中篩選出的120個優(yōu)良長柄扁桃單株。

1.2 試驗方法和統(tǒng)計分析方法

測定的性狀指標(biāo)：內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株的仁質(zhì)量、仁長、仁寬、仁長寬比、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)蒙古野生長柄扁桃核仁的性狀指標(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)蒙古野生長柄扁桃核仁性狀的變異程度

對120個野生長柄扁桃單株核仁性狀進(jìn)行分析比較，得到變異系數(shù)如表1所示。由表1可知，120個優(yōu)良單株在其仁質(zhì)量、仁長、仁寬、仁長寬比、仁徑等性狀上存在一定差異，其中仁長寬比和仁質(zhì)量的變異較大，其變異系數(shù)分別為0.34、0.27，說明仁形狀的選擇潛力最大，仁長、仁寬和仁徑的遺傳變異系數(shù)分別為0.10、0.09、0.08。

表1 內(nèi)蒙古長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀指標(biāo)和對應(yīng)的變異系數(shù)Table 1 Kernel characters of fine A. pcdunculata individual in Inner Mongolia

2.2 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃單仁質(zhì)量變異程度及類型

所選120個扁桃優(yōu)良單株仁質(zhì)量范圍分布在0.09～0.35 g之間，其中單仁質(zhì)量最大的單株12029號比單仁質(zhì)量最小的單株13007號高出2.9倍。通過聚類分析，將120個優(yōu)良單株可分成4個類型，記為MW、BW1、BW2、BW3，其中內(nèi)蒙古長柄扁桃優(yōu)良單株的仁質(zhì)量以MW型為主，占總數(shù)的78%。

不同類型長柄扁桃仁質(zhì)量的方差分析見表2。由表2可知，4類長柄扁桃仁質(zhì)量的差異呈極顯著水平。

表2 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁質(zhì)量間的方差分析Table 2 Kernel weight of different types of analysis of variance of A. pcdunculata in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃單仁質(zhì)量的多重比較結(jié)果見表3。由表3可知，4個類型單仁質(zhì)量在不同類型之間均存在顯著差異，說明內(nèi)蒙古野生長柄扁桃根據(jù)單仁質(zhì)量分4個類型較合理，分別記為中仁型、較大仁型、大仁型、很大仁型。

2.3 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃仁長變異程度及類型

120個內(nèi)蒙古野生長柄扁桃單株仁長范圍分布在6.72～11.52 mm之間，其中仁長最大的單株12041號比仁長最小的單株13056號高出0.71倍。通過聚類分析，將120個優(yōu)良單株分成6個類型，分別記為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，其中內(nèi)蒙古長柄扁桃優(yōu)良單株仁長以Ⅲ型為主，占總數(shù)的71%。

6類內(nèi)蒙古野生扁桃仁長方差分析結(jié)果見表4。由表4可知，6個類型長柄扁桃仁長的差異呈極顯著水平。

表3 內(nèi)蒙古長柄扁桃仁質(zhì)量不同類型多重比較?Table 3 Kernel weight of different types of multiple comparisons of A. pcdunculata in Inner Mongolia

表4 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁長間的方差分析Table 4 Kernel length of different types of analysis of variance of A. pcdunculata in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃核仁長的多重比較結(jié)果見表5。由表5可知，6類間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生長柄扁桃根據(jù)仁長分6個類型較為合理，分別記為短仁型、較短仁型、中仁型、較長仁型、長仁型、很長仁型。

表5 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁長的多重比較Table 5 Kernel length of different types of multiple comparisons of A. pcdunculata in Inner Mongolia

2.4 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃仁寬變異程度及類型

120個內(nèi)蒙古長柄扁桃單株仁寬范圍分布在4.76～7.67 mm之間，其中仁寬最大的單株12042號比仁寬最小的單株13076號高出0.61倍。通過聚類分析，將120個優(yōu)良單株分成6類，分別記為：NW2、NW1、M、W1、W2、W3，其中內(nèi)蒙古野生長柄扁桃以W1類為主，占總數(shù)的57%。

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁寬方差分析結(jié)果見表6。由表6可知，6個類型長柄扁桃仁寬的差異呈極顯著水平。

表6 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁寬間的方差分析Table 6 Kernel width of different types of analysis of variance of A. pcdunculata in Inner Mongolia

表7為不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁寬的多重比較分析結(jié)果。從表7中可看出，6個類型仁寬間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生長柄扁桃根據(jù)仁寬分6個類型較為合理，分別記為窄仁型、較窄核型、中核型、較寬仁型、寬仁型、很寬仁型。

表7 內(nèi)蒙古長柄扁桃仁寬不同類型多重比較Table 7 Kernel width of different types of multiple comparisons comparisons of A. pcdunculata in Inner Mongolia

2.5 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃仁長寬比變異程度及類型

120個內(nèi)蒙古野生長柄扁桃單株仁長寬比范圍分布在1.06～1.92之間，其中長寬比最大的單株13076號比最小的單株13056號高出0.81倍。通過聚類分析，將120個優(yōu)良單株分成6類，分別記為 WR2、WR1、MR、LR1、LR2、LR3，其中內(nèi)蒙古野生長柄扁桃核仁以MR類為主，占總數(shù)的63%。

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃核仁長寬比方差分析結(jié)果見表8。由表8可知，6個類型長柄扁桃核仁長寬比的差異呈極顯著水平。

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃核仁長寬比的多重比較結(jié)果見表9。由表9可知，6類核仁間均存在顯著差異，說明內(nèi)蒙古野生長柄扁桃根據(jù)仁長寬比分6個類型較為合理，分別記為寬圓仁型、較寬圓仁型、中仁型、較長圓仁型、長圓仁型、很長圓仁型。

表8 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁長寬比間的方差分析Table 8 Length width ratio of different types of analysis of variance of A. pcdunculata in Inner Mongolia

表9 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁長寬比的多重比較Table 9 Length width ratio of different types of multiple comparisons of A. pcdunculata in Inner Mongolia

2.6 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃仁徑變異程度及類型

120個內(nèi)蒙古野生長柄扁桃單株仁徑范圍分布在4.43～6.40 mm之間，其中仁徑最大的單株13056號單株比仁徑最小的單株12038號單株高出0.43倍。通過聚類分析，將120個優(yōu)良單株分成6類，分別記為 SD2、SD1、MD、LD1、LD2、LD3，其中內(nèi)蒙古野生長柄扁桃仁徑以MD類為主，占總數(shù)的64%。

不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁徑方差分析結(jié)果見表10。由表10可知，5類長柄扁桃仁徑的差異呈極顯著水平。

表10 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁徑間的方差分析Table 10 Kernel diameter of different types of analysis of variance of A. pcdunculata in Inner Mongolia

不同類型內(nèi)蒙古野生長柄扁桃核仁徑的多重比較分析見表11。由表11可知，6個類型仁徑之間均存在顯著差異，據(jù)此，內(nèi)蒙古野生長柄扁桃根據(jù)仁徑分為6個類型較為合理，分別記為短仁徑型、較短仁徑型、中仁徑型、較長仁徑型、長仁徑型、很長仁徑型。

表11 不同類型內(nèi)蒙古長柄扁桃仁徑的多重比較Table 11 Kernel diameter of different types of multiple comparisons of A. pcdunculata in Inner Mongolia

2.7 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃核仁性狀與產(chǎn)量、出仁率的相關(guān)性分析

內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀與產(chǎn)量、出仁率的相關(guān)性分析統(tǒng)計情況見表12。由表12可知，仁質(zhì)量與仁長、寬和仁徑呈極顯著正相關(guān)，仁長與仁寬和長寬比呈極顯著正相關(guān)；長柄扁桃核仁性狀中，只有仁寬與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，而核仁性狀與出仁率無顯著相關(guān)。

表12 長柄扁桃核仁性狀與產(chǎn)量和出仁率的相關(guān)分析和對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)?Table 12 Correlation analysis and corresponding correlation coefficient among kernel characters, yield and kernel rate of A. pcdunculata

3 結(jié) 論

本研究對內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株進(jìn)行了廣泛收集與整理，采集了120個長柄扁桃優(yōu)良單株的核仁，結(jié)果表明，120個優(yōu)良單株核仁在仁質(zhì)量、仁長、仁寬、長寬比、仁徑長等方面存在一定差異，其中仁長寬比和仁質(zhì)量的變異較大，其變異系數(shù)分別為0.34、0.27，仁長、仁寬和仁徑的遺傳變異系數(shù)分別為0.10、0.09、0.08，說明仁形狀的選擇潛力最大，其原因主要是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)蒙古野生長柄扁桃單仁質(zhì)量范圍在0.09～0.35 g之間，按質(zhì)量可分為4類型，分別記為中仁型、較大仁型、大仁型、很大仁型；仁長范圍在6.72～11.52 mm之間，按長度可分為6類型，分別記為短仁型、較短仁型、中仁型、較長仁型、長仁型、很長仁型；仁寬范圍在4.76～7.67 mm之間，按寬度可分為6類型，分別記為窄仁型、較窄核型、中核型、較寬仁型、寬仁型、很寬仁型；仁長寬比范圍在1.06～1.92之間，按大小可分為6個類型，分別記為寬圓仁型、較寬圓仁型、中仁型、較長圓仁型、長圓仁型、很長圓仁型；仁徑范圍在4.43～6.40 mm之間，按大小可分6個類型，分別記為短仁徑型、較短仁徑型、中仁徑型、較長仁徑型、長仁徑型、很長仁徑型。

對內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀與產(chǎn)量、出仁率的相關(guān)性分析表明，仁質(zhì)量與仁長、寬和仁徑呈極顯著正相關(guān)，仁長與仁寬和長寬比呈極顯著正相關(guān)；長柄扁桃核仁性狀中，只有仁寬與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，而核仁性狀與出仁率相關(guān)不顯著。所以借助此相關(guān)關(guān)系更易選出產(chǎn)量高的長柄扁桃優(yōu)株，選育優(yōu)良種質(zhì)對扁桃的生產(chǎn)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，在遺傳變異、遺傳多樣性等研究時，要結(jié)合形態(tài)學(xué)和分子標(biāo)記等方法，得到更準(zhǔn)確、可靠的結(jié)論。

[1]馬小衛(wèi).長柄扁桃抗旱機(jī)制的研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2005.

[2]郭春會,羅 夢,馬玉華,等.沙地瀕危植物長柄扁桃特性研究進(jìn)展[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2005,33(12): 125-129.

[3]李 疆,胡芳名,張智俊,等.扁桃主要生物學(xué)特性的觀測[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2003,21(3):39-40.

[4]郭春會,梅立新,張 檀,等.扁桃的園藝技術(shù)[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001.

[5]謝 軍,耿文娟,何峰江,等.以電導(dǎo)法配合Logistic方程測定6種扁桃枝條的抗寒性[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011, 34(1):32-35.

[6]蘇貴興,姚玉卿.我國的野生扁桃資源[J].野生植物研究,1993, 25(2): 7-11.

[7]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(6):60-63.

[8]王有科,席萬鵬,郁松林,等.引種扁桃抗寒力及凍害成因分析[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2006,24(5):126-129.

[9]潘曉云,王根軒,曹琴東,等.蘭州地區(qū)引種的美國扁桃的越冬傷害與臨界致死低溫[J].西北大學(xué)學(xué)報,2009,29(1):63-65.

[10]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(7): 24-27.

[11]王 燕,魏 蔚,董發(fā)昕,等.長柄扁桃的營養(yǎng)成分分析[J].西北大學(xué)學(xué)報,2009,36(1):59-62.

[12]郭長奎,李 疆,羅淑萍,等.扁桃花粉SFB基因的鑒定和序列分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2009,27(3):18-23.

Genetic variation of fi ne wild Amygdalus pcdunculata individual’s kernel characters in Inner Mongolia

BAO Wen-quan1, ZUO Si-yu2, WUYUN Tana1
(1. Non-timber Forestry Research and Development Center, Chinese Academy of Forestry, Zhengzhou 450003, Henan, China; 2. School of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to study the genetic variation and genetic diversity of important traits of Inner Mongolia wild Amygdalus pcdunculata Pall kernel characters. This article studies quantitatively and describes wild Amygdalus pcdunculata Pall individuals’ kernel characters distribution, variation extent and forms and we are trying to fi nd the correlation between kernel characters with yield and kernel rate.Research show that Amygdalus pcdunculata Pall kernel weight, length, width, length width ratio, diameter all these quantitative characters indicate a normal distribution. Length width ratio and kernel weight has a big variation, coef fi cient of variation can be 0.34 and 0.27. Based on kernel weight variation, can be divided into 4 groups, i.e. middle, bigger, big, very big kernel; Based on kernel length variation, can be divided into 6 groups, i.e., short, shorter, middle, longer, long, maximum long kernel; while on kernel width, 6 groups,i.e. narrow narrower, middle, wider, wide, very wide kernel; on length width ratio, 6 groups, i.e. broad-round, little broad-round, normal,little long-round, long-round, very long-round; on kernel diameter variation, 6 groups , short shorter , middle, longer, long, very long diameter. Correlation analysis shows that Amygdalus pcdunculata Pall kernel characters are uncorrelated with kernel rate; and kernel width markedly correlated with yield.

Amygdalus pcdunculata; kernel characters; fi ne individual; genetic variation

S722.5；S662.2

A

1673-923X(2016)05-0001-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.05.001

2015-01-10

國家“十二五”科技支撐項目“仁用杏和巴旦杏高效生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”（2013BAD14B02）

包文泉，博士研究生 通訊作者：烏云塔娜，教授，博士；E-mail：tanatana@sina.com

包文泉，左絲雨，烏云塔娜. 內(nèi)蒙古野生長柄扁桃優(yōu)良單株核仁性狀的遺傳變異分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2016,36(5): 1-5.

[本文編校：謝榮秀]