油棕種質(zhì)的生長(zhǎng)發(fā)育特性及產(chǎn)量性狀的比較研究

張?bào)K昌，曹紅星，雷新濤，李新國(guó)，李元元

(1.海南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，海南 ?？?570228； 2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 椰子研究所，海南 文昌 571737)

油棕種質(zhì)的生長(zhǎng)發(fā)育特性及產(chǎn)量性狀的比較研究

張?bào)K昌1,2，曹紅星2*，雷新濤2，李新國(guó)1*，李元元1

(1.海南大學(xué) 園藝園林學(xué)院，海南 ?？?570228； 2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院 椰子研究所，海南 文昌 571737)

以5份產(chǎn)量較高的油棕資源為材料，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育特性莖高、株高、葉片長(zhǎng)度、葉柄長(zhǎng)度和葉片數(shù)；產(chǎn)量性狀果穗深度、果穗長(zhǎng)、果穗寬、果穗厚、鮮果穗重、果實(shí)總重量、核仁含油率和果肉含油率；品質(zhì)性狀碘值、維生素E、類(lèi)胡蘿卜素進(jìn)行測(cè)定及分析，通過(guò)方差分析、相關(guān)性分析、聚類(lèi)分析和主成分分析，結(jié)果表明，資源12-s-15的綜合品質(zhì)表現(xiàn)較優(yōu)，其生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)等相關(guān)指標(biāo)的值較高.油棕生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)可分別簡(jiǎn)化為莖高、鮮果穗重量和維生素E含量.該研究結(jié)果為油棕種質(zhì)資源的篩選和利用提供依據(jù).

油棕；生長(zhǎng)發(fā)育特性；產(chǎn)量性狀；品質(zhì)性狀

0 引言

油棕是世界上產(chǎn)油效率最高的植物，被稱(chēng)為“世界油王”，是我國(guó)非常有發(fā)展前景的熱帶木本油料，但缺乏適合我國(guó)栽培的高產(chǎn)油棕新品種，成為限制油棕產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要原因[1].油棕高產(chǎn)特性主要和自身的遺傳特性相關(guān)，還受到發(fā)育速率、光合作用效率和生物量等因素影響[2-3].研究發(fā)現(xiàn)，鮮果穗產(chǎn)量與果穗數(shù)量、平均果穗重量間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，果穗與果實(shí)產(chǎn)量是油棕產(chǎn)量的重要影響因子[4-5].目前對(duì)油棕生長(zhǎng)發(fā)育特性、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的系統(tǒng)研究較少，本研究在前期研究的基礎(chǔ)上[6-7]，選取5份高產(chǎn)的油棕資源，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育特性、產(chǎn)量相關(guān)性和品質(zhì)性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析和主成分分析的研究.通過(guò)對(duì)油棕生長(zhǎng)發(fā)育特性與產(chǎn)量性狀的比較，揭示油棕高產(chǎn)資源的特性，篩選高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的資源及與產(chǎn)量密切相關(guān)的指標(biāo)，為油棕種質(zhì)資源的篩選和利用提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)所用4年生的油棕資源全部取自中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所油棕種質(zhì)資源圃，在前期60份種質(zhì)資源評(píng)價(jià)篩選的基礎(chǔ)上，選取12-s-15、10-s-15、12-s-6、11-s-1、10-s-13 共5份高產(chǎn)、長(zhǎng)勢(shì)一致、無(wú)病害的油棕樹(shù)作為材料.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 生長(zhǎng)發(fā)育特性的測(cè)定

株高指地面與植株頂部之間的垂直距離；莖高指地面與植株第1片葉葉柄與葉軸交界處之間的垂直距離；葉片長(zhǎng)度從槍葉往下數(shù)第17～18片葉的長(zhǎng)度；葉柄長(zhǎng)度從槍葉往下數(shù)第17～18片葉的基部到生長(zhǎng)小葉部位的長(zhǎng)度；葉片數(shù)以樹(shù)上現(xiàn)有展開(kāi)的葉片數(shù)為準(zhǔn).

1.2.2 產(chǎn)量性狀指標(biāo)的測(cè)定

每株油棕隨機(jī)取3～5個(gè)果穗，觀測(cè)調(diào)查然后將每個(gè)性狀的調(diào)查值加起來(lái)求平均數(shù)值，包括果穗深度、以及果穗長(zhǎng)、寬、厚.稱(chēng)取鮮果穗的重量后，剝離果穗上所有的果實(shí)稱(chēng)取果重，即為果實(shí)總重量；把混勻后果實(shí)樣品中隨機(jī)選取10個(gè)，剝下果肉、種殼及種仁后，于65℃恒溫烘箱中干燥24h至恒重，含油量測(cè)定采用索氏提取法，每個(gè)樣品3次重復(fù).本研究中的果肉含油量為鮮重含油量，種仁含油量為干重含油量.

1.2.3 品質(zhì)特性的測(cè)定

碘值(I,以油脂計(jì))，按GB/T5009.56-2003提取油脂后，按容量法(GB/T5532-2008)測(cè)定；類(lèi)胡羅素含量的測(cè)定參照《中國(guó)螺旋藻戰(zhàn)略聯(lián)盟》/5.2.6；維生素E含量的測(cè)定參照GB/T5009.82-2003/第一法.

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用Excel軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，然后采用SPSS19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、Duncan多重比較分析、相關(guān)性分析、聚類(lèi)分析和主成分分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育性狀研究

由表1可知，10-s-13、10-s-15和12-s-6資源的莖高差異不顯著， 而11-s-1和12-s-15分別都與其余的資源類(lèi)型達(dá)到極顯著差異的水平，其中12-s-15和10-s-15的莖高高于其他資源類(lèi)型；11-s-1和 12-s-15分別和其余資源類(lèi)型的株高達(dá)到極顯著差異水平，10-s-13、10-s-15和12-s-6之間差異不顯著，其中12-s-15和10-s-15的株高都高于其他資源類(lèi)型；12-s-6的葉片長(zhǎng)度和其余四種類(lèi)型差異極顯著，而其余四種資源的葉片長(zhǎng)度相差不大，差異不顯著，其中，12-s-15， 10-s-13和10-s-15的葉片長(zhǎng)度較短； 10-s-13、10-s-15和12-s-15的葉柄長(zhǎng)度差異不顯著，葉柄長(zhǎng)度較短，11-s-1和12-s-6之間差異不顯著，但是卻和10-s-13，10-s-15，12-s-15差異極顯著；10-s-13，11-s-1和12-s-15的葉片數(shù)較多，三者之間差異不顯著，但與10-s-15差異極顯著.

表1 不同油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育特性方差分析

注：表中同一行中不同的小寫(xiě)英文字母表示差異顯著，不同的大寫(xiě)英文字母表示差異極顯著.下表同.

通過(guò)對(duì)油棕生長(zhǎng)發(fā)育特性分析可知，其中12-s-15和10-s-15的莖高和株高較高，但葉片長(zhǎng)度和葉柄長(zhǎng)度較短；12-s-15的葉片數(shù)較多.

2.2 油棕資源產(chǎn)量相關(guān)性狀研究

由表2可知， 10-s-13和10-s-15的果穗深度未達(dá)到極顯著差異或顯著差異的水平，11-s-1和12-s-6未達(dá)到極顯著差異或顯著差異的水平， 12-s-15的果穗厚度分別和其它資源都達(dá)到極顯著差異水平.12-s-15，11-s-1和12-s-6的果穗厚度的值比較高；10-s-13的果穗長(zhǎng)和其余4種資源類(lèi)型達(dá)到極顯著差異水平，12-s-6，11-s-1和12-s-15的果穗較長(zhǎng)；11-s-1，12-s-15 2份資源的果穗寬未達(dá)到顯著差異水平，但和另外3份資源的差異都達(dá)到極顯著差異的水平， 12-s-15，11-s-1和10-s-13的果穗寬的值較高.

12-s-15，12-s-6和11-s-1的鮮果穗重量較高，分別與其他資源達(dá)到顯著或極顯著差異的水平，10-s-13和10-s-15的鮮果穗重量較低，二者之間未達(dá)到顯著差異的水平；不同資源的果實(shí)總重量表現(xiàn)和鮮果穗重量相似，12-s-15，12-s-6和11-s-1的鮮果穗重量較高，其中，12-s-15和12-s-6之間果實(shí)總重量的差異不顯著，未達(dá)到顯著差異的水平，10-s-15的果穗總重量的值最低，和其余資源都達(dá)到極顯著差異的水平.

12-s-15的核仁含油率較低，和其余四種類(lèi)型達(dá)到極顯著差異水平，且其余4種資源類(lèi)型核仁含油率差異不大，未達(dá)到極顯著差異的水平.12-s-6，10-s-13和10-s-15的核仁含油率較高；12-s-6，10-s-13和12-s-15的果肉含油率較高，尤其是12-s-6和10-s-13的果肉含油率差異不大，但和其他資源差異達(dá)到極顯著差異的水平.12-s-15和各資源類(lèi)型之間都達(dá)到極顯著差異的水平.

通過(guò)對(duì)高產(chǎn)油棕生產(chǎn)量特性分析， 除核仁含油率以外，12-s-15，12-s-6和11-s-13份資源在果穗深度、果穗長(zhǎng)、果穗寬、果穗厚、鮮果穗重量、果實(shí)總重量和果肉含油率等性狀上表現(xiàn)較好.

表2 不同油棕資源產(chǎn)量相關(guān)性狀的方差分析

2.3 油棕資源品質(zhì)相關(guān)性狀研究

由表3可知，12-s-15的碘值含量和其他四種類(lèi)型均達(dá)到極顯著差異水平；12-s-6和10-s-13，12-s-15達(dá)到極顯著差異水平，12-s-15，10-s-13和10-s-15的碘值較高；10-s-13，10-s-15，11-s-1的類(lèi)胡蘿卜素含量未達(dá)到顯著差異的水平，這3份資源的類(lèi)胡蘿卜素含量較高.12-s-6，12-s-15未達(dá)顯著差異的水平，兩對(duì)互相未達(dá)到極顯著差異或顯著差異的水平.5份資源的維生素E含量差異較大，每份資源間均達(dá)到極顯著差異水平，其中12-s-15， 10-s-13和12-s-6的維生素E的含量較高.

表3 不同油棕資源品質(zhì)性狀的方差分析

通過(guò)對(duì)高產(chǎn)油棕品質(zhì)特性分析， 10-s-13的碘值含量，類(lèi)胡蘿卜素含量和維生素E含量的含量較高；除類(lèi)胡蘿卜素含量外，12-s-15的碘值含量和維生素E含量最高.12-s-15和10-s-13的品質(zhì)較優(yōu).通過(guò)上述研究表明，資源12-s-15和12-s-6的綜合品質(zhì)表現(xiàn)較優(yōu).

2.4 油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的相關(guān)性研究

由表4可知，莖高和碘值含量、果穗深度分別與鮮果穗重量和果實(shí)總重量呈顯著正相關(guān)；莖高和株高、果穗厚分別與鮮果穗重量與果實(shí)總重量、鮮果穗重量與果實(shí)總重量呈極顯著正相關(guān).

鮮果穗重量、果實(shí)總重量、果穗厚和胡蘿卜素含量極顯著負(fù)相關(guān)；核仁含油率和碘值含量極顯著負(fù)相關(guān).

其他性狀之間的相關(guān)性都未達(dá)到顯著差異的水平.

表4 不同油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的相關(guān)性分析

注：“*”表示顯著正相關(guān)，“**”表示極顯著正相關(guān)，“-*”表示顯著負(fù)相關(guān)，“-**” 表示極顯著負(fù)相關(guān).

2.5 油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀聚類(lèi)分析

根據(jù)聚類(lèi)分析的結(jié)果(圖1)可知，葉片長(zhǎng)度、果實(shí)總重量、葉柄長(zhǎng)度、鮮果穗重量、果穗深度、果穗厚先聚為一類(lèi)，即為相似水平類(lèi)；葉片數(shù)、果肉含油率、碘值含量、果穗長(zhǎng)、核仁含油率、果穗寬、類(lèi)胡蘿卜素聚為一類(lèi)，即為相似水平類(lèi)；二者再聚為第一類(lèi)群，再與維生素E聚類(lèi)；與莖高和株高聚成的類(lèi)群進(jìn)行聚類(lèi).其中維生素E含量單獨(dú)為一類(lèi)，無(wú)相似項(xiàng).同為一類(lèi)的指標(biāo)可以進(jìn)行簡(jiǎn)化，用一個(gè)因素代表其他因素.

圖1 不同油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育生理生化、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的聚類(lèi)分析

在第一類(lèi)群中，鮮果穗重量與果穗厚呈極顯著正相關(guān)，與果穗深度呈顯著正相關(guān)，和胡蘿素含量極顯著負(fù)相關(guān)；在方差分析中，不同資源間鮮果穗重量差異較大，各資源間鮮果穗重量基本都達(dá)到極顯著差異的水平，因此鮮果穗重量可以作為產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的代表.維生素E單獨(dú)聚為一類(lèi)，在方差分析時(shí)，各處理都達(dá)到顯著差異的水平，可作為品質(zhì)性狀的代表.莖高和株高在聚類(lèi)分析時(shí)聚為一類(lèi)；相關(guān)性分析時(shí)，莖高和碘值含量、莖高和株高的相關(guān)性達(dá)到顯著或極顯著差異的水平；方差分析時(shí)，不同資源的株高和莖高差異性分析結(jié)果相似，因此，可用莖高或株高代表生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo).

綜合相關(guān)性分析、方差分析和聚類(lèi)分析的結(jié)果，油棕生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)可分別簡(jiǎn)化為莖高或株高、鮮果穗重量和維生素E.

2.6 油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育生理生化、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的主成分分析

所有的信息主要集中在前三個(gè)主成分，提供的信息量分別為44.193 4%、25.568 7%和16.947 5%，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到86.709 6%，說(shuō)明前3個(gè)主成分能代表原來(lái)相關(guān)指標(biāo)的大部分(86.709 6%)的信息，表明主成分分析能較好地將原始信息約化在主分量中.

鮮果穗重量在第一主成分上有較高載荷且為正值，維生素E在第二主成分上有較高載荷且為負(fù)值，莖高或株高在在第二主成分上有較高載荷且為正值，可見(jiàn)，提取這3個(gè)主成分可以基本反映全部指標(biāo)的信息.

表5 不同油棕資源生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的主成分分析

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

本研究通過(guò)對(duì)5份油棕資源的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的研究，株高、莖高、葉片數(shù)、鮮果穗重量、維生素E在不同資源間的差異變化較大；莖高和碘值含量、莖高和株高的相關(guān)性達(dá)到顯著或極顯著差異的水平，莖高和株高在聚類(lèi)分析時(shí)聚為一類(lèi)，因此，可用莖高或株高代表生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo).鮮果穗重量和果穗深度、果穗厚、果實(shí)總重量都存在顯著或極顯著的正相關(guān)，和胡蘿卜素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，說(shuō)明鮮果穗重量可以作為產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)的代表，是評(píng)價(jià)產(chǎn)量性狀的重要指標(biāo)，和對(duì)泰國(guó)油棕種質(zhì)、Bang Boet厚殼油棕種質(zhì)等資源產(chǎn)量相關(guān)因子的研究結(jié)果相類(lèi)似，認(rèn)為鮮果穗重量、果穗數(shù)、每果穗果實(shí)比例等與油棕產(chǎn)量呈正相關(guān)，對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)高，油棕產(chǎn)油量改良應(yīng)該特別考慮這些性狀[8-10].維生素E單獨(dú)聚為一類(lèi)，和方差分析的結(jié)果相結(jié)合，該指標(biāo)可作為品質(zhì)性狀的代表.

優(yōu)良油棕種質(zhì)資源篩選主要從農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià).對(duì)種植在印度的美洲油棕的產(chǎn)油量、株高和品質(zhì)等性狀進(jìn)行研究，篩選出一株相對(duì)表現(xiàn)較好的油棕單株No.6[11].對(duì)海南儋州地區(qū)種植的12個(gè)油棕品種的農(nóng)藝性狀、品質(zhì)和抗逆性性狀進(jìn)行測(cè)定和評(píng)價(jià)，品種RYL6和RYL12表現(xiàn)最優(yōu)[12].本研究中資源12-s-15在莖高、株高、果穗深度、果穗長(zhǎng)、果穗寬、果穗厚、鮮果穗重量、果實(shí)總重量、果肉含油率、碘值含量和維生素E含量等都表現(xiàn)較優(yōu)，可作為良好的育種材料.

3.2 結(jié)論

通過(guò)上述研究表明，資源12-s-15綜合性狀表現(xiàn)較優(yōu)，可在生產(chǎn)上進(jìn)一步創(chuàng)新利用.主成分分析研究認(rèn)為提取三個(gè)主成分可以基本反應(yīng)高產(chǎn)油棕特性，與上述研究結(jié)果相印證，油棕生長(zhǎng)發(fā)育性狀、產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)可分別簡(jiǎn)化為莖高或株高、鮮果穗重量和維生素E.該研究結(jié)果為油棕種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)和篩選奠定基礎(chǔ).

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(責(zé)任編輯 李 超)

A Comparative Study on Growth and Developing Characteristics and Yield Traits of Oil Palm Germplasm

ZHANG Ji-chang1,2,CAO Hong-xing2*,LEI Xin-tao2,LI Xin-guo1*,LI Yuan-yuan1

(1.CollegeofHorticultureandLandscapeArchitecture,HainanUniversity,Haikou570228,China; 2.ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Wenchang571737,China)

Five oil palm resources with higher yield were used as experimental materials,their growth and development characteristics such as stem height,plant height,leaf length,petiole length and leaf number;yield traits such as ear depth,ear ength,ear width,ear thickness,fresh ear weight,total fruit weight,kernel oil content and fresh oil content;quality traits as iodine value,vitamin E,carotenoids are measured and analyzed.Using analysis of variance,correlation analysis,cluster analysis and principal component analysis,the results showed that the comprehensive quality of 12-s-15 were better than others because growth and developing characteristics and yield traits with higher values.Oil palm growth and development,yield and quality characters related indicators were simplified as the stem height,fresh ear weight and vitamin E content,respectively.The results of this study can provide the basis for the selection and utilization of oil palm germplasm resources.

oil palm;growth and development characteristics;yield traits

2017-01-12

中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范資金(其他推廣示范)項(xiàng)目(瓊林科推合同[2014]05號(hào))；海南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(20163145)

張?bào)K昌(1991-)，男，碩士研究生，從事熱帶植物與生態(tài)林業(yè)研究,E-mail：254436207@qq.com.

*通訊作者：曹紅星(1977-)，女，博士，副研究員，E-mail：hongxing1976@163.com； 李新國(guó)(1977-)，男，博士，教授，E-mail：lixinguo13@163.com.

Q 949.93

A

1000-5846(2017)01-0069-06