仁用杏優(yōu)良單株果實(shí)性狀調(diào)查與分析

王治軍 ，梁 臣 ，趙 罕 ，暢凌冰 ，尹 華

（1.洛陽農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)所，河南 洛陽 471023；2.國家林業(yè)局 泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003）

仁用杏，是以生產(chǎn)杏仁為主要經(jīng)濟(jì)目的的杏品種[1]。仁用杏適應(yīng)性強(qiáng)，耐旱、耐寒、耐瘠薄，栽培范圍廣，易管理，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，是我國三北地區(qū)重要的生態(tài)經(jīng)濟(jì)林樹種[2-3]。選育優(yōu)良仁用杏新品種是杏育種者最關(guān)注的課題之一，但仁用杏良種化程度低阻礙了仁用杏新品種選育的發(fā)展[4-5]。

目前對(duì)仁用杏種質(zhì)資源分類及評(píng)價(jià)的研究中，張樹林等人[6-7]認(rèn)為多數(shù)仁用杏起源于普通杏與西伯利亞杏的天然雜交種，部分還可能直接起源于普通杏；章秋平等[8]認(rèn)為仁用杏種質(zhì)資源的變異類型豐富，按照它們的起源類型，可將仁用杏劃歸到普通杏、山杏或華仁杏等不同的分類群中；孫浩元[9]認(rèn)為研究的方法不同會(huì)導(dǎo)致結(jié)果迥異，還說明了仁用杏群體的起源問題尚需進(jìn)一步的研究；劉夢(mèng)培等[10]通過對(duì)甜仁仁用杏優(yōu)株的 23 個(gè)果實(shí)形態(tài)性狀進(jìn)行了分析及評(píng)價(jià),認(rèn)為果實(shí)形態(tài)性狀之間存在密切的相關(guān)性。

仁用杏果實(shí)性狀是實(shí)生選育的重要指標(biāo)[11-17]，果核及果仁是仁用杏資源分類鑒定的重要依據(jù)，出核率和出仁率的大小是決定仁用杏產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[18]，但其影響因素很多，各因素之間存在相對(duì)獨(dú)立性， 因此，我們將在果核及果仁等形態(tài)特征上對(duì)資源圃內(nèi)現(xiàn)保存的仁用杏種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)地調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上探討洛陽農(nóng)林科學(xué)院杏屬種質(zhì)資源圃內(nèi)23個(gè)優(yōu)良單株仁用杏的分類及資源類型利用，對(duì)資源圃23個(gè)優(yōu)良單株果實(shí)數(shù)量性狀以及性狀間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了定量研究和定性描述[19]，以期對(duì)仁用杏資源的深入了解、評(píng)價(jià)提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

洛陽農(nóng)林科學(xué)院杏屬種質(zhì)資源圃，位于河南省洛陽市伊濱區(qū)門莊村，東經(jīng)112.65°，北緯34.65°，灘涂地，沙質(zhì)壤土，栽植株行距3 m×4 m，年降雨631 mm、無霜期209～220 d，≥0 ℃以上的積溫5 198～5 287 ℃。

1.2 試驗(yàn)材料

資源圃內(nèi)23個(gè)仁用杏優(yōu)株的果核及果仁。23個(gè)仁用杏優(yōu)株2012年春季栽植，小冠疏層形整形。每年冬季休眠期修剪，果實(shí)采收后夏剪，春季發(fā)芽前噴灑500～600倍的果樹清園劑?；ㄑ棵葎?dòng)期、果實(shí)膨大期、硬核期、入冬前分別灌水，常規(guī)管理。

1.3 試驗(yàn)方法

優(yōu)株果實(shí)成熟后，按每個(gè)優(yōu)株所在畦數(shù)（試驗(yàn)地畦數(shù)由東向西開始排序）及所在畦的棵數(shù)（試驗(yàn)地棵數(shù)由南向北開始排序）編號(hào)，在每個(gè)優(yōu)株的東南西北4個(gè)方向隨機(jī)抽選20個(gè)無病蟲害和無機(jī)械損傷的成熟果實(shí)與編號(hào)一起放到塑封袋內(nèi)備用。拿到實(shí)驗(yàn)室后，掰開果肉，取出杏核，洗凈，待表面晾干后，測量核縱徑、核橫徑及核厚徑，標(biāo)記杏核測量的順序；陰干杏核，按標(biāo)記的順序稱取單核質(zhì)量，敲開杏核取出杏仁，稱取單仁質(zhì)量，測量核殼厚、仁縱徑、仁橫徑及仁厚徑。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件記錄數(shù)據(jù)；采用STST方差軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析；采用SPSS19.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析、相關(guān)性分析，并采用主成分分析法對(duì)優(yōu)株進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)株聚類分析

2.1.1 核縱徑聚類分析

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中1-33的核縱徑平均值最大，達(dá)到2.86 cm，9-28的核縱徑平均值最小，只有2.05 cm，見圖1。由圖1可看出，當(dāng)歐氏距離為5.5時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的核縱徑類型可以分為6類。6類的群集成員如表1所示，其中極長核占總數(shù)的17.4%，較長核和中核占總數(shù)的65.2%。

圖1 核縱徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.1 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between nutlet longitudinal diameter groups

表1 核縱徑組間的群集成員Table1 Cluster among nutlet longitudinal diameter groups

23個(gè)優(yōu)株核縱徑不同類型群集的多重比較分析見表2。由表2可知，除Ⅴ類和Ⅵ類的差異不顯著之外，其它類型之間的差異均顯著，由此說明可以把Ⅴ類和Ⅵ類合并為一類，所以23個(gè)優(yōu)株核縱徑的類型可以劃分為5類，即極長核、長核、較長核、中核、短核。

表2 核縱徑不同類型群集的多重比較分析?Table2 Multiple comparisons of different types of nutlet longitudinal diameter cluster

2.1.2 核橫徑聚類分析

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中10-25的核橫徑平均值最大，達(dá)到2.29 cm，13-19的核橫徑平均值最小，只有1.50 cm，見圖2。由圖2可看出，當(dāng)歐氏距離為4時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的核橫徑類型可以分為5類。5類的群集成員如表3所示，其中寬核占總數(shù)的17.4%，較寬核和中核占總數(shù)的65.2%。

圖2 核橫徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.2 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between nutlet transverse diameter groups

表3 核橫徑組間的群集成員Table3 Cluster among nutlet transverse diameter groups

23個(gè)優(yōu)株核橫徑不同類型群集的多重比較分析見表4。由表4可知，5個(gè)類型群集之間差異極顯著，由此說明23個(gè)優(yōu)株核橫徑的類型劃分為5類合理，即寬核、較寬核、中核、較窄核，窄核。

表4 核橫徑不同類型群集的多重比較分析Table4 Multiple comparisons of different types of nutlet transverse diameter cluster

2.1.3 核厚徑聚類分析

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中1-3的核厚徑平均值最大，達(dá)到1.36 cm，13-19的核厚徑平均值最小，只有1.05 cm，見圖3。由圖3可看出，當(dāng)歐氏距離為10時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的核厚徑類型可以分為4類。4類的群集成員如表5所示，其中厚核占總數(shù)的26.1%，較薄核占總數(shù)的60.9%。

圖3 核厚徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.3 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between nutlet thickness diameter groups

23個(gè)優(yōu)株核厚徑不同類型群集的多重比較分析見表6可知，4個(gè)類型群集之間差異顯著，說明23個(gè)優(yōu)株核厚徑的類型劃分為4個(gè)類型合理，即厚核、中核、較薄核、薄核。

表5 核厚徑組間的群集成員Table5 Cluster among nutlet thickness diameter groups

表6 核厚徑不同類型群集的多重比較分析Table6 Multiple comparisons of different types of nutlet thickness diameter cluster

2.1.4 仁縱徑聚類分析

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中1-33的仁縱徑平均值最大，達(dá)到2.05 cm，13-19的仁縱徑平均值最小，只有1.37 cm，見圖4。由圖4可看出，當(dāng)歐氏距離為4時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的仁縱徑類型可以分為4類。4類的群集成員如表7所示，其中長核占總數(shù)的8.7%，較長核和中核占總數(shù)的87.0%。

圖4 仁縱徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.4 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between kernel longitudinal diameter of groups

23個(gè)優(yōu)株仁縱徑不同類型群集的多重比較分析見表8。由表8可知，4個(gè)類型群集之間差異極顯著，由此說明23個(gè)優(yōu)株仁縱徑的類型劃分為4個(gè)類型合理，即長仁、較長仁、中仁、短仁。

表7 仁縱徑組間的群集成員Table7 Cluster among kernel longitudinal diameter groups

表8 仁縱徑不同類型群集的多重比較分析Table8 Multiple comparisons of different types of kernel longitudinal diameter cluster

2.1.5 仁橫徑聚類分析

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中1-33的仁橫徑平均值最大，達(dá)到1.40 cm，13-19的仁橫徑平均值最小，只有0.98 cm，見圖5。由圖5可看出，當(dāng)歐氏距離為6時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的仁橫徑類型可以分為4類。4類的群集成員如表9所示，其中寬仁占總數(shù)的8.7%，中仁占總數(shù)的47.8%，較窄仁與窄仁占總數(shù)的43.5%。

圖5 仁橫徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.5 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between kernel transverse diameter groups

表9 仁橫徑組間的群集成員Table9 Cluster among kernel transverse diameter groups

23個(gè)優(yōu)株仁橫徑不同類型群集的多重比較分析見表10。由表10可知，4個(gè)類型群集之間差異極顯著，由此說明23個(gè)優(yōu)株仁橫徑的類型劃分為4個(gè)類型合理，即寬仁、中仁、較窄仁、窄仁。

表10 仁橫徑不同類型群集的多重比較分析Table10 Multiple comparisons of different types of kernel transverse diameter cluster

2.1.6 仁厚徑聚類分析

圖6 仁厚徑組間歐氏距離聚類分析結(jié)果Fig.6 Result of cluster analysis based on Euclidean distances between kernel thickness diameter groups

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中1-41的仁厚徑平均值最大，達(dá)到0.77 cm，1-33的仁厚徑平均值最小，只有0.47 cm，見圖6。由圖6可看出，當(dāng)歐氏距離為5時(shí)，23個(gè)仁用杏優(yōu)株的仁厚徑類型可以分為6類。6類的群集成員如表11所示，其中極厚仁與厚仁占總數(shù)的13.0%，較厚仁占總數(shù)的30.4%，中仁和較薄仁占總數(shù)的30.4%，薄仁占總數(shù)的26.2%。

表11 仁厚徑組間的群集成員Table11 Cluster among kernel thickness diameter groups

23個(gè)優(yōu)株仁厚徑不同類型群集的多重比較分析見表12。由表12可知，6個(gè)類型群集之間Ⅰ和Ⅱ差異不顯著，Ⅳ和Ⅴ差異不顯著，Ⅰ和Ⅱ可以合并為極厚類型，Ⅳ和Ⅴ可以合并為中類型，由此說明23個(gè)優(yōu)株仁厚徑的類型劃分為4個(gè)類型比較合理，即厚仁、較厚仁、中仁、薄仁。

表12 仁厚徑不同類型群集的多重比較分析Table12 Multiple comparisons of different types of kernel thickness diameter cluster

2.2 優(yōu)株的核型、仁型指標(biāo)、果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的相關(guān)性分析

優(yōu)株的核型、仁型指標(biāo)、果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的相關(guān)性分析見表13。由表13可知，核縱徑與核橫徑、仁縱徑呈極顯著正相關(guān)；核縱徑與仁厚徑、出仁率呈顯著負(fù)相關(guān)；核橫徑與核厚徑、單核質(zhì)量、仁縱徑、核殼厚呈極顯著正相關(guān)；單核質(zhì)量與仁縱徑、仁橫徑、核殼厚、單仁質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；單核質(zhì)量與出仁率呈極顯著負(fù)相關(guān)；仁縱徑與仁橫徑呈極顯著正相關(guān)；仁縱徑與核殼厚、單仁質(zhì)量呈顯著正相關(guān)；仁橫徑與核殼厚、單仁質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；仁厚徑與出仁率呈顯著正相關(guān)，仁厚徑與單仁質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；出仁率與核殼厚呈顯著負(fù)相關(guān)。

2.3 仁用杏優(yōu)株的核、仁的數(shù)量性狀及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的主成分分析

對(duì)23個(gè)仁用杏優(yōu)良單株核、仁的數(shù)量性狀及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的主成分分析結(jié)果見表14。由表14可知，前3個(gè)成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到82.981%，接近累計(jì)貢獻(xiàn)率85%，可以涵蓋23個(gè)仁用杏優(yōu)良單株核、仁的數(shù)量性狀及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的大部分信息。根據(jù)主成分解析表達(dá)式系數(shù)（見表15）可以看出，第一主成分除X7與X8的系數(shù)為負(fù)值，其余指標(biāo)的系數(shù)都較大，反映了綜合性狀；第二主成分仁的數(shù)量性狀和仁的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀系數(shù)大，反映仁的性狀，第三主成分X1、X5、X6、X8的系數(shù)較大，反映了核縱徑與仁的性狀。

表13 優(yōu)株的核型、仁型指標(biāo)、果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀各指標(biāo)的相關(guān)性分析?Table13 Correlation analysis of the indexes of nutlet, kernel and fruit economic characteristics of superior plants

表14 主成分分析結(jié)果Table14 Result of principal component analysis

表15 主成分解析表達(dá)式系數(shù)?Table15 Coefficients of principal component analytic expression

根據(jù)主成分分析，各優(yōu)株的綜合得分及排名如表16所示，其排序依次如下：10-25、1-48、34-4、1-33、1-29、1-3、6-5、4-24、1-6、46-6、14-21、1-41、16-28、9-28、9-10、1-47、42-8、8-14、1-29、1-15、44-9、36-9、1-16、13-19。

表16 主成分得分及排名Table16 Principal component scores and rankings

3 結(jié)論與討論

23個(gè)仁用杏優(yōu)株中的核縱徑平均值范圍在2.05～2.86 cm之間，在歐氏距離為5.5時(shí)，23個(gè)優(yōu)株核縱徑可以劃分為5個(gè)類型，即極長核、長核、較長核、中核、短核，5個(gè)類型之間的差異顯著；核橫徑平均值范圍在1.50～2.29 cm之間，當(dāng)歐氏距離為4時(shí)，核橫徑可以劃分為5個(gè)類型，即寬核、較寬核、中核、較窄核，窄核，5個(gè)類型之間的差異顯著；核厚徑平均值范圍在1.05～1.36 cm之間，當(dāng)歐氏距離為10時(shí)，核厚徑可以劃分為4個(gè)類型，即厚核、中核、較薄核、薄核，4個(gè)類型之間的差異顯著；仁縱徑平均值范圍在1.37～2.05 cm之間,當(dāng)歐氏距離為4時(shí)，仁縱徑可以劃分為4個(gè)類型，即長仁、較長仁、中仁、短仁，4個(gè)類型之間的差異顯著；仁橫徑平均值范圍0.98～1.40 cm，當(dāng)歐氏距離為6時(shí)，仁橫徑可以劃分為 4個(gè)類型，即寬仁、中仁、較窄仁、窄仁，4個(gè)類型之間差異顯著；仁厚徑平均值范圍為0.47～0.77cm，當(dāng)歐氏距離為5時(shí)，仁厚徑可以劃分為4個(gè)類型，即厚仁、較厚仁、中仁、薄仁，4個(gè)類型之間差異顯著。

23個(gè)仁用杏優(yōu)良單株的出仁率與核縱徑、核橫徑、單核質(zhì)量、仁厚徑及核殼厚的相關(guān)性顯著或極顯著，其中與仁厚徑為正相關(guān)，與其它4個(gè)性狀呈負(fù)相關(guān)；出仁率與核厚徑、仁縱徑、仁橫徑及單仁質(zhì)量相關(guān)性不顯著。單仁質(zhì)量與核橫徑、仁縱徑、仁橫徑相關(guān)性顯著劉夢(mèng)培、杜紅巖[10]等研究表明，出仁率與核橫徑、核質(zhì)量、仁側(cè)徑、核型指數(shù)相關(guān)性顯著或極顯著，其中仁側(cè)徑與出仁率呈正相關(guān)，核橫徑、單核質(zhì)量與出仁率呈負(fù)相關(guān)，與本文結(jié)論一致。魏浩華等研究表明杏仁干質(zhì)量除與核側(cè)徑、核型指數(shù)相關(guān)不顯著外，與核縱徑相關(guān)系數(shù)最大，其次為仁縱徑、仁橫徑。出仁率與仁干質(zhì)量、核縱徑、仁縱徑、仁側(cè)徑極顯著正相關(guān)，與仁橫徑呈顯著正相關(guān)。出仁率與核橫徑、核側(cè)徑、核干質(zhì)量相關(guān)不顯著[20]。與本文的結(jié)論部分一致，部分不符。不符的原因在于選擇的材料有差異，本文選擇的材料為仁用杏優(yōu)株，而魏浩華等選擇的材料是普通杏，通過結(jié)論的對(duì)比說明兩者既具有其本身的特異性，又有同屬的一致性。

優(yōu)株10-25在23個(gè)仁用杏優(yōu)良單株核、仁的數(shù)量性狀及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的主成分分析中綜合排名第1，且第一主成分與第二主成分的排名分別為第1和第3，說明優(yōu)株10-25的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)秀，可作為新品種選育的重點(diǎn)備選品系；優(yōu)株1-48的綜合排名第2，但核殼極厚，不作為選育的對(duì)象。34-4綜合排名第3，且第一主成分與第二主成分的排名分別為第7和第4，說明各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)秀，可作為綜合性狀好的親本。9-28、6-5、16-28的第二主成分與第三主成分排名靠前，說明9-28、6-5、16-28的仁的性狀優(yōu)秀，可作為仁性狀優(yōu)秀的理想親本。

本研究利用聚類分析為23個(gè)優(yōu)株進(jìn)行分類，利用主成分分析法對(duì)仁用杏種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，簡化了資源描述中需要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，增加了工作效率，為選擇不同類型親本和種質(zhì)資源的分類做出了科學(xué)的依據(jù)。但本研究的不足之處在于調(diào)查的數(shù)量性狀指標(biāo)太少，需進(jìn)一步增加調(diào)查的指標(biāo)，從而為仁用杏種質(zhì)資源系統(tǒng)、合理的評(píng)價(jià)提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。

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