野生與栽培紅河橙葉表型性狀比較研究

牟鳳娟 黃必嬌 李雙智 李一果

(1. 西南林業(yè)大學林學院，云南 昆明 650224；2. 龍新鄉(xiāng)林業(yè)工作站，云南 保山 678315；3. 昆明理工大學生命科學與技術學院，昆明市生物資源開發(fā)創(chuàng)新辦公室，云南 昆明 650500)

紅河橙 (Citrushongheensis) 為20世紀70年代發(fā)現(xiàn)的云南紅河縣特有野生大翼橙種類[1]，主要分布于紅河流域海拔800～2 000 m村寨周邊地區(qū)，當?shù)貏e名阿雷、樹葫蘆、枳殼。此大翼橙的翼葉寬而長，且長度可達本葉的2～3倍；總狀花序具5～9小花，花大型，花徑達3～3.5 cm，花絲分離，偶有單花。所有特征均表明紅河橙的原始性，證明了云南是柑橘的重要起源地之一。其后，紅河橙的新變種在元江縣境內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，即元江大翼橙 (C.hongheensisvar.yuanjiang)[2]，該變種的主要形態(tài)特征是具有更大的花、更多的雄蕊、更厚的果皮，以及稍小的翼葉。紅河橙的樹形挺拔、壯觀，葉片光亮濃綠，當?shù)毓嶙迦嗣裨诜壳拔莺蠓N植以綠化環(huán)境，并將其幼果用作中藥 “枳殼”；由于富含精油，成熟葉片可用作牛羊肉調(diào)味的辛香調(diào)料。該物種在云南南部冬春干旱的條件下，生長發(fā)育良好，且存活年限較長，可為柑橘抗旱育種和砧木利用提供良好的材料。

目前關于紅河橙的研究主要集中在該種在柑橘屬中的系統(tǒng)地位[3-4]及分子遺傳多樣性[5-6]。紅河大翼橙與柚 (C.maxima) 的遺傳距離最近，其次為宜昌橙 (C.ichangensis)，最遠為柑桔 (C.reticulata)，可能與柚的起源有著很重要的關系[3-4]。紅河橙雖為分布較狹窄的特有種，但與一些典型稀有或瀕危物種相比，居群間的ISSR分子標記仍表現(xiàn)出較高水平的遺傳分化，其遺傳多樣性并不低[5-6]。

物種在居群、個體、組織細胞及分子等不同水平均可體現(xiàn)其遺傳變異[7]，同一物種不同個體間或是居群間存在各種形式及程度不同的形態(tài)變異，這些變異往往是各種生物、非生物因子控制下自然選擇在強度和方向上差異的綜合產(chǎn)物，即物種的表型多樣性是遺傳多樣性與其環(huán)境多樣性的綜合體現(xiàn)[8]。物種形態(tài)變異往往具有一定的生態(tài)適應意義，所以從形態(tài)學或表型性狀上可對物種的遺傳變異進行有效估計[9-11]。植物葉片性狀變異與整個植物和生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能相關[12-13]，植物葉片在居群間的形態(tài)變異更能反映遺傳基礎上植物與其生境的相互作用，可從中獲得植物適應和進化的信息[14]。與其他大翼橙相比較，紅河橙翼葉極為發(fā)達，可利用其葉片各項特征表現(xiàn)差異對紅河橙的遺傳多樣性及其生態(tài)適應進行探討。本研究首次對紅河橙的野生居群進行調(diào)查，并對紅河大翼橙栽培和野生居群葉表型進行多樣性研究，旨在為該特有野生柑橘遺傳資源的利用及物種保護等研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究材料

采集元江縣境內(nèi)栽培居群 (YJ) 及新平縣境內(nèi)野生居群 (XP) 植株的成熟葉片，葉片至少2年以上生長期，無病蟲害危害痕跡，備用。

1.2 研究方法

對紅河橙2個居群的生長環(huán)境及個體生長狀況進行調(diào)查，包括地理位置、土壤、水分、光照及植株高度、長勢等。采用隨機抽樣方法，每個居群中每個植株的不同部位抽取至少10枚新鮮成熟葉，編號。測量葉總長 (TLL)、翼葉長 (LWL)、翼葉寬 (WWL)、本葉長 (LL)、本葉寬 (WL) 等5項葉片形態(tài)指標，并計算翼葉長/葉總長 (LWL/TLL)、本葉長/葉總長 (LL/TLL)、翼葉長/本葉長 (LWL/LL)、本葉長/翼葉長 (LL/LWL)、翼葉長/寬 (LWL/WWL)、本葉長/寬 (LL/WL)、翼葉寬/本葉寬 (WWL/WL)、本葉寬/翼葉寬 (WL/WWL) 共8項特征值。

將葉表型數(shù)據(jù)錄入Excel 2009中，計算各特征值的平均值、標準差和變異系數(shù)。用Excel 2009和SPSS 19.0對紅河橙葉的各項表型指標進行方差分析及差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 生境特點

栽培居群位于云南省元江縣那諾鄉(xiāng)村寨周邊，山地土壤肥沃、陽光充沛；個體分布稀疏，植株生長較為高大健壯，主干明顯、枝葉茂密。野生居群位于新平縣磨盤山森林公園，石山土壤肥沃、蔭蔽潮濕；個體分布相對集中，植株長勢相對較弱，主干分枝多、枝葉稀疏。

2.2 葉表型特征分析

2.2.1葉表型形態(tài)特征值變異

由圖1～2可知，紅河橙栽培居群有8個表型平均值均大于野生居群居群，即TLL、LWL、WWL、LL、WL、LWL/TLL、LWL/LL、WWL/WL，可能的原因是栽培居群中由于水肥和光照條件較為優(yōu)越，導致其表現(xiàn)值均較野生居群的大；而野生居群有5個葉表型平均值稍大于栽培居群，即LL/TLL、LL/LWL、LWL/WWL、LL/WL和WL/WWL，這說明新平野生居群中這5個葉表型的表現(xiàn)值均稍大于元江栽培居群。

圖1紅河橙5個葉表型平均值及其標準差
Fig.1 Average and standard deviation of 5 leaf morphological characters ofC.hongheensis

圖2紅河橙8個葉表型平均值及其標準差
Fig.2 Average and standard deviation of 8 leaf morphological characters ofC.hongheensis

2.2.2葉表型特征變異分析

由圖3可知，紅河橙的葉表型變異系數(shù)范圍為5.08%～21.12%，其中栽培居群LWL/LL變異系數(shù)最大，而野生居群中LWL/TLL的變異系數(shù)最小，說明該葉表型在新平野生居群中的表現(xiàn)最穩(wěn)定。同一居群內(nèi)紅河橙各葉表型變異程度不同，如栽培居群內(nèi)LWL/LL變異系數(shù)最大 (21.12%)，LWL/TLL變異系數(shù)最小 (8.23%)；野生居群中變異系數(shù)最大的是WWL (18.94%)，LWL/TLL的變異系數(shù)最小 (5.08%)。LWL/TLL在2個居群中的變異系數(shù)均最小，說明該表型特征在居群內(nèi)表現(xiàn)最穩(wěn)定。

13個葉表型特征的變異系數(shù)在栽培和野生居群中分別是LWL/LL為21.12%和11.09%、LL為20.75%和15.36%、WL為20.36%和17.93%、LL/LWL為18.94%和12.26%、WWL/WL為17.23%和8.91%、LWL為16.26%和16.07%、WL/WWL為15.69%和9.41%、TLL為15.63%和14.73%、WWL為13.92%和18.94%、LL/WL為13.87%和10.96%、LWL/WWL為13.15%和10.10%、LL/TLL為11.27%和6.52%、LWL/TLL為8.23%和5.08%。除WWL外，其余12個表型變異系數(shù)均是栽培居群大于野生居群。

2.3 葉表型居群間的差異

由表1可知，TLL、LWL、WWL、LL、WL、LWL/LL在居群間的差異達極顯著水平 (P< 0.01)；LWL/TLL、LL/TLL、LL/LWL、WWL/WL在居群間的差異達顯著水平 (P< 0.05)；而LWL/WWL、LL/WL、WL/WWL在居群間的差異不顯著，說明其受環(huán)境異質(zhì)性的影響較小。

圖3紅河橙13個葉表型的變異系數(shù)
Fig.3 Coefficient of variation of 13 leaf characters ofC.hongheensis

表1 紅河橙居13個葉表型單因素方差分析F檢驗Table 1 F-test of ANOVA of 13 leaf characters of C.hongheensis

注：*表示差異顯著；**表示差異極顯著。

3 結論與討論

紅河橙13個葉表型性狀中，變異系數(shù)最大的是WL (23.51%)，其次WWL (21.96%)、LL (21.92%)、LWL (21.77%)、TLL (20.23%)，最小的是LWL/TLL (6.82%)，而分布于版納地區(qū)的大翼厚皮橙 (C.macropteravar.kerrii) WWL變異最大 (29.64%)，其次為LWL (22.96%)、WL (22.46%)、LL (20.97%)、LWL/LL (20.73%)、TLL (20.09%)，最小為LWL/TLL (10.39%)[15]，云南境內(nèi)宜昌橙在9個居群中WWL變異最高，而LWL/TLL最低[16]。在所有葉表型特征中，紅河橙、大翼厚皮橙和宜昌橙的LWL/TLL變異系數(shù)均最小，說明LWL/TLL表現(xiàn)最穩(wěn)定，可作為種類鑒定的可靠指標之一。

物種在居群間變異可真實反映其在不同生境中的適應狀況，變異大小在某種程度上說明了該物種對不同生態(tài)環(huán)境適應的廣泛程度，即變異越大，其適應的環(huán)境就越廣[17-18]。紅河橙TLL、LWL、WWL、LL、WL、LWL/LL在居群間的差異極顯著 (P< 0.01)，其中紅河橙栽培居群TLL、LWL、WWL、LL、WL平均值均大于野生居群，主要原因是2個居群的生境差異較大。栽培居群位于元江縣那諾鄉(xiāng)，為村寨周圍栽種，沒有任何遮擋，陽光充裕，水肥充足，樹體高大，葉片較大；而野生居群位于新平縣磨盤山的原始森林內(nèi)，為陡坡陰濕環(huán)境，所有植株均被其他植物所遮蔽，長勢較弱，葉片均較小。

目前，佛山市已建立相關食品安全追溯系統(tǒng)，包括以“檢測+追溯”為核心的食品安全監(jiān)管體系的構建，“電子支付+檢測追溯+食品安全責任保險”項目的開展，“放心肉菜示范超市”創(chuàng)建活動的開展，“互聯(lián)網(wǎng)+智慧菜市場”的推行等。但現(xiàn)有的食品安全追溯系統(tǒng)在滿足健康中國戰(zhàn)略和食品安全戰(zhàn)略要求方面仍有不足，缺乏對數(shù)據(jù)質(zhì)量問題、標準不一問題、數(shù)據(jù)孤島問題等，不能使數(shù)據(jù)與市民生活實現(xiàn)有效對接，挖掘、發(fā)揮其真正的價值。

紅河橙同一葉表型特征變異系數(shù)在不同居群中存在較明顯的變化，即栽培居群和野生居群間的變異程度不同。紅河橙栽培居群13個表型性狀 (除了WWL) 變異系數(shù)均大于野生居群，說明栽培居群的遺傳多樣性普遍高于野生居群。推測其可能原因是栽培居群的遺傳資源來自不同地方或長期人為選擇的結果，致使其遺傳性較高；亦或是野生居群個體數(shù)量較少，且大多植株均為極少數(shù)植株的自然繁殖后代，致使其遺傳多樣性較低。

ISSR分子標記證明紅河橙居群間表現(xiàn)出較高水平的遺傳分化，其遺傳多樣性并不低[5]，并推測其較高遺傳分化可能為生境片段化和有限基因流的結果[6]。楊楊等[5]認為紅河橙多在村落房前屋后零星栽植，且多為人為移栽，同一居群中會有來自不同地區(qū)的植株，這可能是造成這個種類分布區(qū)狹窄卻具有高水平遺傳多樣性的原因之一。本研究發(fā)現(xiàn)紅河橙葉片形態(tài)的變異系數(shù)范圍為6.82%～23.51%，物種多樣性較高，與楊楊等[5]的研究結果相一致。

致謝：感謝云南大學陸樹剛教授和中國科學院昆明植物研究所彭華研究員在調(diào)查過程中的悉心指導。

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