金花茶的優(yōu)良單株選擇

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(1.廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南寧 530005； 2.廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所，桂林 541006)

優(yōu)樹(shù)選擇是短時(shí)間內(nèi)提高林木遺傳品質(zhì)的有效手段，對(duì)提高植物觀賞價(jià)值、經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)植物資源等具有重要意義。張秀麗等[1]通過(guò)對(duì)文冠果樹(shù)的花色、花期、花香等指標(biāo)的篩選得到了15株觀賞價(jià)值較高的優(yōu)良植株。駱緒美等[2]通過(guò)在安徽皖南山區(qū)和大別山區(qū)連續(xù)3年對(duì)烏桕優(yōu)良單株的選擇，篩選出了具有較高經(jīng)濟(jì)效益的植株。歐建德等[3]通過(guò)南方紅豆杉珍貴用材的選育，從優(yōu)良家系中篩選優(yōu)良單株，證明了優(yōu)樹(shù)子代的遺傳品質(zhì)確實(shí)得到了改良。綜合評(píng)分法是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法(包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法)， 對(duì)一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的多個(gè)指標(biāo)信息進(jìn)行加工和提煉，以求得其優(yōu)劣程度的一種評(píng)價(jià)方法。采用綜合評(píng)分法在經(jīng)濟(jì)植物優(yōu)良單株選擇上也有一些應(yīng)用[4-5]。

金花茶(CamellianitidissimaChi)屬于山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)植物，因其花朵呈金黃色而聞名于世，更被譽(yù)為“茶族皇后”和植物界的“大熊貓”，是國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物[6-7]。金花茶為常綠小喬木或灌木，自然分布范圍主要有兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)位于廣西南寧(原邕寧縣)的潭洛鎮(zhèn)、富庶鎮(zhèn)，扶綏的中東鳳凰山林場(chǎng)，隆安的古潭鎮(zhèn)等周圍區(qū)域；另一個(gè)為防城區(qū)和東興市全境，分布范圍十分狹窄[8-9]。金花茶的花和葉是廣西壯族民間的傳統(tǒng)用藥，含有多種天然活性化學(xué)成分，包括黃酮、茶多糖、茶多酚、皂苷等，具有抗菌、抗癌、抗氧化活性、抗過(guò)敏、降血脂等藥理作用[10-12]。因?yàn)榻鸹ú杈哂泻芨叩挠^賞價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值及藥用價(jià)值，現(xiàn)已得到廣泛的開(kāi)發(fā)和利用[10,13]。其花和葉已開(kāi)發(fā)成各種茶類和保健品，市場(chǎng)銷售良好；樹(shù)形優(yōu)美、花型較大、花色金黃的金花茶盆景供不應(yīng)求，隨著金花茶種植規(guī)模的日益擴(kuò)大，對(duì)于良種苗木的需求日趨旺盛[14-15]。關(guān)于金花茶優(yōu)良單株的選擇，國(guó)內(nèi)部分學(xué)者開(kāi)展了一些研究，如陳俊愉等[16]通過(guò)對(duì)全株、花、葉形態(tài)，植株抗逆性等進(jìn)行打分，以篩選出金花茶、東興金花茶(C.tunghinensis)和毛瓣金花茶(C.pubipetala)的優(yōu)良單株；殷愛(ài)華等[17]主要從植株開(kāi)花數(shù)量方面篩選出了豐花型金花茶；蘇付保等[7]主要從花朵總黃酮含量方面對(duì)天峨金花茶進(jìn)行了選優(yōu)。然而，這些研究方法或較為主觀，或選擇的指標(biāo)較為單一，并不利于篩選出最優(yōu)單株。因此，選擇一種綜合多指標(biāo)的定量研究方法，對(duì)金花茶開(kāi)展優(yōu)樹(shù)選擇，顯得尤為必要。本研究擬采用綜合評(píng)分法進(jìn)行優(yōu)樹(shù)選擇，以期短時(shí)期內(nèi)提高金花茶品質(zhì)，為金花茶良種的繁育與推廣做好良種資源貯備，對(duì)金花茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

1 材料和方法

1.1 材 料

研究地點(diǎn)為廣西桂林市雁山區(qū)植物研究所內(nèi)金花茶種質(zhì)圃。位于25°11′N，110°12′E，海拔高度178 m，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫19.2 ℃，最熱月均溫28.4 ℃，最冷月均溫7.7 ℃，絕對(duì)高溫40 ℃，絕對(duì)低溫-6 ℃，冬季有霜凍，月平均氣溫高于20 ℃有6～7個(gè)月，年積溫5 955.3 ℃。年降雨量1 854.8 mm，多集中于春夏4—8月，占全年降雨量的73%，年均蒸發(fā)量1 461 mm，少于降雨量，年相對(duì)濕度78.0%，干濕季明顯，年日照時(shí)數(shù)為1 550 h，有霜日9～24 d。土壤為砂頁(yè)巖及第四紀(jì)紅土發(fā)育的酸性土壤，pH值4.7～6.0，質(zhì)地為粘土。該種質(zhì)圃上層樹(shù)種有楓香(Liquidambarformosana)、樟樹(shù)(Cinnamomumcamphora)、馬尾松(Pinusmassoniana)等高大喬木，林下蔭蔽度80%左右，適宜金花茶生長(zhǎng)。金花茶為實(shí)生樹(shù)，為廣西防城、邕寧等縣(市)的野生個(gè)體種子繁殖材料，樹(shù)齡為25～35年，生長(zhǎng)良好，能正常發(fā)育并開(kāi)花結(jié)實(shí)。

表2 各指標(biāo)的相關(guān)性分析

X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X1X20.393*X30.2940.726*X4-0.006-0.267-0.111X50.360*-0.038-0.1060.124X6-0.1260.020-0.155-0.376*-0.058X7-0.119-0.273-0.189-0.0180.0430.114X8-0.233-0.082-0.161-0.068-0.0640.419*0.231X9-0.112-0.058-0.093-0.268-0.0640.363*-0.1190.255X10-0.304-0.090-0.1450.323*-0.3160.0380.1260.178-0.158

注：“*”表示相關(guān)性達(dá)到顯著水平(p<0.05)。

1.2 方 法

根據(jù)金花茶的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值的遺傳改良目標(biāo)，對(duì)廣西植物研究所金花茶種質(zhì)圃內(nèi)的栽培植物進(jìn)行廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇40株長(zhǎng)勢(shì)較好的金花茶進(jìn)行觀測(cè)。測(cè)量指標(biāo)包括地徑、冠幅、冠厚、一級(jí)分枝數(shù)、總枝條數(shù)、葉片大小、開(kāi)花數(shù)量、花徑、花朵顏色、開(kāi)花時(shí)間、植株長(zhǎng)勢(shì)等。采用線性加權(quán)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

因金花茶的實(shí)際生長(zhǎng)年齡無(wú)法確定，本研究對(duì)與年齡相關(guān)的5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，以利于各植株間的比較。5個(gè)指標(biāo)分別為冠幅/地徑(X1)、冠厚/地徑(X2)、一級(jí)分枝數(shù)/地徑(X3)、總枝條數(shù)/地徑(X4)、開(kāi)花數(shù)量/地徑(X5)，另選取葉片大小(X6)、花徑(X7)、花朵顏色(X8)、始花時(shí)間(X9)、植株長(zhǎng)勢(shì)(X10)等5個(gè)指標(biāo)，總計(jì)10個(gè)指標(biāo)采用線性加權(quán)法對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。冠幅選用樹(shù)冠(東西×南北)的平均值，葉片大小采用葉片(長(zhǎng)×寬)的幾何平均值，花朵顏色分為金黃、黃色、淺黃，分別賦值3、2、1，開(kāi)花時(shí)間分為1月下旬以前、2月上旬至中旬、2月底以后，分別賦值3、2、1，植株長(zhǎng)勢(shì)分別為好(枝繁葉茂，葉色濃綠、無(wú)病蟲(chóng)害)、一般(枝葉數(shù)中等、長(zhǎng)勢(shì)一般)、較差(枝葉較少，發(fā)黃，輕微病蟲(chóng)害)，分別賦值3、2、1。采用功效系數(shù)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。

式中Mj、mj分別為指標(biāo)xj的最大值和最小值。

根據(jù)yi計(jì)算出金花茶候選優(yōu)株的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，對(duì)其進(jìn)行選優(yōu)。本研究以經(jīng)濟(jì)價(jià)值為首要考慮因素，以觀賞價(jià)值為次要考慮因素，各指標(biāo)的權(quán)重分別為：總枝條數(shù)/地徑、開(kāi)花數(shù)量/地徑為0.25，花徑、葉片大小為0.15，冠厚/地徑、冠幅/地徑、一級(jí)分植數(shù)/地徑、花朵顏色、始花時(shí)間、植株長(zhǎng)勢(shì)為0.05。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010軟件對(duì)調(diào)查和測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，用SPSS 18.0軟件和SAS 9.3統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行相關(guān)性分析和綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 金花茶候選植株間性狀分析

金花茶候選植株間性狀分析見(jiàn)表1。由表1可知，大部分指標(biāo)在不同單株間存在較大差異，其中，以花朵數(shù)量/地徑的變異系數(shù)最大(1.14)，花徑、冠厚/地徑的變異系數(shù)較小(分別為0.14和0.21)。大部分指標(biāo)的變異系數(shù)在0.3以上，候選植株在不同性狀上存在較大差異，進(jìn)行單株選擇的空間較大，為優(yōu)良種質(zhì)資源的篩選提供了基礎(chǔ)。

表1 金花茶候選植株間性狀分析

平均值標(biāo)準(zhǔn)差極差變異系數(shù)冠幅/地徑(X1)11091.67 3218.50 14669.78 0.29 冠厚/地徑(X2)47.21 10.04 42.10 0.21 一級(jí)分枝數(shù)/地徑(X3)3.02 1.01 3.79 0.33 總枝條數(shù)/地徑(X4)62.53 25.24 104.92 0.40 開(kāi)花數(shù)量/地徑(X5)33.48 38.19 239.86 1.14 葉片大小(X6)66.71 14.04 50.36 0.21 花徑(cm)(X7)3.48 0.47 2.10 0.14 花朵顏色(X8)2.23 0.66 2.00 0.30 開(kāi)花時(shí)間(X9)2.10 0.93 2.00 0.44 長(zhǎng)勢(shì)(X10)2.55 0.68 2.00 0.27

2.2 各指標(biāo)的相關(guān)性分析

各選優(yōu)指標(biāo)的相關(guān)性分析見(jiàn)表2。由表2可知，冠幅/地徑(X1)和冠厚/地徑(X2)、X2和一級(jí)分枝數(shù)/地徑(X3)、X1和開(kāi)花數(shù)量/地徑(X5)、葉片大小(X6)和花朵顏色(X8)、X6和始花時(shí)間(X9)、X5和植株長(zhǎng)勢(shì)(X10)呈顯著的正相關(guān)關(guān)系；表明冠幅越大，長(zhǎng)勢(shì)越好，開(kāi)花數(shù)量越多；葉片越大，花朵顏色越深，開(kāi)花時(shí)間越早。而總枝條數(shù)/地徑(X4)和X6呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明葉片越大，總枝條數(shù)越少。在進(jìn)行選優(yōu)時(shí)，可重點(diǎn)關(guān)注植株長(zhǎng)勢(shì)、冠幅、葉片大小等指標(biāo)，盡量在經(jīng)濟(jì)價(jià)值和觀賞價(jià)值之間達(dá)到平衡。

表3 金花茶候選優(yōu)株性狀特征及綜合評(píng)價(jià)得分值

編號(hào)地徑(cm)冠幅(cm)冠厚(cm)一級(jí)分枝數(shù)總枝條數(shù)葉片大小花朵數(shù)量花徑(cm)花朵顏色開(kāi)花時(shí)間長(zhǎng)勢(shì)得分值16.20 290×240220953914.5×5.52013.93 31387.22 24.20 234×2592001235213.4×5.110133.70 22293.97 35.60 275×2702051670811.0×4.81874.00 21388.39 45.90 270×2301501334911.4×4.63393.60 23382.30 55.00 210×180150823512.0×5.63003.50 33282.47 64.72 160×1701701122414.9×5.62814.40 32387.30 76.80 230×2402301185912.6×4.41883.80 31387.35 86.20 250×2702301719713.3×6.2404.80 23284.23 94.94 250×3002401241812.4×4.43153.50 33388.05 105.85 315×3002701036515.2×4.81683.60 23385.21 114.36 170×2002351916312.5×5.6143.40 32280.97 125.99 238×2442462119713.4×5.71033.20 33281.07 135.57 257×2243122554510.7×4.2913.25 22384.09 145.25 247×2613172331512.2×5.12373.21 21383.15 154.56 240×2102732216211.0×4.32143.60 21178.24 164.80 230×2752291325013.4×5.01162.80 21379.64 175.80 272×2792592020715.8×5.61103.00 23180.67 185.50 323×2872811841612.4×4.3232.70 23280.77 197.02 365×3632972159015.7×5.2633.30 33388.08 203.91 230×1932311318912.8×6.31463.70 21384.85 215.63 273×2553241924913.2×5.11653.05 33383.31 224.80 190×2172611130210.8×4.8574.21 21381.81 234.55 225×2402641815114.4×6.4964.57 33389.47 244.58 237×290243153089.5×4.41503.22 12178.24 255.70 226×2703441926315.0×6.11592.74 23384.11 265.92 268×3092631322010.1×4.44183.00 11275.14 276.22 260×2584202828513.3×6.01753.01 23384.48 286.11 231×2833221830511.2×5.32013.49 23281.60 294.23 167×153262169113.0×5.0813.53 33280.66 306.40 300×3303302141813.7×4.82693.08 11381.64 314.70 223×2022141331813.7×5.51953.06 21282.11 324.73 203×1722552438811.2×4.8393.69 21383.66 336.22 280×2472921735814.8×5.81193.33 23182.95 345.25 213×2422342444010.2×4.873.45 11380.73 358.52 400×2933682145112.9×5.41783.87 31382.95 3612.47 368×2853651691013.6×6.01873.33 23383.36 378.18 181×1903211247613.7×5.1503.26 33381.42 387.37 234×2673672049812.4×5.71723.31 31383.09 398.65 310×29541534102012.0×4.74113.07 23388.29 408.08 227×2572711441911.2×5.0613.77 12377.89

2.3 金花茶候選優(yōu)株性狀特征及綜合評(píng)價(jià)得分值

金花茶候選優(yōu)株各指標(biāo)測(cè)量值及綜合評(píng)價(jià)得分值見(jiàn)表3。由表3可知，候選優(yōu)株綜合得分平均值為83.37，本研究把得分值在88.00以上的植株定為優(yōu)株，共選出6株金花茶優(yōu)株，分別為2、3、9、19、23、39號(hào)。與候選優(yōu)株各指標(biāo)平均值相比，選出的優(yōu)株開(kāi)花數(shù)量高出107.0%，總枝條數(shù)高出41.0%，冠幅高出14.0%，花徑高出6.0%。1號(hào)優(yōu)株開(kāi)花數(shù)量大，為1 013朵，3號(hào)、19號(hào)、39號(hào)優(yōu)株總枝條數(shù)較高，分別為708、590、1 020，9號(hào)優(yōu)株總枝條數(shù)和開(kāi)花數(shù)量均較高，23號(hào)優(yōu)株花徑和葉片均較大。另有2株候選優(yōu)株值得關(guān)注，7號(hào)的總枝條數(shù)/地徑最高，8號(hào)花徑最大。

3 結(jié)論與討論

本研究選出6株優(yōu)良單株，分別為2、3、9、19、23、39號(hào)，另選出2株值得關(guān)注的單株7號(hào)和8號(hào)，這8個(gè)金花茶優(yōu)良單株可作為進(jìn)一步開(kāi)展遺傳育種的優(yōu)良材料，可采用無(wú)性繁殖大規(guī)模繁育直接應(yīng)用于生產(chǎn)。

本文采用綜合評(píng)價(jià)法對(duì)金花茶開(kāi)展了優(yōu)樹(shù)選擇研究，對(duì)金花茶候選植株性狀特征進(jìn)行了較為完善的分析，而且該選優(yōu)區(qū)的生態(tài)環(huán)境和管理維護(hù)基本一致，選取的金花茶植株得分均在75分以上，說(shuō)明植物生長(zhǎng)狀況基本良好，選取的性狀指標(biāo)也較多，能夠準(zhǔn)確體現(xiàn)植株生長(zhǎng)情況，不存在漏選部分優(yōu)樹(shù)資源的情況。另外利用軟件進(jìn)行評(píng)分，既能直觀體現(xiàn)出不同植株的綜合性狀表現(xiàn)，又能簡(jiǎn)化人工打分程序，更具科學(xué)性。但該研究?jī)H選擇廣西植物研究所內(nèi)金花茶種質(zhì)圃一個(gè)地區(qū)，樣本數(shù)也較少，可能不能代表其他地區(qū)的選擇標(biāo)準(zhǔn)，其他地區(qū)實(shí)際評(píng)選時(shí)可根據(jù)自身實(shí)際情況確定選擇標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)樹(shù)選擇有利于優(yōu)良品種的培育，是國(guó)內(nèi)外學(xué)者實(shí)現(xiàn)林木良種化的主要途徑[18-20]。金花茶資源珍貴，對(duì)金花茶優(yōu)良品種的培育意義重大，但目前關(guān)于金花茶優(yōu)樹(shù)選擇方面的研究較少，對(duì)于該研究得到的優(yōu)良單株，還需進(jìn)一步觀測(cè)。