長白山野生狗棗獼猴桃種質(zhì)資源的數(shù)量性狀變異分析及分級指標探討

賈佳林， 劉香蘇， 安 嬌， 劉 銘， 樸一龍

(延邊大學農(nóng)學院，吉林 延吉 133000)

狗棗獼猴桃(Actinidia.kolomikta)又稱狗棗子，屬于獼猴桃科(Actinidiaceae)、獼猴桃屬(Actinidia)多年生落葉藤本植物。在我國東北地區(qū)和四川地區(qū)分布較為密集，在俄羅斯、日本、朝鮮也有分布[1-4]。狗棗獼猴桃營養(yǎng)豐富、口味獨特，具有較高的藥用價值和觀賞價值。當前狗棗獼猴桃主要以野生狀態(tài)存在，狗棗獼猴桃資源的開發(fā)利用迫在眉睫。

目前，狗棗獼猴桃的研究集中在果實解剖結(jié)構(gòu)觀察[5]、葉成分分析[6-7]、扦插育苗繁殖[8]、果品加工[9-10]等領(lǐng)域。要想對種質(zhì)資源進行合理的開發(fā)和利用，對其進行種質(zhì)資源評價是非常重要的，種質(zhì)資源評價對資源的演變、起源及分類、優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)掘研究具有重要的參考價值。數(shù)量性狀的合理分級對于種質(zhì)資源評價是十分重要的，數(shù)量性狀的評價標準是DUS測試指南編制和種質(zhì)資源評價的重要內(nèi)容。前人對觀賞植物[11]、甜瓜[12]、桃[13]、杏[14]、李[15]等瓜果數(shù)量性狀的評價標準進行了探討。郎彬彬等[16]依據(jù)性狀數(shù)值的頻率分布，結(jié)合等距離法建立了毛花獼猴桃5級數(shù)值分級指標并提出參考種質(zhì)。農(nóng)業(yè)部DUS測試標準中發(fā)布了獼猴桃屬植物的分級標準，但是這個標準主要針對的是目前商業(yè)化栽培的美味獼猴桃和中華獼猴桃[17]。秦紅艷等[18]人用中國農(nóng)科院左家特產(chǎn)所資源圃的軟棗獼猴桃種質(zhì)資源為試材進行了果實品質(zhì)和表型性狀多樣性研究。目前還未見狗棗獼猴桃遺傳多樣性和分級指標方面的研究報道。長白山區(qū)野生狗棗獼猴桃資源非常豐富，因此，基于長白山境內(nèi)野生狗棗獼猴桃資源，首次對其果實和葉片的主要數(shù)量性狀變異分析及對分級標準進行探討并提出參考種質(zhì)，為野生狗棗獼猴桃桃資源描述的規(guī)范化、標準化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

自2006年開始每年對長白山脈各縣市軟棗獼猴桃資源進行踩點和調(diào)查定位。此次資源調(diào)查自2017年8月29日—2017年9月5日在吉林省境內(nèi)長白山脈進行。從8個縣市11個取樣點共采集了40份野生狗棗獼猴桃的葉片和果實。之后將材料裝入自封袋后放入裝有冰袋的保溫箱中運回實驗室。立即測定葉片和果實的形態(tài)特征，待軟化后測定果實品質(zhì)。長白山脈狗棗獼猴桃一般與軟棗獼猴桃伴生。取樣點分布以及取樣數(shù)量如表1所示。

表1 40份狗棗獼猴桃種質(zhì)資源及其分布

續(xù)表1 40份狗棗獼猴桃種質(zhì)資源及其分布

1.2 方法

根據(jù)每個采樣點的資源狀況合理選擇一定數(shù)量生長健壯的狗棗獼猴桃樹，采摘大小均勻、無病蟲害的果實(至少10個)，摘取生長中庸的當年新梢中部生理成熟葉片。果實和葉片的縱橫徑及扁徑用游標卡尺進行測量。利用ATAGO型手持式光折射式糖度計(日本產(chǎn))測定可溶性固形物含量；利用酸堿滴定法測定可滴定酸含量。根據(jù)性狀數(shù)值分布的概率來劃定數(shù)量性狀分級標準，參照郎彬彬等[16]采用的等組距離法將具體的等級劃分為1～5級，最高級為5級，最低級為1級。數(shù)據(jù)的分析采取Excel和SPSS19.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要數(shù)量性狀的變異

變異系數(shù)是性狀多樣性的體現(xiàn), 變異系數(shù)越大, 說明該性狀變異幅度越大，不同種質(zhì)間區(qū)分度就越大，有利于數(shù)量性狀分級標準的制定。狗棗獼猴桃主要數(shù)量性狀統(tǒng)計分析結(jié)果(表2)來看，狗棗獼猴桃主要數(shù)量性狀的變異系數(shù)均超過10%，變異系數(shù)最大的是單果質(zhì)量(29.95 %)，其次是可滴定酸含量(21.26%)，然后依次是果形指數(shù)、可溶性固形物含量、葉形指數(shù)和果實扁平度。綜上可知，野生狗棗獼猴桃的數(shù)量性狀存在較大的變異。因此，可以利用這些數(shù)據(jù)研究野生狗棗獼猴桃果實和葉片主要數(shù)量性狀的分級標準。

表2 野生狗棗獼猴桃主要數(shù)量性狀統(tǒng)計分析

2.2 主要數(shù)量性狀的分級指標

2.2.1 單果質(zhì)量

果實質(zhì)量是衡量果實大小的重要指標,由于單果質(zhì)量的變異系數(shù)大于果實的縱橫徑因而在自動化分級技術(shù)中均是以果實質(zhì)量而不是傳統(tǒng)的果實縱橫徑測量果實大小。從表2可以看出，野生狗棗獼猴桃單果質(zhì)量分布在0.70～5.90 g之間，變異系數(shù)為29.95%，為6項主要數(shù)量性狀之首。經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗結(jié)果顯示，野生狗棗獼猴桃果實大小表現(xiàn)為偏正態(tài)分布(圖1)，果實質(zhì)量偏左分布，以中小型果為主，果實大小在1.74～3.82 g之間的占79.37%。根據(jù)頻率分布確定了野生狗棗獼猴桃的單果質(zhì)量分級指標(表3)。

圖1 狗棗獼猴桃單果質(zhì)量頻率分布

表3 單果質(zhì)量分級指標及參考種質(zhì)

2.2.2 果實形狀

狗棗獼猴桃果實一般較長且扁，果實長短程度用果形指數(shù)(縱徑/橫徑)描述；果實的扁平程度用扁平度(橫徑/扁徑)表示。果形指數(shù)越大，果實越長；扁平度越大，果實越扁。通過40份狗棗獼猴桃種質(zhì)資源果形指數(shù)和扁平度分析結(jié)果表明(圖2)，狗棗獼猴桃果形指數(shù)變異系數(shù)為20.12%，均值為1.69，果形指數(shù)經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗結(jié)果為正態(tài)分布，果形指數(shù)主要分布在1.38～2.14之間，分布頻率高達72.98%；而狗棗獼猴桃扁平度的變異系數(shù)為11.50%，均值為1.13，扁平度數(shù)據(jù)經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗分析結(jié)果為偏正態(tài)分布，集中分布在1.00～1.23之間，分布頻率高達91.62%。根據(jù)狗棗獼猴桃果形指數(shù)的頻率分布和扁平度頻率分布確定了分級標準(表4)。

圖2 狗棗獼猴桃果形指數(shù)和扁平度頻率分布

分級組距分布頻率/%評價參考種質(zhì)果形指數(shù)1<1.3817.34短HQ2(和龍青山);HQ3(和龍青山)21.38～1.7644.76較短HQ1(和龍青山);HQ4(和龍青山)31.76～2.1428.22長WM1(汪清牡丹川);WM2(汪清牡丹川)42.14～2.528.07很長 HX5(和龍先鋒);HX6(和龍先鋒)5>2.521.61特長 HX7(和龍先鋒);HX8(和龍先鋒)扁平度1<1.0734.97筒形 HQ1(和龍青山);HQ2(和龍青山)21.07～1.1530.07稍扁HQ3(和龍青山);WM2(汪清牡丹川)31.15～1.2326.58扁HQ5(和龍青山);HX5(和龍先鋒)41.23～1.314.90很扁 HX6(和龍先鋒);HC2(琿春春化)5>1.313.50特扁 HX7(和龍先鋒);HX8(和龍先鋒)

2.2.3 果實內(nèi)在品質(zhì)

可溶性固形物含量和可滴定酸含量是果實風味品質(zhì)的重要指標。通過對40份長白山野生狗棗獼猴桃可溶性固形物含量和可滴定酸含量分析結(jié)果表明(圖3)，狗棗獼猴桃可溶性固形物含量平均值為13.9%，在9.30～17.94范圍內(nèi)較均勻分布，變異系數(shù)為19.06%；可滴定酸含量平均值為2.54%，遠高于軟棗獼猴桃(同年調(diào)查未公開數(shù)據(jù)，1.18%)，在2.10～3.02范圍內(nèi)分布頻率最大為70.00%，變異系數(shù)為21.26%，變異系數(shù)僅次于單果質(zhì)量。通過K-S正態(tài)性檢驗結(jié)果可溶性固形物含量和可滴定酸含量均呈正態(tài)分布。根據(jù)頻率分布確定了狗棗獼猴桃可溶性固形物和可滴定酸分級標準(表5)。

圖3 狗棗獼猴桃可溶性固形物和可滴定酸含量頻率分布

分級組距分布頻率/%評價參考種質(zhì)可溶性固形物/%1<11.4425.31很低 AL2(安圖亮兵); AL4(安圖亮兵)211.44～13.5820.99低 HX6(和龍先鋒); WM1(汪清牡丹川)313.58～15.7225.92中等 HQ1(和龍青山); HQ3(和龍青山)415.72～17.8619.75高 HQ4(和龍青山); HQ7(和龍青山)5>17.868.03很高 HQ5(和龍青山); HQ9(和龍青山)可滴定酸含量/%1<2.1018.33很低 HQ3(和龍青山); HX7(和龍先鋒)22.10～2.5630.00低 HQ2(和龍青山); HQ8(和龍青山)32.56～3.0240.00中等 HQ1(和龍青山); HQ5(和龍青山)43.02～3.485.00高 HQ4(和龍青山); HQ6(和龍青山)5>3.486.67很高 HC1(琿春春化); HQ7(和龍青山)

2.2.4葉形指數(shù)

葉片縱徑與橫徑的比值即為葉形指數(shù)，其能反映出葉片的基本形狀。狗棗獼猴桃在漫長的進化過程中，形成了豐富的遺傳多樣性，不僅在果實的數(shù)量性狀上存在著豐富的遺傳多樣性，葉片數(shù)量性狀在種質(zhì)間變異幅度也較大。通過對40份野生狗棗獼猴桃種質(zhì)資源的葉形指數(shù)進行統(tǒng)計分析，40份野生狗棗獼猴桃種質(zhì)葉形指數(shù)平均 1.49，最大值 2.05，最小值 1.08，變異系數(shù) 13.42% 。其頻率分布見圖4，經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗分析，葉形指數(shù)表現(xiàn)為正態(tài)分布：在1.28～1.48處分布頻率最高，為37.43%；1.48～1.68處分布頻率相對也較高，為31.84%；集中分布在1.28～1.68之間，占69.27%。野生狗棗獼猴桃葉片主要以近圓形和卵圓形為主，葉形指數(shù)分級指標見表6。

圖4 狗棗獼猴桃葉形指數(shù)頻率分布

表6 葉形指數(shù)分級指標

3 討論與結(jié)論

狗棗獼猴桃是寒冷地區(qū)分布的3種獼猴桃之一，是我國珍貴的植物資源，但目前主要以野生狀態(tài)存在。長白山野生狗棗獼猴桃在單果質(zhì)量、果形指數(shù)、果實扁平度、可溶性固形物、可滴定酸及葉形指數(shù)等主要數(shù)量性狀方面存在豐富的遺傳多樣性，這是野生狗棗獼猴桃資源賴以生存和繁殖的基礎(chǔ)。

性狀變異是物種進化及新物種形成的前提，歷來被植物分類學和育種學所重視[19]。野生狗棗獼猴桃種質(zhì)資源不同性狀間變異系數(shù)差異較大，低者僅為11.50%(扁平度)，高的達到29.95%(果實質(zhì)量)，這個結(jié)果與郎彬彬等[16]在毛花獼猴桃上的研究結(jié)果類似。可見，野生狗棗獼猴桃資源數(shù)量性狀的變異頻率和進化速度是不同的，性狀的變異越大，說明該性狀具有較豐富的遺傳基礎(chǔ)，蘊藏著較大的選擇潛力，對選擇各種類型資源越有利[20]。經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗分析結(jié)果，單果重和扁平度為偏正態(tài)分布，果實質(zhì)量集中分布在1.74～3.82之間，以中小型果為主，扁平度集中分布在1.00～1.23之間，且分布頻率高達91.62%，由此可得出結(jié)論，狗棗獼猴桃的果實多為筒形或近筒形。狗棗獼猴桃果實的主要品質(zhì)指標可溶性固形物含量和可滴定酸含量的變異系數(shù)均達到20%左右，這個結(jié)果與秦紅艷等[18]在軟棗獼猴桃上的研究結(jié)果相似。經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗分析結(jié)果均表現(xiàn)為正態(tài)分布，但分布區(qū)域不集中，表現(xiàn)為較分散，即1～4級可溶性固形物含量分布頻率各為25.31%、20.99%、25.92%和19.75%，這種現(xiàn)象出現(xiàn)很可能是果實采收日期差異和果實軟化(軟化后測定品質(zhì))程度標準把握差異所致。

數(shù)量性狀的合理分級是種質(zhì)資源合理利用的重要前提。由于野生資源采集難度大，在短時間內(nèi)大量采集難度更大，所以，目前對數(shù)量性狀分級研究的材料主要來源于種質(zhì)資源圃[13-15,18]，本研究首次利用長白山野生分布的狗棗獼猴桃資源，對野生狗棗獼猴桃種質(zhì)資源部分數(shù)量性狀變異分析及分級指標制定。同一時期不同海拔和不同緯度帶狗棗獼猴桃的成熟度是不一樣的。因為采樣點數(shù)量較多，采樣時間較長，為了保證采摘時成熟度的相對一致性，在安排采集順序時，不同緯度采樣點中先采集低緯度采樣點；不同海拔高度采樣點先采集低海拔采樣點。借鑒了其他果樹資源評價描述的報道[13-16]，提出基于數(shù)量性狀分布特征的長白山境內(nèi)野生狗棗獼猴桃種質(zhì)資源部分數(shù)量性狀的分級指標體系。本項研究采用1～5級分級法，經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗分析結(jié)果，所有數(shù)量性狀呈正態(tài)分布，但很多性狀沒有在中間級集中分布，這可能在不同基因型某些性狀出現(xiàn)多方向的變異[16]。

長白山地區(qū)野生狗棗獼猴桃資源非常豐富，其果實營養(yǎng)豐富，口感好，具有一定的營養(yǎng)保健價值。隨著人民生活水平的提高，消費者越來越注重健康保健，狗棗獼猴桃具有廣闊的開發(fā)利用前景。