‘平陸尖棗'實(shí)生后代主要性狀變異分析與評價

楊哲 古麗麥合普孜·艾則孜 董小虎 吳翠云，2*

（1塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾843300）（2塔里木盆地生物資源保護(hù)與利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾843300）

棗營養(yǎng)價值高且對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，目前已成為新疆第一大特色優(yōu)勢果樹產(chǎn)業(yè)［1]。截至2017年，新疆紅棗的種植面積已達(dá)56萬公頃［2]。我國棗優(yōu)良品種相對缺乏，且棗樹雜交育種受限。因而，在自然授粉條件下，從母本植株收集種子，再從其實(shí)生后代中選擇綜合性狀優(yōu)良的品種，成為棗樹育種的重要途徑［3-4]。

從20世紀(jì)60年代中國已經(jīng)開始通過建立實(shí)生后代群體研究果樹主要性狀遺傳規(guī)律，滕美貞研究發(fā)現(xiàn)碭山酥梨后代葉片形狀分離出四種形態(tài)，其中卵圓形最多［5]；孫萍對川梨實(shí)生苗主要性狀進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)株高變異程度最大，葉形指數(shù)變異程度最?。?]；薄殼核桃實(shí)生后代堅(jiān)果大小表現(xiàn)廣泛復(fù)雜分離［7]；冀曉昊發(fā)現(xiàn)新疆野生櫻桃實(shí)生后代果實(shí)可溶性總糖、可滴定酸變異系數(shù)較大［8]；但對于棗實(shí)生后代性狀變異的研究鮮有報道。本試驗(yàn)以‘平陸尖棗'為母本開展實(shí)生選種，并對其實(shí)生子代的枝葉、針刺、果實(shí)等性狀進(jìn)行測定、評價，探索自然授粉條件下實(shí)生后代的果實(shí)性狀分離特點(diǎn)和規(guī)律，同時對后代群體實(shí)生單株進(jìn)行評價，找出棗特異性種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2014年，于新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)棗種質(zhì)資源圃采集‘平陸尖棗'成熟果實(shí)，取飽滿種仁；同年播種于棗種質(zhì)資源圃，得到‘平陸尖棗'實(shí)生苗28株（編號為A1-28）。2015～2016進(jìn)入盛果期，采集結(jié)果穩(wěn)定的‘平陸尖棗'實(shí)生苗19株。

1.2 生物學(xué)性狀測定

根據(jù)《中國棗種質(zhì)資源》，于脆熟期調(diào)查統(tǒng)計(jì)二次枝長度、二次枝節(jié)數(shù)、二次枝節(jié)間長度等枝干性狀；二次枝上短針刺長度、中心干針刺長度、二次枝上針刺長度等針刺性狀；葉片長、葉片寬、葉面積等葉片性狀；單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑等果實(shí)性狀［9-12]。

1.3 果實(shí)營養(yǎng)含量測定

每實(shí)生后代單株取成熟果實(shí)30個，可溶性總糖含量采用蒽酮硫酸比色法測定［13-14]，可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法［15-16]，蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250比色法測定［17-18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

用dps7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)相關(guān)性分析、SPSS19.0軟件進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)和Excel2003軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代各數(shù)量性狀的分布情況

表1 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代數(shù)值型性狀的科爾莫哥洛夫-斯米諾夫（K-S）正態(tài)性檢驗(yàn)

續(xù)表

利用SPSS19.0對‘平陸尖棗'實(shí)生后代的25個數(shù)量性狀進(jìn)行K-S正態(tài)分布檢驗(yàn)，計(jì)算出各統(tǒng)計(jì)量，如表1所示。當(dāng)Sig.值大于0.05，認(rèn)為服從正態(tài)分布［19-20]。結(jié)果表明，葉柄面積、二次枝上短針刺長度、果核重、果核橫徑、二次枝長度、二次枝節(jié)數(shù)、二次枝節(jié)間長度、棗吊長度、棗吊葉片數(shù)、葉片長、葉片寬、葉面積、葉周長、葉柄長、葉柄寬、葉柄周長、中心干針刺長度、二次枝上針刺長度、果實(shí)橫徑、果核縱徑、可溶性總糖含量等21個性狀的數(shù)值分布符合正態(tài)分布，而單果重、果實(shí)縱徑、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量不符合正態(tài)分布。

2.2 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代枝干性狀分離情況

變異系數(shù)在一定程度上反映了性狀分離情況。由表2可以看出，‘平陸尖棗'實(shí)生后代樹體性狀在單株間表現(xiàn)較大差異。其中二次枝節(jié)數(shù)的變異系數(shù)最大，達(dá)75.00%；其次是二次枝節(jié)間長度和二次枝長度，變異系數(shù)分別是47.11%和35.33%；棗吊長度和棗吊葉片數(shù)這兩個性狀的變異系數(shù)最小，其變異系數(shù)分別是25.95%和24.11%，且兩者之間差異不大。

表2 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代枝干性狀分離情況

2.3 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代葉片性狀分離情況

如表3所示。針對‘平陸尖棗'實(shí)生后代群體的10個葉片性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各性狀變異系數(shù)差異較大，平均變異系數(shù)17.89%。其中葉形指數(shù)的變異系數(shù)最大，為24.71%；其次是葉片長、葉柄寬、葉柄周長，分別達(dá)22.78%、23.33%、20.51%；變異系數(shù)最小的是葉片寬，僅有9.46%。葉柄各性狀平均變異系數(shù)達(dá)17.88%，葉片各性狀平均變異系數(shù)為17.90%，差異較小。

表3 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代葉片性狀分離情況

2.4 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代針刺性狀分離情況

表4 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代針刺性狀分離情況

‘平陸尖棗'實(shí)生后代針刺性狀分離情況由表4可見，二次枝上針刺長度的變異系數(shù)最大達(dá)30.30%，變異系數(shù)最小的是中心干針刺長度，僅為5.44%，是二次枝上針刺長度變異系數(shù)的六分之一。

2.5 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代單株果實(shí)外觀指標(biāo)分離情況

對19個‘平陸尖棗'實(shí)生株系的果實(shí)單果重、果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果核重、果核橫徑、果核縱徑分別進(jìn)行測定，測定結(jié)果見表5。結(jié)果表明變異系數(shù)最大的性狀是單果重，達(dá)47.51%，其次是果實(shí)橫徑和果核重，分別是20.82%和27.50%；果核橫徑變異系數(shù)最小僅為11.74%。說明，‘平陸尖棗'實(shí)生后代在果實(shí)大小性狀方面較其它性狀更易出現(xiàn)超親現(xiàn)象，趙亞楠在梨中、武曉紅在杏中均發(fā)現(xiàn)果實(shí)大小是由多基因控制的數(shù)量性狀，在雜交后代中表現(xiàn)連續(xù)變異，后代果實(shí)大小高于親中值，本研究結(jié)果與其相符。

表5 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代單株果實(shí)外觀指標(biāo)分離情況

2.6 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代單株果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)含量分離情況

表6 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代單株果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)分離情況

棗果實(shí)品質(zhì)的評價主要是糖酸，糖酸含量各實(shí)后代單株間亦存在較大差別，可溶性總糖含量、可滴定酸含量的變異系數(shù)均超過25%，說明‘平陸尖棗'實(shí)生后代群體果實(shí)糖、酸含量指標(biāo)變異幅度較大。

2.7 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代葉片及果實(shí)描述型性狀的變異

‘平陸尖棗'實(shí)生后代葉片各描述型性狀見表7，‘平陸尖棗'實(shí)生后代葉片狀態(tài)以平展為主，占總體的78.95%，且棗頭顏色、葉緣、葉片形狀均有超過50%的子代趨近于紅褐色棗頭、葉緣銳鋸齒和葉片卵形。葉片顏色多以綠色存在，淺綠、深綠次之，灰綠色最少；葉基形狀以心形為主，占36.84%，截形僅占5.26%；葉尖形狀分離出四種表現(xiàn)形，銳尖、急尖、鈍尖和尖凹，分別占5.26%、15.79%、36.84%和42.11%。

表7 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代葉片及果實(shí)描述型性狀的變異

續(xù)上表

‘平陸尖棗'實(shí)生后代果實(shí)描述型性狀見表8，‘平陸尖棗'實(shí)生后代果實(shí)顏色以紅色為主，占總體的57.9%，且果實(shí)厚度、果實(shí)風(fēng)味均有50%的子代趨近于厚果皮和風(fēng)味甜。果實(shí)形狀多以長圓形存在，扁圓形次之，圓形最少；果肉顏色以綠色為主，占93%。白色的僅占7%。果肉質(zhì)地、果肉汁液有40%以上的后代表現(xiàn)為酥脆、汁液多。果核形狀以橢圓形和紡錘形居多，圓形次之。

表8 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代果實(shí)描述型性狀的變異

續(xù)上表

2.8 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代單株主要數(shù)值型性狀的相關(guān)性分析

表9 ‘平陸尖棗’實(shí)生后代相關(guān)性分析

結(jié)果顯示（表9），單果重與果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)；果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)；葉面積與果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)，說明葉面積越大，果實(shí)的縱、橫徑越大。

2.9 初選優(yōu)株的基本情況

采用加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)分析法對單果重、可溶性總糖含量、可滴定酸含量、蛋白質(zhì)含量、口感、裂果率等指標(biāo)進(jìn)行分析。對可溶性糖含量、可滴定酸含量、綜合口感、單果重、裂果率、可溶性蛋白含量等6個性狀，按照各性狀的重要程度分別給予不同的權(quán)重，權(quán)重依次為 0.2、0.2、0.2、0.2、0.1、0.1。結(jié)果表明，A4，A11分?jǐn)?shù)較高。

表10 初選優(yōu)株基本情況

2.10 特色資源的篩選

董玉慧［21]對棗特色資源的篩選研究提出：高糖資源的可溶性總糖含量大于30%，高酸資源的可滴定酸含量大于1.4%?！疥懠鈼?實(shí)生后代中可篩選出高糖種質(zhì)資源7份，高酸種質(zhì)資源2份。

3 討論

鹿金穎［22]、孫亞強(qiáng)［23-24]、鄭興娟［25-26]等對棗實(shí)生后代果實(shí)性狀遺傳變異分析，發(fā)現(xiàn)單果重、果實(shí)縱徑、含仁率、果形指數(shù)和裂果率等性狀的數(shù)值分布不符合正態(tài)分布，與本試驗(yàn)一致；本試驗(yàn)可滴定酸、可溶性蛋白含量不符合正態(tài)分布，可能與樣本量大小有關(guān)，但從一定程度說明‘平陸尖棗'實(shí)生后代中易出現(xiàn)高酸含量的資源。

對‘平陸尖棗'實(shí)生后代葉片性狀分離情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，葉面積、葉周長、葉柄長、葉柄指數(shù)、葉柄面積的變異系數(shù)也很小，說明葉器官在長期的進(jìn)化過程中遺傳較為穩(wěn)定，外界環(huán)境對其影響較小。

4 結(jié)論

‘平陸尖棗'實(shí)生后代中二次枝節(jié)數(shù)、單果重、可滴定酸含量變異系數(shù)最大，葉片寬、中心干針刺長度變異系數(shù)最小。葉柄面積、二次枝上短針刺長度、果核重、果核橫徑、二次枝長度、二次枝節(jié)數(shù)、二次枝節(jié)間長度、棗吊長度、棗吊葉片數(shù)、葉片長、葉片寬、葉面積、葉周長、葉柄長、葉柄寬、葉柄周長、中心干針刺長度、二次枝上針刺長度、果實(shí)橫徑、果核縱徑、可溶性總糖含量等21個性狀的數(shù)值分布符合正態(tài)分布，而單果重、果實(shí)縱徑、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量不符合正態(tài)分布。

單果重與果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)；果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)；葉面積與果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑呈顯著正相關(guān)。

篩選綜合性狀優(yōu)良的優(yōu)株2個，分別是A4、A11，富含可溶性總糖或可滴定酸的特色資源9個。