橡膠樹魏克漢種質資源的膠乳產量與生理性狀變異分析

楊湉 趙祺 李小琴 張鳳良 毛常麗 胡永華 吳裕

摘? 要：本研究以128個開割的魏克漢種質橡膠樹無性系為研究對象，測定年均刀次膠乳產量、干膠含量以及膠乳中蔗糖、無機磷、硫醇、總固形物等生理參數(shù)，結合2017年底橡膠樹胸徑圍數(shù)據(jù)進行群體變異和相關性分析。結果表明，蔗糖含量變幅為3.14～35.50 mmol/L，變異系數(shù)最大（53.2%）;年均刀次膠乳產量變幅為24.2～475.0 mL，變異系數(shù)為51.5%;蔗糖含量與干膠含量和年均刀次膠乳產量呈顯著負相關（P<0.05）。對年均刀次膠乳產量進行K-均值聚類分析，將128份無性系分為3個類型，第I類約占10%，年均刀次膠乳產量最高（351.0 mL），胸徑圍均值最大（59.5 cm），第4刀膠乳產量最高（196.2 mL），但蔗糖含量平均值最低（7.83 mmol/L），其他生理指標差異不顯著。

關鍵詞：橡膠樹;種質資源;膠乳生理;膠乳產量;變異

中圖分類號：S794.1? ? ? 文獻標識碼：A

Variations Analysis of Latex Yield and Physiological Traits in Hevea brasiliensis Wickham Germplasm Resources

YANG Tian， ZHAO Qi， LI Xiaoqin， ZHANG Fengliang， MAO Changli， HU Yonghua， WU Yu*

Yunnan Institute of Tropical Crops， Jinghong， Yunnan 666100， China

Abstract： 128 clones of Wakeham germplasm rubber trees， which were tapped， were used as the research object in this study. The average annual latex yield of each tapping from clonal ramet， dry rubber content in latex and sucrose content， inorganic phosphorus content， mercaptan content， total solids content in latex were determined， and the correlation analysis of population variation was analyzed combined with the data of rubber tree diometer at breast height （DBH） at the end of 2017. The sucrose content was in the range of 3.14–35.50 mmol/L， with the largest coefficient of variation for 53.2%. Average annual latex yield of each tapping from clonal ramet was in the range of 24.2–475.0 mL， with a variation coefficient 51.5%. Sucrose content and dry rubber content， average annual latex yield of each tapping from clonal ramet was significantly negative correlated （P<0.05）. All clones could be divided into three types by K-means cluster analysis. The first class was accounted for 10%， with the highest average annual latex yield of each tapping from clonal ramet （351.0 mL） and the highest average DBH circumference （59.5 cm）. The fourth tapping latex yield was the highest （196.2 mL） with the lowest sucrose content （7.83 mmol/L） and no significant difference of other physiological indexes.

Keywords： Hevea brasiliensis; germplasm resources; latex physiology; latex yield; variation

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.05.008

種質資源保護是物種安全和農業(yè)安全的需要。種質資源是開展良種培育的原始材料，因而開展種質資源的性狀鑒定和遺傳學分析是開展良種培育的前提和基礎。橡膠樹是我國規(guī)模最大的熱帶作物，種植面積達到113萬hm2，在國防建設和經濟建設中有其他熱帶作物不可替代的作用。由于我國沒有橡膠樹的野生資源，為了實現(xiàn)我國的天然橡膠自給，20世紀50年代后我國從東南亞國家引種橡膠樹，并且注重種質資源的收集和保護工作[1]。

橡膠樹（Hevea brasiliensis）是南美洲巴西亞馬孫河流域的野生樹種。由于巴西橡膠樹具有產量高、品質好、經濟壽命長的特點，加之容易栽培、采割方便、生產成本低等優(yōu)點，成為人工栽培最重要的橡膠樹。1876年，魏克漢（Wickham）從巴西將種子運到英國邱園（Kew Garden）育苗，再送到斯里蘭卡、馬來西亞和印度尼西亞等國種植，其后代統(tǒng)稱為魏克漢種質資源，以此為材料在南亞國家培育了諸多優(yōu)良品種，是目前橡膠樹種植品種的主要來源[2]。

農業(yè)部于2009年同時授牌農業(yè)部景洪橡膠樹種質資源圃和農業(yè)部澹州橡膠樹種質資源圃，對我國建設最完善的2個橡膠樹種質資源圃實行掛牌保護，并開展相應的種質資源研究和良種培育工作。農業(yè)部景洪橡膠樹種質資源圃收集了來自國內外的優(yōu)良無性系（并非品種）以3 m×6 m的株行距種植保存，基本符合生產膠園的種植模式。建圃以來，科研工作者對圃內保存的橡膠樹種質資源進行了植物學、分子生物學等方面的研究[3-9]。2018年已達到正式割膠樹齡，本研究將從膠乳生理方面開展，認識膠乳生理指標在群體內的變異式樣及其與膠乳產量的相關性，為種質資源的鑒定評價和良種培育提供依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

農業(yè)部景洪橡膠樹種質資源圃內的魏克漢種質資源，保存了從東南亞植膠區(qū)引進的優(yōu)良無性系、國內其他單位培育的無性系和云南省熱帶作物科學研究所培育的無性系共560多個。2007年以GT1為砧木嫁接無性系，2008年6—7月定植，株行距3 m×6 m，每個無性系定植4株。按生產性膠園常規(guī)管理，林木生長良好。根據(jù)2017年12月無性系胸徑圍數(shù)據(jù)，挑選出達到開割標準（胸徑圍>45 cm）的無性系單株1350株，涉及495個無性系，于2018年4月底開始割膠，割制S/2，d/7，無刺激，至11月底一共割膠30刀。選擇其中128個無性系取樣測定膠乳中的無機磷、硫醇、蔗糖、干膠含量、總固形物含量。

1.2? 方法

1.2.1? 樣品采集? 在正常割膠的495個無性系中，于第4刀（5月底）選取有單株膠乳產量大于50 mL的無性系，一個無性系隨機選擇1株膠乳產量大于50 mL的橡膠樹進行取樣，早晨6：00割膠，8：00開始取樣，取樣前測量取樣單株的膠乳產量記為單刀膠乳產量（為了測量簡便、快速，本研究用1 L的量筒測定膠乳體積記為膠乳產量）。取樣時先混勻膠碗中的全部膠乳，用移液槍吸取3 mL新鮮膠乳置于已稱重的5 mL離心管中，冰浴帶回實驗室用于膠乳生理參數(shù)和總固形物含量測定，同時用盒子取約30 mL膠乳帶回實驗室用于干膠含量測量，采樣共計128個無性系。之后每月測量一次取樣株產出的膠乳體積，用于計算無性系內單株一年內年均刀次膠乳產量（膠乳總量/刀數(shù)）。

1.2.2? 樣品處理? 取2 mL離心管，加入0.2 mL新鮮膠乳，加入1.8 mL 25 g/L的TCA（三氯乙酸）+0.1 g/L的EDTA（乙二胺四乙酸）溶液[10]，經4 ℃下離心（8000 r/min）5 min后把樣品清液轉移出來開展蔗糖、無機磷、硫醇的測定[11]，每個膠乳樣品做3次重復。

1.2.3? 膠乳生理參數(shù)的測定方法? 總固形物（total solids content， TSC）含量的測定采用烘干法[10];無機磷含量的測定采用鉬酸銨法[12];蔗糖含量的測定采用蒽酮試劑法[12];硫醇含量的測定采用DTNB法[12];干膠含量的測定采用DH925D型微波膠乳測試儀。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和變異分析;采用SPSS 17.0軟件進行聚類分析和相關性分析。

2? 結果與分析

2.1? 橡膠樹種質資源生長量、膠乳產量及生理指標群體變異式樣

根據(jù)2017年底生長量測定數(shù)據(jù)，統(tǒng)計取樣的128個無性系的胸徑圍（生長量）、年均刀次膠乳產量（簡稱為“年均刀次產量”）、單刀膠乳產量、無機磷含量、硫醇含量、蔗糖含量、干膠含量、總固形物含量的最小值、最大值、平均值、標準差和變異系數(shù)如表1所示。

本研究中2017年（第9年）胸徑圍大于45 cm的無性系有495個，占魏克漢種質資源總數(shù)的88.24%，對其割膠后第4刀膠乳產量大于50 mL

的僅有128個無性系，占開割總數(shù)的25.8%。對128個無性系進行變異分析，結果表明年均膠乳產量的群體變幅為24.2～475.0 mL，說明有些無性系的膠乳產量較低。第4刀干膠含量群體變幅為29.3%～49.2%，均值為40.6%;蔗糖含量群體變幅為3.14～35.50 mmol/L，均值為10.71 mmol/L，變異系數(shù)為53.22%，是測定的5個生理指標中變異最大的指標。雖然橡膠樹魏克漢種質資源群體的遺傳基礎較窄[12]，但是表型變異大，作為育種材料還有一定的選擇空間。

2.2? 橡膠樹種質資源生長量與膠乳產量及生理指標的群體相關關系分析

植株生長量是最直觀的指標，林木育種者往往根據(jù)植株長勢人為淘汰一部分生長不良的個體，再按育種目標進行測定和選擇，橡膠樹的選擇也符合這條規(guī)律。本研究中的128個無性系來自多個育種地，這128個無性系的群體胸徑圍與年均刀次膠乳產量的相關系數(shù)為0.1595，相關系數(shù)較低，顯著性檢驗為不顯著;胸徑圍與蔗糖含

量和干膠含量的相關系數(shù)分別為?0.2690和0.2450，均達到極顯著水平（P<0.01）;蔗糖含量與干膠含量、年均刀次膠乳產量的相關系數(shù)分別為?0.3450和?0.2625，呈極顯著負相關（P<0.01）。

將胸徑圍以1 cm間距劃分為21級，統(tǒng)計每一級的頻數(shù)、胸徑圍均值、相應無性系的膠乳產量、生理指標的均值于表2。以表2的數(shù)據(jù)進行相關性分析，結果見表3，胸徑圍與年均刀次膠乳產量的相關系數(shù)為0.2098，相關性不顯著;與單刀膠乳產量相關性極低（相關系數(shù)為?0.1065）;與蔗糖含量的相關系數(shù)為?0.6096，呈極顯著負相關（P<0.01）;與干膠含量和硫醇含量的相關系數(shù)為0.4878和0.4782，為顯著正相關（P<0.05）;年均刀次膠乳產量與蔗糖含量、干膠含量的相關系數(shù)為?0.6931和0.6546，都達到極顯著水平（P<0.01）;年均刀次膠乳產量與單刀膠乳量相關系數(shù)為0.4517，呈顯著正相關（P<0.05）;干膠含量與蔗糖含量相關系數(shù)為?0.5831，呈極顯著負相關（P< 0.01）。其他指標間相關性不顯著或基本不相關。

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