宜昌地區(qū)核桃生長性狀變異與地理因子的相關(guān)性分析

陳邦清 易尚源 王黎明 彭剛志 王微瓊

摘 要： 對宜昌市5個核桃產(chǎn)區(qū)10個種植點的核桃植株的9項生長性狀指標進行測定，并對不同種植點核桃植株生長性狀的變異程度、生長性狀間及其與地理因子間的相關(guān)性進行了分析。結(jié)果表明：核桃植株的生長性狀在5個核桃產(chǎn)區(qū)間以及同一種植點內(nèi)和不同種植點間均存在較大變異，其中不同種植點間核桃植株的著花節(jié)間、葉厚、1 a生新生枝條直徑及一年生新生枝條長度等生長性狀變異較大，而葉片長度、葉片寬度、葉重、芽長度及芽直徑的生長性狀變異較小。宜昌不同種植點核桃植株的生長性狀與地理氣候因子間有一定相關(guān)性，其中海拔、微量元素與生長性狀間有明顯相關(guān)性，表明環(huán)境因素對核桃植株形態(tài)特征具有明顯的影響。

關(guān)鍵詞： 核桃;生長性狀變異;地理因子;相關(guān)性分析

中圖分類號：S664.1 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2020）03-0027-04

Correlation Analysis Between Variation of Growth Characters of Walnut and Geographical Factors in Yichang

Chen Bangqing（1） Yi Shangyuan（1） Wang Liming（2） Peng Gangzhi（3） Wang Weiqiong（1）

（1.Forest Seedling Promotion Center of Yichang City Yichang 443005;2.Forestry Bureau of Zigui County Yichang 443600; 3.Management Office of Three Gorges Botanical Garden Yichang 443111）

Abstract： Nine growth character indexes of walnut plants in ten planting sites of five walnut producing areas in Yichang were measured， the variation degree of growth characters and the correlation between different growth characters as well as that between growth characters and geographical factors of walnut plants in different planting sites were analyzed. Results show that： the growth characters of walnut plants all showed large variation among five walnut producing areas and within the same planting point as well as among different planting sites. The variation of growth characters such as flower internode， leaf thickness， diameter and length of annual new branches was larger among different planting sites， while that of growth characters such as leaf length， leaf width， leaf weight， bud length and bud diameter was smaller. There was a certain correlation between the growth characters of walnut plants and the geographical and climatic factors in different planting sites in Yichang. The altitude and microelements showed a significant correlation with the growth characters， indicating that environmental factors had an obvious influence on the morphological characteristics of walnut plants.

Key words： walnut; variation of growth characters; geographical factors; correlation analysis

核桃樹生長最適宜的氣候條件是：年均溫8～15 ℃，無霜期>150 d，年日照時數(shù)>2 000 h，年降水量600～800 mm，pH值6.5～7.5[1]。宜昌位于中亞熱帶與北亞熱帶的過渡地帶，多年平均降水量1 215.6 mm，平均氣溫16.9 ℃，無霜期250～300 d，年平均日照時數(shù)1 538～1 883 h，不是核桃的最適宜種植區(qū)，本文旨在通過對宜昌核桃表型多樣性的對比分析探究宜昌氣候條件下，清香核桃隨地理因子變化而產(chǎn)生的表型多樣性。遺傳多樣性是維持植物體繁殖力和環(huán)境適應性的基礎(chǔ)，表型多樣性作為遺傳多樣性與環(huán)境多樣性的綜合體現(xiàn)，既是自然選擇的產(chǎn)物，也是長期進化的結(jié)果[2]。核桃，落葉喬木，核桃科核桃屬植物，又名胡桃、羌桃，與扁桃、棒子、腰果并稱為世界著名的“四大干果”，其經(jīng)濟、生態(tài)、社會效益極高，成為分布和栽培于世界五大洲的廣域經(jīng)濟樹種。經(jīng)長期的自然與人工選擇，在不同的栽培區(qū)域核桃植株的形態(tài)特征已產(chǎn)生了明顯變異，導致核桃的產(chǎn)量和質(zhì)量也發(fā)生了明顯的變化。用表型性狀監(jiān)測遺傳變異的方法近年來被廣泛應用于林木種質(zhì)資源研究。為揭示不同種植區(qū)域核桃植株生長性狀的變異程度和變異規(guī)律，作者對來源于宜昌市秭歸、興山、夷陵、遠安、長陽等4個主栽區(qū)10個種植點的核桃植株的形態(tài)特征進行了觀測，并對核桃植株生長性狀間及其生長性狀與地理氣候因子間的相關(guān)性進行了分析，旨在揭示宜昌核桃種質(zhì)資源多樣性，并為核桃種質(zhì)資源的收集和保護、新品種的選育及推廣等相關(guān)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

宜昌市秭歸、興山、夷陵、遠安、五峰、長陽等5個主栽區(qū)10個種植點（分海拔），于2017年6月10日至2019年6月31日進行取樣測量，并詳細記錄種植地的海拔、地形和樹齡等基本信息（表1）。核桃品種經(jīng)追溯種苗產(chǎn)地和本地多專家共同對比鑒定確認。

1.2 方法

測定的生長指標包括新生枝條長度和直徑、葉片長度、葉片寬度、葉片厚度、葉片質(zhì)量、著花節(jié)間長度、芽長度和直徑，各指標的取樣及測定方法如下：

每株隨機剪取10支帶花的新生枝條，用卷尺測量枝條長度，用游標卡尺（精度0.1 mm）測量枝條直徑。在每個種植點隨機選取10棵樣樹，在每株樣樹上選取3支新生帶花枝條，在枝條頂部摘取的完整葉片1枚，用直尺測量其長度與寬度;隨機選取樣樹枝條頂部若干成熟的完整葉片10枚，用游標卡尺測量葉片厚度，其平均值即為1枚葉片厚度，用PL203萬分之一電子天平稱量各組葉片的質(zhì)量，其平均值即為1枚葉片質(zhì)量。用直尺測量新生枝條上2個著花節(jié)之間的距離，即為著花節(jié)間長度。在每個種植點分別用直尺測量花芽長度，用游標卡尺測量花芽最大直徑。由于園藝化管理矮化密植型種植模式控高控冠，故沒有測量樹高和冠幅;同時樹齡不同，部分果樹沒有到達結(jié)果期，故沒有對核桃果實進行觀測記錄。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用WPS Office軟件對上述實驗數(shù)據(jù)進行處理和制表，并采用spss17.0統(tǒng)計分析軟件對上述實驗數(shù)據(jù)進行Pearson相關(guān)性分析和聚類分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同種植點核桃植株生長性狀的變異分析

5個核桃產(chǎn)區(qū)10個種植點核桃植株生長性狀的變異系數(shù)見表2。結(jié)果顯示，不同種植點間核桃植株的各生長性狀均存在差異，但在種植點內(nèi)以及種植點間各生長性狀的變異程度不同。在核桃的9個生長性狀中，總平均變異系數(shù)最大的性狀為著花節(jié)間，最小的性狀為葉長，二者的平均變異系數(shù)分別為31.65%和3.11%;葉厚、1 a生新生枝條直徑及1 a生新生枝條長度的平均變異系數(shù)也較大，均大于15%;而葉片寬度、葉重、芽長度及芽直徑的平均變異系數(shù)均小于10%。上述研究結(jié)果表明：不同種植點間核桃植株的著花節(jié)間、葉厚、1 a生新生枝條直徑及1 a生新生枝條長度等生長性狀不穩(wěn)定，而葉片長度、葉片寬度、葉重、芽長度及芽直徑的相關(guān)生長性狀相對穩(wěn)定。

2.2 核桃植株生長性狀間及其與地理因子間的相關(guān)性分析

對核桃植株的9個生長性狀間進行相關(guān)性分析與顯著性檢驗（見表3）。結(jié)果表明，葉長和芽直徑、葉厚和芽直徑呈顯著負相關(guān);1 a生枝條直徑和著花節(jié)間呈極顯著負相關(guān);葉厚和芽長度呈顯著正相關(guān);1 a生枝條長度和芽長度呈極顯著正相關(guān)。

對核桃植株的9個生長性狀與各種植點地理因子進行相關(guān)性分析與顯著性檢驗（見表4）。結(jié)果表明，種植點的海拔與芽長度呈顯著負相關(guān);樹齡與芽長度、樹齡與1 a生枝條長度極顯著負相關(guān);樹齡與芽直徑、交換性鎂與芽長度、水解性氮與1 a生枝條長度、有效硼與芽長度呈顯著正相關(guān);有效硼與1 a生枝條長度呈極顯著正相關(guān)。

采用線性回歸方法對芽長度與樹齡、芽直徑與樹齡的相關(guān)性進行分析，得出芽長度與樹齡的線性模擬方程為Y1=6.828-0.136X1;芽直徑與樹齡的線性模擬方程為Y2=4.358-0.103X2;1 a生枝條長度與樹齡的線性模擬方程為Y3=84.802-3.432X3。

3 討論和結(jié)論

核桃植株適應性強，分布和種植范圍廣，但其生長性狀在不同產(chǎn)區(qū)間差異較大。本研究中，5大核桃產(chǎn)區(qū)10個種植點核桃植株的生長性狀均存在較大變異，其中著花節(jié)間、葉厚、1 a生新生枝條直徑及1 a生新生枝條長度等變異系數(shù)大，而葉片長度、葉片寬度、葉重、芽長度及芽直徑等變異系數(shù)小。從核桃植株的生長性狀可見：樹齡較小的核桃植株普遍節(jié)間較長、芽長度長、1 a枝條長度長;樹齡大的核桃樹節(jié)間較短、芽長度變短、芽直徑變大、1 a生枝條長度變短，枝條節(jié)間長度較短;與清香核桃晚實特性相符，隨著樹齡的增大，營養(yǎng)生長逐漸向生殖生長轉(zhuǎn)變，節(jié)間、芽長度、芽直徑、枝條長度隨之變化。通過芽長度與樹齡的線性模擬方程、芽直徑與樹齡的線性模擬方程的求解，清香核桃在10 a左右樹齡時，芽的長度和直徑更趨向一致，花芽更趨于飽滿圓潤，應該為清香核桃營養(yǎng)生長和生殖生長轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期。在核桃管理中，一般為短枝結(jié)果，根據(jù)1 a生枝條長度與樹齡的線性模擬方程求解，要達到大量40 cm短枝的生長狀態(tài)，需要13 a左右，進一步說明清香核桃在宜昌地區(qū)的晚實性。在清香核桃的培管中，必須充分考慮其較長的營養(yǎng)生長期，持續(xù)管理，才能保證高產(chǎn)。

植物的遺傳變異與其地理分布有一定的相關(guān)性[3-4]。本研究結(jié)果表明：種植地的海拔、樹齡、土壤與核桃植株的芽長度、芽直徑、1 a生枝條長度、1 a生枝條直徑和著花節(jié)間長度均有一定的相關(guān)性，其中，種植地的樹齡與核桃生長性狀間的相關(guān)性最明顯。表明不同種植點核桃植株形態(tài)變異的產(chǎn)生除受遺傳因素控制外，在一定程度上也與環(huán)境因素的影響作用相關(guān)。考慮到海拔與芽長度的負相關(guān)性，在核桃樹的選址上盡量避免低海拔地區(qū)，避免核桃樹營養(yǎng)生長過旺，不好管理?？紤]到交換性鎂和芽長度、有效硼和芽長度的正相關(guān)性，水解性氮和1 a生枝條長度、有效硼和1 a生枝條長度的正相關(guān)性，可以根據(jù)管培實際考慮適當減少鎂、硼、氮的施入量，控制核桃樹的營養(yǎng)生長。

作者也對產(chǎn)自5個核桃產(chǎn)區(qū)10個種植點的核桃植株的生長性狀進行了考察、評價和分析，但目前對不同產(chǎn)區(qū)核桃植株表型性狀變異規(guī)律的研究尚不夠深入和廣泛。為更加準確地評價不同產(chǎn)地核桃的經(jīng)濟價值和遺傳多樣性，還需擴大取樣范圍，在群體、個體、細胞、分子等水平上采用多學科手段進行綜合分析，并進行植株形態(tài)特征、環(huán)境因子、土壤與活性成分間的相關(guān)性研究。

參 考 文 獻

[1]張志華，裴東.核桃學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2018：179-180.

[2]宋杰，李世峰，劉麗娜，等.云南含笑天然居群的表型多樣性分析[J].西北植物學報，2013，33（2）：272-279.

[3]邵林，郭慶梅，周鳳琴，等.不同種質(zhì)忍冬植株形態(tài)特征比較[J].時珍國醫(yī)國藥，2012，23（3）：739-740.

[4]周鳳琴，李佳，冉蓉，等.我國金銀花核桃產(chǎn)區(qū)種種質(zhì)資源調(diào)查[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐，2010，24（3）：21-25.

（責任編輯：唐 嵐）