楓香葉片形態(tài)特征變異分析

房震

（祁門縣查灣森工采育場(chǎng)，安徽 黃山 254600）

楓香（Liquidambar formosana）為金縷梅科楓香樹屬樹種，原產(chǎn)秦嶺—淮河以南地區(qū)，生于海拔1 500～2 000 m 的山地森林中。越南、老撾、日本等也有分布。喬木，樹冠廣卵形或略扁平。葉掌狀3 裂，裂片先端尖，長(zhǎng)6～12 cm，基部心形或截形，葉緣有鋸齒，幼葉具有毛，后漸漸脫落。花期3～4 月，果序較大，花柱宿存、長(zhǎng)達(dá)1.5 cm，果10 月成熟，萼片宿存[1]。楓香喜光、深根性、主根粗長(zhǎng)、抗風(fēng)力強(qiáng)。宜溫暖濕潤(rùn)氣候及深厚濕潤(rùn)土壤，耐干旱瘠薄。野生楓香常與榆科、殼斗及樟科樹種混生于山谷林地，有“荒山先鋒”之稱，天然更新容易，在濕潤(rùn)肥沃的地方，生長(zhǎng)尤為茂盛[2]。楓香有兩個(gè)變種，一是短葉楓香（Liquidambar formosana var.monticola），產(chǎn)于湖北西部、四川東部一帶，葉基截形或者圓形，幼枝、葉均無毛；二是短萼楓香（Liquidambar formosana var.brevicalycina），產(chǎn)于江蘇，蒴果宿存、花柱粗短、萼片短、刺狀。

楓香是著名的秋色葉樹種，觀賞價(jià)值高。樹高干直、樹冠寬闊，宜作風(fēng)景林和庭園綠化樹種。具有較強(qiáng)的耐火性和對(duì)有毒氣體的抗性，可用于工廠礦區(qū)綠化。但因大樹移植較困難、不耐修剪，故不作為行道樹[2]。楓香具有廣闊的園林用途，可與常綠樹叢配合種植，秋季紅綠相襯，顯得十分美麗。亦可孤植、叢植，或者于山坡、池畔與其他樹木混植[3]。也是丘陵岡地荒山造林和混交林營(yíng)建的優(yōu)良樹種[4]。在工業(yè)上，楓香樹脂可制浸膏，果實(shí)可作染料，楓香油可用于調(diào)合香料[5]。

葉片形態(tài)是植物適應(yīng)一定環(huán)境的重要指標(biāo)[6]。本文通過對(duì)楓香樹葉片形態(tài)學(xué)特征的研究，探討各性狀之間的變異及相關(guān)性[7]，為良種選育提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于安徽省黃山市祁門縣查灣森工采育場(chǎng)，地理坐標(biāo) 117°31′0～117°34′E、29°35′～29°38′N，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年均降雨量1 790 mm，年均氣溫15.7 ℃，年日照總時(shí)數(shù)1 809 h，無霜期239 d。土壤以山地黃紅壤為主，呈酸性，適合多種植物生長(zhǎng)。

2 材料和方法

2.1 試驗(yàn)材料

在試驗(yàn)地查灣森工采育場(chǎng)選擇96 個(gè)特異楓香無性系，對(duì)其掛牌，觀察其14 項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)。為保證試驗(yàn)材料的均勻性和科學(xué)性，試驗(yàn)材料均為隨機(jī)取樣。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 性狀測(cè)定方法

對(duì)每個(gè)無性系選定的代表樣株分別進(jìn)行全面實(shí)地調(diào)查，同時(shí)依據(jù)《植物新品種特異性、一致性、穩(wěn)定性（DUS）測(cè)試指南——楓香樹屬》中的部分指標(biāo)進(jìn)行觀察、記錄，如幼葉、成熟葉顏色、大小、厚度、絨毛、葉片裂片數(shù)、葉裂深度、中裂深度、中裂夾角、中裂片形狀、葉片基部形狀等指標(biāo)[8-9]。楓香樹葉片形態(tài)學(xué)指標(biāo)主要是通過手工測(cè)量及觀察所得。

楓香各性狀代碼是根據(jù)楓香測(cè)試指南編制的，詳見表1。

2.2.2 葉片變異特征的統(tǒng)計(jì)分析方法

表1 楓香葉片形態(tài)調(diào)查表

通過楓香葉片指標(biāo)的多樣性、相關(guān)性分析，總結(jié)出楓香的葉片形態(tài)學(xué)變異的特征。通過眾數(shù)、方差、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)的比較和計(jì)算，對(duì)楓香的葉片形態(tài)學(xué)變異水平進(jìn)行衡量，眾數(shù)、均值刻畫14 項(xiàng)葉片性狀的平均水平；方差、標(biāo)準(zhǔn)是刻畫數(shù)據(jù)的離散程度[10]。

2.3 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)使用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、SPSS17.0 進(jìn)行相關(guān)性分析[11]。

3 結(jié)果和分析

3.1 楓香葉片形態(tài)的多樣性

楓香葉片形態(tài)的多樣性豐富，葉片特征差異明顯，詳見表2。

由表2 可知，楓香葉片大小和厚度大多中等，幼葉顏色主要是黃綠色，夏季成熟葉顏色主要表現(xiàn)為中綠，葉片裂片數(shù)主要是5，葉裂深度多為深，中裂片與鄰側(cè)夾角主要是中等角度，中裂片形狀多是窄卵圓形，中裂片寬度多是中，中裂片葉緣以細(xì)鋸齒為主，中裂片形狀以漸尖為主，葉片基部形狀以心形為主，大部分葉緣翻卷，葉片多有絨毛。96 個(gè)楓香樹無性系的14 個(gè)性狀的遺傳變異系數(shù)差異較大，變異系數(shù)范圍在9.9%～44.0%，其中幼葉顏色的變異系數(shù)最大，為44.0%，由此可知楓香樹幼葉顏色變異程度較豐富；變異最小的為中裂片形狀，表明楓香的中裂片形狀比較均一，變化較小。

表2 楓香樹葉片參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

方差分析結(jié)果表明，楓香葉片指標(biāo)中葉片的幼葉顏色、中裂片葉緣方差較大，在無性系間差異顯著，這兩個(gè)性狀表現(xiàn)的不夠穩(wěn)定，變異可能性較大。而中裂片頂端形狀的方差較小，差異不顯著，此性狀相對(duì)比較的穩(wěn)定，變異可能性較小。

3.2 楓香葉片形態(tài)的相關(guān)性分析

利用SPSS 軟件對(duì)96 個(gè)楓香無性系種質(zhì)的14項(xiàng)性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表3。

由表3 可知，達(dá)到顯著水平的相關(guān)系數(shù)有25對(duì)，其中葉片大小與葉片厚度，葉片厚度與夏季葉片成熟葉顏色、葉片裂片數(shù)、葉片葉裂深度、葉片絨毛，葉片裂片數(shù)與葉片裂片深度、中裂片形狀、葉片葉緣翻卷、葉片絨毛，葉片裂片深度與中裂片形狀、葉片葉緣翻卷、葉片絨毛，中裂片和鄰側(cè)夾角與中裂片寬度，中裂片形狀與葉片絨毛，葉片葉緣翻卷與葉片絨毛呈顯著正相關(guān)；葉片裂片數(shù)與中裂片和鄰側(cè)夾角，葉片葉裂深度與中裂片和鄰側(cè)夾角、中裂片寬度，中裂片和鄰側(cè)夾角與中裂片形狀、葉片葉緣翻卷、葉片絨毛，中裂片形狀與中裂片寬度，中裂片寬度與葉片絨毛，中裂片片葉緣與葉片翻卷、葉片絨毛，呈顯著負(fù)相關(guān)。

表3 楓香葉片不同性狀指標(biāo)的相關(guān)性

4 結(jié)論與討論

（1）楓香葉片形態(tài)多樣性豐富，葉片特征差異明顯。楓香幼葉顏色多黃綠色、成熟葉顏色中綠、葉片裂片數(shù)為5、葉裂深、中裂片與鄰側(cè)夾角中等程度、中裂片形狀窄卵圓形、中裂片寬度中等程度、中裂片葉緣為細(xì)鋸齒、中裂片形狀漸尖、葉片基部形狀心形、葉緣翻卷、葉片有絨毛。楓香無性系葉片特征的變異系數(shù)范圍在9.9%～44.0%，其中變異最小的為中裂片形狀，表明楓香的中裂片形狀比較均一，變化較小。幼葉顏色的變異系數(shù)最大，為44.0%，由此可知楓香幼葉顏色變異程度較豐富。本試驗(yàn)材料中，幼葉顏色、中裂片葉緣的變異系數(shù)大，可以作為楓香優(yōu)良選種的參考標(biāo)準(zhǔn)。這與李穎楠等的報(bào)道[10]，有一點(diǎn)不同。李穎楠等調(diào)查發(fā)現(xiàn)，綜合方差和變異系數(shù)來說，樹皮栓質(zhì)、葉片嵌色、當(dāng)年生枝表面毛和葉片背面絨毛這4 個(gè)性狀的變異系數(shù)最大。產(chǎn)生這種差異可能的原因是試驗(yàn)材料的來源不同。

（2）在調(diào)查的96 個(gè)楓香無性系中，變異系數(shù)9.9%～30.0%的性狀有：葉片大小、葉片厚度、夏季成熟葉顏色、葉片裂片數(shù)、葉裂深度、中裂片與鄰側(cè)夾角、中裂片形狀、中裂片寬度、中裂片頂端形狀、葉片基部形狀、葉緣翻卷、葉片絨毛。這些性狀的變異程度一般，所以不建議作為培育新品種的優(yōu)選性狀。變異系數(shù)30%以上的有葉片的幼葉顏色、中裂片葉緣。這些性狀的變異程度較大，培育新品種時(shí)選擇這些性狀比較容易獲得變異植株。

（3）植物性狀的遺傳變異系數(shù)及性狀間的相關(guān)性是植物遺傳育種工作的重要研究領(lǐng)域，很多植物在有關(guān)性狀變異方面已有較深入研究。因此，進(jìn)行楓香葉片特征變異分析，對(duì)選育楓香新品種和優(yōu)良苗木，改善林木生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要[7]。

（致謝：感謝黃山學(xué)院翟大才教授、中國(guó)林科院鄭勇奇研究員對(duì)本文的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)籌進(jìn)行把關(guān)與辛勤付出，感謝黃山學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目組同學(xué)在試驗(yàn)調(diào)查與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中的辛勤工作。）