右玉沙棘資源異地保存評價(jià)

賀義才，馬佳琳，李永琛，王建義，姚建忠，胡海東

(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012；2.山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實(shí)驗(yàn)局科技服務(wù)中心，山西 朔州 038300)

沙棘(Hippophaerhamnoides) 為胡頹子科沙棘屬植物。沙棘根系十分發(fā)達(dá)，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄及迅速繁殖成林的優(yōu)良生物生態(tài)學(xué)特性，固氮能力強(qiáng)，是荒山綠化和困難立地條件造林的先鋒樹種，在生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著極其重要的作用；沙棘果實(shí)中富含多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于藥品、保健品、食品、飲品、化妝品等的開發(fā)和生產(chǎn)，因此，對沙棘的研究和開發(fā)利用具有重要意義。

山西是沙棘資源大省，全省沙棘面積30萬hm2。在全省117個(gè)縣(市、區(qū))中78個(gè)縣均有中國沙棘天然分布，主要分布在晉北風(fēng)沙區(qū)、呂梁山區(qū)和太行山區(qū)。由于其分布范圍廣、環(huán)境復(fù)雜多變，其種下類型相當(dāng)豐富，從形態(tài)特征到其內(nèi)含活性物質(zhì)組成變異幅度都很大，本文通過對沙棘種質(zhì)資源的調(diào)查、收集和保存，開展重要性狀鑒定、評價(jià)和重要基因發(fā)掘等工作，為良種選育提供更多種質(zhì)材料。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實(shí)驗(yàn)局科技服務(wù)中心西苗圃。苗圃地處山西省懷仁市金沙灘鎮(zhèn)東北2 km處，地理坐標(biāo)為39°40′55″ N、112°56′1″ E，海拔1 068 m，氣候?qū)贉貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，年均溫6.2～7.5 ℃，≥10 ℃的年積溫2 547～2 737.5 ℃，無霜期120～130 d，年均降水量414 mm，年日照時(shí)數(shù)2 800 h。土壤為淡栗鈣土和風(fēng)沙土，有機(jī)質(zhì)含量低， pH值為7.3，周圍植被主要有楊樹、樟子松、油松、沙棘、檉柳、檸條、蒿類、菅草、百里香、狼毒等。農(nóng)作物主要為玉米、馬鈴薯等。

2 材料與方法

2.1 材料

在右玉縣40°02′30.6″—40°12′8.9″ N、112°21′51″—112°25′44.4″ E，海拔1 271～1 438 m范圍分布的天然沙棘林內(nèi)，選擇樹齡為4～8年生的42個(gè)沙棘優(yōu)樹進(jìn)行調(diào)查，其中雌株38株，雄株4株。調(diào)查后，分別將每個(gè)優(yōu)樹周圍的根蘗苗挖起，進(jìn)行定干和修剪，定干高度40 cm，并將干上的側(cè)枝全部剪掉，分優(yōu)樹進(jìn)行打捆掛標(biāo)簽。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 異地保存庫的營建 2017年4月16日，將42個(gè)單株根蘗苗在山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實(shí)驗(yàn)局科技服務(wù)中心西苗圃營建沙棘種質(zhì)資源異地保存庫。栽植穴40 cm×40 cm×30 cm，株行距2 m×3 m，每個(gè)優(yōu)樹根蘗苗栽植一行，雌雄株配置為每隔5個(gè)雌株行配置1個(gè)雄株行。栽后常規(guī)栽培管理。

2.2.2 生長量調(diào)查 2019年11月，每個(gè)優(yōu)樹無性系選取有代表性的樹木9株，調(diào)查樹高、地徑、冠幅和當(dāng)年生枝生長量。

2.2.3 結(jié)實(shí)情況調(diào)查 每個(gè)優(yōu)樹無性系選取有代表性的樹木9株，在調(diào)查生長量的同時(shí)，對其結(jié)實(shí)性狀進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查指標(biāo)為果色、果味、產(chǎn)果量、結(jié)果率、百果質(zhì)量。

2.3 數(shù)據(jù)分析

通過方差分析和多重比較對測定指標(biāo)進(jìn)行分析，比較42個(gè)沙棘優(yōu)樹無性系之間的差異性，利用SPSS22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行K-mean聚類分析，對生長指標(biāo)和結(jié)實(shí)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同無性系的生長量

表1方差分析表明，不同無性系生長指標(biāo)均達(dá)到了極顯著差異，進(jìn)一步通過多重比較，分析各無性系不同生長指標(biāo)的差異。經(jīng)多重分析表明：在樹高指標(biāo)中，YY-29是雌性無性系中表現(xiàn)最好的，平均樹高達(dá)到2.76 m，同其他雌性無性系具有顯著差異；YY-40是雌性無性系中表現(xiàn)最差的，平均樹高為1.08 m，同YY-02、YY-05、YY-06、YY-07、YY-08、YY-26、YY-27、YY-34間無顯著差異，與其他無性系有顯著差異。YY-42是雄性無性系中樹高最大的，平均樹高達(dá)到2.02 m，同YY-17、YY-33間無顯著差異，與YY-00有顯著差異。在地徑指標(biāo)中，YY-29是雌性無性系中表現(xiàn)最好的，平均地徑達(dá)到52.82 mm，同YY-13、YY-14、YY-15、YY-16、YY-21、YY-22、YY-23、YY-24、YY-28、YY-39、YY-41、YY-43間無顯著差異，與其他無性系具有顯著差異；YY-01是雌性無性系中表現(xiàn)最差的，平均地徑為30.91 mm，同YY-02、YY-04、YY-05、YY-06、YY-07、YY-08、YY-09、YY-10、YY-26、YY-27、YY-30、YY-31、YY-34、YY-36、YY-40間無顯著差異，與其他無性系有顯著差異。YY-42是雄性無性系中地徑最大的，平均地徑達(dá)到50.4 mm，同YY-17間無顯著差異，與YY-00、YY-33間有顯著差異。在冠幅指標(biāo)中，YY-28是雌性無性系中表現(xiàn)最好的，平均冠幅達(dá)到2.0 m，與其他無性系具有顯著差異；YY-07是雌性無性系中表現(xiàn)最差的，平均冠幅為1.08 m，同YY-01、YY-03、YY-04、YY-05、YY-06、YY-11、YY-12、YY-15、YY-16、YY-22、YY-23、YY-27、YY-30、YY-31、YY-34、YY-36間無顯著差異，與其他無性系有顯著差異。YY-33是雄性無性系中冠幅最大的，平均冠幅達(dá)到1.59 m，同YY-00、YY-17、YY-33間有顯著差異。

表1 不同無性系生長量指標(biāo)方差分析

3.2 不同無性系果色、果味性狀

通過對雌株無性系果實(shí)顏色和果實(shí)風(fēng)味性狀的調(diào)查，在38個(gè)無性系中果實(shí)顏色有紅色和橘黃色兩種顏色，紅色只有1株，其余均為橘黃色。果實(shí)風(fēng)味有甜酸、酸甜和酸3種風(fēng)味，其中甜酸15株，占39.5%；酸甜5株，占13.2%；酸18株，占47.3%。

3.3 不同無性系果實(shí)性狀

表2 不同無性系果實(shí)數(shù)量和質(zhì)量性狀方差分析

表2方差分析表明，不同雌株無性系結(jié)實(shí)性狀指標(biāo)均達(dá)到了極顯著差異，多重分析結(jié)果表明：在結(jié)果率中，21個(gè)無性系達(dá)到了結(jié)果率100%，結(jié)果率低于80%的無性系有7個(gè)，分別為YY-02、YY-04、YY-07、YY-08、YY-09、YY-30、YY-40；在百果質(zhì)量指標(biāo)中，YY-16是最大的，平均百果質(zhì)量達(dá)到19.66 g，同YY-10、YY-30、YY-32、YY-39間無顯著差異，與其他無性系具有顯著差異，YY-24是最小的，平均百果質(zhì)量為5.18 g，同YY-01、YY-22、YY-25間無顯著差異，與其他無性系有顯著差異； 在單株產(chǎn)果數(shù)量指標(biāo)中，YY-14是產(chǎn)果數(shù)量最多的，平均單株產(chǎn)果量達(dá)到3701.11個(gè)，同其他無性系具有顯著差異，YY-06是產(chǎn)果數(shù)量最少的，平均單株產(chǎn)果量為8.44個(gè)，同YY-10、YY-14、YY-15、YY-16、YY-22、YY-38、YY-39、YY-41間有顯著差異，與其他無性系無顯著差異；在單株產(chǎn)量指標(biāo)中，YY-14是單株產(chǎn)量最大的，平均單株產(chǎn)量達(dá)到356.67 g，同YY-16間無顯著差異，與其他無性系具有顯著差異，YY-06是單株產(chǎn)量最小的，平均單株產(chǎn)量為0.79 g，同YY-10、YY-14、YY-16、YY-39、YY-41間有顯著差異，與其他無性系無顯著差異。

3.4 沙棘不同雌株無性系綜合評價(jià)

表3 沙棘不同雌株無性系K-mean聚類分類表

表4 沙棘不同雌株無性系分類匯總表

利用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行K-mean聚類分析，指定其聚類數(shù)為5，聚類結(jié)果見表3。通過表3、表4可以看出，第3類生長表現(xiàn)最好，但是其結(jié)實(shí)性狀差；第4類生長表現(xiàn)及結(jié)實(shí)性狀較優(yōu)于第1、2、5類；第5類的生長表現(xiàn)同第1類基本一致，并且比第2類表現(xiàn)好，但是其結(jié)實(shí)性狀優(yōu)于第1、2類；第1、2類生長表現(xiàn)及結(jié)實(shí)性狀均較差于其他3類。

4 結(jié)論與討論

4.1 通過對右玉沙棘根蘗苗無性系的異地保存，栽植第3年38個(gè)雌株無性系中，結(jié)果率66.67%～100%，其中有21個(gè)無性系結(jié)果率為100%。

4.2 保存的雌株無性系果實(shí)顏色有紅色和橘黃色兩種；果實(shí)風(fēng)味有甜酸、酸甜和酸三種風(fēng)味。

4.3 對雌株無性系利用聚類分析法將其劃分為5類進(jìn)行綜合評價(jià)，第3類生長表現(xiàn)最好，但是其結(jié)實(shí)性狀差，可初步篩選其作為生態(tài)型優(yōu)良無性系，并對其性狀進(jìn)行進(jìn)一步觀測；第4類生長表現(xiàn)及結(jié)實(shí)性狀較優(yōu)于第1、2、5類，可將其作為下一步選優(yōu)的重點(diǎn)觀察對象；第5類的生長表現(xiàn)同第1類基本一致，并且比第2類表現(xiàn)好，但是其結(jié)實(shí)性狀優(yōu)于第1、2類，可將其作為下一步選優(yōu)的一般觀察對象；第1、2類生長表現(xiàn)及結(jié)實(shí)性狀均較差于其他3類，下一步可作為沙棘資源保存，但不適合作為下一步選優(yōu)材料。