刺用皂莢優(yōu)良無性系選育研究

徐 瑢,陳江蛟，王 鵬，韓麗君,陳 思

(1.山西省林業(yè)和草原科學(xué)研究院，山西 太原 030012;2.山西省呂梁山國有林管理局，山西 臨汾 041000；3.山西省中條山國有林管理局南樊林場，山西 侯馬 043000)

皂莢(Gleditsiasinensis)，豆科皂莢屬植物，別名皂角樹。其樹體高大，樹姿雄偉，樹冠闊大蔭濃，可作園林觀賞樹、庭蔭樹、行道樹等。其木材堅硬，莢果、種子具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，枝刺含黃酮、酚類、氨基酸等成分，是中醫(yī)治療乳腺癌、肺癌等多種癌癥常用的配伍藥之一。目前，國內(nèi)市場皂莢枝刺需求量日益增大，為了滿足市場需求，筆者進(jìn)行了刺用皂莢優(yōu)良品系選育研究，以期為刺用皂莢生產(chǎn)良種化和產(chǎn)業(yè)化提供科學(xué)支撐。

1 試驗地概況

襄汾試驗地位于襄汾縣汾城鎮(zhèn)北西城村，北緯35°52′51″，東經(jīng)110°12′39″，海拔679.7 m.屬溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫12.6 ℃，7月最高氣溫36.3 ℃，極值39.5 ℃；1月最低氣溫-4.5 ℃，極值-18.3 ℃.年降水量519.5 mm，6月下旬進(jìn)入雨季，7月、8月、9月降雨占全年的65%.無霜期185 d.

陽泉試驗地位于平定縣柏井鎮(zhèn)南青村,北緯37°39′30″，東經(jīng)113°25′55″，海拔900 m.屬于溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫10.9 ℃，最低氣溫-17.7 ℃，最高氣溫41.7 ℃.年平均降水量508.6 mm，主要集中在6月至9月。

平順試驗地位于平順縣陽高鄉(xiāng)陽高村，北緯35°56′37″，東經(jīng)113°11′′45″，海拔500 m.屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，1月平均氣溫-5.5 ℃，7月平均氣溫21.9 ℃.年降水量584.4 mm.年平均日照時數(shù)2 517.8 h，年平均無霜期 181 d.

2 試驗方法

皂莢在山西省內(nèi)處于散生狀態(tài)。研究組從2016年開始，在全省6個市(縣)，以刺用皂莢為目標(biāo)，通過初選、復(fù)選，選出刺大、產(chǎn)量高、品質(zhì)好、性狀穩(wěn)定、抗逆性強、病蟲害少的皂莢優(yōu)樹28株。2017年春季在山西省林業(yè)和草原科學(xué)研究院襄汾試驗基地，利用嫁接的方法進(jìn)行無性繁殖。通過苗期試驗，2018年春季復(fù)選出7個生長快、皂刺產(chǎn)量高，抗逆性、抗病性強的優(yōu)良無性系。為縮短育種年限，本研究同時對其進(jìn)行無性系測定和區(qū)域化試驗。

2.1 無性系測定方法

2019年春季在襄汾縣北西城村，將苗期選出的7個刺用皂莢優(yōu)良無性系，在距離地面10 cm～20 cm 處用插皮接法進(jìn)行嫁接，采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計方法進(jìn)行對比試驗。造林株行距為2 m×3 m，每個優(yōu)良無性系12株～16株為1個試驗小區(qū)，重復(fù)3次。試驗區(qū)四周設(shè)2行保護(hù)行。經(jīng)過一個生長季后，對其苗高、苗基徑、刺長、刺基徑、健康狀況、抗逆性等指標(biāo)進(jìn)行測定，采用主成分分析法進(jìn)行分析。

2.2 區(qū)域試驗方法

2019年春季在陽泉市平定縣柏井鎮(zhèn)南青村、平順縣陽高鄉(xiāng)選取粗度相近(地徑約3 cm)的野皂莢，在距離地面10 cm～20 cm處用插皮接方法進(jìn)行嫁接，對選出的7個刺用皂莢優(yōu)良無性系進(jìn)行嫁接對比試驗。每個試驗小區(qū)嫁接60株，3次重復(fù)。經(jīng)過一個生長季后，對其苗高、苗基徑、刺長、刺基徑、健康狀況、抗逆性等指標(biāo)進(jìn)行測定和分析，利用主成分分析法選出刺用皂莢最優(yōu)品系。

3 結(jié)果與分析

3.1 無性系測定結(jié)果

對襄汾縣北西城村的優(yōu)良無性系進(jìn)行測定，結(jié)果見表 1.

表1 無性系測定結(jié)果

由表1可以看出，襄汾試驗地?zé)o性系中苗高、苗基徑、枝刺長、刺基徑表現(xiàn)最優(yōu)的優(yōu)良無性系是LKYZC-07，其次是LKYZC-25.選取無性系的苗高X1，苗基徑X2，刺長X3，刺基徑X4 4個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，襄汾試驗地?zé)o性系主成分分析結(jié)果如表2所示。

表2 襄汾試驗地?zé)o性系主成分分析

由表2可見，前3個主成分的貢獻(xiàn)率分別為63.077%，19.058%，17.105%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.24%，表明這3個主成分能反映4個指標(biāo)的大部分信息。第1主成分涵蓋苗高、苗基徑指標(biāo)，第2主成分涵蓋刺基徑指標(biāo)，第3主成分涵蓋刺長指標(biāo)。

根據(jù)主成分綜合模型計算7個皂莢無性系相應(yīng)的綜合主成分值，并進(jìn)行排序，結(jié)果見表3.

表3 襄汾試驗地?zé)o性系綜合評價得分

由表3可見，襄汾試驗地?zé)o性系表現(xiàn)綜合排名前3的為LKYZC-07，LKYZC-25，LKYZC-04.

3.2 區(qū)域試驗結(jié)果

2019年秋季，對2個區(qū)試點皂莢無性系的生長情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果見表4，第25頁表5.

表4 陽泉試驗地不同無性系嫁接苗生長情況

從表4可以看出，陽泉試驗地苗高表現(xiàn)最好的優(yōu)良無性系是LKYZC-07,其次為LKYZC-04；從苗基徑看，表現(xiàn)最好的優(yōu)良無性系為LKYZC-04,其次是LKYZC-07；從皂莢刺長看，表現(xiàn)最好的優(yōu)良無性系是LKYZC-01，其次是LKYZC-07；從皂莢刺基徑看，表現(xiàn)最好的優(yōu)良無性系是LKYZC-25，其次為LKYZC-04.

表5 平順試驗地不同無性系嫁接苗生長情況

從表5可以看出，平順試驗地苗高、刺長、刺基徑表現(xiàn)最優(yōu)的優(yōu)良無性系是LKYZC-07，其次是LKYZC-04.苗基徑表現(xiàn)最優(yōu)的優(yōu)良無性系是LKYZC-07，其次是LKYZC-01.

3.3 刺用皂莢優(yōu)良無性系綜合評價

以苗高X1，苗基徑X2，刺長X3，刺基徑X4為指標(biāo)，對陽泉試驗點無性系進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表6.

表6 陽泉試驗地?zé)o性系主成分分析

由表6可以看出，前3個主成分的貢獻(xiàn)率分別為60.282%，33.907%，5.291%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.480%，表明這3個主成分能反映4個指標(biāo)的大部分信息。第1主成分涵蓋苗高、苗基徑指標(biāo)，第2主成分涵蓋刺長指標(biāo)，第3主成分涵蓋刺基徑指標(biāo)。

根據(jù)主成分綜合模型計算7個皂莢無性系相應(yīng)的綜合主成分值，并進(jìn)行排序，結(jié)果見表7.

表7 陽泉試驗地?zé)o性系綜合評價得分表

由表7可見，陽泉試驗地皂莢無性系表現(xiàn)綜合排名前3的為LKYZC-07，LKYZC-25，LKYZC-04.

以苗高X1，苗基徑X2，刺長X3，刺基徑X4為指標(biāo)，對平順試驗地?zé)o性系進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表8.

表8 平順試驗地?zé)o性系主成分分析

由表8可以看出，前3個主成分的貢獻(xiàn)率分別為86.478%，10.262%，2.866%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.606%，表明這3個主成分能反映4個指標(biāo)的大部分信息。第1主成分涵蓋苗高、苗基徑指標(biāo)，第2主成分涵蓋刺長指標(biāo)，第3主成分涵蓋刺基徑指標(biāo)。

根據(jù)主成分綜合模型得出7個皂莢無性系相應(yīng)的綜合主成分值，并進(jìn)行排序，結(jié)果見表9.

表9 平順試驗地?zé)o性系綜合評價得分表

由表9可見，平順試驗地皂莢無性系表現(xiàn)綜合排名前3的為LKYZC-07，LKYZC-04，LKYZC-01.

4 結(jié)論與討論

通過對刺用皂莢優(yōu)良無性系的測定及區(qū)域試驗，利用主成分分析法對其生長指標(biāo)進(jìn)行分析比較，篩選出刺用皂莢優(yōu)良品系為LKYZC-07，LKYZC-04，LKYZC-25.

繼續(xù)對選出的刺用皂莢優(yōu)良品系進(jìn)行觀測分析，通過測定其黃酮等主要藥用成分的含量，進(jìn)一步完善刺用皂莢優(yōu)良品系的選擇指標(biāo)。