云南獼猴桃資源的收集及表型多樣性分析

姜存良 吳 勇 鄧 浪 蔡光輝 包昌艷 李凱峰 王連春 劉惠民

（西南林業(yè)大學(xué)云南省高校林木遺傳育種改良與繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西南山地森林資源保育與利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明，650233）

獼猴桃屬（Actinidia）是獼猴桃科（Actinidiaceae）植物，其分布較廣，為落葉、半落葉至常綠藤本[1]。獼猴桃具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值，屬內(nèi)各種的果實(shí)都可食用，且部分用于釀酒、制果脯；獼猴桃維C含量極高，被譽(yù)為“水果之王”、“維C之王”[2]。我國獼猴桃產(chǎn)業(yè)由1978年的零起步在之后的30年內(nèi)迅速擴(kuò)大[3]，獼猴桃是當(dāng)今社會競相發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)[4]，而云南的獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢[5]。在近幾年內(nèi)，云南省內(nèi)多地有公司規(guī)?；竺娣e栽培獼猴桃，栽培品種以引進(jìn)的中華獼猴桃系列品種為主[6]。本土野生獼猴桃資源栽培利用很低，僅用于嫁接砧木，且對砧木遺傳信息不明確。

云南是一個(gè)典型的高原山區(qū)省份，高海拔低緯度的地理環(huán)境造就了當(dāng)?shù)刎S富的光熱資源，對于發(fā)展果樹產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢[7]。獼猴桃野生資源分布在云南省內(nèi)各地，崔致學(xué)等[8]、胡忠榮等[9]人于20世紀(jì)八九十年代對云南省野生獼猴桃做過調(diào)查，結(jié)果顯示云南野生獼猴桃屬共有56個(gè)野生種，其中有31個(gè)種、23個(gè)變種及2個(gè)變型，種類居全國之首[10-11]。除滇西北海拔較高地區(qū)分布較少外，其他地區(qū)種類和數(shù)量都較為豐富，尤其是滇東北的昭通地區(qū)記載有分布23個(gè)種[12]，也是獼猴桃分布最為集中的區(qū)域之一。獼猴桃垂直分布高度在350～3 485 m之間，且多集中在700～2 700 m間的地區(qū)[13]。云南省復(fù)雜的氣候類型和地形特征形成了16個(gè)獼猴桃屬植物的特有種及變種[14]。本次調(diào)查旨在前人研究的基礎(chǔ)上對云南省幾個(gè)記載有獼猴桃集中分布的地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，了解現(xiàn)今野生獼猴桃的自然分布狀況，采集植株枝條作資源保存，收集其優(yōu)良的生物學(xué)特征并初步利用，為后期野生獼猴桃雜交選育及品種改良作基礎(chǔ)。

1 研究方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

此次調(diào)查野生獼猴桃資源區(qū)域主要集中分布于滇東北的烏蒙山脈一代，包括鎮(zhèn)雄縣、威信縣、大關(guān)縣等；滇西的高黎貢山及碧羅雪山地區(qū)的瀘水市、云龍縣、蘭坪縣；滇南地區(qū)主要有大圍山保護(hù)區(qū)主要為屏邊縣、河口縣；文山州的馬關(guān)縣、文山市、麻栗坡縣。其他野生獼猴桃分布的區(qū)域也都為林場管轄區(qū)域，調(diào)查區(qū)域如圖1所示。說明人類生產(chǎn)活動對該屬植物的棲居環(huán)境也造成了一定的破壞，使得該屬植物在分布上有一定減少。此次調(diào)查獼猴桃分布較為豐富的地區(qū)均為雨量充沛且土壤肥沃的溝谷之中，這說明獼猴桃喜光喜濕的生長習(xí)性。

圖 1 獼猴桃野生資源收集主要區(qū)域Fig.1 Main areas of wild kiwifruit resources collection

1.2 調(diào)查方法

于2018年7月至2018年9月根據(jù)袁媛等[9]研究以及中國植物志分布記載區(qū)域?qū)υ颇鲜讉€(gè)野生獼猴桃主要分布地區(qū)進(jìn)行野外資源調(diào)查采集（圖1）。

調(diào)查方式：1）事先咨詢當(dāng)?shù)亓謽I(yè)工作者確定野生獼猴桃資源的分布地點(diǎn)后，請當(dāng)?shù)亓謽I(yè)站人員或雇用熟悉當(dāng)?shù)氐匦蔚拇迕駧ьI(lǐng)采集野生獼猴桃資源。2）采樣時(shí)采用樣線調(diào)查法，收集同一小區(qū)域內(nèi)所有發(fā)現(xiàn)的種，同一野生種每間隔2 km收集1份。

采集方法：1）采集部位主要選擇1年生粗壯枝條，摘除葉片后用枝剪剪成均勻長度，兩端進(jìn)行封蠟處理后置于10#密封袋內(nèi)，以減少水分散失保證其活性，掛好標(biāo)簽后快速帶回學(xué)校進(jìn)行扦插處理并作資源保存；2）記錄植株生物學(xué)性狀，主要包括葉片、莖段及果實(shí)特征并用相機(jī)拍照；3）記錄生境及土壤條件；4）用GPS或影像軟件記錄其海拔高度和經(jīng)緯度。

1.3 野生種鑒定及遺傳性狀描述

1.3.1 野生種鑒定

根據(jù)參考文獻(xiàn)及記載的原有分布地、借閱西南林業(yè)大學(xué)標(biāo)本館（KUN）、結(jié)合《中國植物志》（EFLORA）、中國植物圖像庫（PPBC）、中國數(shù)字植物標(biāo)本館（CVH）等，對采集到的標(biāo)本進(jìn)行莖、葉、髓、果實(shí)外觀、大小、被毛等特征描述并分類，用于初步評價(jià)野生種的特異性及優(yōu)勢性狀等。

1.3.2 野生獼猴桃遺傳性狀描述

參照《獼猴桃種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15]選擇15個(gè)主要生物學(xué)性狀對收集到的枝、葉、果實(shí)進(jìn)行賦值與分級（表1），性狀表現(xiàn)如下：1年生枝表皮粗糙程度、陽面顏色、髓的類型、新梢絨毛密度、絨毛類型、葉片形狀、基部形狀、邊緣鋸齒狀態(tài)、正面茸毛密度、背面茸毛密度、正面綠色程度、背面顏色、果實(shí)大小、形狀、喙端形狀。

表 1 獼猴桃15個(gè)描述性狀及賦值Table 1 Fifteen description characters and assignments of wild kiwifruit

1.4 分析方法

運(yùn)用Excel將各類性狀賦值進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，根據(jù)平均值（xˉ）、標(biāo)準(zhǔn)差（δ）、變異系數(shù)（CV）[16]等值。根據(jù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差將各性狀測量數(shù)據(jù)分為10級，從第1級{Xi＜(xˉ?2σ)}到 第10級{Xi≥(xˉ+2σ)}，Xi為性狀i級的取值，每0.5σ為1級，統(tǒng)計(jì)各性狀在10個(gè)級別中的分布頻率。每級的相對頻率（Pi）用于計(jì)算多樣性指數(shù)[17]。性狀多樣性采用Shannon?Weaver（H'）指數(shù)[18]公式計(jì)算，即H'= ?∑PilnPi。其中Pi為某性狀第i級內(nèi)材料份數(shù)占總份數(shù)的百分比[19]。

運(yùn)用SPSS 19.0對15個(gè)表型性狀采用系統(tǒng)聚類的組間聚類方法對采集到的24個(gè)種進(jìn)行聚類分析，繪制樹狀聚類圖并根據(jù)平方歐氏距離分析[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生獼猴桃資源分布情況

此次共收集104份野生獼猴桃資源，經(jīng)過種類鑒定共有24個(gè)種及原變種，見表2。根據(jù)梁疇芬[21]分類方法將獼猴桃屬劃分為4個(gè)組，此次調(diào)查中凈果組有3個(gè)種，占有調(diào)查比例12.5%；斑果組有13個(gè)種，占調(diào)查比例54.2%；星毛組有6個(gè)種，占調(diào)查比例25.0%；糙毛組有2個(gè)種，占調(diào)查比例8.3%。從分布區(qū)域來看，昭通地區(qū)共收集到野生獼猴桃種13個(gè)占54.17%；曲靖地區(qū)2個(gè)種占8.33%；昆明市1個(gè)種占4.17%；文山州12個(gè)占種50.00%；紅河州7個(gè)種占29.17%；大理市1個(gè)種占4.17%；怒江州4個(gè)種占16.70%。

表 2 野生獼猴桃資源采集情況Table 2 Record of wild kiwifruit resource collection

此次調(diào)查野生獼猴桃海拔范圍1 230～2 960 m，不同野生種之間的分布范圍差異較大，但多數(shù)種集中分布于海拔1 400～1 700 m的區(qū)域，海拔分布較低的只有2個(gè)種：簇花獼猴桃（1 300～1 360 m）、闊葉獼猴桃（1 230～1 600 m），也都分布于保護(hù)區(qū)內(nèi)海拔落差較大的山谷之中，海拔分布達(dá)2 000 m以上的種共8個(gè)種：凈果組有狗棗獼猴桃（1 590～2 330 m）1個(gè)種；斑果組有紫果獼猴桃（2 300～2 400 m）、毛葉硬齒獼猴桃（1 400～2 100 m）、京梨獼猴桃（1 395～2 030 m）、顯脈獼猴桃（1 700～2 960 m）、硬齒獼猴桃（1 450～2 180 m）、楔 葉 獼 猴 桃（1 700～2 150 m）6個(gè)種；糙毛組有貢山獼猴桃（2 450～2 650 m）1個(gè)種。斑果組的種在地域分布區(qū)域范圍較大，而該組的植物海拔分布上也較廣。海拔落差最大的種為顯脈獼猴桃，該種在昭通三江口林場（1 700～1 850 m）、曲靖會澤地區(qū)（2 350 m）、文山老君山地區(qū)（2 750～2 960 m）、云嶺保護(hù)區(qū)（2 700～2 960 m）均有分布，且都為各地收集到的最高海拔分布種，表明了該種具有一定耐寒特性。

2.2 遺傳表型性多樣性分析

遺傳表型性多樣性分析結(jié)果見表3～4。此次調(diào)查將15個(gè)性狀描述共檢測出73個(gè)變異類型，平均每個(gè)性狀有變異類型5.2個(gè)。其中1年生枝條陽面顏色、果實(shí)形狀、果實(shí)喙端形狀這3個(gè)性狀變異類型較多，均為8個(gè)；其次為葉的形狀，各性狀間的變異頻率分布也有所差異：1年生枝表皮光滑程度（66.67%）、1年生枝片狀髓（83.33%）、新梢絨毛無或稀（62.50%）、新梢短絨毛類型（66.67%）、葉片邊緣鋸齒類型（83.33%）、葉片正面無毛或?。?7.50%）、葉片背面無毛或極?。?5.00%）、葉片正面深綠（66.67%）、葉片背面顏色中綠（50.00%）、小果類型（70.83%）、果實(shí)圓柱形（41.67%）這11個(gè)變異類型的頻率分布均較大，占表型性狀的主要特征，其他62個(gè)變異類型在15個(gè)性狀頻率較少，也形成了多種不同的形態(tài)類型，符合獼猴桃物種在野生環(huán)境下形成的豐富形態(tài)特征。

表 3 野生獼猴桃主要性狀和頻率分布Table 3 Main traits and frequency distribution of wild kiwifruit

表 4 15個(gè)表型性狀的遺傳多樣性指數(shù)分析Table 4 Analysis of genetic diversity index of 15 phenotypic traits

15個(gè)表型性狀的變異系數(shù)平均值為46.0%，其中新梢絨毛類型的變異系數(shù)最大，為74.2%，最小的是邊緣鋸齒狀態(tài)的變異系數(shù)，為13.4%。新梢絨毛密度、葉片背面茸毛密度、果實(shí)形狀、葉片正面茸毛密度、1年生枝表皮粗糙程度這6個(gè)表型性狀的變異系數(shù)均大于50%，表明這6個(gè)性狀變異類型豐富。而1年生枝髓的類型、葉片邊緣鋸齒狀態(tài)、葉片正面綠色程度這3個(gè)性狀的變異系數(shù)小于25%，說明性狀變異離散程度不高，性狀遺傳特性相對穩(wěn)定。

15個(gè)表型性狀的多樣性指數(shù)平均值為1.006，果實(shí)喙端性狀最大為1.758，其次為1年生枝陽面顏色、果實(shí)形狀、葉片形狀、葉片基部形狀，新梢絨毛密度、新梢絨毛類型、葉片背面顏色，這8個(gè)性狀多樣性指數(shù)較大，表明24個(gè)種在15個(gè)表型性狀中分的10級內(nèi)的分布較為均勻。而1年生枝髓的類型、邊緣鋸齒狀態(tài)、葉片正面茸毛密度這3個(gè)表型性狀的多樣性指數(shù)較小，表明這3個(gè)性狀的表現(xiàn)型相對較少，且在每個(gè)表現(xiàn)型上的分布都不均勻。

由此可見，15個(gè)性狀的73個(gè)變異類型的頻率分布各不相同，各性狀的遺傳多樣性指數(shù)差異也較大，其范圍在0.451～1.758之間，表明了此次調(diào)查24個(gè)獼猴桃種性狀變異類型豐富。

葉片形態(tài)描述：獼猴桃在生長過程中往往呈二型或多型，因此只根據(jù)葉片進(jìn)行鑒定存在較大難度。此次調(diào)查中闊卵形葉片種收集到最多，為9種，占37.5%，該類型葉片多為凈果組和斑果組野生種所有，均為4個(gè)，占葉片類型的16.7%；其次為卵圓形葉片，有7種，占29.17，多為斑果組野生種所有，為6個(gè)，占葉片類型的25%；披針形葉片次之，有5種，占20.83%，其中斑果組占有3種，占葉片類型的12.5%，可見獼猴桃屬植物各組間葉片類型相互交叉。中華獼猴桃及其變種葉片多為近扇形，是該種最顯著的特征之一。不同種間其葉尖形態(tài)，邊緣鋸齒狀態(tài)、葉背面顏色及有無絨毛程度上也有較大差異，這與其生長環(huán)境及海拔分布具有一定的聯(lián)系。

果實(shí)描述：此次調(diào)查從果實(shí)的質(zhì)量特征來進(jìn)行分析，果實(shí)形狀、喙端形狀均有8個(gè)變異類型，表明了野生獼猴桃豐富的果實(shí)形狀類型。獼猴桃果實(shí)多以圓柱形為主，此次調(diào)查共有10個(gè)種，占41.7%；其次多為卵圓形，有5個(gè)種，占20.8%。野生獼猴桃果實(shí)在個(gè)體差異上也存在較大差異，果形較大的如中華獼猴桃、硬毛獼猴桃等達(dá)70 g以上，縱徑較長的可達(dá)7 cm左右，而小果如貢山獼猴桃等僅有2 g左右縱徑僅有1 cm左右。

2.3 R型聚類分析

將24個(gè)野生種根據(jù)15個(gè)表型性狀采用系統(tǒng)聚類的組間聚類方法分析得出樹狀聚類圖（圖2），并在歐式距離為20.0處將24個(gè)野生獼猴桃種分為4個(gè)大組。A組包括葛棗獼猴桃、狗棗獼猴桃3個(gè)種，該組葉片光滑，果實(shí)表面光滑、葉緣呈波浪形且均為凈果組野生種；B組有紅毛獼猴桃、昭通獼猴桃、異色獼猴桃、貢山獼猴桃、簇花獼猴桃、中越獼猴桃、京梨獼猴桃、闊葉獼猴桃、毛葉硬齒獼猴桃、顯脈獼猴桃、粉葉獼猴桃、硬齒獼猴桃、革葉獼猴桃、紅莖獼猴桃、駝齒獼猴桃、楔葉獼猴桃16個(gè)種，該組的葉片具有少量絨毛或無毛，邊緣具鋸齒，葉片多為革質(zhì)葉，果實(shí)較小，多帶斑點(diǎn)；C組有中華獼猴桃和硬毛獼猴桃2個(gè)種，該組主要特征為果形較大，果皮具糙毛，葉片較大且為闊卵形；D組有綿毛獼猴桃、粉葉獼猴桃、蒙自獼猴桃3個(gè)種，該組主要特征為葉片正面具有大量絨毛，果實(shí)呈長圓柱形且表皮也有少量絨毛。聚類結(jié)果在形態(tài)特征辨別上有一定可靠性，表明表型性狀的選擇基本正確，可為性狀的觀測和取舍提供一定依據(jù)。

圖 2 R型樹狀聚類Fig.2 R-type tree clustering diagram

3 結(jié)論與討論

本次調(diào)查闡述了云南省大部分區(qū)域的野生獼猴桃資源分布現(xiàn)狀，對該屬植物的保護(hù)與利用進(jìn)行相關(guān)描述。對收集到的24個(gè)野生獼猴桃種進(jìn)行表型多樣性分析，通過變異系數(shù)、Shannon?Weaver（H'）指數(shù)、及聚類分析等描述了獼猴桃豐富的遺傳性狀，具有較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。

此次調(diào)查主要集中在8—10月份，是多數(shù)野生獼猴桃掛果的時(shí)間，但也未能獲得所有采集到的野生獼猴桃的完整性狀，對種質(zhì)資源的調(diào)查需進(jìn)行連續(xù)的觀測方能得出更為完整的結(jié)果。此次研究未能進(jìn)行持續(xù)的調(diào)查，使野生獼猴桃的一些調(diào)查記錄不完整，對最終的分析帶來了一定的影響。

獼猴桃屬植物現(xiàn)今主要分布在昭通、文山、紅河、大理等一些人類活動較少的地區(qū)，但由于人類活動如毀林開荒、造林更新等對山區(qū)的開發(fā)嚴(yán)重，破壞了野生獼猴桃的生存環(huán)境。以大圍山[22]為例，區(qū)域內(nèi)分布有18個(gè)種及變種，是云南省野生獼猴桃的集中分布地之一，保護(hù)區(qū)內(nèi)獼猴桃野生資源得到較好的保護(hù)，而在保護(hù)區(qū)緩沖區(qū)人們因林下種植草果需要進(jìn)行毀林開荒，對野生獼猴桃資源造成破壞，而記載分布于這一區(qū)域的河口獼猴桃（海拔700～1 100 m）、黃毛獼猴桃（海拔800～1 000 m），在海拔1 600 m以下的地區(qū)已經(jīng)開荒成為香蕉林或杉木林地，此次調(diào)查也并未發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)種。昭通永善縣細(xì)沙鄉(xiāng)小巖坊于2013年建立了總面積為33.5 hm2的野生獼猴桃原生境保護(hù)點(diǎn)，是云南省唯一一個(gè)以野生獼猴桃為重點(diǎn)保護(hù)對象的區(qū)域[23]。其他分布區(qū)域多已建立成為自然保護(hù)區(qū)或納入林場范圍，對于獼猴桃野生資源的保護(hù)起到一定的積極作用，但在很多偏遠(yuǎn)地區(qū)當(dāng)?shù)厝巳匀粚υ搶僦参锏慕?jīng)濟(jì)價(jià)值缺乏認(rèn)識，對該屬植物的保護(hù)意識也沒有過多體現(xiàn)。

野生資源具有其高產(chǎn)，抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[24]。合理利用野生資源，根據(jù)人們的需求做出適合的品種改良，對于發(fā)展野生資源具有重要意義。云南省具有豐富的野生獼猴桃野生資源，利用野生獼猴桃引種馴化、嫁接等繁育技術(shù)，可培育出不同類型的獼猴桃品種，對改善果實(shí)外觀、果實(shí)品質(zhì)、口味、果樹造型等具有重要意義。利用野生資源發(fā)展優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新，可提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對發(fā)展云南省特色獼猴桃經(jīng)濟(jì)具有重要意義。