香格里拉虎跳峽鎮(zhèn)核桃種質(zhì)資源堅果表型特征多樣性分析

楊建華，習(xí)學(xué)良,2 ，李淑芳，陳 勤，蘇連波，王高升

(1.云南省林業(yè)和草原科學(xué)院漾濞泡核桃研究院， 云南 漾濞 672500；2.云南省核桃產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心， 云南 漾濞 672500)

云南是深紋核桃的起源和分布中心，種質(zhì)資源十分豐富[1]。昭通、怒江、曲靖、大理、麗江和迪慶等地是云南省實生核桃的主要分布區(qū)，也是云南省核桃種質(zhì)資源富集區(qū)域[2-4]。但由于這些地區(qū)立地條件復(fù)雜，氣候條件多樣化，為核桃生長發(fā)育提供了多樣的大環(huán)境與異常豐富的小生境，經(jīng)自然和人工選擇產(chǎn)生了適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的多樣性變異群體[5]。植物在氣候、土壤、降雨等環(huán)境壓力下,經(jīng)過長期自然選擇會引起形態(tài)特征的變異，從而產(chǎn)生新的表型[6]。通過表型性狀多樣性的調(diào)查研究，可以了解植物對生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)機制，對種質(zhì)資源的收集、保存、評價與利用十分重要[6]。核桃果實表型是其基因與所生存環(huán)境共同調(diào)控的結(jié)果，堅果的表型性狀和豐富程度反應(yīng)了該區(qū)域資源的豐富程度和多樣性水平[7]。本文在香格里拉虎跳峽鎮(zhèn)核桃資源調(diào)查和收集的基礎(chǔ)上，對79份核桃種質(zhì)資源的堅果表型特征和數(shù)量性狀進行測定和分析，揭示該區(qū)域核桃種質(zhì)資源堅果表型特征及多樣性狀況，為該區(qū)域核桃種質(zhì)資源的科學(xué)合理保存與利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

虎跳峽鎮(zhèn)位于香格里拉縣境東南部，位于東經(jīng)99°39′～100°01′，北緯26°54′～27°30′。虎跳峽鎮(zhèn)地處金沙江上游，地勢西北高東南低，鎮(zhèn)內(nèi)有雄偉的山峰，也有較平緩的斜坡和深邃的峽谷。鎮(zhèn)內(nèi)氣候主要受西南季風(fēng)和南支西風(fēng)急流的交替控制，形成亞熱帶氣候，全年干濕季分明。年最高溫32.3℃，年最低溫-6℃，年均溫13.2℃，年降雨量738.1 mm，無霜期238 d。在虎跳峽鎮(zhèn)海拔 2 500～2 800 m區(qū)域均有核桃自然分布，原生核桃以實生繁殖為主，絕大多數(shù)為鐵核桃，品質(zhì)差，也有既耐寒又易取仁的優(yōu)良單株，是云南省適宜高海拔區(qū)種植的十分珍貴的核桃資源。虎跳峽鎮(zhèn)結(jié)合退耕還林，扶貧以及木本油料產(chǎn)業(yè)培植等工程，建成核桃種植基地 2 000多 hm2，主要分布在海拔 1 800～2 800 m區(qū)域，目前60%以上基地已掛果投產(chǎn)。

2 材料與方法

2.1 材料

在虎跳峽鎮(zhèn)核桃分布集中區(qū)域逐鄉(xiāng)逐村進行調(diào)查，采取群眾薦優(yōu)與實地調(diào)查相結(jié)合的方式，共收集到該區(qū)域79份核桃堅果。

2.2 研究方法

堅果表型性狀結(jié)合實際觀測并參照《核桃種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》的評價方法[8]和《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南(核桃屬)》進行特征描述和賦值[9](表1)。每份堅果隨機取10個果實對堅果的粒重、堅果形狀、橫徑、縱徑、棱徑、兩肩、底部、縫合線突出程度、縫合線緊密程度、種尖、刻紋、內(nèi)褶壁、隔膜、取仁難易、仁重、種仁肥瘦、仁色、飽脹度、殼厚等性狀進行鑒定評價(表1)。

表1 虎跳峽堅果表型特征描述及賦值

2.3 數(shù)據(jù)分析

運用 Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并計算堅果描述性狀的Simpson指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 堅果表型描述性狀頻率分布及多樣性指數(shù)

虎跳峽鎮(zhèn)核桃堅果表型質(zhì)量性狀變異狀況見表2所示。

表2 虎跳峽鎮(zhèn)核桃堅果表型質(zhì)量性狀變異狀況

由表2可知，核桃堅果描述性狀的Simpson指數(shù)的變化范圍為0.163～0.782，其中堅果形狀和種仁仁色多樣性指數(shù)較高，表現(xiàn)出豐富的多樣性，而取仁難易、隔膜質(zhì)地多樣性較低、多樣性較差。

3.1.1堅果形狀

堅果形狀的Simpson指數(shù)為0.782，擁有堅果形狀表型特征描述的10種類型，表現(xiàn)出較大的多樣性和豐富性，各類型的分布相差較大，其中扁圓球形最多，占35.44%，其次是圓球形和長扁圓球形，均占18.99%，所占比例最少的是心形和方形，僅占1.27%。說明該區(qū)域核桃以扁圓球形、圓球形和長扁圓球形為主。

3.1.2堅果兩肩、底部及種尖

堅果兩肩的Simpson指數(shù)為0.579，兩肩形狀以圓肩和削肩為主，分別占48.1%和43.04%，少數(shù)為平肩和圓肩。堅果果底Simpson指數(shù)為0.675，果底以圓突為主，占45.57%，其次是尖突，占29.11%。堅果種尖的Simpson指數(shù)為0.482，有銳尖和鈍尖兩種類型，其中銳尖占59.49%，鈍尖占40.51%。

3.1.3縫合線

堅果縫合線特征的Simpson指數(shù)為0.465，堅果縫合線以稍突為主，占63.29%，縫合線突出的占36.71%?？p合線緊密程度以牢為主，占87.34%，縫合線緊密程度Simpson指數(shù)為0.221。

3.1.4刻紋

堅果種殼刻紋的Simpson指數(shù)為0.565，刻紋以麻和淺麻為主，分別占50.63%和41.77%，深麻占6.3%，果殼光滑的僅占1.3%，說明該區(qū)域核桃堅果表型的一個重要特征是果殼“麻”。

3.1.5內(nèi)褶壁、隔膜與取仁難易

核桃堅果取仁難易程度與內(nèi)褶壁、橫隔膜質(zhì)地及殼厚度密切相關(guān)，殼薄、內(nèi)褶壁退化、橫隔膜紙質(zhì)或革質(zhì)的易于取仁，易取整仁或半仁，反之取仁較難。內(nèi)褶壁質(zhì)地退化的核桃占82.28%，膈膜紙質(zhì)的占91.14%，取仁易的占92.41%，從內(nèi)褶壁、膈膜質(zhì)地取仁難易的表型性狀來看，表現(xiàn)出該區(qū)域核桃堅果易于取仁的特征。

3.1.6仁色

在種仁顏色方面的Simpson指數(shù)為 0.818，該區(qū)域擁有種仁顏色描述的8種類型，多樣性豐富。種仁顏色主要以灰白和黃白色為主，分別占 27.85%和 22.78%，其次是淺紫和紫色核桃仁，占18.98%。

3.1.7種仁肥瘦與飽脹度

種實飽脹度主要觀察種仁與種殼內(nèi)壁間隙大小程度。種仁為肥仁的占84.81%，種實飽脹的占86.08%，種仁肥瘦與飽脹度的Simpson指數(shù)分別為0.258與0.240。

3.2 堅果表型數(shù)量性狀范圍及變異狀況

核桃堅果形狀及大小主要表現(xiàn)在縱徑、橫徑、棱徑及單果質(zhì)量上。79份核桃堅果的數(shù)量性狀變異介于9.49%～28.25%，變異類型豐富(表3)。

表3 堅果表型數(shù)量性狀變異狀況

3.2.1堅果大小

堅果橫徑為1.55～4.78 cm，平均3.32 cm，變異系數(shù)12.73%；縱徑為1.85～4.43 cm，平均3.60 cm，變異系數(shù)12.91%；棱徑為1.17～4.5 cm，平均3.06 cm，變異系數(shù)13.07%;三徑均值為1.52～4.55 cm，平均3.32 cm，變異系數(shù)11.88%;單果重5.37～20.01 g，平均10.34 g，變異系數(shù)28.25%，單果重表現(xiàn)出較大的差異性。

3.2.2仁重與出仁率

堅果種仁仁重最大為9.71 g，最小為2.94 g，平均5.41 g，變異系數(shù)27.31%；出仁率為42.22%～64.32%，平均52.77%，變異系數(shù)9.49%。

3.2.3殼厚

堅果殼厚為0.058 ～ 0.220 cm，平均 0.14 cm，變異系數(shù) 21.42%。該區(qū)域海拔較高地區(qū)易出現(xiàn)殼較薄的露仁核桃。

4 結(jié)論與討論

對虎跳峽鎮(zhèn)79株核桃單株堅果表型特征的13個表型描述性狀及8個數(shù)量性狀進行測定分析和多樣性研究。結(jié)果表明，該區(qū)域核桃堅果的形狀、仁色的Simpson多樣性指數(shù)較高，核桃擁有堅果形狀表型特征描述的10種類型，表現(xiàn)出較大的多樣性和豐富性，以扁圓球形、圓球形和長扁圓球形為主。種仁顏色主要以灰白和黃白色為主，占50.63%，同時還有淺紫和紫色核桃仁，占18.98%。由此可見，虎跳峽核桃種質(zhì)資源豐富，為核桃品種選育提供了豐富的種質(zhì)資源。單果重為5.37～20.01 g，平均10.34 g，變異系數(shù)28.25%，單果重表現(xiàn)出較大的差異性，為冷涼山區(qū)生產(chǎn)中選育不同需要的核桃堅果類型提供了豐富的種質(zhì)資源。

虎跳峽鎮(zhèn)地處金沙江上游，為金沙江流域深紋核桃天然分布區(qū)，該區(qū)域核桃刻紋以麻和淺麻為主，分別占50.63%和41.77%，果殼光滑的僅占1.3%，進一步印證了該區(qū)域的核桃堅果表型的一個最要特征是果殼“麻”。

虎跳峽核桃獨特的堅果表型特征和豐富多樣性是天然雜交及實生繁殖形成的，后代分化嚴(yán)重，加之虎跳峽鎮(zhèn)獨特地形地貌以及獨特的立體氣候，使之產(chǎn)生了適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的豐富的表型變異?；⑻鴯{核桃資源表型分化大，資源總量也大，但堅果品質(zhì)良莠不齊，加之該區(qū)域核桃資源易受晚霜危害，栽培效益得不到保證。建議對該區(qū)域核桃種質(zhì)資源作進一步調(diào)查，篩選出優(yōu)良種質(zhì)資源進行推廣普及，為虎跳峽核桃種質(zhì)資源的改良及新品種選育奠定理論基礎(chǔ)。