湖北省山桐子野生種質(zhì)主要經(jīng)濟(jì)性狀分析評價(jià)

黃國偉　楊彥伶　陳慧玲　馬林江　張新葉　姚精奎

摘要：通過調(diào)查分析湖北省不同分布區(qū)山桐子野生種質(zhì)資源情況，比較其生長、果實(shí)、產(chǎn)量、含油率等主要經(jīng)濟(jì)性狀，發(fā)現(xiàn)湖北省山桐子野生資源變異豐富;利用主成分分析法對所有野生種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評價(jià)，發(fā)現(xiàn)鄂西南地區(qū)山桐子表現(xiàn)優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)潛力巨大，其它地區(qū)山桐子含油率相比鄂西南地區(qū)具有一定優(yōu)勢，因此可通過人工雜交，將優(yōu)勢性狀聚合，開發(fā)擴(kuò)大山桐子利用潛力，提高山桐子經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)山桐子作為木本油料健康快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：山桐子;野生資源 ;經(jīng)濟(jì)性狀評價(jià)

中圖分類號：S794文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004-3020（2022）03-0001-06

Analysis and Evaluation of Main Economic Characters of Wild Germplasm of Idesia polycarpa?in Hubei Province

Huang Guowei Yang Yanling Chen Huiling Ma Linjiang Zhang Xinye Yao Jingkui

（1.Hubei Academy of ForestryWuhan430075;2.Forestry Institute of Hanjiang River Administration Bureau in Hubei ProvinceQianjiang433100）

Abstract：Through investigating and analyzing the wild germplasm resources of Idesia polycarpa?in different distribution areas in Hubei， comparing its growth， fruit， yield， oil content and other main economic characteristics， it was found that the wild resources of I. polycarpa?were rich in variation. Using principal component analysis to analyze all wild species， it was found that I. polycarpa?in southwestern Hubei had excellent performance and great economic potential.The oil content of I. polycarpa?in other areas had certain advantages compared with the southwest part of Hubei. Therefore， artificial hybridization could be used to aggregate the dominant traits to develop and expand the use of I. polycarpa， improve the economic value of I. polycarpa?and promote the healthy and rapid development of I. polycarpa?as a woody oil.

Key words：Idesia polycarpa; wild resources; economic traits evaluation

山桐子Idesia polycarpa是大風(fēng)子科山桐子屬落葉喬木，其果肉、種子含油率較高，是中國重要木本油料樹種之一[1]。2014年5月《全國優(yōu)勢特色經(jīng)濟(jì)林發(fā)展布局規(guī)劃（2013～2020年）》將山桐子作為重要的木本油料樹種納入了發(fā)展規(guī)劃[2]，2020年11月國家發(fā)改委十部委出臺《關(guān)于科學(xué)利用林地資源 促進(jìn)木本糧油和林下經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的意見》，提出在適宜地區(qū)積極推廣山桐子等特色木本糧油樹種[3]。

湖北在山桐子產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面走在全國前列，全省已建立山桐子基地近3萬hm。但目前山桐子產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，還有很多亟待突破的技術(shù)瓶頸，例如資源現(xiàn)狀不清、優(yōu)良品種缺乏、無性繁殖技術(shù)不過關(guān)等[4]。需要對湖北省不同區(qū)域內(nèi)的山桐子資源狀況進(jìn)行全面調(diào)查，從而篩選出適合不同區(qū)域推廣發(fā)展的優(yōu)良種質(zhì)或品種[5-7]。本研究旨在對湖北省山桐子資源全面調(diào)查的基礎(chǔ)上，開展山桐子自然群體遺傳多樣性研究及優(yōu)良種質(zhì)的篩選及評價(jià)，為湖北省山桐子優(yōu)良品種選育提供技術(shù)支撐，解決企業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)問題，促進(jìn)湖北省山桐子產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1材料與方法

1.1調(diào)查材料

調(diào)查對象為湖北省16個山桐子野生分布區(qū)的山桐子野生資源木，這些地區(qū)分別是鄂西北的襄陽市、谷城縣、南漳縣、?？悼h;鄂西南的恩施市、利川市、建始縣、宣恩縣、咸豐縣、來鳳縣、鶴峰縣、巴東縣;鄂東南的九宮山自然保護(hù)區(qū);鄂東的羅田縣、英山縣以及鄂西的五峰后河自然保護(hù)區(qū)。

1.2調(diào)查方法與數(shù)據(jù)分析

2020年6～10月，分赴湖北省有山桐子野生資源分布的各區(qū)域，測量不同資源木的生長性狀（樹高、胸徑、枝下高）。分東、南、西、北四個方向隨機(jī)采野生資源木果穗各3個，測量其果穗長、果穗寬、單穗果實(shí)數(shù)、果穗重、果實(shí)百粒重等果實(shí)性狀指標(biāo)。各資源木的果實(shí)含油率由中國林科院亞林所測定，單株產(chǎn)量采取先估算全株果穗個數(shù)后經(jīng)現(xiàn)場測量單個果穗重量平均值后算得。采用SPSS 19軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果分析

2.1不同分布區(qū)山桐子生長性狀比較分析

對不同分布區(qū)山桐子的生長性狀進(jìn)行了比較分析，從表1可以看出，不同地區(qū)山桐子生長性狀差異較大，樹高、胸徑、枝下高變異系數(shù)分別為37.85%、42.90%和50.76%，變異系數(shù)較大，尤其是枝下高變異系數(shù)最高。這主要是因?yàn)楦鞯貐^(qū)立地條件和氣候特點(diǎn)差異較大，不同地區(qū)種源存在豐富的變異，加上是野外資源調(diào)查，樹齡跨度較大，林分密度各異，造成了不同個體表型性狀差異，豐富的遺傳資源也為后期山桐子優(yōu)良種質(zhì)選育提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2不同地區(qū)山桐子果實(shí)性狀比較分析

對不同地區(qū)果實(shí)的含油率、大小、百粒重、產(chǎn)量等山桐子果實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行測量比較，從表2可以看出：不同地區(qū)果實(shí)含油率差異較大，最大含油率為襄陽-02，含油率達(dá)到33.7%，而含油率最低的為咸豐-01，僅14.3%。果穗長、果穗寬、平均單穗果實(shí)數(shù)、果穗重、果實(shí)百粒重等幾個指標(biāo)變異系數(shù)從22.93%到57.14%，變異豐富。不同地區(qū)單個果徑變異系數(shù)為13.16%，相對來說比較穩(wěn)定。山桐子單株果實(shí)產(chǎn)量從1.5～60.0 kg，變異系數(shù)達(dá)到101.36%，差異巨大，這主要與生長環(huán)境、樹體年齡、林分密度以及個體間遺傳差異相關(guān)。從結(jié)果可以看出，不同地區(qū)山桐子果實(shí)特征變異巨大，需要圍繞目標(biāo)加強(qiáng)選育和淘汰，開展不同地區(qū)種源雜交，聚合優(yōu)勢性狀，提高山桐子經(jīng)濟(jì)價(jià)值[8-9]。

2.3不同分布區(qū)山桐子種質(zhì)資源綜合評價(jià)及優(yōu)良種質(zhì)篩選

利用軟件SPSS 19.0 對山桐子含油率（m1）、果穗長（m2）、果穗寬（m3）、平均單穗果實(shí)數(shù)（m4）、單個果穗重（m5）、果實(shí)百粒重（m6）、單個果徑（m7）、單株產(chǎn)量（m8）、樹高（m9）、胸徑（m10）等10個主要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行主成分分析，得到各主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率以及因子載荷量（表3、表4）。

從主成分的特征值、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率結(jié)果可以得知，第一、第二、第三主成分特征值均大于1，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了78.64%，即這3個因子可以反映出原變量78.64%左右的信息，因此，把原本應(yīng)在十維空間考察的復(fù)雜問題可以簡化為三維空間進(jìn)行分析。

把31棵單株的10個經(jīng)濟(jì)性狀觀測數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后代入提取的三個主成分方程，即：

y1=-0.115 m1+0.112 m2+0.137?m3+0.181 m4+0.124 m5-0.148 m6-0.153 m7+0.168 m8+0.134 m9+0.149 m10;

y2=-0.060 m1+0.261 m2+0.328 m3+0.143 m4+0.336 m5+0.249 m6+0.235 m7-0.069 m8-0.230 m9-0.226 m10;

y3=0.456 m1+0.142 m2-0.065 m3-0.091 m4+0.176 m5+0.388 m6+0.279 m7+0.145 m8+0.461 m9+0.360 m10;

分別計(jì)算它們在3個綜合指標(biāo)上的得分值yi?（ i = 1，2，3），以方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，按公式y(tǒng)=0.4851 y1+0.1854 y2+0.1158 y3計(jì)算各單株yi的加權(quán)平均值，求出各單株綜合得分值y，再以y值的大小排序，結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出，綜合排名前2的兩個系號為鄂西南恩施地區(qū)的種源，主要表現(xiàn)為樹體高大，單株產(chǎn)量較高，所有調(diào)查指標(biāo)表現(xiàn)均衡。排名第3的系號只是在含油率這個指標(biāo)稍弱于前兩個種質(zhì)。排名前10的種質(zhì)中有90%是鄂西南種質(zhì)（宣恩-02、建始-02、咸豐-02、建始-01、鶴峰-02、恩施-02、咸豐-01、后河-101、恩施-01），分布遍布整個恩施地區(qū)。剩下的10%是鄂西北種質(zhì)（?？?02），說明山桐子優(yōu)良種質(zhì)主要集中在鄂西南和鄂西北。天堂寨-101在鄂東地區(qū)表現(xiàn)出色，但在總體資源中

也只排到11名的位置，與恩施種質(zhì)相比，在果穗大小、果穗重量、單果穗小果數(shù)等方面不占優(yōu)勢。天堂寨-101可作為鄂東地區(qū)的優(yōu)良種質(zhì)收集保存，以擴(kuò)大資源遺傳多樣性。另外從檢測數(shù)據(jù)可以看出鄂西南地區(qū)種質(zhì)平均含油率低于其它地區(qū)，可通過不同地區(qū)人工雜交，聚合優(yōu)良性狀，選育高產(chǎn)高含油率良種，提高山桐子整體經(jīng)濟(jì)價(jià)值?？偟膩碚f，綜合排序前10的系號分別在含油率、產(chǎn)量、樹體等方面存在顯著優(yōu)勢，整體調(diào)查指標(biāo)表現(xiàn)均衡。而排名倒數(shù)的系號普遍產(chǎn)量較低，樹體長勢弱，利用潛力較小。樹體長勢較好，產(chǎn)果量大且含油率高的系號綜合得分較高，排在前列，可作為優(yōu)樹選擇的主要指標(biāo)。因此，建議一方面收集不同地區(qū)種源，開展雜交聚合育種，聚合不同地區(qū)優(yōu)勢性狀，另一方面山桐子中心發(fā)展區(qū)域應(yīng)放在最適宜的鄂西南和鄂西北，可以最大化釋放山桐子潛力。

3結(jié)論與討論

湖北省不同地區(qū)山桐子種質(zhì)資源的樹高、胸徑、枝下高等生長性狀變異系數(shù)較大，這是生長環(huán)境和個體遺傳差異相互作用的結(jié)果，并且野生資源樹齡各異，生長發(fā)育階段不同，因此樹體形態(tài)表型差異較大[8]。不同地區(qū)果實(shí)含油率差異較大，最大含油率達(dá)到33.7%，而含油率最低的僅14.3%。果穗長、果穗寬、平均單穗果實(shí)數(shù)、果穗重、果實(shí)百粒重等幾個指標(biāo)變異系數(shù)從22.93%到57.14%，變異豐富。不同地區(qū)山桐子單株果實(shí)產(chǎn)量變異極其明顯，這主要與生長環(huán)境、樹體年齡、林分密度以及個體間遺傳差異相關(guān)。

通過對主要經(jīng)濟(jì)性狀主成分分析和綜合評價(jià)，發(fā)現(xiàn)排名前10優(yōu)良種質(zhì)中90%是鄂西南種質(zhì)，遍布恩施地區(qū)，10%是鄂西北種質(zhì)，位于?？担f明山桐子優(yōu)良種質(zhì)主要集中在鄂西南和鄂西北。但鄂東地區(qū)資源仍具有巨大的潛力和價(jià)值，應(yīng)該作為優(yōu)良種質(zhì)資源收集保存，以擴(kuò)大資源遺傳多樣性[9]。

湖北各地區(qū)氣候和環(huán)境差異較大，不同地區(qū)山桐子種源存在著豐富的變異，也為山桐子優(yōu)良種質(zhì)選育提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此后期應(yīng)加強(qiáng)收集不同地區(qū)種源，開展雜交聚合育種，聚合不同地區(qū)優(yōu)勢性狀，同時根據(jù)調(diào)查結(jié)果建議山桐子中心發(fā)展區(qū)域應(yīng)放在最適宜的鄂西南和鄂西北，可以最大化釋放山桐子潛力，促進(jìn)湖北省木本油料快速發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：唐嵐）