橡膠樹魏克漢種質(zhì)資源莖圍與膠乳產(chǎn)量的相關(guān)性分析

楊 湉，趙 祺，毛常麗，李小琴，張鳳良，胡永華，吳 裕

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南景洪 666100）

橡膠樹是我國(guó)種植規(guī)模最大的熱帶作物，為植膠區(qū)農(nóng)民收入的主要來(lái)源［1］，其產(chǎn)物天然橡膠是重要的工業(yè)原料和不可替代的戰(zhàn)略物資，在國(guó)防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要作用。橡膠樹種質(zhì)資源是開展橡膠樹新品種選育及科學(xué)研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，只有掌握類型豐富、性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源，才能充分利用資源特性進(jìn)行品種選育。世界各植膠國(guó)都極為重視橡膠樹種質(zhì)資源的收集、保存和研究工作［2］?！稗r(nóng)業(yè)部景洪橡膠樹種質(zhì)資源圃”建立以來(lái)，科研工作者對(duì)圃內(nèi)保存的橡膠樹種質(zhì)資源進(jìn)行了植物學(xué)、分子生物學(xué)方面的研究［3-9］，其中對(duì)橡膠樹膠乳產(chǎn)量與膠乳生理性狀的變異分析研究［10-11］結(jié)果表明：膠乳生理參數(shù)中無(wú)機(jī)磷、蔗糖含量與產(chǎn)量的相關(guān)性較強(qiáng)，膠乳產(chǎn)量較高的種質(zhì)資源無(wú)機(jī)磷含量較高，蔗糖含量較小。本研究將對(duì)開割的魏克漢種質(zhì)資源的莖圍和膠乳產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定分析，認(rèn)識(shí)橡膠樹莖圍與膠乳產(chǎn)量的關(guān)系，為橡膠樹鑒定評(píng)價(jià)和良種培育提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為“農(nóng)業(yè)部景洪橡膠樹種質(zhì)資源圃”內(nèi)的魏克漢種質(zhì)資源，共560 份，包括從東南亞植膠區(qū)引進(jìn)的、國(guó)內(nèi)其他單位培育的和云南省熱帶作物科學(xué)研究所培育的無(wú)性系（種質(zhì)資源以嫁接無(wú)性系的形式保存，即1 個(gè)無(wú)性系為1 份種質(zhì)資源）。2008 年定植，株行距3 m×6 m，每個(gè)無(wú)性系定植4 株，按生產(chǎn)膠園管理。根據(jù)2017 年底（9齡）的生長(zhǎng)量，挑出達(dá)到開割標(biāo)準(zhǔn)的（莖圍>45 cm）橡膠樹進(jìn)行割膠，每個(gè)種質(zhì)留1 株不割（以后用于其他試驗(yàn)）。

1.2 方法

膠乳產(chǎn)量測(cè)定：2018 年4 月底開割，割制S/2 d/7 無(wú)刺激，至11 月底共割膠30 刀。晚上割膠，第二天早上進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)量。為了測(cè)量方便，試驗(yàn)中采用1L 的量筒測(cè)定膠乳體積等同膠乳產(chǎn)量（單位：mL），每月測(cè)量1 次，全年共測(cè)6 次，即第5 刀（2018-05-30）、第7 刀（2018-06-20）、第12 刀（2018-07-24）、第15 刀（2018-08-14）、第20 刀（2018-09-25）、第26 刀（2018-11-06），根據(jù)總產(chǎn)量計(jì)算出年均刀次膠乳產(chǎn)量，年均刀次膠乳產(chǎn)量=年產(chǎn)膠乳總量/刀數(shù)。

莖圍測(cè)定：用皮尺測(cè)量橡膠樹離地1.3 m 處的圍，測(cè)量精度0.1 cm。

莖圍分級(jí)：根據(jù)無(wú)性系莖圍的極差和頻率分布情況，將無(wú)性系以2 cm 間距劃分為15 級(jí)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、平均值的計(jì)算采用Microsoft Excel 2007 軟件，數(shù)據(jù)頻率分布統(tǒng)計(jì)、相關(guān)性分析采用SPSS 20.0 軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體莖圍統(tǒng)計(jì)

農(nóng)業(yè)部景洪橡膠樹種質(zhì)資源圃第一批種質(zhì)保存了560 份魏克漢種質(zhì)資源，但生長(zhǎng)過程中有的種質(zhì)全部死亡，有的種質(zhì)生長(zhǎng)量過小。2017 年底測(cè)定了511 份種質(zhì)，共2 057 株的莖圍數(shù)據(jù)，占保存的魏克漢種質(zhì)資源數(shù)的90.4%，莖圍群體變幅為25.8～76.5 cm（表1）。計(jì)算同一個(gè)無(wú)性系有效株的莖圍平均值代表該無(wú)性系的生長(zhǎng)量，經(jīng)檢驗(yàn)，511 個(gè)無(wú)性系莖圍數(shù)據(jù)為正態(tài)分布。

表1 橡膠樹種質(zhì)資源群體莖圍頻率分布統(tǒng)計(jì)

根據(jù)無(wú)性系莖圍的極差和頻率分布情況，將511 個(gè)無(wú)性系的莖圍以2 cm 間距劃分為15 級(jí)，再次檢驗(yàn)15 個(gè)級(jí)的種質(zhì)資源數(shù)仍呈正態(tài)分布。計(jì)算每級(jí)內(nèi)的平均值，15 個(gè)級(jí)的莖圍均值變異系數(shù)為10.15%。每一級(jí)的種質(zhì)資源數(shù)量、株數(shù)及莖圍平均值、最小值、最大值見表1。第8 級(jí)包含80 個(gè)無(wú)性系共335 株，所占頻率最高。第1、2、3 級(jí)包含的無(wú)性系較少，第15 級(jí)最少（僅3 份）。

2.2 群體年均刀次膠乳產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

2018 年共割膠30 刀，測(cè)定了6 刀次膠乳產(chǎn)量。以無(wú)性系為單位計(jì)算年均刀次膠乳產(chǎn)量，再按表1 的分級(jí)結(jié)果計(jì)算每一級(jí)種質(zhì)的平均膠乳產(chǎn)量（表2）。第1 級(jí)植株因生長(zhǎng)量較小，沒有割膠，統(tǒng)計(jì)到506 個(gè)無(wú)性系的年平均刀次膠乳產(chǎn)量為95.8 mL，變幅為22.5～134.4 mL，其中第14 級(jí)的平均產(chǎn)量最高，為134.4 mL。

表2 橡膠樹種質(zhì)資源各刀次膠乳產(chǎn)量統(tǒng)計(jì) mL

2.3 莖圍與膠乳產(chǎn)量相關(guān)性分析

將2018 年506 個(gè)無(wú)性系各刀次膠乳產(chǎn)量的平均值與莖圍的平均值進(jìn)行相關(guān)性分析見表3（第2列），表現(xiàn)為：每刀次膠乳產(chǎn)量與莖圍呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），相關(guān)系數(shù)變幅為0.155～0.254，年均刀次膠乳產(chǎn)量與莖圍的相關(guān)系數(shù)為0.292（P<0.01）。

表3 2018年橡膠樹種質(zhì)資源群體膠乳產(chǎn)量與莖圍的相關(guān)系數(shù)

按表1 的分級(jí)，對(duì)每一級(jí)的刀次膠乳產(chǎn)量與其莖圍均值的相關(guān)性分析結(jié)果見表3（第3 列）。其中，第1 級(jí)莖圍均未達(dá)到開割標(biāo)準(zhǔn)，沒有割膠；第2、3 級(jí)中未達(dá)到開割標(biāo)準(zhǔn)株數(shù)較多，割膠株數(shù)少，膠乳產(chǎn)量數(shù)據(jù)偏差較大；第15 級(jí)種質(zhì)資源數(shù)量?jī)H有3 份，膠乳產(chǎn)量數(shù)據(jù)偶然性大。故此，依據(jù)第4～14 級(jí)（共11 級(jí)）的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：每刀次膠乳產(chǎn)量與莖圍的相關(guān)關(guān)系為0.784～0.985（P<0.01），年均刀次膠乳產(chǎn)量與莖圍的相關(guān)系數(shù)為0.945（P<0.01）。如果不考慮第2、第3、第15 級(jí)資源數(shù)量少誤差大的情況，將第2～15 級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，每刀次膠乳產(chǎn)量與莖圍相關(guān)性系數(shù)為0.731～0.878（P<0.01），同樣表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)。從群體的角度考慮，生長(zhǎng)量越大，產(chǎn)膠量越高。

同樣，按表1 的分級(jí)結(jié)果于2019 年測(cè)定324份、2020 年測(cè)定320 份橡膠樹種質(zhì)資源的膠乳產(chǎn)量。因2019 年和2020 年連續(xù)兩年大旱，到6 月才開始割膠，只測(cè)定了7 月、9 月、11 月的膠乳產(chǎn)量，故以測(cè)定的種質(zhì)資源為單位分析，結(jié)果列于表4。2019、2020 年莖圍與每刀次膠乳產(chǎn)量和年均刀次產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為0.172～0.354（P<0.01）；依據(jù)第4～14 級(jí)數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系數(shù)為0.758～0.956（P<0.01），依據(jù)第2～15 級(jí)的相關(guān)系數(shù)為0.544～0.901（P<0.01）。割膠第一年分析得到膠乳產(chǎn)量與莖圍呈極顯著正相關(guān)的規(guī)律，在第二和第三年得到驗(yàn)證。

表4 2019—2020年橡膠樹種質(zhì)資源群體膠乳產(chǎn)量與莖圍的相關(guān)性系數(shù)

3 小結(jié)

橡膠樹為多年生經(jīng)濟(jì)林木，育種目標(biāo)是膠乳的產(chǎn)量和質(zhì)量。根據(jù)種質(zhì)資源保護(hù)以服務(wù)產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)的意圖，測(cè)定種質(zhì)資源的膠乳產(chǎn)量和質(zhì)量可為良種培育提供依據(jù)。膠乳產(chǎn)量受多種因素的影響，育種者常常關(guān)注遺傳因素，種植者常常關(guān)注環(huán)境因素，而實(shí)際上這兩個(gè)因素很難進(jìn)行區(qū)分。植株生長(zhǎng)量是最直觀的指標(biāo)，在生產(chǎn)膠園中，無(wú)論是實(shí)生單株還是無(wú)性系都存在一個(gè)共同的現(xiàn)象：生長(zhǎng)量大的植株，產(chǎn)膠量不一定高，但產(chǎn)膠量高的植株往往生長(zhǎng)量都相對(duì)較大［10-11］。在曾霞對(duì)9 個(gè)無(wú)性系5 齡的莖圍和年莖圍增長(zhǎng)與試割產(chǎn)量的研究中，莖圍和年莖圍增長(zhǎng)與試割產(chǎn)量間呈顯著正相關(guān)［12］。另外有研究報(bào)道，生長(zhǎng)較緩慢的基因型基本不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)膠量高的個(gè)體［13］。

本研究中對(duì)2018 年506 份種質(zhì)資源的莖圍和膠乳產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定分析，結(jié)果表明生長(zhǎng)量與膠乳產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；后續(xù)于2019 和2020 兩年繼續(xù)測(cè)定進(jìn)一步作了驗(yàn)證。如果不考慮產(chǎn)膠基因的作用，生長(zhǎng)量大小是優(yōu)樹選擇的第一個(gè)指標(biāo)；在生長(zhǎng)量較大的群體內(nèi)進(jìn)一步測(cè)定產(chǎn)膠量和分析產(chǎn)膠基因，可以提高選擇效率。作為種質(zhì)資源鑒定與育種材料推薦的需要，建議把產(chǎn)膠量、生長(zhǎng)量和樹型結(jié)構(gòu)都列為同等重要的參考指標(biāo)。