不同花椒資源類型果實性狀分析與綜合評價

曾攀，王海峰，龔霞，吳銀明，溫鏗，唐亞，李佩洪，陳政

（四川省植物工程研究院，四川資中 641200）

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim）系蕓香科花椒屬落葉灌木或小喬木[1]，原產(chǎn)于中國，有著悠久的栽培歷史，是我國傳統(tǒng)調(diào)味品，并作為“藥食同源”植物，收載于歷版《中華人民共和國藥典》[2]，其干、枝、葉、果實具濃郁辛香，均具開發(fā)利用價值，是我國重要的經(jīng)濟樹種。四川是我國花椒面積和產(chǎn)量第一大省，花椒產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鄉(xiāng)村振興的重要產(chǎn)業(yè)[3]。

四川花椒的野生種質(zhì)和栽培品種資源十分豐富，經(jīng)報道，四川花椒資源實地調(diào)查25 種（品種），根據(jù)文獻、標本資料分析等途徑整理四川花椒種質(zhì)資源17 種（品種）[4]。但四川花椒品種雜，優(yōu)良品種少，對環(huán)境的適應(yīng)性弱、抗性差、幼樹死亡率高、成年樹盛果期短、壽命不長、椒樹多刺采摘困難、高品質(zhì)花椒產(chǎn)品少，優(yōu)良品種匱乏已是花椒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的“卡脖子”問題。四川省植物工程研究院開展了10 余年的四川省花椒種質(zhì)資源調(diào)查、收集和選育工作，通過系統(tǒng)的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)了眾多優(yōu)異的種質(zhì)資源材料，現(xiàn)將開展四川南路花椒種質(zhì)資源調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的不同資源類型花椒果實性狀進行綜合評價，以期為花椒的優(yōu)良新品種選育提供參考，為花椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)域位于四川省雅安市漢源縣。氣候干熱，冬暖夏涼，垂直變化明顯，四季分明，屬亞熱帶季風性濕潤氣候。該區(qū)域年平均氣溫12℃，年日照時數(shù)1500h，年無霜期300d，年活動積溫5844.7℃，年均降雨量745mm，蒸發(fā)量1300mm，蒸降比1.7，6-8 月降雨量占全年降雨量65%，全年相對濕度69%，土壤pH 值5.5～7.8，總體偏酸性。

2 材料與方法

試驗材料為前期在開展四川南路花椒種質(zhì)資源調(diào)查時發(fā)現(xiàn)的具有明顯差異的5 個突變優(yōu)異單株材料，依次命名為HY1、HY2、HY3、HY4、HY5；對照品種（CK）為南路主栽花椒品種：漢源花椒。試驗材料基本情況詳見表1。

表1 試驗材料基本情況

2.1 不同資源類型花椒果實性狀研究

花椒經(jīng)濟采收期前，選擇椒園內(nèi)露地栽培正常生長的漢源花椒、HY1、HY2、HY3、HY4、HY5的6 年生植株進行果實性狀調(diào)查。采用隨機混合取樣的原則，選擇單株樹冠外圍成熟度一致、光照條件相同的10 個枝條作為調(diào)查對象，調(diào)查單枝果穗數(shù)；隨機選擇10 個果穗，目測計數(shù)其單果穗顆粒數(shù)，采摘并使用電子稱稱量單果穗凈重，精確到0.01g；使用游標卡尺測量果徑、果梗長度指標，精確到0.01mm，各指標重復20 次。

2.2 不同資源類型花椒產(chǎn)量性狀研究

選擇漢源花椒、HY1、HY2等6 個花椒資源類型測量單株鮮果產(chǎn)量指標，各選5 株；單株隨機采2kg 鮮果，鮮果千粒重采用百粒法，隨機取100 粒為1 組，共10 組，計算鮮果千粒重。各單株果實樣品自然陰干，采用百粒法稱量干果千粒重、籽千粒重，計算干椒皮千粒重，并計算干鮮比、籽皮比、出皮率等性狀指標，重量指標均精確到0.01g。

2.3 不同資源類型花椒綜合評價

主成分分析法目前廣泛用于荔枝[5]、李[6]、杏[7]、葡萄[8]等多種果樹果實品質(zhì)評價中，是通過對各性狀指標進行降維分析，計算特征值、特征向量、各主成分的方差貢獻率和累積方差貢獻率，以累積貢獻率大于85%為標準提取主成分[9]，以每個主成分對應(yīng)特征值占所提取主成分總特征值之和的比例作為權(quán)重，建立綜合評價模型，對不同資源類型花椒綜合評價。

2.4 數(shù)據(jù)分析

運用Microsoft Excel 2010 整理不同資源類型花椒果實和產(chǎn)量性狀指標數(shù)據(jù)，然后使用DPS 軟件進行Duncan 新復極差法多重比較、方差分析、相關(guān)分析及主成分分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同資源類型花椒果實性狀分析

由表2 可知，單枝果穗數(shù)變幅為2.20～10.80 串，單果穗顆粒數(shù)變幅為4.50～42.80 粒，單果穗凈重變幅為0.27～5.51g，果徑變幅為4.33～5.15mm，果梗長度變幅為3.77～5.09mm。其中，HY1在單枝果穗數(shù)、單果穗顆粒數(shù)、單果穗凈重性狀指標上均高于其他資源類型，表現(xiàn)最佳；果徑、和果梗長度性狀指標與漢源花椒未達到顯著差異，HY1具有果實顆粒大、果穗較松散的特點，便于采摘，且兼具豐產(chǎn)的優(yōu)良特點。

表2 不同資源類型花椒果實性狀測定表

對6 個資源類型花椒果實性狀進行單因素隨機區(qū)組方差分析，結(jié)果見表3，結(jié)果表明：不同資源類型花椒的單枝果穗數(shù)、單果穗顆粒數(shù)、單果穗凈重、果徑、果梗長度指標間的差異均達到了極顯著水平（P＜0.01）。

表3 不同資源類型花椒果實性狀方差分析

3.2 不同資源類型花椒產(chǎn)量性狀分析

由表4 可知，鮮果千粒重變幅為60.79～71.00g，HY1、HY2、漢源花椒差異不大；干鮮比變幅為38.78%～45.21%；干椒皮千粒重變幅為13.63～18.90g，HY1、HY2、漢源花椒差異不大；出皮率變幅為52.09%～62.36%；籽皮比變幅為0.60～0.92，單株產(chǎn)量變幅為2.19～4.57kg。其中，HY1在鮮果千粒重、單株產(chǎn)量性狀指標上具有較好的表現(xiàn)，且表現(xiàn)較為突出，是具有潛在豐產(chǎn)特性的花椒優(yōu)良材料。

表4 不同資源類型花椒產(chǎn)量性狀測定表

3.3 不同資源類型花椒綜合評價

3.3.1 相關(guān)性分析。由表5 可知，單枝果穗數(shù)與單果穗顆粒數(shù)、干椒皮千粒重、單果穗凈重、單株產(chǎn)量、出皮率呈極顯著正相關(guān)（為r=0.91、0.94、0.94、0.96、0.88，P＜0.01），與鮮果千粒重呈顯著正相關(guān)（為r=0.87，P＜0.05），與籽皮比呈顯著負相關(guān)（r=-0.87，P＜0.05）；單果穗顆粒數(shù)與單果穗凈重、鮮果千粒、重果梗長度呈極顯著正相關(guān)（為r=0.94、0.98、0.91，P＜0.01），與單株產(chǎn)量、出皮率呈顯著正相關(guān)（為r=0.77、0.80，P＜0.05）；干椒皮千粒重與籽皮比之間呈極顯著負相關(guān)（r=-0.89，P＜0.01），與單株產(chǎn)量之間間呈極顯著正相關(guān)（r=0.98，P＜0.01），與出皮率之間呈顯著正相關(guān)（為r=0.87，P＜0.05）；單果穗凈重與鮮果千粒重之間呈極顯著正相關(guān)（為r=0.88，P＜0.01），與果梗長度、單株產(chǎn)量、干椒皮千粒重呈顯著正相關(guān)（r=0.8、0.87、0.83，P＜0.05）；果梗長度與鮮果千粒重之間呈極顯著正相關(guān)（為r=0.88，P＜0.01）；出皮率與籽皮比之間呈極顯著負相關(guān)（為r=-0.97，P＜0.01），與單株產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)（為r=0.82，P＜0.05）；籽皮比與單株產(chǎn)量之間呈顯著負相關(guān)（為r=-0.83，P＜0.05）。

表5 不同資源類型花椒各性狀指標相關(guān)性分析

綜上，果實性狀與大多數(shù)產(chǎn)量性狀之間達顯著或極顯著正相關(guān)，表明了花椒生長中產(chǎn)量性狀指標之間的相互促進關(guān)系。在負相關(guān)性上，干鮮比、籽皮比與其他指標表現(xiàn)出負相關(guān)關(guān)系，以籽皮比表現(xiàn)較為顯著，部分達到顯著或極顯著負相關(guān)性，花椒籽的發(fā)育完善，會消耗植株積累的營養(yǎng)物質(zhì)，影響干椒皮千粒重、出皮率等眾多產(chǎn)量指標及與產(chǎn)量指標相影響的果實性狀指標。

3.3.2 主成分分析。由表6 可知，按累積貢獻率≥85%的原則提取前2 個主成分因子，累積貢獻率為89.4484%。第1 主成分特征值7.9138，方差貢獻率71.9441%，是對不同資源類型花椒的綜合評價最重要性狀表現(xiàn)的主成分；第2 主成分特征值1.9255，方差貢獻率17.5044%。

表6 主成分的特征值和累計貢獻率

各性狀相關(guān)矩陣的特征向量見表7。第1 主成分特征向量中單枝果穗數(shù)、單果穗顆粒數(shù)、單果穗凈重、果梗長度、鮮果千粒重、干椒皮千粒重、出皮率及單株產(chǎn)量均有較高的載荷，體現(xiàn)花椒產(chǎn)量各方面的表現(xiàn)，稱第1 主成分為產(chǎn)量構(gòu)成因子；籽皮比的特征值為負，且載荷不小，進一步論證籽皮比與產(chǎn)量構(gòu)成因子的負向關(guān)系。第2 主成分特征向量中干鮮比有相對較高的載荷，體現(xiàn)了花椒果皮水分含量情況，稱第2 主成分為含水率構(gòu)成因子。

表7 各性狀相關(guān)矩陣的特征向量

3.3.3 綜合評價。提取前2 個主成分的累計貢獻率，以其累計貢獻率比例作為權(quán)重，建立主成分的綜合評價模型：F=（71.9441%×F1+17.5044%×F2）/89.4484%

不同資源類型花椒各主成分因子得分及綜合得分排序詳見表8。在各主成分因子的得分中漢源花椒（3.0435），HY1（2.7978），HY2（2.3312），第1 主成分產(chǎn)量構(gòu)成因子上表現(xiàn)突出；HY5（1.8696），在第2 主成分果皮品質(zhì)因子上表現(xiàn)突出。綜合得分排序為漢源花椒（2.5782）＞HY1（2.2327）＞HY2（1.8338）＞HY3（-1.2425）＞HY4（-2.5816）＞HY5（-2.8207）。

表8 不同資源類型花椒各主成分分值及綜合得分排序

結(jié)果表明，6 個花椒資源類型綜合得分均低于CK漢源花椒（2.5782）。漢源花椒為花椒良種，受“著名地理標志產(chǎn)品”保護，具有豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)等優(yōu)良特性，而HY1其綜合得分排名第2（2.2327），且評分較為接近漢源花椒，表明其具有與漢源花椒相近的優(yōu)良特性。此外，HY1經(jīng)濟采收期相較漢源花椒晚20d 左右，花椒采收時可錯開采收高峰期，可有效避免花椒采摘高峰期人工勞動力不足的情況，是優(yōu)良的晚熟花椒材料。其余花椒資源類型豐產(chǎn)表現(xiàn)不突出，可開發(fā)利用其他突出價值，如抗性強可作砧木嫁接開發(fā)利用。

4 結(jié)論

四川花椒種質(zhì)資源十分豐富，蘊含著許多開發(fā)前景的優(yōu)良種質(zhì)資源材料，篩選質(zhì)優(yōu)、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)良品種，可有效增加花椒優(yōu)良品種資源，是提高花椒市場產(chǎn)品品質(zhì)的有效方法?；谇捌诨ń贩N質(zhì)資源調(diào)查的基礎(chǔ)上，對具有開發(fā)前景的優(yōu)質(zhì)材料進行優(yōu)異花椒資源類型開展果實性狀綜合評價研究。對南部產(chǎn)區(qū)漢源縣發(fā)現(xiàn)的HY1、HY2、HY3、HY4、HY5優(yōu)異花椒材料與南路主栽花椒品種漢源花椒的果實性狀、產(chǎn)量性狀進行對比分析，運用主成分綜合評價篩選優(yōu)異豐產(chǎn)花椒種質(zhì)資源。通過對不同資源類型花椒果實性狀、產(chǎn)量性狀對比分析，結(jié)果表明：HY1具有果實顆粒大、便于采摘，且兼具豐產(chǎn)的優(yōu)良特點，是具有潛在豐產(chǎn)特性的花椒優(yōu)良材料。運用相關(guān)性分析、主成分綜合評價方法對不同資源類型花椒進行綜合評價，提取了累積貢獻率為89.4484%的前2 個主成分因子建立主成分綜合評價模型，各花椒品種（栽培類型）的綜合得分排序為漢源花椒＞HY1＞HY2＞HY3＞HY4＞HY5。

HY1其綜合等分排名第二，但評分較為接近漢源花椒，表明其具有與漢源花椒相近的優(yōu)良特性。HY1經(jīng)濟采收期相較漢源花椒晚20d 左右，花椒采收時可錯開采收高峰期，可有效避免花椒采摘高峰期人工勞動力不足的情況，是優(yōu)良的晚熟花椒材料。通過對HY1的生長發(fā)育、開花結(jié)果、抗逆性等性狀進行了連續(xù)多年觀測，發(fā)現(xiàn)其樹勢強、樹姿開張；成熟果暗紅色、果穗大而緊湊，產(chǎn)量高，豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性好；物候期較漢源花椒晚約20d，與近似品種漢源花椒具有差異，目前該材料已通過新品種DUS 特異性、一致性、穩(wěn)定性測試，并與2021 年12 月取得植物新品種權(quán)證書，品種命名為‘蜀椒2 號’，該品種育成可解決目前花椒生產(chǎn)上品種單一、品種退化、病蟲害嚴重、單產(chǎn)低的問題，是一個具有較高推廣價值的優(yōu)良晚熟花椒新品種。