烏云塔娜,包文泉,姜忠茂
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心,河南 鄭州 450003;2.中南林業(yè)科技大學(xué) 林學(xué)院,湖南 長沙 410004)
山杏Prunus armeniacavar.ansu屬薔薇科李亞科杏屬的一種重要生態(tài)經(jīng)濟(jì)型樹種,主要分布于我國東北三省、晉冀魯以及內(nèi)蒙古等省市自治區(qū)[1-2]。山杏喜光,有良好的抗旱、抗寒(可低至-35℃)性;是丘陵山區(qū)陽坡、半陽坡造林綠化的優(yōu)先選擇樹種,是固沙保土、涵養(yǎng)水源、改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種[3]。山杏的經(jīng)濟(jì)用途非常廣泛,杏花是養(yǎng)蜂的重要蜜源;山杏樹木質(zhì)堅(jiān)硬,紋理細(xì)致,是制造家具的優(yōu)質(zhì)木材,杏木碳可以用作繪畫,是制作碳黑的較好材料[4-5];杏核殼可以制作高級(jí)活性碳;少量進(jìn)食杏果不僅能補(bǔ)充維生素,而且還可以增強(qiáng)食欲。杏果肉含糖類、蘋果酸及維生素C等抗氧化物質(zhì),可加工成各種商業(yè)成品[6]。杏仁可制作成特種商品如杏仁油、杏仁霜等,市場(chǎng)上非常走俏。山杏核仁的營養(yǎng)成分多,是制作食品(干果、飲料)、化妝品(香水)及潤滑油的重要原料[7-8],其中苦杏仁所含苦杏仁苷具有防癌抗癌功能,還具有止咳、祛痰、定喘等作用,其性苦味溫,因此也是重要的中藥材。從國際醫(yī)藥界發(fā)現(xiàn)山杏苦杏仁具抗癌防癌的作用至今,山杏的價(jià)格一直在成倍上漲,因而歐美國家形成了一股山杏熱,國內(nèi)外市場(chǎng)也是供不應(yīng)求[9]。山杏還是值得推廣種植的木本生物柴油物種,是一種沒有被完全開發(fā)利用的優(yōu)良的綠化和經(jīng)濟(jì)林樹種[11-12]。文中對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)野生山杏核仁性狀的遺傳變異范圍、遺傳變異程度以及性狀相互間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了定性描述和定量研究,旨在為我國山杏的種質(zhì)資源保護(hù)、遺傳多樣性以及良種選育研究提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)材料為2012年7月10~20日和2013年7月10~19日從內(nèi)蒙古和林縣蒙牛盛樂工業(yè)園區(qū)和內(nèi)蒙古呼和浩特林木良種繁育中心保存的內(nèi)蒙古各地的山杏資源中篩選出的310個(gè)優(yōu)良山杏單株。
測(cè)定的性狀指標(biāo):?jiǎn)稳寿|(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑、產(chǎn)量、出仁率;
統(tǒng)計(jì)分析方法:采用SPSS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行聚類分析、方差分析和多重比較,對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏核仁的性狀指標(biāo)進(jìn)行分組,并進(jìn)行相關(guān)性分析,找出各指標(biāo)間的相關(guān)性。
對(duì)內(nèi)蒙古310個(gè)野生山杏單株的核仁性狀進(jìn)行分析比較,得到變異系數(shù)如表1所示。由表1可知,310個(gè)山杏單株的單仁質(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑等性狀的遺傳變異系數(shù)在0.10~0.19范圍,其中單仁質(zhì)量的遺傳變異最大,變異系數(shù)為0.19,說明單仁質(zhì)量的選擇潛力最大。
表1 內(nèi)蒙古山杏優(yōu)良單株核仁性狀和相應(yīng)的變異系數(shù)Table 1 The indexes and corresponding variation coefficients of apricot kernel characteristics in Inner Mongolia
所選310個(gè)山杏單株核仁質(zhì)量范圍在0.21~0.61g之間,其中單仁質(zhì)量最大的F38號(hào)比單仁質(zhì)量最小的F106號(hào)高出1.9倍。通過聚類分析,可將310個(gè)山杏單株分8個(gè)類型,分別記為:L1、L2、L3、L4、MW、W3、W2、W1,內(nèi)蒙古山杏優(yōu)良單株的單仁質(zhì)量以L3、L4和MW類為主,占總數(shù)的63%。
不同類型山杏核仁質(zhì)量的方差分析見表2。由表2可知,8類山杏單仁質(zhì)量間的差異呈極顯著水平。
表2 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏單仁質(zhì)量的方差分析Table 2 Variance analysis of different types of single kernel mass of wild apricot in Inner Mongolia
不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁質(zhì)量的多重比較結(jié)果見表3。由表3可知,8個(gè)類型的核仁質(zhì)量之間W2和W1類型間無顯著差異,其他類型之間均存在顯著差異,將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁質(zhì)量分為7個(gè)類型較合理,分別記為極小、很小、小、較小、中、較大、大核仁型。
表3 不同類型內(nèi)蒙古山杏單仁質(zhì)量間的多重比較?Table 3 Multiple comparisons of different types of single kernel mass of wild apricot in Inner Mongolia
310個(gè)山杏單株核仁長范圍在9.31~17.54mm之間,核仁長最大的G21號(hào)比核仁長最小的12117號(hào)高出0.88倍。通過聚類分析,將310個(gè)單株分成6類,記為:S1、S2、ML、LO3、LO2、LO1類,其中內(nèi)蒙古野生山杏核仁長以S2和ML類型為主,占總數(shù)的67.6%。
6類內(nèi)蒙古野生山杏核仁長的方差分析結(jié)果見表4。由表4可知,6類核仁長間存在極顯著差異。
表4 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁長的方差分析Table 4 Variance analysis of different types of kernel length of wild apricot in Inner Mongolia
不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長的多重比較結(jié)果見表5。由表5可知,6個(gè)類型中LO3和LO2類間沒有顯著差異,其他類間均存在顯著差異,據(jù)此,將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁長分為5個(gè)類型較合理,分別記為:短、較短、中、較長、長仁型。
310個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬在7.58~13.59mm之間,核仁最寬的pt78號(hào)比核仁寬最小的60號(hào)高出0.79倍。通過聚類分析,將310個(gè)山杏單株分成8類,將8類分別記為:N1、N2、N3、MW、WD4、WD3、WD2、WD1類; 主 要 以MW、WD4和WD3類為主,占71%。
表5 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長間的多重比較Table 5 Multiple comparisons of different types of kernel length of wild apricot in Inner Mongolia
不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬間的方差分析結(jié)果見表6。由表6可知,8類內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬間存在極顯著差異。
表6 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁寬的方差分析Table 6 Variance analysis of different types of kernel width of wild apricot in Inner Mongolia
多重比較分析見表7,由表7可知,8個(gè)類型核寬中N1類和N2類、WD2類和WD1類間無顯著差異,其他類間均存在顯著差異,據(jù)此,內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁寬分為6個(gè)類型較合理,分別記為:窄、較窄、中、較寬、寬、很寬核仁型。
表7 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁寬之間的多重比較Table 7 Multiple comparisons of different types of kernel width of wild apricot in Inner Mongolia
310個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏核仁長寬比范圍在0.86~1.74之間,核仁長寬比最大的G21號(hào)比核仁長寬比最小的28號(hào)高出1.02倍。通過聚類分析,將310個(gè)優(yōu)良單株分成5類,記為:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,內(nèi)蒙古野生山杏核仁以Ⅱ和Ⅲ類為主,占87%。
不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間的方差分析結(jié)果如表8。由表8可知,5類內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間差異呈極顯著水平。
表8 不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁長寬比的方差分析Table 8 Variance analysis of different types of kernel lengthwidth ratio of wild apricot in Inner Mongolia
不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比的多重比較結(jié)果見表9。由表9可知,5類核仁長寬比間均存在顯著差異,因此,根據(jù)核仁長寬比將內(nèi)蒙古野生山杏分為5類,分別記為:較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓仁型。
表9 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁長寬比間的多重比較Table 9 Multiple comparisons of different types of kernel length-width ratio of wild apricot in Inner Mongolia
310個(gè)內(nèi)蒙古野生山杏核仁徑范圍在3.69~9.13mm之間,其中仁徑最大的F19號(hào)比仁徑最小的G14號(hào)高出1.47倍。通過聚類分析,將310個(gè)單株分成6類,其中內(nèi)蒙古野生山杏以MD和LD3類為主,占61.5%;將6類分別記為:SD1、SD2、MD、LD3、LD2、LD1類。
不同類型內(nèi)蒙古野生山杏核仁徑間的方差分析結(jié)果如表10。由表10可知,不同類型間存在極顯著差異。
表10 不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁徑的方差分析Table 10 Variance analysis of different types of kernel diameter of wild apricot in Inner Mongolia
不同類型內(nèi)蒙古山杏核仁徑的多重比較分析見表11。由表11可知,6個(gè)類型核仁徑之間均存在顯著差異,據(jù)此,將內(nèi)蒙古野生山杏根據(jù)核仁徑分為6個(gè)類型較合理,分別記為:短核、較短核、中核、較長核、長核、很長核仁徑型。
表11 不同類型內(nèi)蒙古山杏仁徑間的多重比較Table 11 Multiple comparisons of different types of kernel diameter of wild apricot in Inner Mongolia
內(nèi)蒙古野生山杏核仁性狀與出仁率、產(chǎn)量間的相關(guān)性分析結(jié)果見表13。由表13可知,單仁質(zhì)量分別與核仁長、核仁寬和仁徑間呈極顯著正相關(guān),單仁質(zhì)量與仁長寬比呈顯著負(fù)相關(guān);核仁長與核仁寬和仁長寬比呈極顯著正相關(guān);仁長寬比與核仁寬和核仁徑呈極顯著負(fù)相關(guān);出仁率與核仁長和核仁寬呈顯著負(fù)相關(guān),而出仁率與核仁徑呈極顯著正相關(guān);核仁性狀與產(chǎn)量無顯著相關(guān)。
表12 內(nèi)蒙古野生山杏核仁性狀指標(biāo)與出仁率和產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)及相關(guān)關(guān)系?Table 12 The correlation coefficients and relationship among kernel characteristic indexes,kernel rate,and yield of wild apricot in Inner Mongolia
本研究對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株進(jìn)行了廣泛收集與整理,采集了310個(gè)山杏優(yōu)良單株的核仁,結(jié)果表明,310個(gè)優(yōu)良單株核仁的單仁質(zhì)量、核仁長、核仁寬、核仁長寬比、核仁徑等性狀的遺傳變異系數(shù)在0.10~0.19范圍,其中單仁質(zhì)量的遺傳變異最大,變異系數(shù)為0.19,選擇潛力也最大,其原因主要是山杏的天然自由雜交及引種引起多表現(xiàn)型現(xiàn)象;其次,霜凍期、地形、降雨量、積溫等外因?qū)ι叫拥谋憩F(xiàn)型也有重要影響。
經(jīng)研究,內(nèi)蒙古野生山杏單仁質(zhì)量范圍在0.21~0.61g之間,按質(zhì)量可分成7個(gè)類型,分別記為:極小、很小、小、較小、中、較大、大核仁型。核仁長范圍在9.31~17.54mm之間,按長度可分為5個(gè)類型,分別記為:短、較短、中、較長、長核仁型。核仁寬范圍在7.58~13.59mm之間,按寬度分成6類,分別記為:窄、較窄、中、較寬、寬、很寬核仁型。仁長寬比分布范圍在0.86~1.74之間,按大小分成5組,分別記為:較寬圓、中、較長圓、長圓、很長圓核仁型。核仁徑范圍在3.69~9.13mm之間,按大小分成6組,分別記為:短、較短、中、較長、長、很長核仁徑型。
對(duì)內(nèi)蒙古野生山杏核仁的性狀與出仁率、產(chǎn)量的相關(guān)性分析可知,出仁率與仁長和仁寬呈顯著負(fù)相關(guān),而與仁徑呈極顯著正相關(guān),這一結(jié)果與雷鳴雷等的研究成果相類似,即山杏單仁質(zhì)量、長、寬與山杏出仁率有相關(guān)關(guān)系[13],但本研究中單仁質(zhì)量與出仁率無相關(guān)性關(guān)系,這很有可能是由于當(dāng)?shù)氐匦巍夂虻拳h(huán)境因素影響造成的;而核仁的5個(gè)性狀指標(biāo)與產(chǎn)量未顯示出顯著相關(guān)。據(jù)此,可根據(jù)核仁性狀的篩選來提高內(nèi)蒙古山杏的出仁率,以提高山杏的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;此外還發(fā)現(xiàn),核仁長寬比的變異系數(shù)很小,據(jù)此可認(rèn)為核仁形狀具有一定的遺傳穩(wěn)定性。由于植物表型容易受環(huán)境因素、人類活動(dòng)等外因的干擾,在開展遺傳變異、遺傳多樣性等研究時(shí),可將形態(tài)學(xué)和分子標(biāo)記等方法結(jié)合起來,以得到更為準(zhǔn)確可靠的結(jié)論。
[1] 李亞峰.對(duì)山杏等三個(gè)鄉(xiāng)土灌木樹種種源及單株的選擇研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.
[2] 董勝君,劉明國,戴 菲,等.山杏嫩枝扦插繁殖試驗(yàn)[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2013,31(03):176-180.,
[3] 張慧琴.山杏、酸棗生態(tài)學(xué)特性研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,23(5):38-46.
[4] 楊 柳.影響山杏產(chǎn)量的因子及改進(jìn)措施[J].北方園藝,2000,26(2):26-27.
[5] 宋 丹,烏云塔娜,包文泉,等.內(nèi)蒙古野生山杏優(yōu)良單株果核性狀的遺傳變異分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2013,31(3):1-9.
[6] 李 明,趙 忠,楊吉安,等.黃土高原不同縣域山杏種質(zhì)遺傳多樣性研究[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,39(2):143-156.
[7] 李 明,趙 忠,楊吉安,等.黃土高原山杏種質(zhì)資源分類研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(1):8-12.
[8] 劉夢(mèng)培,杜紅巖,朱高浦,等.甜仁仁用杏果實(shí)形態(tài)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(3):39-42.
[9] 任耀忠,張文輝,周建云,等.栓皮櫟不同變異類型的優(yōu)良性分析[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(06):60-63.
[10] 徐永杰,鄧先珍,代新平,等.基于主成分分析和聚類分析的油桐優(yōu)良家系抗性綜合評(píng)價(jià)[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2012,32(07):24-27.
[11] 王豐俊,王建中,王憲昌,等.山杏核綜合深加工產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究[C].北京:知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社,2004:204-209.
[12] 李 明.黃土高原山杏種質(zhì)資源分類研究[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2010,(12):23-26.
[13] 雷鳴雷,劉明國,楊正德,等.寧夏彭陽縣山杏群體數(shù)量性狀變異及其與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性[J].北方園藝,2012,(12):27-29.