彭秀 王偉 ??李秀珍 ??彭海龍??周小舟 譚名照
摘要:為了選育本地核桃良種,在渝東北地區(qū)開展核桃優(yōu)良單株的選擇研究。通過對渝東北地區(qū)的64株初選核桃優(yōu)樹堅果的主要性狀離散程度進行分析,對其中43株較優(yōu)樹的5個主要數(shù)量指標(三徑均值、堅果質(zhì)量、仁質(zhì)量、殼厚、出仁率)進行主成分分析,以及對描述性指標(堅果外觀、取仁難易、飽滿程度、種仁顏色、風味)進行評分分析,進而選擇堅果綜合性狀優(yōu)良的核桃單株。根據(jù)主成分分析與描述性指標的評分,結(jié)果表明13、39、16號等16株核桃優(yōu)良單株的堅果綜合性狀較好。
關(guān)鍵詞:核桃;優(yōu)良單株;渝東北;選優(yōu)
中圖分類號:S722.5 ;S792.13文獻標識碼:A文章編號:1004-3020(2015)06-0020-05
核桃Juglans regia是一種綜合利用價值很高的油料樹種,具有較高的經(jīng)濟效益,同時也是重慶地區(qū)的鄉(xiāng)土樹種。渝東北地區(qū)特殊的氣候條件造就了適宜于核桃地方種質(zhì)資源性狀,重慶成為核桃的主產(chǎn)區(qū),也是核桃種質(zhì)資源最豐富的地區(qū)。由于渝東北地區(qū)山高坡陡、交通不便、信息閉塞,對當?shù)貙嵣鷺涞倪x優(yōu)工作開展較晚,有關(guān)渝東北地區(qū)的優(yōu)樹選擇尚未見報道。為此,2009年選擇渝東北地區(qū)核桃資源較為豐富的城口縣、巫溪縣、巫山縣進行核桃種質(zhì)資源調(diào)查,參照國家標準(GB 7907—87)選擇表現(xiàn)優(yōu)良的單株進行核桃堅果品質(zhì)的經(jīng)濟性狀和表觀性狀測試。采用主成分分析法與綜合評分法相結(jié)合來評選核桃優(yōu)株,為重慶市核桃優(yōu)良品種的選育奠定基礎(chǔ)。
1研究區(qū)概況
重慶市位于中國內(nèi)陸西南部、長江上游,地跨東經(jīng)105°11′~110°11′、北緯28°10′~32°13′之間的青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶,亞熱帶季風性濕潤氣候,四季分明,日照充分,雨量充沛;氣候溫和濕潤,年平均氣溫18℃,最高氣溫可達438 ℃,最低氣溫-38 ℃,年平均日照1 2595 h,年降水量1 000~1 100 mm,年無霜期340~350 d。
2材料與方法
2.1試驗材料
共調(diào)查64株核桃,分布于重慶市渝東北地區(qū)的城口縣、巫溪縣和巫山縣,樹齡15~110 a,樹高5.5~20.0 m以上,胸徑19.4~82.6 cm,樹高5.5~20.0 m,產(chǎn)量0.22~1.56 kg/m2。各區(qū)縣分布及樹體情況見表1。
2.2試驗方法
2009~2010年核桃果實成熟期間,分株采收,每株混合取樣3 kg,風干后選擇外表光滑、完整、無裂縫的果實30個,用于實驗室各指標的觀測。
2.2.1數(shù)量指標的測定
對核桃堅果的三徑值、單果質(zhì)量、殼厚、仁質(zhì)量和出仁率進行測定。
2.2.2描述性指標的評分標準
參照GB7907-87[3],并根據(jù)核桃樣品的實際情況,對核桃堅果的定性指標進行賦分,見表2。
2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計
用EXCEL和DPS統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析[4-8]。
3結(jié)果與分析
3.1核桃初選優(yōu)株堅果各性狀的離散程度
對64株初選優(yōu)良單株堅果的品質(zhì)進行分析,從表3可以看出:所選優(yōu)株的三徑均值、單果質(zhì)量、仁質(zhì)量、殼厚及出仁率等性狀的極差均較大。其中,出仁率變幅最大,為3176%~6615%;單果質(zhì)量次之,為617~2050 g。各選擇性狀的變異系數(shù)大小依次為單果質(zhì)量>仁質(zhì)量>殼厚>出仁率>三徑均值。單果質(zhì)量的變異系數(shù)最大,為2497%;三徑均值的變異系數(shù)最小,為893%。單株的堅果品質(zhì)間變異較大,不論果實大小、果殼厚度還是出仁率都存在極大差異,進一步復選很有必要。
3.2數(shù)量性狀主成分分析
參照核桃優(yōu)樹的國家標準(GB 7907-87),制定以下標準進行初步篩選:三徑均值在3.0 cm以上;單果質(zhì)量大于8 g;果殼厚度在15 mm以下;出仁率在45%以上。64株優(yōu)株中達到以上標準的有43株,編號為1-43,并對其堅果的5個主要性狀指標進行主成分分析。
3.2.1主成分的選取
由于5個指標的單位差異大,需對43株核桃優(yōu)株的5個原始性狀指標值進行數(shù)據(jù)標準化處理,再轉(zhuǎn)化為5個主成分。由樣本相關(guān)矩陣的特征計算的方差貢獻率和累計方差貢獻率,結(jié)果見表4。
在主成分分析中,主成分的特征值和貢獻率是選擇主成分的依據(jù),由表4可以看出:前2個主成分的累計方差貢獻率為92949%,表明前2個主成分已經(jīng)代表數(shù)量性狀的92949%的綜合信息,因此,選取前2個主成分為核桃數(shù)量性狀的重要主成分。
3.2.2函數(shù)的建立及分析
由于主成分是原性狀的線性組合函數(shù),根據(jù)樣本因子載荷矩陣及特征值計算出的標準化特征向量值見表5。
由以上函數(shù)式可以看出,第1主成分y1中,單果質(zhì)量x2的系數(shù)最大,其次是仁質(zhì)量與三徑均值,表明單果質(zhì)量與仁質(zhì)量及三徑均值成正相關(guān)性,第1主成分反映的是堅果質(zhì)量指標。第2主成分y2中,出仁率X5的系數(shù)最大,堅果殼厚有較大的負系數(shù)值,反映的是堅果出仁率與堅果殼厚成負相關(guān)關(guān)系,堅果果殼越薄出仁率越高。因此,在進行核桃單株選擇時,可以根據(jù)單果質(zhì)量、仁質(zhì)量、三徑均值、出仁率幾個性狀作為堅果品質(zhì)鑒定的主要指標。
3.2.3優(yōu)良單株的選擇
分析表明,上述2個主成分已較好地綜合了核桃單株堅果的主要性狀特性,其代表性達到92949%。因此,以表4中2個主成分的方差貢獻率作為權(quán)重進行加權(quán)求和,建立優(yōu)株堅果性狀的綜合評價數(shù)學模型:
F=0600 0F1+0.400 0F2
其中:F1、F2為各優(yōu)樹主成分得分值。
43株優(yōu)良單株各主成分分值及綜合得分結(jié)果見表6。
表6所列43個優(yōu)株,根據(jù)其堅果2個主成分分值進行綜合總評分,設定入選率為50%,即入選優(yōu)株22株,按分值由高到低依次為:40、38、13、39、37、9、16,15、19、41、3、43、30、42、24、10、14、8、2、6、1及22號優(yōu)株,是43株初選優(yōu)樹中堅果品質(zhì)較為優(yōu)良的單株。
3.3描述性狀測定及分析
3.3.1測定結(jié)果
43株核桃優(yōu)良單株堅果主要描述性狀指標測試結(jié)果,見表7。
從表7可以看出:2、10、12、14、15、16、20、21、30、39號優(yōu)良單株的堅果外觀較好,均達到了國家1級堅果及以上標準;3、7、10、12、16、19、26、36號優(yōu)良單株的堅果取仁極易;2、4、7、8、12、13、14、16、17、18、19、20、22、24、26、27、30、31、34、37、41號優(yōu)良單株的種仁為黃白色;1~3、5~8、10~24、27、30~32、34~36、38~39、43號優(yōu)良單株堅果種仁為飽滿;2、3、6、7、10~19、21~25、27~28、30~37、39~43號優(yōu)良單株的種仁風味香、無異味。
3.3.2綜合分值
上述分析從堅果外觀、取仁難易、種仁顏色、飽滿程度、風味等5方面進行評價,給每個優(yōu)良單株打分,分值按100分值換算后得分為90分及以上的為優(yōu),得分為80分及以上的為中,80分以下的為差。表6所示:12、16、2、10、14、30、7、15、17、20、21、39號優(yōu)良單株的描述性狀評分值較優(yōu);13、18、23、27、36、1、3、5、6、8、11、19、22、24、28、33、34、35、37號優(yōu)良單株的描述性狀評分值居中;其余優(yōu)良單株的描述性狀評分值相對較差。
3.4綜合評價與優(yōu)良單株篩選
綜合核桃優(yōu)良單株堅果的數(shù)量指標與描述性指標,開展核桃優(yōu)良單株的進一步篩選。從表7可以看出:在43株核桃優(yōu)良單株中,數(shù)量指標和描述性指標均表現(xiàn)較好的核桃優(yōu)良單株有16株,即13、39、37、16、15、19、3、30、24、10、14、8、2、6、1、22號優(yōu)良單株。
4結(jié)論與討論
試驗以重慶市的43株核桃優(yōu)良單株堅果的5個實際描述性指標進行評分,再以堅果的5個主要經(jīng)濟性狀進行主成分分析,二者結(jié)合綜合評價,篩選出核桃堅果綜合性狀較優(yōu)的核桃優(yōu)良單株16株,分別為13、39、37、16、15、19、3、30、24、10、14、8、2、6、1、22號優(yōu)良單株。
核桃的良種化栽培是提高產(chǎn)量和質(zhì)量的根本,探討科學的優(yōu)樹評價方法將推動
我國核桃良種化進程。目前,核桃選優(yōu)常用的方法有主成分分析法、加權(quán)評分法、綜合評分法、綜合指數(shù)法、分析評價法和評分評價法等[2-3,5-9],普遍認為主成分分析法既能把握品種的綜合性狀表現(xiàn),又能簡化選擇程序,更具有科學性。但是,許多描述性指標如堅果外觀、風味、取仁難易、飽滿度、仁色等很難進行主成分分析,而這些指標又是評價核桃堅果商品價值的重要指標,故二者相互結(jié)合進行評價更全面、實用、科學。
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(責任編輯:鄭京津)