成文博 徐貴軍
(遼寧省固沙造林研究所,阜新 123000)
不同種源山杏種子及苗期變異分析
成文博徐貴軍
(遼寧省固沙造林研究所,阜新123000)
以19個(gè)地理種源當(dāng)年采集的山杏種子為試材,對(duì)其種子形態(tài)變異、苗期性狀變異及相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果表明:19個(gè)地理種源山杏種子性狀和苗期性狀均存在極豐富的遺傳變異(Sig值均小于0.01),各數(shù)量性狀種源內(nèi)變異較小,但種源間變異較大;種子性狀種源間變異最大的是杏核百粒重(變異系數(shù)為25.02%),苗期性狀種源間變異最大的是出苗率(變異系數(shù)為48.23%);苗期各性狀之間的相關(guān)性也有一定的差異,出苗率和保存率的相關(guān)性呈極顯著(p<0.01),苗高、地徑和生物量三者兩兩之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系(p<0.01,相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.95以上)。
山杏;種源;種子;苗期;變異
山杏(Prunus sibirica),又名野杏,薔薇科李亞科杏屬植物[1]。一般為落葉喬木或灌木,分布于半干旱、半濕潤(rùn)的風(fēng)沙平原、山地或丘陵地區(qū)[2]。山杏根系發(fā)達(dá),萌蘗能力強(qiáng),抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐風(fēng)沙,適應(yīng)性極強(qiáng),是固沙保土、涵養(yǎng)水源、改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良樹(shù)種;同時(shí),因其具有較高的經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià)值,因此又是營(yíng)建生態(tài)經(jīng)濟(jì)型固沙林的優(yōu)勢(shì)樹(shù)種[3-4]。另外,山杏還是新型木本生物柴油能源樹(shù)種,在生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)方面具有較高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值[5]。山杏是我國(guó)的傳統(tǒng)樹(shù)種,目前全世界杏屬植物共10種,我國(guó)原產(chǎn)就有9種、5個(gè)變種,主要分布于“三北”地區(qū)[6]。由于山杏長(zhǎng)期野生于自然環(huán)境中,產(chǎn)生豐富的變異類(lèi)型,通過(guò)對(duì)資源調(diào)查研究,篩選出適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)核量高的山杏優(yōu)樹(shù)和優(yōu)特種質(zhì),可以為山杏基因資源的保存和育種提供物質(zhì)基礎(chǔ),同時(shí),選用良種也是山杏增產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。
1.1材料
本研究所用山杏種子材料來(lái)自我國(guó)北方地區(qū)9個(gè)省、自治區(qū)和直轄市19個(gè)地理種源當(dāng)年采集的種子,種源地概況、自然條件見(jiàn)表1。于2009年 6~8月采集,每個(gè)地理種源地選擇30~50株天然成熟母樹(shù),且每株母樹(shù)與其他母樹(shù)間距在50 m以上;在每株母樹(shù)的不同部位均勻采集種子,等量混合,共收集杏核2 kg左右,作為該地理種源種子。在各地理種源母樹(shù)杏核完全成熟后采集,并且進(jìn)行GPS(GarminGPSMAP 76)定位,然后帶回實(shí)驗(yàn)室,室溫干燥,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1種子性狀測(cè)定
每個(gè)種源隨機(jī)選取100粒種子,重復(fù)3次,共計(jì)300粒,分別裝入不同的干燥瓶,編號(hào)后放入烘箱;80℃烘8~10 h后,取出干燥瓶,并立即放入鋪有吸濕劑的干燥器內(nèi)冷卻15~20 min,稱(chēng)重,記錄數(shù)據(jù);再次放入烘箱干燥1~2 h,同樣冷卻后再稱(chēng)重。這樣反復(fù)直至接近恒重,并記錄數(shù)據(jù),即為杏核百粒重。然后在每個(gè)種源的300個(gè)杏核中隨機(jī)抽取30粒,用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量杏核的長(zhǎng)、寬和厚,記錄數(shù)據(jù);再分別把每個(gè)種源的3×100個(gè)杏核用手工方法砸碎杏核,取出杏仁,同樣方法干燥,稱(chēng)重,記錄數(shù)據(jù),計(jì)算其出仁率。
出仁率(%)=(杏仁百粒重/杏核百粒重)×100%
最后,在每個(gè)種源的300個(gè)杏仁中隨機(jī)抽取30粒完整的杏仁,用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量杏仁的長(zhǎng)、寬和厚,記錄數(shù)據(jù)。
1.2.2油脂含量測(cè)定
用粉碎機(jī)粉碎杏仁樣品,分別稱(chēng)取各種源杏仁粉碎物10 g左右,以沸程為30~60℃的石油醚作為提取介質(zhì),用球形索氏提取器(70℃水浴)將油脂提取完全。將所得油脂經(jīng)蒸餾后放置于35℃的恒溫干燥箱內(nèi)處理到恒重,稱(chēng)量油脂質(zhì)量,重復(fù)3次,計(jì)算杏仁含油率。
含油率=(油脂質(zhì)量/杏仁質(zhì)量)×100%
表1 不同山杏種源區(qū)地理氣象因子
1.2.3苗期測(cè)定
種子出苗率及苗期測(cè)定試驗(yàn)于2009年11月到2010年11月進(jìn)行。要求苗圃?xún)?nèi)立地條件均勻一致,均為沙壤土,各種源播種前均未進(jìn)行處理,直接進(jìn)行秋播。對(duì)每個(gè)種源分別選取300粒飽滿杏核,分成3份,每份100粒,采用隨機(jī)區(qū)組排列,并進(jìn)行標(biāo)記,統(tǒng)一管理。從播種后第2年春季種子出苗一直到11月落葉,主要調(diào)查內(nèi)容:出苗率、保存率、地上高(地面至苗木頂梢的長(zhǎng)度)、地徑(苗木根莖處直徑)、地上生物量。生物量調(diào)查方法:根據(jù)各種源的苗高和地徑平均值,在各小區(qū)內(nèi)選取3株苗高、地徑與平均值相近的樣本,地上部分全部收獲,帶回實(shí)驗(yàn)室,烘干,稱(chēng)重。
1.2.4測(cè)試數(shù)據(jù)的處理和分析
測(cè)試數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行處理和分析,其中方差分析、多重比較和相關(guān)分析由SPSS22.0軟件完成。
2.1不同種源山杏種子形態(tài)性狀變異
種子形態(tài)是樹(shù)木的一種較穩(wěn)定的性狀,是樹(shù)木分類(lèi)及遺傳研究的重要指標(biāo),比林木的根、莖、葉等形態(tài)穩(wěn)定性高[7-8]。在調(diào)查的10個(gè)山杏種子數(shù)量性狀中發(fā)現(xiàn),不同種源在種子特征上存在一定差異。19個(gè)種源種子特征統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2)表明,山杏種子平均核長(zhǎng)為17.47 mm、核寬15.62 mm、核厚9.31mm,其對(duì)應(yīng)的仁長(zhǎng)為12.70mm、仁寬10.11mm、仁厚5.71 mm,以及核百粒重為91.12 g,仁百粒重33.91 g,出仁率38.34%,仁含油率49.95%。
表2 不同種源山杏種子性狀變異情況及方差分析
山杏杏核的各數(shù)量性狀種源內(nèi)變異較小,但種源間變異比較大,其中在種源間變異系數(shù)最大的是杏核百粒重,變異系數(shù)為25.02%;其次是仁百粒重,為20.16%,均超過(guò)了20%,這說(shuō)明19個(gè)種源間的遺傳分化顯著,優(yōu)良種源選擇的潛力較大。另外,其他性狀指標(biāo)也有較大的變異,其變異系數(shù)最低的仁寬,也超過(guò)了7%。對(duì)不同種源間山杏種子的性狀方差分析結(jié)果表明,不同種源間山杏種子性狀方差分析模型均極顯著(Sig均為0.000),即山杏種子的形態(tài)指標(biāo)長(zhǎng)度、寬度、厚度及百粒重、出仁率、含油率均差異極顯著,也說(shuō)明山杏19個(gè)種源間種子性狀存在豐富的遺傳變異。
2.2不同種源山杏苗期性狀地理種源變異
出苗率、保存率、苗高、地徑和生物量是衡量該苗木生長(zhǎng)優(yōu)劣的一個(gè)綜合性指標(biāo),也是開(kāi)展苗期種源選擇的主要指標(biāo)[9]。從表3可以看出,19個(gè)種源的出苗率、保存率、苗高、地徑和生物量均存在明顯的變異,苗期性狀種源內(nèi)變異較小,種源間變異比較大,均大于20%。對(duì)山杏苗期性狀種源間進(jìn)行的方差分析結(jié)果表明,不同種源山杏種子性狀方差分析模型均極顯著(Sig值均小于0.01),即山杏苗期各指標(biāo)均差異極顯著,也說(shuō)明19個(gè)種源間苗期性狀存在豐富的遺傳變異。19個(gè)地理種源的苗期性狀特征變異較大,其中,種源間出苗率的變異最大,其變異系數(shù)達(dá)48.23%,變異幅度為18.3%~98.7%;保存率的變異系數(shù)最小,為14.53%;19個(gè)種源平均保存率達(dá)82.6%。
表3 不同種源山杏一年生苗苗期性狀變異情況及方差分析
2.3不同種源山杏苗期性狀相關(guān)性分析
山杏苗期各性狀之間的相關(guān)性有一定的差異,從表4可以看出,山杏的出苗率和保存率的相關(guān)性呈極顯著(p<0.01);同時(shí),苗高、地徑和生物量三者兩兩之間均存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系(p<0.01),其相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.95以上。但山杏的出苗率和保存率與苗高、地徑和生物量之間均無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系。
表4 山杏苗期性狀相關(guān)性分析
3.1山杏在我國(guó)分布廣泛,所處自然條件復(fù)雜多樣,在自然雜交和人工選擇的影響下,種子形態(tài)產(chǎn)生了極其豐富的變異。因此,了解山杏種子形態(tài)的變異規(guī)律,揭示其性狀變異與不同種源的相關(guān)性,可為山杏優(yōu)良繁殖材料的調(diào)撥提供基礎(chǔ)依據(jù)。
3.2山杏種子形態(tài)特征變異也很多,如杏核形狀、大小和杏仁性狀、大小及各自的百粒重、出仁率、含油率等,這些變異易于覺(jué)察,對(duì)選擇優(yōu)良種源有著重要的意義。
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第1作者簡(jiǎn)介:成文博 (1985-),男,研究生,工程師,現(xiàn)從事沙地經(jīng)濟(jì)林方面的研究。
(責(zé)任編輯:潘啟英)
S662.2,S722.5
A
1001-9499(2016)04-0032-03
2016-06-30