楊立榮，張治禮，陳加利，陳 宣，吉清妹，鄭道君

（海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 a.熱帶園藝研究所；b.海南省熱帶特種經(jīng)濟植物種質(zhì)資源創(chuàng)新利用重點實驗室；c.農(nóng)業(yè)環(huán)境與土壤研究所，海南 ?？?571100）

油茶是山茶科Theaceae山茶屬Camellia植物中種子油脂含量較高且具有經(jīng)濟栽培價值的植物總稱，約有50 個物種，其中栽培面積最大的為普通油茶，其與油橄欖、油棕、椰子并稱為世界四大木本油料植物，是我國主要的木本食用油料樹種[1]。海南種植和利用油茶的歷史悠久，當(dāng)?shù)胤Q油茶為“山柚”[2-5]。《中國植物志》[6]、《海南植物志》[7]、《海南島作物（植物）種質(zhì)資源考察文集》[8]和《海南及廣東沿海島嶼植物名錄》[9]中均記載，海南分布有油茶野生種；筆者在野外調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，油茶在海南廣泛分布，且多地發(fā)現(xiàn)有地徑達0.5 m以上的老油茶樹[10]，其最高地徑可達1.5 m[11]。海南為中國油茶資源分布的最南緣，海南氣候獨特，海峽隔離，油茶又是異花授粉植物，在環(huán)境和遺傳控制的雙重作用下，海南油茶資源表型變異極為豐富且獨特[10]。海南所產(chǎn)茶籽油品質(zhì)差異顯著，所產(chǎn)茶油品質(zhì)優(yōu)良，具有獨特的香味，在當(dāng)?shù)胤Q為“山柚油”，其價格較為昂貴，與內(nèi)地茶油相差5倍左右[11-12]。

《海南省油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2017—2025）》中提出，到2025年海南省計劃推廣新種油茶2萬hm2。然而，有關(guān)海南油茶資源開發(fā)利用的研究近幾年才開始，優(yōu)良新品種選育工作滯后，關(guān)于海南油茶的分類問題也存在爭議。這對海南特色油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為不利。豐富的種質(zhì)資源是植物育種學(xué)研究的重要基礎(chǔ)，充分的資源評價是其創(chuàng)新利用的基礎(chǔ)[13]，油茶育種的主要目標(biāo)是獲得優(yōu)良的果實經(jīng)濟性狀。因此，對油茶表型尤其是果實性狀的系統(tǒng)評價對于海南油茶育種和資源分類極為重要。關(guān)于海南油茶資源評價的研究報道較少，僅有袁軍等人對海南油茶的果實性狀進行了分析[10]，但該研究僅在10個海南油茶林分中取樣，且統(tǒng)計分析的果實性狀指標(biāo)僅有7個，也沒有對其多樣性指數(shù)進行分析，其目的是探討海南油茶資源的分類問題，其結(jié)果難以反映和評價海南油茶果實表型變異情況；此外，楊枝林等人采用均方差綜合分析方法，采用果實生產(chǎn)性狀指標(biāo)（最大單株掛果質(zhì)量、出仁率和種仁含油率）和種子油脂質(zhì)量性狀指標(biāo)（棕櫚酸等7個指標(biāo)）對油茶成林樣地的林分產(chǎn)量與油質(zhì)進行了評價[14]。為給海南油茶新品種的選育及創(chuàng)新利用奠定基礎(chǔ)，并為海南油茶資源分類提供科學(xué)依據(jù)，以分布在海南省9個縣（市）20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的21個老油茶林分為研究對象，對其油茶資源的種實數(shù)量性狀進行了系統(tǒng)評價，現(xiàn)將評價結(jié)果分析報道如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

分別于2013與2014年的10—12月，在海南省的?？凇⒊芜~、文昌、瓊海、瓊中、定安、屯昌、五指山和臨高9個縣（市）20個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，選取植株數(shù)量在40株以上的油茶林分（以下稱為“居群”）21處，這些分布點基本涵蓋了海南老油茶林（造林時間在30 a以上）分布區(qū)，其基本信息如表1。對這21個油茶居群進行GPS定位，通過踏訪了解各居群的造林時間。從每個調(diào)查居群中各挑選5 株樣樹（樣株間隔20 m左右）進行摘果調(diào)查，所選生長正常、無嚴(yán)重缺陷及病蟲害的樣株能代表居群的平均狀態(tài)。分別在每株植株的東、西、南、北4個方向上共取成熟健康果實2.5 kg，用于測量種實性狀。

1.2 種實性狀指標(biāo)的測定

從野外采集的果實中，每株樣株隨機取15個果實。用電顯式游標(biāo)卡尺分別測定果高、果徑、果皮厚度。測量指標(biāo)分別為果形指數(shù)、平均單果質(zhì)量、鮮果出籽率等種實經(jīng)濟性狀指標(biāo)，果高、果徑的測量精度為0.01 mm，平均單果質(zhì)量的測定精度為0.01 g，其計算公式分別如下：

果形指數(shù)＝果高/果徑；

鮮果出籽率＝15個鮮果的出籽質(zhì)量/15個果實的質(zhì)量；

平均單果質(zhì)量＝15個果實的質(zhì)量之和/15；

平均單果籽粒數(shù)＝15個果實的出籽總數(shù)/15；

干出籽率＝烘干籽粒質(zhì)量/鮮果質(zhì)量。

1.3 統(tǒng)計分析

利用JMP 6.0軟件計算果實形態(tài)的變異系數(shù)CV（CV＝S/M×100%，“S”為標(biāo)準(zhǔn)差，“M”為平均值），并進行單因素方差分析。利用SPSS 20.0軟件和DPS軟件對各性狀指標(biāo)的分布頻率進行分析，并進行Shannon-Wiener多樣性指數(shù)分析和性狀間的Pearson 相關(guān)性分析，其他數(shù)據(jù)均用Excel計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 海南油茶資源種實數(shù)量性狀

調(diào)查觀測可知，海南油茶平均單果質(zhì)量為42.46 g，最大果質(zhì)量為156.87 g，最小果質(zhì)量為6.37 g；平均單果籽粒質(zhì)量為14.45 g，其變化范圍在3.19～42.04之間；平均單果籽粒數(shù)為4.51粒，單果籽粒數(shù)最少為1粒，單果籽粒數(shù)最多為10粒；單粒籽鮮質(zhì)量為3.25 g，單粒籽鮮質(zhì)量最重可達6.58 g；平均鮮出籽率為32.87%，最高可達52.00%；平均干出籽率為21.87%，最高達33.75%；平均果實橫徑為43.95 mm，其變化范圍在29.77～65.72 mm之間；平均果實縱徑為38.31 mm，其變化范圍在25.34～52.90 mm之間；平均果皮厚度為4.98 mm，最薄的僅有1.69 mm，最大厚度達到12.20 mm；果形指數(shù)均值為0.88，其變化范圍在0.67～1.05之間。

表1 所調(diào)查的21個油茶居群的基本信息Table 1 The 21 oiltea populations

2.2 海南油茶資源居群內(nèi)及居群間種實數(shù)量性狀形態(tài)變異特征

ANOVA分析結(jié)果見表2。表2表明，除單果鮮籽質(zhì)量和鮮出籽率外，海南油茶果實大多數(shù)性狀在居群間表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異，這表明海南油茶居群間果實性狀變異豐富。有9個居群的平均單果鮮質(zhì)量大于其平均值，其中平均單果鮮質(zhì)量最大值存在于居群6中，達到68.14 g。但是，居群6的鮮出籽率為0.341 2，并不是最高的鮮出籽率。最高鮮出籽率出現(xiàn)在居群3，為0.381 7。相比鮮出籽率而言，干出籽率則表現(xiàn)出不一樣的情況，最高干出籽率的居群是7，為0.277 8，最低的僅為0.177 9。同時，居群7也具有最薄的果皮，為3.87 mm，居群19的果皮最厚，為6.42 mm。居群12的果形指數(shù)最大，為0.98；而居群7的果形指數(shù)最小，為0.81。

表2 海南油茶居群種實數(shù)量性狀的ANOVA分析結(jié)果Table 2 ANOVA for fruit quantitative traits of oiltea in Hainan

2.3 海南油茶不同居群種實數(shù)量性狀的變異程度

變異系數(shù)（CV）反映單位均值上的離散度，表示性狀值的離散性特征，變異系數(shù)越大，則性狀值的離散度越大[15]，可以用來比較量綱不同的性狀間的變異程度。海南油茶10個種實數(shù)量經(jīng)濟性狀變異系數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果見表3。從表3中可以看出，不同種實經(jīng)濟性狀指標(biāo)的變異系數(shù)相差較大，其變化范圍在7.87%～52.93%之間，其大小順序為：單果鮮籽質(zhì)量（52.93%）＞單果鮮質(zhì)量（48.86%）＞單果籽粒數(shù)（43.36%）＞單粒鮮質(zhì)量（36.34%）＞果皮厚度（28.14%）＞干出籽率（22.25%）＞鮮出籽率（21.75%）＞果實橫徑（16.57%）＞果實縱徑（15.55%）＞果形指數(shù)（7.87%）。只有果實橫徑、果實縱徑和果形指數(shù)均較穩(wěn)定，其變異系數(shù)均小于20%，其中，果形指數(shù)的變異較小，僅為7.87%，單果鮮籽質(zhì)量、單果鮮質(zhì)量和單果籽粒數(shù)的變異系數(shù)均較大，均達到50%左右。

表3 海南21個油茶居群不同種群間種實數(shù)量性狀的變異系數(shù)Table 3 Coefficient variation of fruit quantitative traits for 21 oiltea populations of Hainan %

在居群水平上，單果鮮質(zhì)量和單果鮮籽粒質(zhì)量僅有2個居群在20%以下，大部分居群在30%左右，19號居群單果鮮質(zhì)量的變異系數(shù)達到63.31%，2號居群單果鮮籽粒質(zhì)量的變異系數(shù)為66.86%；1號居群單果籽粒數(shù)的變異系數(shù)為72.86%；不同居群鮮出籽率和干出籽率的變異系數(shù)也都較大，10個居群鮮出籽率的變異系數(shù)大于其平均值，8個居群干出籽率的變異系數(shù)也均大于其平均值。

2.4 海南油茶種實數(shù)量性狀的頻率分布與多樣性指數(shù)

海南油茶種實數(shù)量性狀的頻率分布情況見表4。由表4可知，海南油茶單果質(zhì)量主要在17.34～39.07 g（3個等級）之間，占67.69%，單果質(zhì)量在28.21～39.07 g等級內(nèi)的分布較為集中，單果質(zhì)量在49.94～60.08 g之間的也有一定比例，占13.85%，而質(zhì)量大于60.08 g的單果卻較少。單果鮮籽質(zhì)量主要分布在5.13～20.67 g（5個等級）之間，占89.23%；籽粒數(shù)大于6.85粒的單果較少，籽粒數(shù)在3.25～4.15之間的最多，占23.08%；海南油茶的鮮出籽率大部分在25.45%～39.61%（5個等級）之間，其中鮮出籽率在28.99%～32.53%之間的占比最高（23.08%），鮮出籽率小于21.91%或大于39.61%的分布較少；干出籽率分布沒有一定的連續(xù)性，且分布也較均勻，分布于18.26%～19.30%之間的相對較多，分別分布于20.31%～21.32%、21.32%～22.33%、22.33%～23.34%此3個等級的占比均為14%。果實橫徑在35.16～45.95 mm（3個等級）之間的占比為66.92%，其中果實橫徑在38.76～42.35 mm的占比最高（23.85%）；果形指數(shù)在0.81～0.92（4個等級）之間的占比為74.62%，其中果形指數(shù)在0.81～0.85和0.85～0.88等級的分別占22.31%和23.08%。果皮厚度以3.17～4.13和4.13～5.08 mm這2個等級的分布頻率為最高，分別為30.00%和29.23%，果皮厚度大于6.98 mm的分布較少。

多樣性指數(shù)是豐富度和均勻度的綜合評價指標(biāo)，其中最常見的應(yīng)用指標(biāo)是Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。在油茶性狀多樣性分析中，黃勇等人就采用該指數(shù)評定小果油茶的種實變異頻率，以此反映其遺傳多樣性程度[16]。本文中分析的10個種實經(jīng)濟性狀（結(jié)果見表5）的平均Shannon-Wiener多樣性指數(shù)為2.749 9，表明海南油茶種實數(shù)量性狀變異類型較為豐富且均勻度較高。其中，單果籽粒數(shù)、單粒籽鮮質(zhì)量、鮮出籽率和果實縱徑的多樣性均較高，均達到3.0以上，變異最小的是干出籽率，Shannon-Wiener多樣性指數(shù)僅為1.770。

表4 海南油茶種實數(shù)量性狀的分布頻率?Table 4 The frequency distribution of quantitative traits for oiltea in Hainan

2.5 海南油茶種實數(shù)量性狀間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果（見表6）表明，單果鮮質(zhì)量與鮮出籽率和干出籽率不相關(guān)，而與果形指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（R＝-0.240，F(xiàn)＝0.006 0），與單果鮮籽粒質(zhì)量（R＝0.857，F(xiàn)＜0.000 1）、單果籽粒數(shù)（R＝0.638，F(xiàn)＜0.000 1）、單粒籽鮮質(zhì)量（R＝0.356，F(xiàn)＜0.000 1）、果實橫徑（R＝0.959，F(xiàn)＜0.000 1）、果實縱徑（R＝0.888，F(xiàn)＜0.000 1）、果皮厚度（R＝0.710，F(xiàn)＜0.000 1）等指標(biāo)間均呈顯著正相關(guān)。鮮出籽率與果皮厚度（R＝-0.489，F(xiàn)＜0.000 1）呈顯著負(fù)相關(guān)，與果形指數(shù)（R＝-0.126，F(xiàn)＝0.153 0）也呈負(fù)相關(guān)，但其相關(guān)性不顯著；鮮出籽率與單果鮮籽粒質(zhì)量（R＝0.390，F(xiàn)＜0.000 1）、單果籽粒數(shù)（R＝0.329，F(xiàn)＜0.000 1）、干出籽率（R＝0.801，F(xiàn)＜0.000 1）均呈顯著正相關(guān)，而與其他性狀指標(biāo)均不相關(guān)。干出籽率與鮮出籽率（R＝0.801，F(xiàn)＜0.000 1）呈顯著正相關(guān)；與果皮厚度（R＝-0.569，F(xiàn)＜0.000 1）呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他性狀指標(biāo)均不相關(guān)。果皮厚度與鮮出籽率（R＝-0.489，F(xiàn)＜0.000 1）、干出籽率（R＝-0.569，F(xiàn)＜0.000 1）、果形指數(shù)（R＝-0.192，F(xiàn)＜0.000 1）呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他性狀均呈顯著正相關(guān)。

表5 海南油茶種實數(shù)量性狀Shannon-Wiener多樣性指數(shù)Table 5 Shannon-Wiener index (H)of fruit quantitative traits for oiltea in Hainan

表6 海南油茶種實各數(shù)量性狀間的相關(guān)系數(shù)?Table 6 Correlation coefficients among fruit quantitative traits of oiltea in Hainan

3 結(jié)論與討論

3.1 海南油茶資源多樣性豐富

表型多樣性是遺傳多樣性與環(huán)境多樣性相互作用的結(jié)果[17]。果實性狀的變異主要是在遺傳上受到多基因控制的，不同的環(huán)境因素對果實類型進化所起的選擇作用也有所不同[18-19]。油茶為多年生經(jīng)濟樹種，樹齡高達百年，同時油茶又是異花授粉植物，在環(huán)境和遺傳控制的雙重作用下，油茶果實形態(tài)變異極為豐富。在數(shù)量性狀方面，小果油茶Camellia meiocarpa各種實性狀的變異系數(shù)在13.4%～49.3%之間[16]；浙江省的浙江紅花油茶Camellia chekiangoleosa果實性狀總體變異幅度最大的是果實質(zhì)量（CV為42.07%），而果高（CV為15.79%）、果徑（CV為14.77%）和高徑比（CV為10.14%）的變異幅度均小[20]；福建省不同地理區(qū)域的浙江紅花油茶的變異系數(shù)在11.237～45.317 之間，最大的是鮮籽質(zhì)量（CV為45.317%），果高、果徑和果形指數(shù)的變異程度最小[21]；滇西騰沖紅花油茶Camellia reticulata不同性狀的變異系數(shù)為13.75%～42.99%[22]；廣東省的廣寧紅花油茶Camellia semiserrata干籽質(zhì)量的變異程度最大，其變異系數(shù)為32.24%，其他性狀的變異系數(shù)在8.51%～30.14%之間[23]；廣東省的高州油茶Camellia vietnamensis果實性狀的變異系數(shù)在8.87%～49.74%之間[24]。張應(yīng)中等人[24]把高州油茶的19 個果實性狀變異類型劃分為3 個，即高變異型（CV≥20%）、中變異型（10%≤CV＜20%）、低變異型（CV＜10%）。本文的研究結(jié)果表明，海南油茶種實不同數(shù)量性狀的變異系數(shù)（CV）的變化范圍在7.87%～52.93%之間，與上述研究結(jié)果相比，很多種實性狀的變異程度均較高，且除了果實橫徑（CV為16.57%）和果實縱徑（CV為15.55%）均屬中變異型、果形指數(shù)（CV為7.87%）為低變異型外，其他數(shù)量性狀均屬高變異型。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)分析結(jié)果也表明了這一點。除干出籽率外，其形態(tài)多樣性指數(shù)接近或大于小果油茶（主要分布于7個省份）的指數(shù)[25]。此外，海南油茶果實大多數(shù)性狀在居群間表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異。

資源開發(fā)與種質(zhì)創(chuàng)新必須基于對種質(zhì)資源表型多樣性特征的了解與掌握[26]。上述研究結(jié)果表明，海南油茶資源種實性狀變異豐富，這有利于海南本地油茶優(yōu)良品種的培育。通過上述對比分析發(fā)現(xiàn)，包括海南油茶資源在內(nèi)的多數(shù)油茶種實性狀在單果質(zhì)量、鮮籽粒質(zhì)量或單果籽粒數(shù)等性狀的變異程度都是較大的，可能與這些性狀受到多基因控制有關(guān)；而其果高、果徑和果形指數(shù)的變異程度最小，其變異系數(shù)均不會超過20%[16,20-25]。

3.2 海南油茶果實性狀特征

海南油茶單果質(zhì)量在28.21～39.07 g這一等級中的分布較為集中，遠大于小果油茶（74.73%的集中分布在2.00～4.91 g這一等級內(nèi)）[25]，與高州油茶的（55.80±24.74）g[24]接近，但小于騰沖紅花油茶的（77.10±11.30）g[27]和廣寧紅花油茶的（394.25±118.84）g[23]。海南油茶的鮮出籽率大部分分布在25.45%～39.61%之間，其中以28.99%～32.53%的分布最多，占23.08%，但鮮出籽率大于40%的植株占24.62%，比廣西的陸川油茶（18.08%～32.36%）[28]、廣東的高州油茶（27.62%±7.24%）[24]和騰沖紅花油茶（13.5%±3.15%）都要高[27]。果皮厚度在3.17～4.13和4.13～5.08 mm等級內(nèi)的分布頻率最高，遠小于廣寧紅花油茶的（21.06±3.35）mm[23]和騰沖紅花油茶的10.64 mm（平均值）[29]，而高于小果油茶（75.79%的分布在0.94～1.60 mm之間）[25]，接近高州油茶的（6.47±2.26）mm[24]。海南油茶單果籽粒數(shù)63.08%分布在3.25～5.95粒之間，最多為10粒，而騰沖紅花油茶的平均籽粒數(shù)為（7.88±0.94）粒[27]，廣寧紅花油茶的為（14.98±3.25）粒[23]，小果油茶的最少，59.72%分布在1.48～2.08粒之間[25]。

從以上的比較分析結(jié)果來看，海南油茶資源在果實性狀方面明顯區(qū)別于小果油茶、騰沖紅花油茶、廣寧紅花油茶，而與高州油茶（陸川油茶或越南油茶）較為接近。袁軍等人研究發(fā)現(xiàn)，海南油茶很多特性介于高州油茶和普通油茶之間，他們認(rèn)為，海南油茶可能是高州油茶的變種或者是和其他山茶物種雜交的后代[10]。由于環(huán)境因子與資源的斑塊狀分布，同種植物的不同地理種群在局域不同環(huán)境條件的選擇下，可能在個體形態(tài)與結(jié)構(gòu)、遺傳背景方面都呈現(xiàn)出顯著的不同，形成不同的“生態(tài)型”[23]。瓊州海峽將海南與內(nèi)地長期隔斷，長期的地理隔離和獨特的氣候孕育出獨具特色的油茶資源。因此，海南油茶也可能是高州油茶或普通油茶在海南長期生長后的“生態(tài)型”。研究中發(fā)現(xiàn)，因缺少普通油茶居群的相關(guān)數(shù)據(jù)予以對比分析，無法對海南油茶資源的分類問題進行探討。但是，本文的研究結(jié)果可為海南油茶資源分類提供參考數(shù)據(jù)。由于油茶大部分果實性狀在植株或居群間的變異較大，單獨從果實性狀方面難以準(zhǔn)確分析海南油茶資源的分類問題，還應(yīng)在系統(tǒng)地?fù)挝栈ㄐ螒B(tài)、果實性狀和葉片、嫩枝性狀等表型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合DNA水平信息（如核DNA水平的遺傳多樣性、葉綠體DNA片段的進化關(guān)系等），才能較為準(zhǔn)確地解決海南油茶資源的分類問題。

3.3 海南油茶果實性狀間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明，部分海南油茶種實性狀間存在顯著相關(guān)性。李小川在分析越南油茶果實若干性狀時認(rèn)為，同一個性狀類群內(nèi)各性狀間的相關(guān)關(guān)系顯著，可作為間接選擇的依據(jù)，在它們之間選擇，可獲得明顯的相關(guān)效應(yīng)[30]。果實質(zhì)量、果皮厚度、出籽率、出仁率均為油茶選優(yōu)的重要種實性狀。但是，韓寧林等人的研究結(jié)果表明，果實質(zhì)量、出籽率、出仁率等性狀易受環(huán)境條件的影響，其遺傳力較低[31]，本文的研究結(jié)果（這些性狀的較高變異性）也充分說明了這一點。因此，對它們進行表型選擇，其效果較差，倘若能找出與這些經(jīng)濟性狀密切相關(guān)的性狀，進行間接選擇，可望提高選擇效果[31]。本研究結(jié)果表明，在與單果質(zhì)量和果皮厚度顯著相關(guān)的性狀中，果形指數(shù)、果實橫徑和果實縱徑的變異程度均低，這幾個指標(biāo)可作為單果質(zhì)量和果皮厚度間接選擇的性狀指標(biāo)。為了進一步明確與海南油茶關(guān)鍵經(jīng)濟性狀的相關(guān)性狀，提高海南油茶資源優(yōu)良品種的選育效率，本課題組將增加采樣的數(shù)量，并開展灰色關(guān)聯(lián)分析等方面的研究。