徐 樂(lè),馮建榮,章世奎
(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆石河子 832003;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)際科技合作交流處,烏魯木齊 830091;3.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)資源圃,新疆輪臺(tái) 841600)
【研究意義】我國(guó)新疆是杏的世界起源中心之一,擁有豐富的杏種質(zhì)資源[1]。根據(jù)《中國(guó)果樹(shù)志(杏卷)》中的記載,現(xiàn)有的主要杏品種可被劃分為中亞生態(tài)群、歐洲生態(tài)群、準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群、華北生態(tài)群和東北亞生態(tài)群五大類(lèi)群。其中原產(chǎn)于新疆的地方品種多隸屬于中亞生態(tài)群,少部分地方品種和多數(shù)野生杏類(lèi)型則隸屬于準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群[2]。新疆喀什、和田、阿克蘇和巴音郭楞蒙古自治州為新疆杏的主產(chǎn)區(qū),這些地區(qū)的地方品種多為中亞生態(tài)群杏品種,比如小白杏系列、胡安娜系列和佳娜麗系列等[3]。研究新疆中亞生態(tài)群杏品種果實(shí)和葉片的形態(tài)特性及二者間的相關(guān)性,新疆杏新品種選育具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】已經(jīng)對(duì)新疆杏品種從開(kāi)花授粉生物學(xué)特性[4、5]、果實(shí)發(fā)育特性[6、7]、群體遺傳多樣性和親緣關(guān)系[8、9]、果實(shí)數(shù)量形狀[10]等方面進(jìn)行了研究。趙世榮等[11]分析了新疆3個(gè)生態(tài)群杏品種的葉面積分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)華北生態(tài)群杏品種葉面積平均值要顯著高于準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群杏品種和中亞生態(tài)群杏品種。姜鳳超等[12]研究了不同生態(tài)群杏種質(zhì)資源的光合特性,發(fā)現(xiàn)華北生態(tài)群杏品種的凈光合速率要高于所選的11個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種。劉海根等[13]對(duì)3個(gè)生態(tài)群的30個(gè)杏品種的遺傳多樣性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)中亞生態(tài)群杏品種的遺傳多樣性最為豐富,與華北生態(tài)群杏品種親緣關(guān)系較近?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】針對(duì)于新疆中亞杏品種生態(tài)群總體特性的研究則相對(duì)較少。中亞生態(tài)群是世界栽培杏起源中心[13、14]。以對(duì)新疆中亞生態(tài)群杏品種果實(shí)和葉片的形態(tài)特性及二者間的相關(guān)性分析?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選取隸屬于該生態(tài)群的80個(gè)新疆杏品種為研究對(duì)象,分析葉片和果實(shí)形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)的主要分布區(qū)間和果實(shí)與葉片形態(tài)指標(biāo)間的相關(guān)性,為新疆地方品種優(yōu)異種質(zhì)的挖掘和新品種選育提供數(shù)據(jù)參考。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于新疆輪臺(tái)縣新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院輪臺(tái)果樹(shù)資源圃,地處天山南麓,塔里木盆地北緣,為暖溫帶大陸性干旱氣候。資源圃中保存有不同生態(tài)群的新疆地方杏品種160多份,以中亞生態(tài)群和準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群為主。
試驗(yàn)選取資源圃中保存的80份隸屬于中亞生態(tài)群的新疆地方杏品種,樹(shù)齡均為28 a,栽培株行距為3 m×6 m,樹(shù)姿開(kāi)張,樹(shù)勢(shì)中庸,樹(shù)體健康,栽培管理?xiàng)l件一致。表1
表1 80個(gè)隸屬于中亞生態(tài)群的新疆地方杏品種
Table 1 80 apricot varieies of Central Asian Ecological Group in Xinjiang
編號(hào) Number品種名稱(chēng) Variety name編號(hào) Number品種名稱(chēng) Variety name編號(hào) Number品種名稱(chēng) Variety name1阿克阿依28卡拉阿藏55喬爾胖2阿克達(dá)拉孜29卡拉胡安娜56塞萊克玉呂克3阿克托擁30克孜阿恰57塞萊克達(dá)拉孜4阿克牙格勒克31克孜達(dá)拉孜58賽買(mǎi)提5阿克玉呂克32克孜爾皮乃孜59莎車(chē)黑葉杏6安江胡安娜33克孜爾托擁60莎車(chē)洪待克7巴都玉呂克34克孜佳娜麗61實(shí)生大黃杏8白杏35克孜西米西62水杏9白油杏36克孜朗63蘇陸克10粗黑葉杏37克孜瑪依桑64索格佳娜麗11脆佳娜麗38庫(kù)車(chē)托擁65特爾灣玉呂克12大白油杏39庫(kù)車(chē)小白杏66托乎地庫(kù)都13大果胡安娜40庫(kù)爾勒托擁67晚熟胡安娜14大優(yōu)佳41庫(kù)買(mǎi)提68晚熟佳娜麗15冬杏42奎克皮曼69烏及牙格勒克16短枝杏43辣椒杏70細(xì)黑葉杏17古木杏44輪臺(tái)白杏71小大白杏18郭西玉呂克45洛浦1號(hào)72牙合里克玉呂克19何謝克46洛浦2號(hào)73亞布拉克佳娜麗20黃胡安娜47洛浦洪待克74葉城黑葉杏21黃其力干48瑪伊桑75英吉沙杏22黃肉油杏49饅頭玉呂克76早大油杏23佳娜麗50毛拉肖77早熟黑葉杏24賈格達(dá)瑪伊桑51米錄78早熟洪待克25卡巴克胡安娜52木隆杏79早熟胡安娜26卡巴克西米西53木孜佳娜麗80中熟佳娜麗27卡爾胡安娜54皮乃孜
1.2.1 葉片形態(tài)指標(biāo)測(cè)定
依據(jù)《杏種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15]中的方法,選取樹(shù)冠外圍中部東南西北4個(gè)方向的1年生中果枝,采下枝條上由尖端向下的第4至第6葉位的成熟功能葉片,用葉面積測(cè)定儀(CI-203,美國(guó)漢莎)測(cè)定葉片的葉面積、葉周長(zhǎng)、葉片長(zhǎng)以及葉片寬,每個(gè)單株測(cè)定30片,每個(gè)品種測(cè)定3個(gè)單株。
1.2.2 果實(shí)形態(tài)指標(biāo)測(cè)定
依據(jù)《杏種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[15]中的方法,采用電子天平(PL202-S,上海梅特勒-托利多儀器有限公司)和數(shù)顯游標(biāo)卡尺(0~150 mm,上海滬工)測(cè)量果實(shí)的單果重和果實(shí)縱橫側(cè)徑,每個(gè)單株測(cè)定30個(gè),每個(gè)品種測(cè)定3個(gè)單株。
采用Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì),直方圖、正態(tài)曲線(xiàn)采用SPSS 20.0進(jìn)行繪制,相關(guān)性(雙側(cè))采用SPSS 20.0進(jìn)行分析。
研究表明,新疆中亞生態(tài)群杏品種的葉面積、葉周長(zhǎng)和葉片長(zhǎng)寬均呈現(xiàn)左偏態(tài)分布,葉片偏小,80個(gè)品種的4個(gè)形態(tài)指標(biāo)數(shù)值均主要分布在某一取值區(qū)間之內(nèi)。葉面積的最大值為44.18 cm2,最小值為12.82 cm2,平均值為25.36 cm2,有75.5%的品種葉面積取值分布在19.82~30.32 cm2。葉周長(zhǎng)的最大值為24.44 cm,最小值為13.66 cm,平均值為19.42 cm,有86.3%的品種葉周長(zhǎng)取值分布在16.66~22.66 cm。葉片長(zhǎng)的最大值為8.68 cm,最小值為4.74 cm,平均值為6.60 cm,有82.5%的品種葉片長(zhǎng)取值分布在5.74~7.74 cm。葉片寬的最大值為8.67 cm,最小值為3.89 cm,平均值為5.49 cm,有90.0%的品種葉片寬取值分布在4.39~6.39 cm。圖1
圖1 葉片形態(tài)指標(biāo)分布特性
Fig. 1 Distribution characteristics of leaf morphological indexes
研究表明,新疆中亞生態(tài)群杏品種的單果重、果實(shí)縱橫側(cè)徑均呈現(xiàn)左偏態(tài)分布,單果重和果實(shí)縱徑均偏小,80個(gè)品種的單果重和3個(gè)形態(tài)指標(biāo)數(shù)值均主要分布在某一取值區(qū)間之內(nèi)。單果重的最大值為48.07 gFW,最小值為12.13 gFW,平均值為26.72 gFW,有63.8%的品種單果重取值分布在16.13~32.13 gFW,單果重的分布規(guī)律與葉面積的分布規(guī)律的數(shù)據(jù)區(qū)間相似程度高。果實(shí)縱徑的最大值為49.32 mm,最小值為28.89 mm,平均值為35.85 mm,有90.0%的品種果實(shí)縱徑的取值分布在31.89~40.89 mm。果實(shí)橫徑的最大值為51.41 mm,最小值為25.54 mm,平均值為35.41 mm,有80.0%的品種果實(shí)橫徑的取值分布在28.54~40.54 mm。果實(shí)側(cè)徑的最大值為47.36 mm,最小值為23.75 mm,平均值為33.92 mm,有86.3%的品種果實(shí)側(cè)徑的取值分布在26.75~38.75 mm。整個(gè)中亞生態(tài)群杏品種的果型縱橫徑接近,側(cè)徑稍小,呈現(xiàn)微扁球形。圖2
圖2 果實(shí)形態(tài)指標(biāo)分布特性
Fig. 2 Distribution characteristics of fruit morphological indexes
表2 葉片和果實(shí)形態(tài)指標(biāo)間相關(guān)性
Table 2 Correlation among morphological indexes of leaf and fruit
指標(biāo)Index葉面積Leaf area葉片長(zhǎng)Leaf Length葉片寬Leafwidth葉周長(zhǎng)Leaf perimeter 單果重Individual fruit weight果實(shí)縱徑Fruit vertical diameter果實(shí)橫徑Fruit horizontal diameter 葉面積Leaf area10.732??0.910??0.892??0.438??0.392??0.438??葉片長(zhǎng)Leaf Length0.732??10.480??0.870??0.322??0.263?0.329??葉片寬Leafwidth0.910??0.480??10.754??0.416??0.380??0.412??葉周長(zhǎng)Leaf perimeter0.892??0.870??0.754??10.449??0.404??0.476??單果重Individual fruit weight0.438??0.322??0.416??0.449??10.800??0.913??果實(shí)縱徑Fruit vertical diameter0.392??0.263?0.380??0.404??0.800??10.800??果實(shí)橫徑Fruit horizontal diameter0.438??0.329??0.412??0.476??0.913??0.800??1果實(shí)側(cè)徑Fruit lateral diameter0.489??0.352??0.477??0.471??0.931??0.720??0.883??
注:**在0.01 水平上顯著相關(guān)。*在0.05 水平上顯著相關(guān)
Note:**means significant correlation at 0.01 level,*means correlation at 0.05 level
研究表明,新疆中亞生態(tài)群杏品種的葉面積與葉片的長(zhǎng)寬和葉周長(zhǎng)之間均極顯著正相關(guān),且與葉片寬之間的相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到了0.910,所以葉片寬可作為衡量葉面積的一個(gè)主要參考指標(biāo)。葉片周長(zhǎng)則與葉片長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)且其相關(guān)系數(shù)最高。果實(shí)單果重與果實(shí)的縱橫側(cè)三徑也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,果實(shí)側(cè)徑與果實(shí)單果重之間的相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到了0.931,果實(shí)側(cè)徑可以作為衡量果實(shí)單果重的一個(gè)重要參考指標(biāo)。果實(shí)縱橫側(cè)徑與葉面積、葉片寬和葉周長(zhǎng)之間呈極顯著正相關(guān),其中果實(shí)側(cè)徑與葉面積之間的相關(guān)系數(shù)最高。果實(shí)的單果重與葉片葉面積、葉片長(zhǎng)寬和葉周長(zhǎng)之間也呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,與葉面積和葉周長(zhǎng)的相關(guān)系數(shù)在相對(duì)較高,在育種和生產(chǎn)中可作為預(yù)測(cè)果實(shí)單果重的一個(gè)重要參考指標(biāo)。葉片寬、葉面積、單果重和果實(shí)側(cè)徑四者之間存在較為緊密的聯(lián)系。表2
植物群落的形態(tài)特性于其生境之間存在高度的適應(yīng)性,同一類(lèi)群的種在不同的生態(tài)環(huán)境下總體的形態(tài)特征值也存在較大的差異,而葉片的性狀特征是其對(duì)生境的最優(yōu)適應(yīng)策略,高海拔、干旱、冷涼的地區(qū)植物的葉面積也相應(yīng)較小[16-19]。80個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種的葉面積、葉片長(zhǎng)、葉片寬、葉周長(zhǎng)的平均值分別為25.36 cm2、6.60 cm、5.49 cm、19.42 cm,整體偏小。由于其生境多在高溫、干旱、低海拔地區(qū),所以其葉片特征值小于華北生態(tài)群杏品種,但是大于準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群杏品種[11]。80個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種的單果重、果實(shí)縱橫側(cè)徑的平均值分別為26.72 g FW、35.85 mm、35.41 mm、33.92 mm,經(jīng)過(guò)在高溫干旱地區(qū)長(zhǎng)期的適應(yīng)和馴化,絕大多數(shù)果實(shí)偏小。且小于華北生態(tài)群和歐洲生態(tài)群杏品種,與平均海拔高、年平均溫度較低的準(zhǔn)噶爾-伊犁生態(tài)群和東北亞生態(tài)群差異較小[4、10]。
80個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種的葉面積、葉片長(zhǎng)寬、葉周長(zhǎng)雖然與果實(shí)的單果重、果實(shí)縱橫側(cè)徑之間極顯著正相關(guān),但是相關(guān)系數(shù)均低于0.8。通過(guò)對(duì)比8個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和數(shù)據(jù)在最大值和最小值之間的分布,發(fā)現(xiàn)80個(gè)杏品種各指標(biāo)的數(shù)據(jù)間存在良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,相關(guān)性極顯著。但是由于60%以上的數(shù)據(jù)集中在一個(gè)較小的取值范圍,數(shù)據(jù)的連續(xù)性較差,兩端數(shù)據(jù)缺失,所以果實(shí)和葉片指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)均較低。
在果樹(shù)育種過(guò)程中為了提高選擇效率,通常需要進(jìn)行童期性狀的早期選擇[20],果實(shí)大小是后代選擇的重要經(jīng)濟(jì)性狀[21]在育種中,通常會(huì)根據(jù)童期相關(guān)性狀對(duì)果實(shí)特性進(jìn)行預(yù)先篩選[22]。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,中亞生態(tài)群杏品種果實(shí)的單果重與其葉面積和葉周長(zhǎng)之間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系,在育種過(guò)程中,可以通過(guò)對(duì)后代童期葉片特性的觀(guān)察,來(lái)預(yù)測(cè)其果實(shí)的大小,從而提高選擇效率,縮短育種周期。
4.1 由于其生境多在高溫、干旱地區(qū),80個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種葉面積和單果重整體偏小,葉面積主要分布在19.8~30.3 cm2,單果重主要分布在16.1~32.1 g FW。
4.2 80個(gè)新疆中亞生態(tài)群杏品種的葉面積、葉片長(zhǎng)寬、葉周長(zhǎng)雖然與果實(shí)的單果重、果實(shí)縱橫側(cè)徑之間極顯著正相關(guān)。葉面積與葉片寬之間相關(guān)性最高(0.910**),葉周長(zhǎng)與葉片長(zhǎng)之間相關(guān)性最高(0.870**)。單果重與果實(shí)自身的橫徑之間相關(guān)性最高(0.913**),葉面積與果實(shí)的橫徑之間相關(guān)性最高(0.489**)。
4.3 葉面積和葉周長(zhǎng)與果實(shí)的單果重、縱橫側(cè)徑之間極顯著正相關(guān),二者可作為育種過(guò)程中預(yù)測(cè)果實(shí)單果重的重要參考指標(biāo),同時(shí)在杏的非結(jié)果期進(jìn)行種質(zhì)資源調(diào)查時(shí),也可以借助葉片與果實(shí)間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行預(yù)判分析。