解甜甜,馮澤輝,王晨林,任宇辰,王雅茹,楊秀清
(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,山西 太谷 030801;2.陽(yáng)曲縣畜牧發(fā)展中心,山西 陽(yáng)曲 030100)
我國(guó)榛屬Corylus資源豐富,但大多為野生種(其中95%是平榛),相較于核桃、腰果、扁桃等堅(jiān)果類樹種,其存在產(chǎn)量低、經(jīng)濟(jì)效益差、園藝栽培起步晚等現(xiàn)狀[1]。同時(shí),由于野生榛屬資源分布地遭到嚴(yán)重破壞,一些珍貴種質(zhì)正在消失。20世紀(jì)70年代以來(lái),遼寧省利用從國(guó)外引進(jìn)的10個(gè)歐榛品種與我國(guó)的平榛開展遠(yuǎn)緣雜交育種工作[2],于1980—1999年逐步培育出薄殼紅、達(dá)維、平頂黃、金鈴、玉墜等平歐雜種榛子新品種(C.heterophylla×C.avellana)[3]。平歐榛將平榛適生性強(qiáng)和歐榛果大、殼薄、出仁率高的優(yōu)良結(jié)果習(xí)性優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)[3],具有豐產(chǎn)、抗寒(旱)性強(qiáng)的生產(chǎn)潛力,適合在我國(guó)北方地區(qū)栽培。平歐榛的培育是我國(guó)榛子由野生資源發(fā)展到園藝化栽培的重要里程碑。
受遺傳因素的影響,不同種質(zhì)平歐榛在生長(zhǎng)與經(jīng)濟(jì)性狀上往往存在差異。張罡等[4]研究發(fā)現(xiàn),不同品種雜交榛堅(jiān)果的外觀性狀明顯不同。同時(shí),不同區(qū)域的氣候與環(huán)境因素對(duì)平歐榛生長(zhǎng)過(guò)程和經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)的影響程度也都較大。羅青紅等[5]的研究結(jié)果表明,新疆伊犁的平歐榛其單果質(zhì)量?jī)糁岛蛦喂鋈事拭黠@高于遼寧沈陽(yáng)相同品種榛果的;田雪鄰等[6]研究發(fā)現(xiàn),新疆產(chǎn)的達(dá)維品種的果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)值大幅度高于其原產(chǎn)地的。為了發(fā)揮平歐榛品種資源優(yōu)勢(shì),拓寬平歐榛適生區(qū)域,同時(shí)為了栽培地區(qū)平歐榛優(yōu)良種質(zhì)的選擇,近年來(lái),我國(guó)東北地區(qū)南部、華北地區(qū)、西北地區(qū)陸續(xù)開展了平歐榛人工引種栽培試驗(yàn)。如山西省自2002年便開展了平歐榛引種試驗(yàn),先后在臨汾、呂梁、晉中、太原、忻州、長(zhǎng)治、晉城、大同等地進(jìn)行試種。但是,因?yàn)閷?duì)平歐榛農(nóng)藝性狀缺乏系統(tǒng)的評(píng)價(jià)研究,所以平歐榛的引種與良種選育也都缺乏針對(duì)性,致使其良種化程度不高,至今仍未能篩選出適宜在山西各地區(qū)不同氣候、環(huán)境下種植推廣的平歐榛優(yōu)良品種。為給山西各地平歐榛的種植與推廣及榛果的開發(fā)利用提供參考依據(jù),本研究以山西省引進(jìn)培育的5年生平歐榛結(jié)果樹為試驗(yàn)材料,對(duì)其枝、葉、果苞和種仁的生長(zhǎng)量,枝、葉、果苞和種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與可溶性蛋白的含量,成熟期果實(shí)與種仁性狀、出仁性狀、豐產(chǎn)性、品質(zhì)等18個(gè)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定與分析,以期從中篩選出生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、品質(zhì)優(yōu)的平歐榛良種。
試驗(yàn)區(qū)位于山西省中部晉中盆地東部太谷區(qū)境內(nèi)(北緯 37°25′,東經(jīng) 112°25′)。該區(qū)域?qū)贉貛Т箨懶詺夂騾^(qū),冬季寒冷干燥,盛行西北風(fēng),夏季高溫多雨。年均氣溫10.4 ℃,年平均最高氣溫為36 ℃,年平均最低氣溫為-17.5 ℃;年降水量458 mm,無(wú)霜期179 d。土壤pH值為5.5,地勢(shì)平坦,土質(zhì)肥沃。
2007年開始,在山西省方山縣運(yùn)莊村對(duì)先后引進(jìn)的26份平歐大果榛種質(zhì)進(jìn)行小樣本品種的對(duì)比栽植試驗(yàn)。2011和2013年分別按照抗(病、寒、旱)性、生長(zhǎng)狀態(tài)、產(chǎn)量、堅(jiān)果品質(zhì)等性狀指標(biāo)初選并中選出14份種質(zhì),2015年采用直立壓條繁殖法將此14份種質(zhì)的嫩枝栽植于太谷區(qū)陽(yáng)邑鄉(xiāng)里美莊村的平歐榛種質(zhì)試驗(yàn)基地內(nèi)。在2016—2020年這5年對(duì)其生長(zhǎng)及結(jié)果習(xí)性的觀測(cè)基礎(chǔ)上,從這14份種質(zhì)中篩選出4份綜合表現(xiàn)優(yōu)良的種質(zhì),其編號(hào)分別為01、04、15、21號(hào)。再以這4份平歐榛種質(zhì)盛果期的枝、葉、果實(shí)為試驗(yàn)材料,對(duì)其生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)、果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀及其種質(zhì)間的差異情況進(jìn)行比較分析。
根據(jù)張宇和等[7]對(duì)榛果生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的劃分結(jié)果,結(jié)合當(dāng)?shù)亻蛔庸麑?shí)及種仁的生長(zhǎng)發(fā)育情況,將上述4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期依次劃分為果殼硬化前期、果殼硬化期、種仁發(fā)育期、種仁充實(shí)期、果實(shí)成熟期等5個(gè)發(fā)育時(shí)期。2021年,分別于與5個(gè)發(fā)育時(shí)期對(duì)應(yīng)的6月13日、6月27日、7月11日、7月25日、8月8日,選取4份平歐榛種質(zhì)生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的健康植株,每份種質(zhì)各選18株,以其中的3株為觀測(cè)株,以其余的15株為取樣株,于植株不同方位的樹冠中部隨機(jī)取樣,每個(gè)方位各取無(wú)病蟲害、無(wú)機(jī)械損傷的枝條3條、葉片3片、果實(shí)20個(gè),分別測(cè)定其形態(tài)及生理指標(biāo)。
2.2.1 形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定
枝條的基徑、長(zhǎng)度以測(cè)樹卷尺測(cè)得;以葉面積掃描儀對(duì)葉片形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定;用游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)、種仁的三徑,以萬(wàn)分之一天平測(cè)定單果質(zhì)量?jī)糁岛蛦喂N仁質(zhì)量?jī)糁?。果?shí)(種仁)的三徑均值、形狀指數(shù)和果腔系數(shù)、單果出仁率、單株產(chǎn)量?jī)糁档挠?jì)算公式[7]分別如下:
果實(shí)(種仁)的三徑均值=(橫徑+縱徑+側(cè)徑)/3;
果實(shí)(種仁)的形狀指數(shù)=(橫徑+縱徑)/(2×側(cè)徑);
果腔系數(shù)=種仁的三徑均值/[果實(shí)的三徑均值-(殼厚×2)];
單果出仁率(%)=(單果種仁質(zhì)量?jī)糁?單果質(zhì)量?jī)糁担?00%;
單株產(chǎn)量?jī)糁?單株結(jié)果數(shù)×單果質(zhì)量?jī)糁怠?/p>
2.2.2 生理指標(biāo)的測(cè)定
收集新鮮樣品,采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定其可溶性蛋白含量,采用HPLC法[8]測(cè)定其維生素E含量。然后將剩余樣品烘干,采用硫酸蒽酮法[9]測(cè)定其可溶性糖和淀粉的含量,指標(biāo)分析時(shí),以可溶性糖和淀粉含量的總和為非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(Non-structural carbohydrate,NSC);采用石油醚提取法[3]測(cè)定其脂肪含量。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各部位的生長(zhǎng)指標(biāo)、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與可溶性蛋白的含量和果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)分別進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),并對(duì)果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析;采用Duncan法檢驗(yàn)4份種質(zhì)間及同一種質(zhì)不同發(fā)育期各個(gè)性狀指標(biāo)的差異顯著性,采用Pearson法對(duì)果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析;使用Origin 9.0軟件作圖。
3.1.1 枝條與葉片的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)
4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的測(cè)定值見表1。由表1可知,平歐榛枝條的基徑、長(zhǎng)度與葉片的橫徑、縱徑在果殼硬化前均已大幅生長(zhǎng),至果殼硬化前期,其測(cè)定均值分別達(dá)到其果實(shí)整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期測(cè)定值的67.70%、61.61%和84.79%、87.99%。在所選01、04、15、21號(hào)種質(zhì)中,15號(hào)種質(zhì)在果殼硬化前期其枝條基徑、長(zhǎng)度與葉片橫徑、縱徑的測(cè)定值分別達(dá)到其在果實(shí)整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期測(cè)定值的75.28%、77.72%和91.66%、89.20%,這為其果實(shí)形成期間種仁的發(fā)育奠定了基礎(chǔ)。隨著果實(shí)的發(fā)育,4份種質(zhì)枝條的基徑、長(zhǎng)度在果實(shí)生長(zhǎng)前期(果殼硬化前期至果殼硬化期)仍均快速增長(zhǎng),其中21號(hào)的枝條基徑和04號(hào)的枝條長(zhǎng)度的增長(zhǎng)量最大,分別顯著增加43.32%和33.70%(P<0.05);進(jìn)入果殼硬化期后,各份種質(zhì)枝條基徑、長(zhǎng)度的增長(zhǎng)均緩慢。各份種質(zhì)葉片數(shù)量在果殼硬化期后的增幅均達(dá)2片,之后不再變化。在果實(shí)的不同發(fā)育時(shí)期,4份種質(zhì)葉片橫、縱徑的增長(zhǎng)均未呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化趨勢(shì)。
表1 4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的測(cè)定值?Table 1 Determination of growth indexes of branches and leaves of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms at different fruit development stages
3.1.2 果實(shí)與種仁的發(fā)育動(dòng)態(tài)
4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)在其不同發(fā)育時(shí)期的三徑與鮮質(zhì)量見表2。由表2可知,4份種質(zhì)果實(shí)的橫徑、縱徑、側(cè)徑及單果質(zhì)量?jī)糁惦S其發(fā)育時(shí)間的推移均先增加,在種仁充實(shí)期均達(dá)到峰值,而后均降低。其中,21號(hào)果實(shí)的橫徑、縱徑、側(cè)徑在果殼硬化前期到果殼硬化期的增大均十分顯著,且其增幅均最大,其橫徑、縱徑、側(cè)徑從果殼硬化前期的16.25、15.92、10.63 mm快速顯著增加到其峰值的88.63%、91.16%、94.68%,至種仁充實(shí)期,其橫徑、縱徑、側(cè)徑及單果質(zhì)量?jī)糁稻_(dá)到最大值。進(jìn)入果實(shí)品質(zhì)形成期后,果實(shí)的三徑及單果質(zhì)量?jī)糁稻氏陆第厔?shì),不同種質(zhì)果實(shí)的三徑及單果質(zhì)量?jī)糁档淖兓闆r不一致。
4份平歐榛種質(zhì)種仁在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的三徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁狄姳?。由表3可知,與果實(shí)發(fā)育規(guī)律相同,4份平歐榛種質(zhì)種仁的三徑及單果種仁質(zhì)量?jī)糁惦S著種仁生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間的推移均呈先增加后降低的變化趨勢(shì)。在果實(shí)的不同發(fā)育時(shí)期,不同種質(zhì)間種仁三徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁档淖兎嬖诓町悺T诜N仁發(fā)育期,15號(hào)種質(zhì)種仁橫徑的增幅最大,與其在果殼硬化期的測(cè)定值相比,顯著增加7.17 mm(P<0.05);21號(hào)種質(zhì)種仁縱徑、側(cè)徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁档脑龇畲螅c其在果殼硬化期的測(cè)定值相比,分別顯著增加9.26 mm、8.74 mm和1.44 g(P<0.05)。在種仁充實(shí)期,04號(hào)種質(zhì)種仁橫徑、縱徑、側(cè)徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁档脑龇畲螅c其在種仁發(fā)育期的測(cè)定值相比,分別顯著增加11.11 mm、8.55 mm、10.37 mm和1.46 g(P<0.05)。至種仁充實(shí)期,4份平歐榛種質(zhì)種仁的三徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁稻_(dá)到高峰值,其中21號(hào)種質(zhì)種仁的縱徑、側(cè)徑和單果種仁質(zhì)量?jī)糁稻鶠樽畲笾?;但是,進(jìn)入果實(shí)成熟期,21號(hào)種質(zhì)種仁的三徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁稻蠓陆担揖@著低于01號(hào)及15號(hào)種質(zhì)的。
表2 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)在其不同發(fā)育時(shí)期的三徑與單果質(zhì)量?jī)糁?Table 2 The three-diameter and net mass per fruit of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms at different fruit development stages
表3 4份平歐榛種質(zhì)種仁在果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期的三徑與單果種仁質(zhì)量?jī)糁礣able 3 The three-diameter and net seed quality per fruit of kernel of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms at different fruit development stages
3.1.3 枝條與葉片中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與可溶性蛋白含量的變化情況
4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的測(cè)定結(jié)果如圖1所示。果殼硬化前期至果殼硬化期,枝、葉中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量均呈顯著增加的變化趨勢(shì)(P<0.05);果殼硬化期,4份種質(zhì)枝、葉中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量均達(dá)到峰值,其中21號(hào)枝、葉中其含量均最大,分別為17.50%、20.82%,均顯著高于其他種質(zhì)的(P<0.05);種仁發(fā)育期,4份種質(zhì)枝、葉中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量隨著種仁的生長(zhǎng)發(fā)育均大幅降低,且其含量均顯著低于峰值。
圖1 4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的測(cè)定結(jié)果Fig. 1 Results of non-structural carbohydrate contents of branches and leaves of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片中可溶性蛋白含量的測(cè)定結(jié)果如圖2所示。4份種質(zhì)枝、葉中可溶性蛋白的含量隨著種仁的發(fā)育均呈現(xiàn)波動(dòng)變化狀態(tài),其枝、葉中累積的可溶性蛋白含量分別在種仁充實(shí)期和種仁發(fā)育期達(dá)到峰值。種仁充實(shí)期,4份種質(zhì)枝條中累積的可溶性蛋白,21號(hào)種質(zhì)的含量最高,達(dá)到4.47 mg·g-1;種仁發(fā)育期,4份種質(zhì)葉片中累積的可溶性蛋白,04號(hào)種質(zhì)的含量最高,達(dá)到5.89 mg·g-1。至果實(shí)成熟期,4份種質(zhì)枝中可溶性蛋白的含量均有所降低;而其葉中可溶性蛋白的含量于種仁充實(shí)期即已下降,而至果實(shí)成熟期卻有所回升。
圖2 4份平歐榛種質(zhì)枝條與葉片中可溶性蛋白含量的測(cè)定結(jié)果Fig. 2 Results of soluble protein contents of branches and leaves of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
3.1.4 果苞與種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物與可溶性蛋白含量的變化情況
4份平歐榛種質(zhì)果苞與種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的測(cè)定結(jié)果如圖3所示。4份種質(zhì)果苞與種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量隨著種仁的生長(zhǎng)而變化的規(guī)律不一樣。其含量變化規(guī)律一致的是,4份種質(zhì)果苞中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量在果殼硬化期均達(dá)到峰值,而進(jìn)入種仁發(fā)育期均開始大幅下降,之后隨著種仁的充實(shí)及果實(shí)的成熟,其含量均出現(xiàn)波動(dòng)變化趨勢(shì);而4份種質(zhì)種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的含量,從種仁發(fā)育期至種仁充實(shí)期均呈升高趨勢(shì),尤其是15號(hào)與21號(hào)種質(zhì)的含量直至果實(shí)成熟仍然都在增加。種仁充實(shí)期到果實(shí)成熟期,果苞與種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量互為消長(zhǎng)。
4份平歐榛種質(zhì)果苞與種仁中可溶性蛋白含量的測(cè)定結(jié)果如圖4所示。4份種質(zhì)果苞中可溶性蛋白含量隨著種仁的生長(zhǎng)并未呈現(xiàn)出一樣的變化趨勢(shì);但是,4份種質(zhì)果苞中可溶性蛋白含量在種仁充實(shí)期均達(dá)到峰值,此期15號(hào)種質(zhì)的含量最大,為6.31 mg·g-1,顯著高于其他種質(zhì)的(P<0.05)。隨著果實(shí)成熟,4份種質(zhì)果苞中可溶性蛋白含量均下降,而其種仁中可溶性蛋白含量卻均呈現(xiàn)出逐漸上升的變化趨勢(shì)。果實(shí)成熟期,4份種質(zhì)種仁中的可溶性蛋白,15號(hào)種質(zhì)的含量(20.77 mg·g-1)最大,01號(hào)種質(zhì)的次之,二者均顯著高于04號(hào)與21號(hào)種質(zhì)的(P<0.05)。果苞與種仁中可溶性蛋白含量互為消長(zhǎng)的時(shí)間與其非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量互為消長(zhǎng)的時(shí)間相同。
3.2.1 果實(shí)與種仁經(jīng)濟(jì)性狀的比較分析
4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)與種仁經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見表4。表4表明,4份平歐榛單果質(zhì)量?jī)糁禐?.28~2.65 g,其中21號(hào)的單果質(zhì)量?jī)糁底钚。?份種質(zhì)間單果質(zhì)量?jī)糁禑o(wú)顯著差異。結(jié)合其他經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果分析可知,21號(hào)種質(zhì)果實(shí)的三徑均值最大,為20.35 mm,顯著高于其余3份種質(zhì)的(P<0.05);而其單果種仁質(zhì)量?jī)糁底钚?,?.35 g,顯著低于其余3份種質(zhì)的(P<0.05)。因受種仁不飽滿或種皮附著物的影響,21號(hào)種質(zhì)種仁的三徑均值(8.93 mm)及果腔系數(shù)(0.51)均最小,其種質(zhì)單果出仁率最低(1.84%)。比較分析可知,01號(hào)種質(zhì)的單果出仁率最高(42.47%);而15號(hào)種質(zhì)的單果出仁率(40.44%)僅次于01號(hào)的,且其種仁的三徑均值最大(13.41 mm)。從豐產(chǎn)性看,15號(hào)種質(zhì)的果序坐果數(shù)(3.67個(gè))和單株結(jié)果數(shù)(211.67個(gè))均最大,其單株產(chǎn)量?jī)糁狄沧罡撸?51.28 g)。
由表4可知,4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)與種仁經(jīng)濟(jì)性狀均表現(xiàn)出不同程度的變異,其變異系數(shù)為5.75%~54.41%。其中,單果出仁率、單株產(chǎn)量?jī)糁档淖儺惓潭染^大(其變異系數(shù)均大于45%),單果質(zhì)量?jī)糁?、果?shí)形狀指數(shù)、果實(shí)三徑均值、果殼厚度的變異程度均較?。ㄆ渥儺愊禂?shù)均小于10%)。
圖3 4份平歐榛種質(zhì)果苞與種仁中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量的測(cè)定結(jié)果Fig. 3 Results of non-structural carbohydrate contents of fruit bracts and kernel of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
圖4 4份平歐榛種質(zhì)果苞與種仁中可溶性蛋白含量的測(cè)定結(jié)果Fig. 4 Results of soluble protein contents of fruit bracts and kernel of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
表4 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)與種仁經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果?Table 4 Results of economic characters of fruit and kernel of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
3.2.2 種仁營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析
4份平歐榛種質(zhì)種仁營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定結(jié)果見表5。由表5可知,4份平歐榛種質(zhì)種仁中的水分含量為11.64%~22.76%,其中21號(hào)種質(zhì)種仁中的水分含量最低。4份種質(zhì)種仁中的淀粉含量為0.99%~1.34%,其中21號(hào)種質(zhì)種仁中的淀粉含量最大。4份種質(zhì)種仁中的可溶性糖含量為5.46%~6.68%,其中21號(hào)種質(zhì)種仁中的可溶性糖含量最大。4份種質(zhì)種仁中的可溶性蛋白和脂肪含量,15號(hào)種質(zhì)的均最大,分別為20.77 mg·g-1和58.93%;21號(hào)種質(zhì)的均最小,分別為15.26 mg·g-1和37.29%;而且,15號(hào)與21號(hào)種質(zhì)間這兩種營(yíng)養(yǎng)成分的含量均存在顯著差異(P<0.05)。4份種質(zhì)種仁中的維生素E含量高達(dá)0.92~1.18 mg·g-1,其中1號(hào)種質(zhì)的最高,其種仁中的VE含量高于其余3份種質(zhì)的。在所分析的幾種營(yíng)養(yǎng)成分中,水分及脂肪含量的變異程度均較大,其變異系數(shù)均大于15%。
表5 4份平歐榛種質(zhì)種仁營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定結(jié)果?Table 5 Results of nutritional components of kernel of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
3.2.3 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析
4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果見表6。由表6可知,4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)性狀指標(biāo)間存在不同程度的相關(guān)關(guān)系。其中,單果質(zhì)量?jī)糁蹬c單果種仁質(zhì)量?jī)糁甸g存在顯著正相關(guān),果實(shí)形狀指數(shù)與種仁形狀指數(shù)間存在極顯著正相關(guān),表明果實(shí)越大,種仁越大;殼厚與單果質(zhì)量?jī)糁甸g呈極顯著正相關(guān);單果種仁質(zhì)量?jī)糁怠⒎N仁三徑均值與果腔系數(shù)、單果出仁率、脂肪含量間均呈極顯著正相關(guān),而與水分含量間呈顯著正相關(guān),說(shuō)明種仁越大,脂肪和水分含量也越大;果序坐果數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量?jī)糁颠@三者間存在極顯著正相關(guān);水分、可溶性蛋白、維生素E含量與種仁三徑均值、單果出仁率間均呈顯著正相關(guān)。
3.2.4 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的主成分分析
平歐榛果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)間存在差異性和不同程度的相關(guān)性,因此僅憑單一指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的優(yōu)劣并不客觀。為了保證平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀評(píng)價(jià)的高度準(zhǔn)確性,對(duì)4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行了主成分分析,從18個(gè)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)中共提取出4個(gè)主成分,主成分1主要包括單果出仁率、果腔系數(shù)、單果種仁質(zhì)量?jī)糁怠⒎N仁三徑均值和脂肪含量,主成分2主要包括單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量?jī)糁岛凸蜃麛?shù),主成分3主要包括單果質(zhì)量?jī)糁?,主成?主要包括淀粉含量。4個(gè)主成分的特征向量、特征值及貢獻(xiàn)率見表7。由表7可知,主成分1、主成分2、主成分3、主成分4的方差貢獻(xiàn)率分別為45.583%、25.903%、11.911%、9.583%,其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到92.981%(特征值>1),說(shuō)明這4個(gè)主成分可以反映包括平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的所有信息的92.981%,因此可以此4個(gè)主成分為依據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的優(yōu)劣。
為了更清晰、直觀地表示各個(gè)主成分與平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)之間的關(guān)系,選取各個(gè)主成分之間相關(guān)性比較高的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo),建立如下標(biāo)準(zhǔn)化的變量表達(dá)式:
表6 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果?Table 6 Results of correlation analysis of fruit economic characters of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms
上述各式中:F1、F2、F3、F4分別表示主成分1、主成分2、主成分3、主成分4的函數(shù)表達(dá)式;X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、X18分別表示標(biāo)準(zhǔn)化后的單果出仁率、果腔系數(shù)、單果種仁質(zhì)量?jī)糁?、種仁三徑均值、果實(shí)三徑均值、種仁形狀指數(shù)、脂肪、維生素E、可溶性糖、水分、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量?jī)糁怠⒐蜃麛?shù)、可溶性蛋白、果實(shí)形狀指數(shù)、單果質(zhì)量?jī)糁?、殼厚、淀粉?/p>
然后利用主成分1、主成分2、主成分3、主成分4的方差貢獻(xiàn)率與F1、F2、F3、F4函數(shù)表達(dá)式構(gòu)建平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的預(yù)測(cè)模型,其模型為:
式中:F是關(guān)于F1、F2、F3、F4的線性函數(shù),F(xiàn)值越高代表平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀越優(yōu)良。據(jù)此模型可計(jì)算4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的綜合評(píng)分,計(jì)算結(jié)果見表8。由表8可知,15號(hào)和01號(hào)種質(zhì)的綜合得分較高,分別為0.643與0.193,表明其綜合表現(xiàn)均較好。
表7 各個(gè)主成分的特征向量、特征值及貢獻(xiàn)率Table 7 Each principal component characteristic vector, eigenvalue and contribution rate
表8 4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀在各個(gè)主成分中的得分與綜合評(píng)分Table 8 The scores and comprehensive scores of fruit economic characters of 4 C. heterophylla×C. avellana germplasms in each principal component
段麗娟[10]的研究結(jié)果表明,河北承德地區(qū)平歐雜種榛種仁生長(zhǎng)發(fā)育呈現(xiàn)出“S”曲線型變化趨勢(shì),6月10日種仁開始生長(zhǎng),到6月25日果實(shí)橫徑和縱徑均大幅度增長(zhǎng),6月25日—7月10日進(jìn)入快速發(fā)育階段,單果質(zhì)量?jī)糁悼焖僭黾?。方金豹等[11]研究得出,果實(shí)中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物的主要來(lái)源物是葉片同化的光合產(chǎn)物,而處于光合產(chǎn)物的源(葉片)和庫(kù)(果實(shí))之間的枝,則既是通道又是暫時(shí)貯存有機(jī)物的場(chǎng)所,隨著供求關(guān)系的變化而成為源或庫(kù)。范爽等[12]研究認(rèn)為,在桃果實(shí)生長(zhǎng)膨大期和果實(shí)成熟期,隨著果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育,源葉的同化產(chǎn)物自留量逐漸減少,而分配到果實(shí)中的同化物的比例卻有增加趨勢(shì)。段麗娟[10]的研究結(jié)果還表明,雜交榛葉片、果苞、種仁中糖類物質(zhì)和可溶性蛋白含量峰值出現(xiàn)的時(shí)間依次為7月20日、7月30日、8月9日,表明其源庫(kù)關(guān)系的確存在。此外,源葉對(duì)果樹產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)的影響可能與源庫(kù)關(guān)系的變化時(shí)間有關(guān)系。蔣江照等[13]研究發(fā)現(xiàn),種仁發(fā)育前期是果實(shí)品質(zhì)形成的重要時(shí)期,種仁充實(shí)期是種仁生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中的轉(zhuǎn)折時(shí)期,此期平歐雜種榛已基本完成對(duì)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,并已有較高抗氧化活性物質(zhì)的儲(chǔ)備。
研究中發(fā)現(xiàn),在果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,4份平歐榛種質(zhì)葉片和枝條均呈緩慢上升的變化趨勢(shì),其果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測(cè)定值在果殼硬化期(6月27日)之前均呈快速增加趨勢(shì),之后種質(zhì)不同其變化情況也不一致;果殼硬化期至種仁充實(shí)期(6月27日—7月25日),4份平歐榛種質(zhì)種仁各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測(cè)定值均迅速增加。由此可知,不同種質(zhì)平歐榛因?yàn)榉N植地氣候環(huán)境的不同,其果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期存在差異。4份平歐榛種質(zhì)各個(gè)器官中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和可溶性蛋白含量的測(cè)定結(jié)果表明,4份種質(zhì)枝、葉與果苞中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物及可溶性蛋白含量在種仁發(fā)育前均呈增加趨勢(shì),而隨著種仁的發(fā)育卻均呈下降趨勢(shì),但是,此二者含量隨著種仁的充實(shí)均又增加。這一研究結(jié)果表明,隨著種仁的生長(zhǎng)發(fā)育,4份平歐榛種質(zhì)的各個(gè)器官之間均存在動(dòng)態(tài)變化的源庫(kù)關(guān)系,這與前人[10-13]的研究結(jié)果一致。其中,21號(hào)種質(zhì)在果殼硬化期前其葉與枝中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物和可溶性蛋白的含量均呈上升趨勢(shì),此期其果實(shí)三徑均值顯著增大,且顯著高于其他種質(zhì)的(P<0.05)。果實(shí)成熟后,21號(hào)種質(zhì)的出仁率卻極低,可能受環(huán)境影響較大,該種質(zhì)的抗性較弱,對(duì)此問(wèn)題尚待深入研究。
平歐榛果實(shí)的外觀性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)往往因種質(zhì)的不同而發(fā)生變化。鄒玉玲等[14]在研究13個(gè)攸縣油茶無(wú)性系果實(shí)性狀和茶油品質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn),不同無(wú)性系之間果實(shí)性狀和茶油品質(zhì)的差異均較大。張罡等[4]在研究不同品種雜交榛堅(jiān)果外觀性狀時(shí)發(fā)現(xiàn),遺傳因素起主導(dǎo)作用。研究中發(fā)現(xiàn),4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)間的顯著差異均與種質(zhì)自身的遺傳特性有關(guān),同時(shí)與研究區(qū)域環(huán)境條件(如土壤、氣候等)和管理技術(shù)的影響有關(guān)。蔡金峰等[15]的研究結(jié)果表明,苦楝果實(shí)和果核各個(gè)性狀在產(chǎn)地間和產(chǎn)地內(nèi)均存在顯著差異,說(shuō)明不同產(chǎn)地間其遺傳分化的差異顯著。研究中還發(fā)現(xiàn),01號(hào)種質(zhì)的單果質(zhì)量?jī)糁怠喂N仁質(zhì)量?jī)糁?、單果出仁率分別為2.41 g、1.01 g、42.47%,其在遼寧沈陽(yáng)的測(cè)定值卻分別為2.46 g、0.94 g、37.62%[5]。由此可知,平歐榛在山西太谷的生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)于其在遼寧沈陽(yáng)的生長(zhǎng)表現(xiàn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《榛子堅(jiān)果 平榛、平歐雜種榛》(LY/T 1650—2005)中規(guī)定:?jiǎn)喂|(zhì)量?jī)糁担?.6 g、單果出仁率≥40%的堅(jiān)果為特等果;單果質(zhì)量?jī)糁怠?.2 g、單果出仁率≥40%的堅(jiān)果為一等果;單果質(zhì)量?jī)糁怠?.0 g、單果出仁率≥40%的堅(jiān)果為二等果。對(duì)照這一標(biāo)準(zhǔn)可知,04號(hào)種質(zhì)和15號(hào)種質(zhì)的果實(shí)均屬特等果,而01號(hào)種質(zhì)的果實(shí)屬于一等果。郭永強(qiáng)等[16]的測(cè)定結(jié)果表明,歐洲榛種仁中的脂肪含量達(dá)到61.37%。而01號(hào)、04號(hào)、15號(hào)種質(zhì)種仁中的脂肪含量都在55%以上,說(shuō)明這3份種質(zhì)均屬脂肪含量較高的種質(zhì),均可用作高脂肪含量的育種親本,同時(shí)其堅(jiān)果都是用來(lái)榨取榛子油的良好加工原料。劉亞娜等[17]的研究結(jié)果表明,喀斯特山區(qū)的華榛和川榛堅(jiān)果中的VE含量分別為0.55與0.49 mg·g-1;鐵嶺開原榛子種仁中的VE含量為1.96 mg·g-1。測(cè)定結(jié)果表明,4份平歐榛種質(zhì)種仁中的VE含量為0.92~1.18 mg·g-1。相比于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)而言,研究地山西太谷地區(qū)的平歐榛其經(jīng)濟(jì)性狀尚可。
因?yàn)閮H憑單一的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)無(wú)法客觀而全面地評(píng)價(jià)種質(zhì)的優(yōu)良程度,利用一般的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)方法通常難以得出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果(如04號(hào)種質(zhì)的單果質(zhì)量?jī)糁底畲螅鋯沃杲Y(jié)果數(shù)少;21號(hào)種質(zhì)的果實(shí)三徑均值大,而其單果質(zhì)量?jī)糁档停?,所以有關(guān)研究者便利用果實(shí)的各個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo),采用主成分分析方法,對(duì)其種質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。李慧等[18]采用主成分分析法綜合分析與評(píng)價(jià)了鮮食棗的品質(zhì);王彥花等[19]采用主成分分析法建立了茶油綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)模型,并基于主成分得分與綜合品質(zhì)得分對(duì)其研究的茶油品質(zhì)進(jìn)行排序。因此,本研究對(duì)4份平歐榛種質(zhì)果實(shí)的18個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行了主成分分析,從中提取4個(gè)主成分,其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到92.981%,可較為全面地反映平歐榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的綜合信息;并以此4個(gè)主成分因子系數(shù)為參數(shù),構(gòu)建了綜合評(píng)價(jià)的函數(shù)式,評(píng)價(jià)結(jié)果表明,15號(hào)與01號(hào)種質(zhì)在試驗(yàn)地區(qū)具有更高的推廣利用價(jià)值。但是,本研究?jī)H僅針對(duì)4份平歐榛種質(zhì)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行分析評(píng)價(jià),研究結(jié)果可能存在一定的局限性,為了進(jìn)一步了解山西太谷地區(qū)平歐榛的性狀特點(diǎn),今后還應(yīng)從抗性、花的香氣成分和分子生物學(xué)等角度進(jìn)行更加深入的研究,從而為平歐榛的良種選育提供更加科學(xué)的依據(jù)。