關(guān)鍵詞：油茶；貴州；果實(shí)表型；葉片表型；遺傳變異

中圖分類號：S601；794.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）03—0236—09

油茶Camellia oleifera 為山茶科Theaceae 山茶屬Camellia 植物[1]，是我國南方重要的木本油料樹種。具有栽培歷史悠久、分布區(qū)域廣、栽培面積大、用途多等特點(diǎn)。積極發(fā)展油茶生產(chǎn)，對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活都有十分重要的意義[2]。油茶根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)能力強(qiáng)，不與糧食爭地，具有一次栽種長期受益的特點(diǎn)，因此被稱為“鐵桿莊稼”[3]。其與油橄欖Olea europaea、油棕Elaeis guineensis、椰子Cocos nucifera 并稱為世界四大木本油料植物，與烏桕Triadica sebifera、油桐Vernicia fordii 和核桃Juglans regia 并稱為我國四大木本油料植物[4]。茶油富含以油酸和亞油酸為主的不飽和脂肪酸，其營養(yǎng)價值可以與橄欖油媲美，是一種優(yōu)質(zhì)健康的食用植物油[5]。長期食用茶油有降血脂、降血壓、降低膽固醇等功效，能有效預(yù)防動脈粥樣硬化和心腦血管疾病，且具有預(yù)防肥胖及護(hù)肝的作用[6]。我國油茶種質(zhì)資源豐富，現(xiàn)已通過國家審定的油茶良種有375個。主栽油茶物種有普通油茶C. oleifera、小果油茶C. meiocarpa、越南油茶C. vietnamensis、攸縣油茶C. grijsii、浙江紅花油茶C. chekiangoleosa、廣寧紅花油茶C. semiserrata、騰沖紅花油茶C.reticulate 等13 個[7]。其中普通油茶是我國分布面積最廣、栽培歷史最久、油茶產(chǎn)量最多的寬生態(tài)幅油茶品種[8]。

貴州省是我國油茶主要產(chǎn)區(qū)之一，栽培的油茶主要為普通油茶。幾百年乃至上千年來，貴州省產(chǎn)區(qū)群眾均以實(shí)生種子直播造林，導(dǎo)致現(xiàn)有油茶林子代分離嚴(yán)重，個體差異顯著，品種良莠不齊[9]。同時，由于油茶自交不親和[10]，長期異交導(dǎo)致油茶具有較高的遺傳變異，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的良種是油茶產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵[11]。因此，積極開展油茶優(yōu)良家系和種源的選擇工作，對貴州省油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。目前，已有關(guān)于胡楊Populus euphratica[12]、榿木Alnuscremastogyne[13]、杜仲Eucommia ulmoides[14]、云南松Pinus yunnanensis[15]、杉木Cunninghamialanceolata[16] 等樹種表型變異的研究報道，通過探究其表型變異與經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性，可利用表型特征初步篩選優(yōu)異的品種或品系。黃勇等[17] 對小果油茶多個表型性狀進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)小果油茶的居群內(nèi)及居群間均存在豐富的表型變異，隨環(huán)境的變化表現(xiàn)出較強(qiáng)的表型可塑性。孫穎等[18] 研究了江西省農(nóng)家油茶品種的表型性狀，發(fā)現(xiàn)不同農(nóng)家品種間果實(shí)、花和葉片的表型性狀均存在較大差異，表現(xiàn)出較高的遺傳多樣性。利用果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀和葉片表型性狀等探究油茶的遺傳多樣性和表型變異[19-20]，可為油茶種質(zhì)的收集、保存及開發(fā)利用提供參考。目前關(guān)于貴州不同種源普通油茶家系的調(diào)查研究鮮見報道，本研究中以來自7 個種源的92 個家系作為研究對象，測定其果實(shí)、葉片表型性狀指標(biāo)，對其果實(shí)、葉片表型性狀進(jìn)行差異性比較，估算性狀的遺傳參數(shù)和變異情況，旨在為貴州省普通油茶優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源開發(fā)和優(yōu)良種源的選育提供材料和理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

參試92份材料為貴州省各林業(yè)單位和科研院所初步選育的家系資源，均于2011 年種植在油茶種質(zhì)資源收集圃中，株行距2 m×3 m。參試家系均為霜降籽，均處于盛果期，具體的種源地信息見表1。2021 年10月24日左右，在各種質(zhì)資源有5% 的果實(shí)開裂時，開始收集果實(shí)；2022年6—7月份，采集成熟葉。

1.2 試驗(yàn)方法

果實(shí)、葉片表型性狀指標(biāo)的測定參照趙君茹[21]的方法。每家系隨機(jī)選擇3 株作為樣株，在東、南、西、北4 個方向各選擇1 根標(biāo)準(zhǔn)枝，隨機(jī)采集5 片以上的葉片，用自封袋裝好，帶回實(shí)驗(yàn)室。隨機(jī)選擇20 片葉，用EPSON 掃描儀測定其葉面積、葉長、葉寬、葉周長，用游標(biāo)卡尺測葉片厚度，計(jì)算葉形指數(shù)（葉長和葉寬的比值）。在樣株每個方向隨機(jī)采5 粒以上的果實(shí)，用網(wǎng)袋裝好，帶回實(shí)驗(yàn)室。隨機(jī)選取20 粒果實(shí)，用游標(biāo)卡尺測量其果徑、果高和果皮厚度，用電子天平測定鮮果質(zhì)量、單果種子質(zhì)量，并統(tǒng)計(jì)單果種子數(shù)量，計(jì)算果形指數(shù)（果高與果徑的比值）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2019軟件對原始測定數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，使用SPSS 21.0軟件對整理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析等，使用Minitab 19.0軟件計(jì)算方差分量，使用SPSS 21.0 和NTSYSPC 2.10e 軟件進(jìn)行聚類分析。變異系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)差占平均值的百分比，參照梁德洋等[22] 的方法計(jì)算家系遺傳力（H）。

2 結(jié)果與分析

2.1 貴州普通油茶不同種源群體間的表型性狀變異特征

2.1.1表型性狀的差異

由表2可知，在所有種源中，CH 種源的果徑、果高、鮮果質(zhì)量、單果種子數(shù)量、單果種子質(zhì)量和果皮厚度的平均值均為最高，分別為33.98 mm、33.31 mm、21.21 g、4.16、8.93 g 和4.03 mm。YP種源的果形指數(shù)平均值最高，為1.15。YP 種源的果徑、果高、鮮果質(zhì)量和單果種子質(zhì)量的平均值均為最低，分別為23.37 mm、26.60 mm、7.99 g和3.31 g。JP 種源的單果種子數(shù)量和果皮厚度的平均值均為最低，分別為2.42 和2.27 mm。TZ 種源的果形指數(shù)平均值最低，為1.03。CH 種源具有果大、單果種子數(shù)量多的特點(diǎn)，因此選育大果良種時可重點(diǎn)關(guān)注CH 種源；JP 種源具有果皮較薄的特點(diǎn)，在選擇果皮較薄的良種時可以優(yōu)先關(guān)注JP 種源。CH 種源和JP 種源在性狀上有較大的互補(bǔ)性，可以被作為近源雜交的互補(bǔ)材料。

由表3 可知，JP 種源的葉面積、葉長、葉寬和葉周長的平均值均為最高，分別為1 416.82 mm²、64.43 mm、31.50 mm 和166.25 mm。LP 種源的葉形指數(shù)平均值最高，為2.08。CH 種源的葉厚平均值最高，為0.48 mm。CH 種源的葉面積、葉長、葉寬和葉周長的平均值均為最低，分別為1 161.35 mm²、56.38 mm、29.01 mm 和148.57 mm。WM 種源的葉形指數(shù)的平均值最低，為1.93。JP、TZ、LP 種源的葉片厚度平均值最低，均為0.42 mm。

不同種源油茶家系群體表型性狀的方差分析結(jié)果（表4）顯示，貴州普通油茶的7 個果實(shí)表型性狀和6 個葉片表型性狀在不同群體間的差異均達(dá)到了極顯著（P ＜ 0.01）水平，表明貴州普通油茶不同群體間果實(shí)、葉片表型性狀的變異極為豐富。

2.1.2 表型性狀的變異系數(shù)

由表5可知，貴州普通油茶7 個種源群體的表型性狀變異系數(shù)為9.75% ～ 63.82%，平均變異系數(shù)為23.29%。不同群體間同一表型性狀的變異范圍不同。各表型性狀按照變異系數(shù)由高到低排序，依次為單果種子數(shù)量、單果種子質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、果皮厚度、葉面積、葉寬、果高、果徑、葉厚、葉長、葉周長、葉形指數(shù)、果形指數(shù)。其中，單果種子數(shù)量的平均變異系數(shù)最高（53.03%），其次是單果種子質(zhì)量（46.70%），果形指數(shù)的平均變異系數(shù)最?。?1.28%）。13 種表型性狀的變異情況不同，但總體上果實(shí)表型的變異程度高于葉片表型，果實(shí)性狀的平均變異系數(shù)為29.52%，葉片性狀的平均變異系數(shù)為16.03%。對于不同的種源群體來說，平均變異系數(shù)最大的是YP 種源（24.68%），其次為JP 種源（23.96%），CH 種源的平均變異系數(shù)最小（22.08%），這表明YP、JP 種源的表型變異相對豐富。

綜合比較果實(shí)表型與葉片表型在群體內(nèi)和群體間的平均變異系數(shù)，可以看出群體內(nèi)的平均變異系數(shù)均小于群體間的平均變異系數(shù)。果實(shí)性狀在群體內(nèi)的平均變異系數(shù)（29.52%）大于葉片性狀的平均變異系數(shù)（16.03%），果實(shí)性狀在群體間的平均變異系數(shù)（36.12%）也大于葉片表型的平均變異系數(shù)（16.27%）。表明貴州普通油茶的果實(shí)性狀較葉片性狀的變異程度更大，果實(shí)與葉片性狀在群體間的變異均大于群體內(nèi)。從各種源的變異系數(shù)來看：YP 種源的果實(shí)和葉片表型性狀的變異最大，其平均變異系數(shù)為24.68%；CH 種源的變異最小，其平均變異系數(shù)為22.08%，7 個種源的變異系數(shù)相差不大。

2.2 貴州普通油茶不同種源群體的聚類

以平方歐氏距離為遺傳距離，對7 個普通油茶種源群體的13個表型性狀進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖1 所示。在歐式距離為7.0時，7個群體可被分為3類。其中類群1 包含WM、TZ、LP和YP 種源，類群2 包含ST 和JP 種源，類群3 包含CH 種源。

如表6所示：類群1 的總體特征為果實(shí)性狀居中，葉片大小居中；類群2 的總體特征為果實(shí)性狀最差，葉片最大；類群3 的總體特征為果實(shí)性狀最好，葉片相對較小。

2.3 貴州普通油茶不同家系間表型性狀的遺傳力

由表7 可知，貴州普通油茶果徑、鮮果質(zhì)量、單果種子質(zhì)量、葉長和葉寬等13 種表型性狀，在不同家系間的差異均達(dá)到了極顯著（P ＜ 0.01）水平，表明92 個家系具有豐富的表型變異。各指標(biāo)的遺傳力為0.64 ～ 0.85，各性狀指標(biāo)均有較高的遺傳力，遺傳力均超過0.60。其中果實(shí)表型的平均遺傳力為0.79，葉片表型的平均遺傳力為0.68。

2.4 貴州普通油茶不同家系的聚類

從圖2 來看，92 個普通油茶家系也可被聚為3 類：類群Ⅰ包含2 個家系，分別來自TZ 和ST種源；類群Ⅱ包含19 個家系，分別來自LP、WM和CH 種源；類群Ⅲ包含71 個家系，分別來自WM、YP、ST、JP、LP 和TZ 種源。CH 種源僅出現(xiàn)在類群Ⅱ，并且集中在Ⅱ a，YP、JP 種源僅出現(xiàn)在類群Ⅲ，說明冊亨縣地區(qū)的種源集中，玉屏縣和錦屏縣地區(qū)的種源相對集中，而其他地區(qū)的種源不集中。從種源地劃分看，類群Ⅰ的2 個家系來自黔東南和銅仁；類群Ⅱ的19 個家系來自黔東南和黔西南；類群Ⅲ的71 個家系來自黔東南、黔西南和銅仁。

3 結(jié)論與討論

貴州普通油茶在不同種源群體和不同家系間果實(shí)與葉片表型性狀均存在極顯著差異，其表型多樣性非常豐富。貴州普通油茶7 個種源群體的13個表型性狀的家系遺傳力為0.64 ～ 0.85，屬于高遺傳力，表明環(huán)境對其果實(shí)與葉片各性狀的影響較小。13 個表型性狀的變異系數(shù)為9.75% ～ 63.82%，其中單果種子數(shù)量的平均變異系數(shù)最高（53.03%），其次是單果種子質(zhì)量（46.70%），表明單果種子數(shù)量和單果種子質(zhì)量的改良空間較大。對于不同的種源群體來說，平均變異系數(shù)最大的是YP 種源（24.68%）， 其次為JP 種源（23.96%）， 最小的是CH 種源（22.08%），7 個種源的變異系數(shù)相差不大，這表明7 個種源果實(shí)和葉片的表型變異均較為豐富。而且果實(shí)表型性狀的平均變異系數(shù)為29.52%，葉片表型性狀的平均變異系數(shù)為16.03%，可知果實(shí)表型的平均變異程度高于葉片表型。說明在進(jìn)行貴州普通油茶種質(zhì)鑒定時，果實(shí)性狀可能起到關(guān)鍵作用。這些表型性狀的差異可以為貴州普通油茶種質(zhì)資源的分類及優(yōu)質(zhì)資源選育提供一定的參考。

遺傳多樣性是遺傳信息在內(nèi)、外因素共同作用下產(chǎn)生的遺傳變異，是群體生物遺傳信息的重要表征，也是長期適應(yīng)與進(jìn)化的產(chǎn)物[23]。表型性狀是基因型與生態(tài)環(huán)境相互作用的結(jié)果，表型變異必然蘊(yùn)涵著遺傳變異。表型多樣性研究是植物遺傳多樣性研究中最基礎(chǔ)、最直觀的方法，采用該方法能簡便、快捷地對遺傳資源進(jìn)行評價，被廣泛應(yīng)用在較多植物的種質(zhì)資源評價研究中[24]。本研究中，貴州不同種源的普通油茶果實(shí)表型性狀和葉片表型性狀在不同群體間和不同家系間的差異均達(dá)到了極顯著水平，這與夏騰飛等[3] 的研究結(jié)果相似，表明貴州普通油茶不同群體間和不同家系間變異豐富，可為油茶育種提供優(yōu)良的種質(zhì)資源。

變異系數(shù)可反映群體的變異程度，是衡量性狀遺傳變異潛力的有效指標(biāo)[25]。在本研究中，貴州普通油茶7 個種源群體的表型性狀變異系數(shù)為9.75% ～ 63.82%，平均變異系數(shù)為23.29%，這與黃勇[26] 和徐嘉娟等[24] 的研究結(jié)果相似，表明不同油茶種源群體的表型性狀變異范圍較大。其中果實(shí)表型性狀的平均變異系數(shù)為29.52%，葉片表型性狀的平均變異系數(shù)為16.03%，可知果實(shí)表型的平均變異程度高于葉片表型，與劉寶富[27] 的研究結(jié)果相似。程離等[28] 的研究結(jié)果表明，新縣典型野生油茶生長區(qū)的7 個群體間表型存在豐富的變異，其果的表型平均變異系數(shù)（27.63%）高于葉的表型平均變異系數(shù)（11.71%），與本研究結(jié)果相符。各種源的變異系數(shù)為22.08% ～ 24.68%，差距并不大，這可能是這7 個種源地區(qū)年均溫和年降水量等環(huán)境因子比較相近所致。表型性狀不穩(wěn)性，且易受環(huán)境因子影響[29]，因此應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合分子標(biāo)記等技術(shù)，增強(qiáng)種質(zhì)評價的準(zhǔn)確性。

遺傳力體現(xiàn)性狀遺傳的穩(wěn)定程度，高遺傳力說明受環(huán)境影響小，評價選擇的效果更好。根據(jù)遺傳力，遺傳控制程度大致可劃分為高遺傳力（大于0.5）、中等遺傳力（0.2 ～ 0.5）、低遺傳力（小于0.2）[30]。本研究中，7 個普通油茶種源果實(shí)和葉片表型性狀的家系遺傳力為0.64 ～ 0.85，均超過0.5，各表型性狀均屬于高遺傳力，表明油茶基因型對葉片、果實(shí)表型性狀的影響較大，外界環(huán)境對其性狀的影響較小[31]。其中果實(shí)表型性狀的平均遺傳力大于葉片表型性狀，表明果實(shí)表型性狀受到強(qiáng)烈的遺傳控制[32]。CH 種源普通油茶呈現(xiàn)的是大果型，果實(shí)性狀相對于其他地區(qū)表現(xiàn)優(yōu)良，但是葉面積最小，葉片表型性狀比其他地區(qū)略差?？赡苁且?yàn)槿~片中多余的營養(yǎng)物質(zhì)被轉(zhuǎn)移到果實(shí)中去，在不影響葉片正常代謝的情況下促進(jìn)了果實(shí)的生長，具體原因有待進(jìn)一步研究。

本研究中通過對貴州省7 個種源地區(qū)的普通油茶進(jìn)行多樣性研究，掌握了7 個普通油茶種源的果實(shí)和葉片性狀的變異特征。但部分區(qū)域的種質(zhì)資源較少，在后續(xù)研究中可增加種質(zhì)資源數(shù)量，并跟蹤研究多年的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀，對種質(zhì)資源進(jìn)行綜合分析，發(fā)掘優(yōu)良普通油茶家系，并結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)一步分析貴州普通油茶的遺傳多樣性。