全 文 :收稿日期:2015-06-02
基金项目:黑龙江省科研机构创新能力提升专项计划项目(YC2014D005);黑龙江省财政厅自拟项目(2010-01);黑龙江省林业科学院青年
基金项目(201405)
作者简介:张妍妍(1981-),女,助理研究员,硕士,从事森林培育研究,E-mail:zhangyanyan8132@163.com。
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.04.010
哈尔滨市主栽花楸优树筛选
张妍妍
(黑龙江省林业科学研究所,速生林木培育重点实验室,哈尔滨 150081)
摘 要:在已筛选出欧洲花楸US-05为哈尔滨地区绿化和药用多用途优良种源的前期研究基础上,通过对欧洲花
楸US-05的30个单株的生长节律、开花结实情况、果实成分的测定与分析和抗寒性研究,并经过初选、复选、决选3
个步骤的优树筛选。结果表明:优良种源欧洲花楸 US-05的优树中,单株 US-05-01的年平均高生长量、平均坐果
率、种子千粒质量、单果平均直径、果实可溶性总糖、总黄酮和芦丁含量均显著高于其他单株,分别达到95.5cm、
73.73%、3.81g、12.18mm、6.508%、1.7023%和7.486744μg/mL,从而筛选出单株US-05-01为优良种源欧洲花楸
US-05的优树,为后续建立花楸优良无性系提供基础研究。
关键词:花楸;优良种源;优树筛选
中图分类号:S792.25 文献标识码:A
Plus Tree Selection of the Main Planting Sorbus pohuashanesis Fruit in Harbin
Zhang Yanyan
(Key Laboratory of Fast-growing Tree Cultivating,Forestry Research Institute of Heilongjiang Province,Harbin 150081)
Abstract:The study screened out the US-05from five Sorbuspohuashanesisspecies which for multipurpose prove-
nance such as gardening and medicinal etc.in Harbin.Base on the research,30plants of the US-05has been meas-
ured on their growth rhythm,flowering,seed setting,measurement and analysis of fruit ingredient,and cold toler-
ance which through original slelection,multiple slelction,and detrminative selection of three-step screening for plus
tree.The results showed that:the indicators of US-05-01were al significantly higher than the others,such as the
average annual increment of height,the average fruit-bearing rate,thousand grain weight,the average of fruit diam-
eter,total soluble sugar,total flavonoids and rutin,respectively reached at 95.5cm,73.73%,3.81g,12.18mm,
6.508%,1.7023%and 7.486744μg/mL.Thereby screened out the US-05-01as plus tree in the US-05optimal
provenance,which would provided the basic research on established Sorbus pohuashanesis Excelent clones.
Key words:Sorbus pohuashanesis;Optimal provenance;Plus-tree selection
花楸(Sorbus spp.)为蔷薇科花楸属落叶小乔
木,是典型的多用途树种,主要兼具城市及风景园林
绿化、果材兼用等多方面的特点[1]。它不仅可以大
面积山区绿化以提高景观质量,更适于城市道路、河
渠两侧、公园等绿化美化,特别是冬天花楸树红色的
果实仍然悬挂在树上,可为干枯无味的哈尔滨冬季
增添很多生命的气息[2]。此外,花楸的果实富含黄
酮、花青素、双联苯酚、类山梨酸甙、氰甙类等化合
物,营养丰富,使其在食品、饮料、药物、保健品等方
面具有广阔的开发利用前景[3]。然而,目前哈尔滨
市栽植的花楸品种参差,开花结实以及生长情况差
别均较大。前期通过对作为哈尔滨市绿化树种进行
栽植的5个花楸种源进行测定分析,筛选出欧洲花
楸US-05为哈尔滨地区绿化和药用多用途的优良
种源。本研究通过对欧洲花楸 US-05的30个单株
的生长节律、开花结实情况、果实成分的测定与分析
和抗寒性研究,并经过初选、复选、决选三个步骤比
较分析,筛选出欧洲花楸US-05-01为该种源的优良
23
第4期(总第137期) 中 国 林 副 特 产 No.4(Total No.137)
2015年8月 Forest By-Product and Speciality in China Aug.2015
单株,为后续规模化、工厂化生产花楸优良品系提供
基础研究。
1 材料与方法
1.1 供试材料
前期对作为哈尔滨市绿化树种进行栽植的5个
花楸种源进行测定分析,筛选出欧洲花楸US-05(种
源地为俄罗斯布拉戈维申斯克市)为哈尔滨地区绿
化和药用多用途的优良种源,本研究的供试材料为
欧洲花楸US-05的树龄3a的30个单株。
1.2 优良单株的筛选方法
1.2.1 初选。2010~2012年,对花楸优良种源
US-05的30个单株通过调查树势、树高、冠幅、物候
期、结实性状、病虫害情况等指标进行优树调查,对
调查区域的优树进行初步选择[4]。
1.2.2 复选。通过对初选优树调查资料和采集样
品测定结果的综合分析,对初选出的相对优良的单
株进行复选。复选时采用的主要指标包括种子形
态、坐果率和果实表型性状、抗寒能力以及果实内含
物分析测定。具体分析方法如下:
1.2.2.1 种子形态:每个花楸单株随机选取50粒
种子,用1/10 000天平称重,重复3次,计算种子千
粒重。每个花楸单株随机选取30粒饱满种子,测量
种子长度和宽度(测量精度0.1mm),计算种子长/
宽比值。
1.2.2.2 坐果率:选取供试单株各20个花序,在开
花期调查每簇开花数量,果实成熟前调查每簇坐果
数,最后根据调查的2个数值计算出每个花序的坐
果率。
1.2.2.3 果实表型性状:随机选取各单株50粒完
整果实,记录果实颜色特征;用游标卡尺测量果长、
果径,计算长/径比;用1/10 000天平称单果重。
1.2.2.4 抗寒性测定:选用供试单株1年生枝条各
5个,分别在-15、-20、-25、-30、-35、-40℃下
进行冷冻处理,每个处理24h。升温和降温速度均
为4℃/h。
①电解质渗出率的测定。将各处理后的1/3枝
条切成厚度为0.2cm的薄片,之后称取1.5g放入
试管中,加入15g的蒸馏水,浸泡12h,用电导仪测
定溶液的电导值,记为E1。煮沸15min后,冷却,当
温度降为室温后,测定溶液总电导率,记为E2,以及
无离子水电导率E0。最后计算电解质渗出率(P),
计算公式:P(%)=(E1-E0)/(E2-E0)×100%。
②组织褐变率的测定。将各处理后的1/3枝条
置于0~4℃下化冰,并进行室温恢复,之后置于20
~25℃的室温中进行水培,7d后解剖并用显微镜观
察茎切面褐变情况。
③发芽率的测定。发芽率测定方法同组织褐变
法,即将各处理后1/3枝条置于0~4℃下化冰,并
进行室温恢复,之后置于20~25℃的温室中进行水
培,1个月后观测发芽情况。
⑸果实内含物测定。主要包括可溶性糖、总黄
酮及芦丁含量的测定。
1.2.3 决选。对复选出的优良单株开展重复调查
采样和果实内含物分析测定,进行优树决选工作。
1.3 优良单株的筛选标准
1.3.1 初选标准。在初选优良单株时,选择树体健
壮,树冠开张,年平均高生长量90cm以上,年平均
径生长量3cm 以上,花楸果实整齐、饱满,大小均
匀,色泽美观,无明显病虫害的植株。
1.3.2 复选标准
品质指标:花楸种子千粒质量3.60g以上,单果
平均质量0.5g以上,果形美观,果面颜色亮红色,
可溶性总糖含量≥6.40%,总黄酮含量≥1.60%,芦
丁含量≥7.0μg/mL。
生长结实指标:平均每簇开花数量173个以上,
平均坐果率70%以上。树冠开张,树形优美。
特殊优良性状:无明显病虫害,抗寒性强,在
-35℃时,电解质渗出率≤40%、组织褐变率≤7%、
发芽率≥90%。
1.3.3 决选标准。决选标准与复选标准相同,根据
复选标准于2011、2012年连续2年对复选出的优良
单株开展年度重复调查和选择,在复选标准的相关
指标基础上最终筛选出品质优良、生长稳定的优良
单株。
1.4 数据统计方法
所得数据采用Excel软件和SPSS13.0分析软
件,进行方差分析及多重比较分析。
2 结果与分析
2.1 优良单株的筛选
对3年生欧洲花楸 US-05的30个单株(标记
为从 US-05-01~US-05-30)进行综合评价,以筛选
出优良无性系后用于哈尔滨地区园林绿化。
33
2015年 张妍妍:哈尔滨市主栽花楸优树筛选 第4期
2010~2012年,在哈尔滨市林科院试验地内调
查欧洲花楸 US-05优树单株30株,根据初选标准
评定,初选出相对较优的单株13株。同时采集初选
优树的果实样品进行室内品质测定,每株随机抽取
30粒,测定果实内含物的可溶性总糖含量、总黄酮
含量、芦丁含量等3个主要指标。通过对初选优树
调查资料和测定结果的综合分析评价,筛选出具有
优良品质的花楸优树进入复选。对复选出的优树进
一步开展年度复查、采样并再次对其果实内含物作
分析测定,最终筛选出欧洲花楸 US-05优良种质资
源5份。
2.2 品质性状评价
花楸优良种源 US-05优选单株品质性状评价
结果见表1。通过表1可以看出,决选评选出的5
株优良单株,各项指标均优于初选优树均值。其中,
优良单株US-05-01在3种主要内含物含量、种子千
粒质量和单果平均直径评价上,均高于其他4个优
良单株,优树US-05-23单果平均质量0.5632g,高于
其他4个优良单株。
表1 优选单株品质性状评价结果
单株编号
种子千粒
质量/g
单果平均
质量/g
单果平均
直径/mm
可溶性总糖
含量/%
总黄酮
含量/%
芦丁含量/
(μg·mL-1)
US-05-01 3.81 0.5433 12.18 6.508 1.7023% 7.486744
US-05-03 3.72 0.5177 11.01 6.412 1.6869% 7.311891
US-05-11 3.74 0.5269 11.12 6.478 1.6328% 7.300232
US-05-20 3.63 0.5086 11.99 6.457 1.6173% 7.481442
US-05-23 3.62 0.5632 11.23 6.483 1.6396% 7.093590
2.3 生长性状评价
花楸优良种源 US-05优选单株生长性状评价
结果见表 2。优树 US-05-01 年平均高生长量
95.5cm和平均坐果率73.73%,高于其他4个单株,
US-05-03每簇开花数和平均每簇坐果数均高于其
他4个单株。
表2 优选单株生长性状评价结果
单株编号
年平均高
生长量/cm
年平均径
生长量/cm
平均每簇
开花数量
平均每簇
坐果数
平均
坐果率/%
US-05-01 95.5 3.87 173.31 127.79 73.73
US-05-03 94.9 3.38 190.32 131.55 69.12
US-05-11 92.4 2.11 177.83 124.85 70.21
US-05-20 90.5 3.54 175.89 125.18 71.17
US-05-23 91.7 3.89 173.65 123.03 70.85
2.4 抗寒性评价
由表3可以看出,在低温处理下,供试单株电解
质渗出率均随着温度的下降而增加。优选的5个单
株在-15~-35℃范围内,电解质渗出率变化不明
显,但当温度降至-40℃时,电解质渗出率明显增
加,说明在-40℃时低温已经伤害到受冻枝条的细
胞质膜。而在-40℃时,欧洲花楸US-05-11电解质
渗出率最小,为46.57%,低于其他4个单株的电解
质渗出率。
表3 低温对不同单株电解质渗出率影响
处理温度/℃ US-05-01 US-05-03 US-05-11 US-05-20 US-05-23
-15 36.79 34.32 32.48 35.53 36.27
-20 37.68 35.09 33.33 36.47 37.10
-25 38.21 35.84 33.90 37.01 37.71
-30 39.08 36.56 34.71 37.69 38.28
-35 39.66 37.62 35.13 38.25 39.07
-40 51.06 50.38 46.57 50.63 51.16
5个供试花楸单株在-15~-30℃均未发生组
织褐变,-35℃时开始发生褐变,此时欧洲花楸US-
05-11的褐变率为5.9%,低于其他4个单株,当温
度降至-40℃时,5个单株组织褐变率均明显下降,
此时US-05-11的组织褐变率已经达到40.2%。
表4 低温对不同单株组织褐变率影响 %
处理温度/℃ US-05-01 US-05-03 US-05-11 US-05-20 US-05-23
-15 0 0 0 0 0
-20 0 0 0 0 0
-25 0 0 0 0 0
-30 0 0 0 0 0
-35 6.8 6.2 5.9 6.6 7.0
-40 40.2 37.5 36.2 39.2 39.7
在-15~-30℃范围内,供试花楸单株发芽率
均为100%。当温度降至-35℃时,发芽率开始下
降,降幅最大的为US-05-01,下降了9.6个百分点。
欧洲花楸US-05-11发芽率最高,-40℃时,发芽率
也维持在56.8%,这个结论与前面的组织褐变率结
果一致。试验结果见表5。
表5 低温对不同单株发芽率影响 %
处理温度/℃ US-05-01 US-05-03 US-05-11 US-05-20 US-05-23
-15 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
-20 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
-25 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
-30 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
-35 90.4 93.2 94.8 92.6 90.8
-40 49.5 54.5 56.8 51.4 50.6
通过对优良种源5个优良单株在低温影响下电
解质渗出率、组织褐变率、发芽率的测定,可以得出,
US-05-11是5个单株中抗寒性最强的,但与其他4
个单株差异不显著,筛选出的5个优良单株均能抵
抗-35℃的低温。
2.5 优良单株总体特征
通过对以上各评价结果统计可知,决选出的5个
US-05优良单株主要性状均高于标准值,且5个单株
间抗寒性指标差异不显著。筛选出的花楸优良种源
主要用于绿化和药用价值研究,所以主要内含物含
量、坐果率、单果平均质量及平均直径(下转第48页)
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2015年 中 国 林 副 特 产 第4期
1.4.4 采收天麻。采收时,用手轻轻抛开种植穴上
层腐殖土,取出天麻,分别放入各采收筐,采收时要
细心起土,轻拿轻放,以免损伤麻嘴或块茎;菌材间
及菌材下的天麻采收时,先将菌材取出,用手将腐殖
土抛开,再取天麻;白麻和米麻的采收要分层撒上细
土或腐殖土,保证其不损伤,作麻种用[2]。
1.5 留取菌材
长势好、无杂菌以及腐烂程度不高的菌材,应取
出堆放好,以后种植时用,避免杂菌污染。
1.6 运输
采收的天麻在24h内应运送至加工地点,不得
在采收地露天过夜,不得在低于0℃的环境中放置。
1.7 采收记录
天麻采收后,要作好采收记录,记录表如下:
填表人: 技术负责人: 填表时间:
采收品种 采收时间
采收地址
采收方式
采收人员
地温 气温
采收面积 种植穴数
箭麻数量 白麻及米麻数量
运输方式 放置时间
放置温度 放置地点
采收质量分析
2 加工
天麻采收后应注意及时加工,并应注意采用合
理加工办法。加工及时与否和不同加工方法与商品
质量有着密切关系。根据国家药典2005版规定,商
品天麻药材中天麻素(主要为天麻甙、天麻甙元及香
草醇等,为药理活性成分)含量应不低于0.1%。天
麻传统加工方法除有蒸法和沸水煮法外,还有“原皮
天麻”和“去皮天麻”(即“明天麻”)之分。传统经验
认为“明天麻”质量好,主要是以外观色泽判断,无客
观指标作其质量好与否的依据。不论煮法或蒸法的
加工品,其天麻素含量均有降低;而原皮蒸法加工,
天麻素含量一般较高,这与天麻素溶于水有重要关
系。为此,天麻产地加工以原皮、蒸法加工为佳,而
且,当天采收的天麻必须当天加工,不宜鲜品存放。
3 天麻分级与质量要求
天麻干燥块茎呈长椭圆形,扁缩稍有弯曲,长5
~13cm,宽2~6cm,厚1~3cm。顶端有红棕色芽
孢或残留茎基,下端有圆脐形疤痕。表面黄白色或
淡黄棕色,有纵皱纹及沟纹,具环节,上有点状斑痕
或膜质鳞叶,并可见棕褐色菌索。质坚实,半透明,
不宜折断,断面较平坦。加工的饮片薄而透明,故称
明天麻。天麻商品(去皮)分四级,其等级与质量要
求如下:
一等:干货。呈长椭圆形。扁缩弯曲,去净栓
皮。表面黄白色,有横环纹,顶端有残留茎基或红黄
色的枯芽。末端有圆盘状的凹脐形疤痕,质坚实、半
透明、断面角质白色。味甘微辛。每千克26支以
内,无空心、枯炕、杂质、虫蛀、霉变。
二等:干货。呈长椭圆形。扁缩弯曲,去净栓
皮。表面黄白色,有横环纹,顶端有残留茎基或红黄
色的枯芽。末端有圆盘状的凹脐形疤痕,质坚实、半
透明、断面角质白色。味甘微辛。每千克46支以
内,无空心、枯炕、杂质、虫蛀、霉变。
三等:干货。呈长椭圆形。扁缩弯曲,去净栓
皮。表面黄白色,有横环纹,顶端有残留茎基或红黄
色的枯芽。末端有圆盘状的凹脐形疤痕,质坚实、半
透明、断面角质白色。味甘微辛。每千克90支以
内,大小均可,无枯炕、杂质、虫蛀、霉变。
四等:干货。每千克90支以外,且不合一、二、
三等的碎块、空心及未去皮者均属此等。无杂质、霉
变、虫蛀。
参 考 文 献
[1]赵福德.仿野生天麻林下栽培技术[J].农业与技术,
2013,33(5):90-101.
[2]彭佑锋,文平.大方县野生乌杆天麻的引种栽培[J].贵
阳中医学院学报,2008,30(3):77-80.
(上接第34页)这些指标更为重要。通过综合评价,
筛选出 US-05的优树 US-05-01作为优良单株,用
于后续无性系的建立与研究。
3 小结
3.1 对筛选出的优良种源欧洲花楸US-05的30个单
株进行了生长节律、开花结实情况、果实成分分析和抗
寒性研究等综合评价,通过初选、复选和决选3个步
骤,筛选出欧洲花楸US-05-01为该种源的优良单株。
3.2 选定的优良单株欧洲花楸US-05-01可作为建
立优良无性系的材料。
参 考 文 献
[1]周丹,宿宗艳,李文娟,等.欧洲花楸应用价值的探讨[J].
中国林副特产,2007(5):83-85.
[2]庄凤君,王继丰,王臣.国产及引进花楸属植物研究与应
用发展[J].国土与自然资源研究,2008(1):94-96.
[3]惠兴学,洪新,黄丽华,等.欧洲花楸引种栽培初步研究
[J].防护林科技,2012(5):27-29.
[4]刘玮,李长海,庄倩,等.欧洲花楸引种及生物学特性[J].
东北林业大学,2007(2):29-30.
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2015年 中 国 林 副 特 产 第4期