全 文 ：分子植物育种，2015年，第 13卷，第 12期，第 2858-2864页
Molecular Plant Breeding, 2015, Vol.13, No.12, 2858-2864
研究报告
Research Report
中国沙棘与蒙古沙棘杂种 F1代生长性状分析及其综合评价
贾玉奎 1 段娜 1,2 罗红梅 1* 董礼龙 1 张鸿怿 1 徐军 1 陈海玲 1
1中国林业科学研究院沙漠林业实验中心,磴口, 015200; 2内蒙古农业大学生态环境学院,呼和浩特, 010010
*通讯作者, 15149816558@163.com
摘 要 以中国沙棘(H. rhamnoides subsp. sinensis)为父本，蒙古大果沙棘乌兰格木(H. rhamnoides subsp.
mongolica)为母本，于 1995年开展了杂交选育研究，共选育出 45个优良单株。播种定植后，再经嫩枝扦插，定
植，2014年测定 4年生优良杂交种嫩枝扦插苗生长指标，对其生态适应性和经济效益进行探讨和综合评价，
以期筛选更加优良杂交新品种及对大果沙棘的推广提供理论支撑。结果表明，30个单株的株高、地径、冠幅及
10 cm枝叶片数均生长良好。杂交种 1年生、2年生枝 10 cm段棘刺数分别为 0~3个和 0~4个，优于中国沙
棘。株高与地径关系最为密切。综合评价结果反映出所选 30个单株适应性良好，适合推广，可提高沙棘在沙
区的生态与经济效益。
关键词 乌兰格木沙棘,中国沙棘,杂交育种,综合评价
Growth Traits of Hybrids Progenies of Seabuckthorn and Comprehensive
Evaluation
Jia Yukui 1 Duan Na 1,2 Luo Hongmei 1* Dong Lilong 1 ZhangHongyi 1 Xu Jun 1 Chen Hailing 1
1 Desert Forestry Experiment Center, Chinese Academy of Forestry, Dengkou, 015200; 2 Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot, 010010
* Corresponding author, 15149816558@163.com
DOI: 10.13271/j.mpb.013.002858
Abstrac t Chinese Seabuckthorn (H. rhamnoides subsp. sinensis) as male parent was crossed with Mongolian
Seabuckthorn (H. rhamnoides subsp. mongolica) as female parent.Crossbreeding trial was started in 1995. Forty-five
hybrid individual trees were selected. In order to screen better hybrid varieties and to provide theoretical support
for the promotion of big fruit hippophae rhamnoides, determined the growth indicators of the hybrid individual
trees in October 2014, the ecological adaptability and economic benefits were discussed and were made a
comprehensive evaluation. Experimental results indicated that the selected 30 hybrids all growth well in height,
ground diameter , crown width and the number of blades. The number of thorns in 1-year-old and 2-year-old
branches of the hybrids was 0~3 and 0~4,which were better then Chinese Seabuckthorn. Plant height and ground
diameter most closely. Comprehensive evaluation results showed that the ecological adaptability and economic
value of the selected 30 hybrid individual trees were obviously well, and they were Suitable for promotion.
Keywords Mongolian seabuckthorn, Chinese seabuckthorn, Crossbreeding, Comprehensive evaluation
基金项目：本研究由沙棘优良生态经济型杂种示范项目(ZD200904)资助
沙棘 (Hippophae rhamnoides L.)属胡颓子科植
物，落叶灌木或小乔木(中国科学院中国植物志编委
会, 1993)。沙棘广泛分布于欧亚大陆，起源于青藏高
原,中国沙棘亚种资源面积最为广泛，约占世界沙棘
总面积的 90% (武福亨和赵玉珍, 1999)，大多分布在
“三北”地区(张建国等, 2005)。近年来全球环境退化，
加强生态植被恢复与建设刻不容缓。沙棘具有抗寒、
抗旱、耐贫瘠、耐盐碱性，对干旱、半干旱地区防风固
沙、保持水土及改善环境具有良好的生态环境效益
(赵汉章等, 1992)；同时，沙棘浆果、叶子和种子中均
含有大量营养成分、保健及药用成分，具有良好的经
济和社会效益(廉永善和万里, 2007)。基于这些重要
的生态效益和显著的经济价值，沙棘成为干旱半干
旱地区首选先锋树种，且国内外学者从沙棘属植物
的系统分类起源、资源概况、形态生物学、生理生化
特征、分子生物学、育种以及经济价值利用等方面进
行了大量研究(张建国等, 2005;廉永善, 1996;于震等,
2010;栗宏林, 2005;马玉花等, 2014)。但是，中国沙棘
果实小、刺多、果柄短、产量低、植株高大、采摘困难，
严重制约着沙棘资源的开发与利用，因此应对中国
沙棘进行遗传改良来满足沙棘资源建设的需求。蒙
古大果沙棘则具有果大、无刺或少刺、易采摘以及产
量大等优良特性。课题组选择最早从蒙古国引进的
大果沙棘乌兰格木，通过选优最终和中国沙棘丰宁
中选出的优良单株于 1993年至 1995年在中国林业
科学研究院沙漠林业实验中心进行了 3次杂交试验
(黄铨, 2004)，陆续报道沙棘杂交新品种的适应性以
及区域化试验结果，各方面取得很过成果。鉴于此，
本研究继续对优良杂交种嫩枝扦插苗适应性进行探
讨和综合评价，以期筛选更加优良杂交新品种及对
大果沙棘的推广提供理论支撑。
1结果与分析
1.1单株优良杂交沙棘生长比较
对 2011年定植的从乌兰格(♂)×中国沙棘(♀)杂
种 F1代嫩枝扦插苗中选出的优良单株生长情况进行
调查分析。表 1为 2014年测定的杂交种 30个单株 4
无性系号
Number
S1
S2
S3
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S14
S15
S16
S17
S18
S19
S22
S23
S24
S26
S27
S28
S32
S33
S34
S35
S36
S38
S39
表 1乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代单株生长特性比较
Table 1 The growth comparison of F1 hybrids
株高(cm)
Height (cm)
175
187
249
207
291
157
209
214
233
272
200
188
194
183
217
151
227
121
155
238
251
221
171
239
171
182
266
187
255
227
地径(cm)
Ground
diameter (cm)
2.29
3.02
4.86
4.26
4.10
3.16
4.20
4.57
4.00
5.27
3.00
3.50
3.85
3.76
5.19
2.52
4.50
2.04
2.31
3.66
5.54
4.67
4.38
4.71
2.95
3.45
5.72
3.60
5.03
3.98
冠幅(cm)
Crown (cm)
主梢长(cm)
The length of the
main tip (cm)
94
36
87
91
136
87
61
79
127
108
95
65
78
72.3
78
79
69
34
72.4
96
92
97
90
92.4
88.1
86
100
112
104
97
新梢长(cm)
The length of
the new tip (cm)
98
44
90
98
136
88
74
82
132
135
95
77
83
78
84
83.8
69
36
83
112
104
100
101
99.7
94
100
100
120
108
97
棘刺
Thorns number
0
0
0
3
2
3
2
2
1
3
2
3
3
3
2
1
2
1
1
0
2
2
2
2
3
3
4
2
3
3
2a棘刺
Thorns of
2a number
1
0
1
4
4
4
3
2
1
3
3
3
3
4
2
1
3
1
1
2
3
3
4
2
2
3
3
3
4
3
EW
166
144
262
242
269
167
223
203
206
197
153
151
167
138
223
164
228
107
149
173
340
205
178
217
156
191
243
207
216
195
SN
178
150
242
222
228
154
183
193
194
197
143
150
154
134
201
158
233
116
146
189
255
201
176
202
144
188
239
201
204
190
中国沙棘与蒙古沙棘杂种 F1代生长性状分析及其综合评价
Growth Traits of Hybrids Progenies of Seabuckthorn and Comprehensive Evaluation 2859
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
年生生长指标值。数据显示，30个单株株高平均值在
121~291 cm之间，参照以往调查结果，本次数据中
S3、S6、S11、S26、S35、S38的株高接近或者高于父本，
大部分株高居于母本和父本之间。S22单株平均株高
最低，为 121 cm。平均地径在 2.04~5.72 cm之间，其中
高于 4 cm的有 15个单株，占总数的 50%，初步可以
说明所选的优良杂种适应当地环境的能力有所提
高，接近中国沙棘抗寒旱、耐贫瘠的能力。30个单株的
冠幅 EW在 1107~340 cm之间，SN在 116~255 cm之
间，其中 S3、S5、S6、S17、S19、S26、S27、S32、S35、S36、
S38号单株的冠幅(EW、SN)均达到 200 cm以上，高
于 7年生母本冠幅 EW177 cm，SN 151 cm (段爱国等,
2012)。主梢长度范围比较大，由 34 cm增加到 136 cm，
各株之间有明显差异，其中长于中间值 85 cm的有
18个单株，长势略高于其余 12个单株。新梢长度和
主梢长度长势基本一致。二者均反映植株当年生长
差异。30个单株中只有 S35有 4个 1年生棘刺，S1、
S2、S3、S24无棘刺，其余有 1~3个。2年生棘刺较 1年
生多，其中 S5、S6、S7、S16、S28、S38均有 4个刺，只有
S2无刺。与中国沙棘棘刺比较，棘刺数量减少幅度较
大，优良杂交种的选育较为成功。图 1可以看出，10 cm
枝上叶数最少的是单株 S9，为 11片叶，最多为 S20，
20片叶。具有 13片叶的最多，有 17个单株，这些单株
的光合性能可能是相同的。
1.2 优良杂交沙棘 F1代单株经济指标与生态指标相
关分析
由表 2看出，优良杂交沙棘 F1代单株经济指标
与生态指标之间存在不同程度的相关性。株高与地
径、冠幅、主梢长、新梢长呈极显著相关，相关系数分
图 1 乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代扦插单株 10 cm枝叶片数
Figure 1 Single plant number of blades of 10 cm branch of F1 hybrids
注: **: α=0.01水平下差异极显著; *: α= 0.05水平下差异显著
Note: **: 0.01 significant level; *: 0.05 significant level
表 2乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代单株生长特性相关分析
Table 2 Linear regression of growth characteristic of F1 hybrids
株高
Height
地径
Ground diameter
冠幅
Crown
主梢长
The length of the main tip
新梢长
The length of the new tip
2a棘刺
Thorns of 2a
叶片数
Leaf number
株高
Height
1
0.802 52**
0.774 85**
0.609 63**
0.612 11**
0.278 15
0.047 03
地径
Ground diameter
1
0.784 04**
0.377 50*
0.399 77*
0.418 11*
-0.108 15
冠幅
Crown
1
0.507 52**
0.488 58**
0.265 68
-0.090 12
主梢长
The length
of the main tip
1
0.963 75**
0.373 63*
-0.158 24
新梢长
The length
of the new tip
1
0.362 57*
-0.094 48
2a棘刺
Thorns of 2a
1
-0.290 35
叶片数
Leaf number
1
2860
中国沙棘与蒙古沙棘杂种 F1代生长性状分析及其综合评价
Growth Traits of Hybrids Progenies of Seabuckthorn and Comprehensive Evaluation
别为 0.802 52、0.774 85、0.609 63、0.612 11，与两年生
棘刺和 10 cm叶片数不相关。地径与冠幅、主梢长、
新梢长、棘刺之间具有相关性，其中与冠幅呈极显
著相关，同时说明地径的粗细直接影响棘刺的生长
程度。主梢长与新梢长呈极显著相关性，相关系数
0.963 75，说明在生长过程中二者相互影响，相互促
进；与棘刺显著相关，与叶片数不相关。新梢长也影
响棘刺的多少，不影响叶片数。棘刺与叶片数之间
无相关性。
1.3 杂交种单株株高与其他生长指标之间的线性相
关关系
表 3和图 2是杂交种单株株高与其他生长指标
回归分析结果和相关图，结果显示，株高与地径的线
性回归方程是 y=32.514x+79.947，相关系数最大，为
0.644，说明株高与地径的相关性相对最大,二者关系
最为密切。株高和 4个形态指标全部呈线性相关关
系，与主梢长的线性回归方程是 y=1.1265x+110.18，
相关系数最小，为 0.3716，表明株高与主梢长的相关
性相对略低。显然可以通过地径、冠幅、主梢长新梢
长对株高以及植株整体做出有效评估。
1.4优良杂交沙棘 F1代无性系综合评价
试验对 30个优良杂交沙棘 F1代无性系单株进
行生态适应性及经济性综合评价，但磴口县属于温
带荒漠大陆性气候，土壤特点为干旱、贫瘠，因此综
合评价中抗旱性所占比重较大。通过隶属函数法，表 4
分别列出 30个杂种单株的生态适应性评价 E1、经济
评价 E2及综合评价 E。从 E1可以看出，S3、S6、S11、
S26、S35 共 5 个单株的生态适应性指数均达到 0.8
以上，其中 S26最高，达到 0.917 2；而 S18、S22、S23
的 E1值较低，分别为 0.487 6、0.371 7、0.464 4，表明
其生态适应性相对较弱；其余单株 E1分布在 0.5~0.8
范围内，生态适应性适中或者较好。经济性 E2值显
示出平稳的趋势，最高 0.750 0，最低 0.566 7，没有大
幅度波动，说明 30个单株均达到选优效果。综合评
价结果显示，指数在 0.5~0.6 范围内的有 S1、S7 、
S12、S14、S16、S22、S23；0.6~0.7范围内有 S2、S5、
S8、S11、S15、S18、S19、S24、S27、S28、S33、S34、
S36、S38、S39；其余 8个单株在 0.7~0.8范围内。从
表 3乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代扦插株高与形态指标的关系
Table 3 The linear correlation between plenty height and mophological indices of F1 hybrids
指标
Index
地径(cm)
Ground diameter (cm)
冠幅 EW (cm)
Crown (cm)
冠幅 SN (cm)
Crowns (cm)
主梢长(cm)
The length of the main tip (cm)
新梢长(cm)
The length of the new tip (cm)
直线回归方程参数
The parameters of the linear regression equation
a
32.514 0
0.629 2
0.900 3
1.126 5
1.096 7
b
79.947
84.606
40.944
110.180
105.520
R2
0.644
0.550 1
0.625 2
0.371 6
0.374 7
F值
F value
50.66
34.23
46.70
16.56
16.78
显著性水平(F0)
Significance level (F0)
0.000 0
0.000 0
0.000 0
0.000 3
0.000 3
注: y=ax+b
Note: y=ax+b
图 2乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代扦插株高与形态指标的
关系
Figure 2 The linear correlation between plenty height and
mophological indices of F1 hybrids
2861
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
指数分布范围来看，大多在 0.6~0.7内，有 15个单株，
总体在 0.5~0.8内，反映出所选 30个单株适应性良
好，适合推广，可提高沙棘在沙区的经济效益。
2讨论
生长性状可以直接反映植物在外界环境条件下
的外在表现，同时也是植物生态适应能力、经济及社
会效益的有效评价指标。前期工作以中国沙棘丰宁
为父本，蒙古沙棘亚种乌兰格木为母本进行杂交，筛
选出 45个优良杂种单株。实验结果显示杂交种的大
部分单株性状及生态适应性均优于母本引进的大果
沙棘和父本的中国沙棘(段爱国等, 2012)。且以往研
表 4乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代无性系综合评价
Table 4 The comprehensive evaluation for the F1 hybrids
无性系号
Number
S1
S2
S3
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S14
S15
S16
S17
S18
S19
S22
S23
S24
S26
S27
S28
S32
S33
S34
S35
S36
S38
S39
株高
Height
0.583 3
0.623 3
0.830 0
0.690 0
0.970 0
0.523 3
0.696 7
0.713 3
0.776 7
0.906 7
0.666 7
0.626 7
0.646 7
0.610 0
0.723 3
0.503 3
0.756 7
0.403 3
0.516 7
0.793 3
0.836 7
0.736 7
0.570 0
0.796 7
0.570 0
0.606 7
0.886 7
0.623 3
0.850 0
0.756 7
地径
Ground diameter
0.381 7
0.503 3
0.810 0
0.710 0
0.683 3
0.526 7
0.700 0
0.761 7
0.666 7
0.878 3
0.500 0
0.583 3
0.641 7
0.626 7
0.865 0
0.420 0
0.750 0
0.340 0
0.385 0
0.610 0
0.923 3
0.778 3
0.730 0
0.785 0
0.491 7
0.575 0
0.953 3
0.600 0
0.838 3
0.663 3
冠径
Crown diameter
0.573 3
0.490 0
0.840 0
0.773 3
0.828 3
0.535 0
0.676 7
0.660 0
0.666 7
0.656 7
0.493 3
0.501 7
0.535 0
0.453 3
0.706 7
0.536 7
0.767 5
0.371 7
0.491 7
0.603 3
0.991 7
0.676 7
0.590 0
0.698 3
0.500 0
0.631 7
0.803 3
0.680 0
0.700 0
0.641 7
E1
0.512 8
0.538 9
0.826 7
0.724 4
0.827 2
0.528 3
0.691 1
0.711 7
0.703 3
0.813 9
0.553 3
0.570 6
0.607 8
0.563 3
0.765 0
0.486 7
0.758 1
0.371 7
0.464 4
0.668 9
0.917 2
0.730 6
0.630 0
0.760 0
0.520 6
0.604 4
0.881 1
0.634 4
0.796 1
0.687 2
2年生枝棘刺数
Thorns of 2a
0.9
1.0
0.9
0.6
0.6
0.6
0.7
0.8
0.9
0.7
0.7
0.7
0.7
0.6
0.8
0.9
0.7
0.9
0.9
0.8
0.7
0.7
0.6
0.8
0.8
0.7
0.7
0.7
0.6
0.7
10 cm枝叶片数
Leaf number of 10 cm
0.400 0
0.333 3
0.566 7
0.533 3
0.566 7
0.600 0
0.600 0
0.633 3
0.600 0
0.466 7
0.566 7
0.533 3
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.600 0
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.566 7
0.533 3
0.500 0
0.566 7
0.533 3
0.566 7
E2
0.650 0
0.666 7
0.733 3
0.566 7
0.583 3
0.600 0
0.650 0
0.716 7
0.750 0
0.583 3
0.633 3
0.616 7
0.633 3
0.583 3
0.683 3
0.733 3
0.633 3
0.750 0
0.733 3
0.683 3
0.633 3
0.633 3
0.583 3
0.683 3
0.683 3
0.616 7
0.600 0
0.633 3
0.566 7
0.633 3
E
0.581 4
0.602 8
0.780 0
0.645 6
0.705 3
0.564 2
0.670 6
0.714 2
0.726 7
0.698 6
0.593 3
0.593 6
0.620 6
0.573 3
0.724 2
0.610 0
0.695 7
0.560 8
0.598 9
0.676 1
0.775 3
0.681 9
0.606 7
0.721 7
0.601 9
0.610 6
0.740 6
0.633 9
0.681 4
0.660 3
究表明，蒙古沙棘亚种与中国沙棘亚种间具有明显
的杂种优势(段爱国等, 2012)，本实验结果与其一致。
通过调查 30个单株的生长性状，对 4年生乌兰格木
与中国沙棘杂种 F1代无性系嫩枝扦插苗适应性进行
探讨和综合评价，结果显示，30个单株株高平均值在
121~291 cm之间，所有单株株高高于母本，24个单
株高于父本。50%单株的地径高于 4 cm，11个单株的
冠幅(EW, SN)均大于 200 cm。三个指标表现出所选
的优良杂交种适应当地环境条件的能力均有提高，
生长情况与 1993 年、1994年的实验结果相近(段爱
国等, 2011)。与果实一样，沙棘叶片富含生物活性物
质以及营养物质，均具有较高的经济价值，且在医疗
2862
方面有广阔的前景。调查结果显示，17个单株 10 cm
枝具有 13片叶，最多生长 20片叶，表现优于父本、母
本，提高了杂交种的经济价值。30个优良杂交种单株
1年生棘刺数为 0~3个，2年生棘刺数为 0~4个，显著
小于中国沙棘，接近大果沙棘，降低了采摘难度，提
高种植人员的积极性的同时受到栽培区人民的重
视。新梢长和主梢长长势基本一致，均反映出各单株
间生长差异。以上指标间存在不同的相关性，株高与
地径、冠幅、主梢长、新梢长呈极显著相关，与两年生棘
刺和 10 cm叶片数不相关，通过回归方程分析，株高与
地径的相关性最大，说明二者生长关系最为密切。
在生态经济型沙棘优良杂种选育过程中，既要重
视植株的生长性状，以期达到生态适应性指标选育目
标，又要重视经济性状如棘刺数、叶数等重要经济指
标的选育。本实验对乌兰格木与中国沙棘杂种 F1代
无性系进行集生态适应性和经济效益于一体的综合
性评价，评价结果显示，所选 30个单株适应性良好，
适合推广，可提高沙棘在沙区的生态与经济效益，同
时可对大果沙棘的推广提供理论基础和技术支撑。
3材料与方法
3.1材料
杂交种父本为中国沙棘丰宁的单株，母本为蒙
古乌兰格木优良单株。丰宁沙棘特点为早熟、稳产、
生长量大、抗寒抗旱能力强，与乌兰格木果大、柄长、
无刺、产量高等优点于一体，培育出中蒙生态经济型
优良杂交沙棘。2009年嫩枝扦插杂交种，2010年定
植于中国林业科学研究院沙漠林业实验中心第一实
验场，4年生时测定各单株的生长指标。
3.2方法
生长指标于 2014年 10月测定，共计 30个单株，
每个单株约保留子代 20株。采用每木检尺法测定株
高、地径、冠幅(EW, SN)。分别选取每个单株子代树
冠中部的枝条中间部位 10 cm段生长的叶片数，计
算每个单株的平均值。随机抽取向阳部位 1年生枝
条和两年生枝条，分别统计其棘刺个数。利用卷尺测
量单株子代的新梢长和主梢长，计算其平均值。
3.3综合评价方法
采用株高、地径、冠幅(EW, SN平均值) 3项指标
作为生态适应性评价指标，采用两年生枝棘刺数、10 cm
枝叶片数 2项指标作为经济评价指标，构建隶属函
数(段爱国等, 2012)。
3.3.1生态适应性功能评价
在进行综合评价时，为便于不同量纲指标的组
合分析,并结合指标的实际分布范围,构造了如下隶属
函数：
株高：
x1＜300 cm时，μ1 (x1)=株高 /300
x1≥300 cm时，μ1 (x1)=1
地径：
X2＜6 cm时，μ2 (x2)=地径 /6
X2≥6 cm时，μ2 (x2)=1
冠径：
X3＜300 cm时，μ3 (x3）=冠径 /300
X3≥300 cm时，μ3 (x3）=1
适应性综合指数:E1=(μ1+μ2+μ3)/3
3.3.2经济评价
两年生枝棘刺数：
X4＜10个时，μ4 (x4)=(10-棘刺数)/10
X4≥10个时，μ4 (x4)=1
10 cm枝叶片数：
X5＜30个时，μ5 (x5)=(30-棘刺数)/30
X5≥30个时，μ5 (x5)=1
经济价值综合指数：E2=(μ4+μ5)/2
品种综合评价：
生态经济综合指数:E=(E1+E2)/2。
作者贡献
贾玉奎是本研究的实验设计和实验研究的执行
人，完成数据分析，论文初稿的写作；段娜、董礼龙、
张鸿怿、徐军和陈海玲参与实验设计，试验结果分
析；罗红梅是项目的构思着和负责人，指导实验设
计，数据分析，论文写作与修改。全体作者都阅读并
同意最终的文本。
致谢
本研究由沙棘优良生态经济型杂种示范项目
(ZD200904)资助。
参考文献
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