全 文 :清香木姜子优良单株选择研究
李安定 李苇洁 彭 熙
(贵州科学院喀斯特资源环境与发展研究中心,贵阳,550001)
摘 要:本文对贵州省惠水分布的清香木姜子进行了优良单株选择,从33株表型优良的单株中筛选出23
株进行果实及含油率测定,平均树龄6a以上;分布类型主要为散生生长天然林,平均树高4.27m,平均冠幅
8.84m,平均单株结实量276.48g,平均含油率3.72%。对采集的果实进行了各性状检测和分析,确定了优树选
择指标,并初步选择出18株表型优良和含油率高的单株。
关键词:清香木姜子;优良单株;选择;研究
中国分类号:S722.3+3 文献标识码:B
A study on superior individual selection of Litsea euosma W.W. Smith
LI An-ding1, LI Wei-jie1, XIE Yuan-gui1, PENG Xi1
(1 Karst Resource Environment and Development Research Center of Guizhou
Academy of Sciences, Guiyang, Guizhou 550001)
Abstract: The selection criteria for superior individuals of Litsea euosma W.W. Smith were set up based on
an overall survey in Huishui county of Guizhou province,and 23 individuals were selected among 33 L. euosma
trees with good surface features to analyze the oil content and other traits of their fruits.The mean age of these
superior plants was 6 years old,and they were mainly scattered in natural forest.Their average height was 4.27m
with average crown diameter of 8.84m.The average single tree fruit yield was 276.48g,and the mean oil content
was 3.72%. A series of the fruit traits of the superior individuals were determined and analyzed, based on which
18 superior individuals were finally selected, all of which had obvious fine surface features and high oil content.
Keywords: Litsea euosma W.W. Smith; superior individual trees; selection; study
收稿日期:2013-01-08
作者简介:李安定(1979~),男,土家族,博士,助理研究员,主要从事林学及退化生态系统恢复研究。
基金项目:院基金(黔科院J合字(2010)002号)、省基金(黔科合J字[2011]2333号)、黔科院专合字[2011]02号、创新能力建设(黔科合院
所创能(2010)4001)。
清香木姜子 (Litsea ettosma W.W.Smith)
系樟科(Lauraceae) 木姜子属植物,该属植物主要
分布在热带及亚热带亚洲 (北达朝鲜及日本) [1],
我国约有72种。其果实可提炼木姜子油[2],具有食
用[3,4,5]、药用[6,7,8]及日用化工[9,10,11]等价值。目前,不
少专家对木姜子属植物的化学成分、挥发油成分以
第41卷 第1期
2013年2月
贵 州 林 业 科 技
GuizhouForestryScienceandTechnology
Vol.41,No.1
Feb., 2013
贵 州 林 业 科 技 41卷
及该属其它植物的繁殖、加工作了大量研究,但在
优良单株母树选择方面只见毛叶木姜子[12]有部分研
究。清香木姜子的研究仅涉及化学成分及挥发油成
分的含量测定与分析[6,7],优良单株选择等却未见报
道。贵州对木姜子属植物有人工栽培,由于清香木
姜子油味道更香(鲜),品质较高,柠檬醛含量最
高,市场前景好。若要进行人工栽培,人工造林采
用的种苗必须经过品种改良,为了避免繁殖过程中
对种源选择的偶然性和主观性,使苗木质量和产量
得到有效保证。为满足木姜子产业化和基地建设需
求,优良单株的选择是首要工作。
1 野生清香木姜子研究区概况
本次选优主要在惠水摆金乡白栗村,N26°
07′55.28″,E107°03′18.12″,海拔 1096~
1152m。坡度 25~60°土壤为黄壤及煤层土,
pH=6.2。清香木姜子的伴生植物有柃木、白栎、拔
葜、枫香、杨梅、川榛、山鸡椒、盐肤木、檫木、
光皮桦、吴茱萸、黄樟、豹皮樟、山桐子、香叶
树、悬钩子、小果南烛、小果蔷薇、密毛蕨、芒、
狗脊蕨 (L. f.) Sm.) 等。
2 研究方法
2.1 选择方法
参照其他树种选优标准和方法[12],结合清香木
姜子生长特点,在选择方法上采用5株优势木对比
法,即优树选择过程中尚未被评为优树的最大与最
优的大树称候选树,一经评定则称优树。在一个
20 m×20m标准地范围内,经踏查后,选出 6 株
表型生长优良的结实单株。每一株候选树周围选择
3~5株优势木为对比树,与候选树在树高、冠幅、
单位面积结实量等性状方面进行比较,综合表型较
高为优株,并用油漆将选定的优势株打上标记。根
据测定指标逐一测定,从中选择出最好的一株作为
初选优树。最后,通过各性状进行主成分分析,各
性状综合最高值入选优良单株。
2.2 数量及形质指标
测量指标树高(m)、胸径(cm)、一级分枝数
量 (枝)、一级分枝夹角 (°)、二级分枝数量
(枝)、二级分枝夹角(°)、冠幅(m)、第一活枝
高(m)、通直度、生长势、病虫害情况、鲜果重/
株和果实含油率。果实含油率采用水蒸馏法,取平
行 样 以 % 表 示 , 精 度 0.01% ; 根 据 GB/
T8929-2006标准检测。
2.3 果实采集及处理
优良单株的果实全株采取。果实采集后,按优
树编号填写果实标签,并及时将标签装入果实包装
袋中。每天外业工作结束后,将果实包装袋解开,
并置于清洁干燥的通风处晾晒,经常翻动果实以致
不降低含油率。每株取150g用于检测出油率。检
测采用四分法抽样。检测指标有果实纵、横径,以
mm表示,精度0.01mm;单果重,以g表示,精度
0.1g;种子纵、横径和厚度,以 mm 表示,精度
0.1mm;单粒重,以g表示,精度0.1g;种子重量,
以g表示,精度0.1g。
2.4 数据处理
应用Excel2003和SPSS 12.0统计分析软件处
理数据。
3 结果与分析
3.1 清香木姜子优良单株表型特征
通过对天然林中33株清香木姜子的生长量和
表型的测定,选择出生长与结实情况良好的23株,
其优树年龄≥6年,测定结果见表1。从表1可知,
清香木姜子总体树型不大,平均树高4.27m,平均
胸径 4.63cm,并且在天然林中,自然整枝明显,
平均第1活枝高达2.03m,占整株数的47.5%。
3.2 结实量与表型因子相关关系
3.2.1鲜果果实特征及种子千粒重
鲜果果实特征是说明树木性状差异的重要指
标。种子性状指标,尤其是千粒重指标,是种子质
量的重要指标;经过对23份果实测定统计,鲜果
果实和种子千粒重的测定结果具体见表2。
3.2.2结实量与各表型因子相关分析
将所测定的 23 株预选优树的结实量与树高
(m)、胸径(cm)、一级分枝数量(枝)、一级分枝
夹角(°)、二级分枝数量 (枝)、二级分枝夹角
(°)、冠幅 (m)、第一活枝高 (m) 进行相关分
18
1期
析,结果见表3所示。说明结实量与二级分枝数量
(枝)、二级分枝夹角 (°)、冠幅 (m)、胸径
(cm) 都存在极显著相关关系,尤其是与二级分枝
数量紧密相关,达到了0.7935。因此,在选择优树
时,应把二级分枝数量、二级分枝夹角、冠幅、胸
径作为首先考虑的表型特征主要因子。
起源
平均树高
(m)
平均胸径
(cm)
平均冠幅
(m)
平均第1
活枝高(m)
平均Ⅰ级
侧枝数(枝)
平均Ⅰ级
枝角度(°)
平均Ⅱ级
侧枝数(枝)
平均Ⅱ级
枝角度(°)
平均鲜果
重/株(g)
表 1 清香木姜子优树表型测定统计表
4.27 4.63 8.84 2.03 17.87 51.25 65.61 49.35 276.48天然林
起源 果型
平均果宽
(cm)
平均果长
(cm)
最大果宽
(cm)
最大果长
(cm)
最小果宽
(cm)
最小果长
(cm)
种子千粒
重(g)
表 2 鲜果果实特征及种子千粒重
圆、椭圆 0.6434 0.6637 0.708 0.75 0.59 0.6 51.2天然林
表 3 结实量与各表型因子相关分析
表型指标
高H
(m)
胸径
D(cm)
一级分枝
数量(枝)
一级分枝
夹角(°)
二级分枝
数量(枝)
二级分枝
夹角(°)
冠幅
(m)
第一活枝
高(m)
结实量
(g)
高H(m)
胸径D(cm)
一级分枝
数量(枝)
一级分枝
夹角(°)
二级分枝
数量(枝)
二级分枝
夹角(°)
冠幅
第一活枝高
结实量(g)
1.0000
0.7677
0.6408
-0.1658
0.4867
-0.1874
0.5578
0.5278
0.1652
.7677
1.0000
0.2537
-0.1070
0.6226
0.0384
0.6542
0.5137
0.4508
0.6408
.2537
1.0000
- .0942
0.1191
-0.3353
0.3251
0.2281
-0.3300
-0.1658
-0.1070
-0.0942
1.0000
0.2248
0.8115
-0.0247
0.3194
.1378
0.4867
.6226
0.1191
0.2248
1.0000
0.5442
0.6166
0.2708
0.7935
-0.1874
0.0384
-0.3353
0.8115
.5442
1.0000
0.1605
0.0909
0.5571
0.5578
0.6542
0.3251
-0.0247
0.6166
0.1605
1.0000
0.0748
0.4705
0.5278
0.5137
0.2281
0.3194
0.2708
0.0909
.0748
1.0000
0.0471
0.1652
0.4508
-0.3300
0.1378
0.7935
0.5571
0.4705
0.0471
1.0000
3.3 清香木姜子优良单株选择主成分
分析
表4表明,10个性状在清香木姜子优良单
株间的差异显著。对清香木姜子优良单株的树高、
胸径、含油率等10个性状的基因型相关矩阵进行
主成分分析,求其特征根和特征向量。
从表4累积贡献率可以看出,第1主成分贡献
李安定等:清香木姜子优良单株选择研究 19
贵 州 林 业 科 技 41卷
式中,X1~X10分别为树高(m)、胸径(cm)、
含油率(%)、Ⅰ级分枝数量(枝)、Ⅰ级分枝夹角
(°)、Ⅱ级分枝数量(枝)、Ⅱ级分枝夹角(°)、
冠幅(m)、第1活枝高(m)、结实量(g)。从第1主
成分来看,X2、X6、X8的系数比较大,说明在该生
长因子中,胸径生长、Ⅱ级分枝数量(枝) 与冠幅
生长量较大;第2主成分中,X5、X7、X10的系数
比较大,说明Ⅰ级分枝夹角(°)、Ⅱ级分枝夹角
(°) 与结实量(g) 生长量较大。这表明在进行优
良单株表型选择时,要考虑分枝、冠幅、结实量等
表型的生长量,而清香木姜子优树选择,含油率是
十分重要的经济指标,从以上两个表达式可知,在
选优过程中,包含了含油率、结实量等重要经济指
标。因此,根据清香木姜子选优,需要这两个主成
率为41.526%,前四个主成分的累积贡献率已经达
到90.468%,本文选择前两个主成分值(Y1、Y2)
写表达式。
Y1=0.3660X1+0.4229X-0.3817X3+0.1565X4+
0.0520X5+0.4215X6+0.1589X7+0.4053X8+0.1908X+ .
3322X10
Y2=-0.3432X1-0.1502X2+ .0331X-0.4247X4+
0.4419X5+0.1961X6+0.5673X7-0.0668X8-0.0649X9+0.
3375X10
性 状
特 征 值
特征根 贡献率% 累积贡献率
表 4 各性状特征值
树高(m)
胸径(cm)
含油率(%)
Ⅰ级分枝数量(枝)
Ⅰ级分枝夹角(°)
Ⅱ级分枝数量(枝)
Ⅱ级分枝夹角(°)
冠幅(m)
第1活枝高(m)
结实量(g)
4.153
2.466
1.554
0.874
0.391
0.239
0.144
0.111
0.047
0.021
41.526
24.662
15.539
8.741
3.909
2.395
1.440
1.110
0.468
0.210
41.526
66.189
81.728
90.468
94.377
96.772
98.212
99.322
99.790
100.000
优树号 Y1 Y2 优树号 Y1 Y2
表 5 优良单株主成分值统计表
1
2
5
6
7
9
10
12
13
15
16
19
597.63
129.87
310.31
141.88
78.15
44.46
42.96
129.43
42.74
62.27
93.75
237.85
602.87
131.78
322.34
135.26
83.01
43.19
59.20
109.85
58.77
72.59
92.28
239.02
22
23
24
26
27
28
29
30
31
32
33
156.17
144.86
54.04
33.96
49.38
261.07
43.53
231.16
117.45
109.46
81.99
152.71
147.64
61.93
58.20
65.94
270.89
74.08
240.37
125.25
123.41
101.06
20
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分进行综合选择。
根据两个主成分向量计算各单株主成分值,结
果见表5。通过优树号分别与Y1、Y2值进行排序,
在两组排序中,居最后 5位的分别是 9、10、13、
26、29号树,在本次选优中将其淘汰。同时,选
择前 18 株为优株,即:1、5、28、19、30、22、
23、6、2、12、31、32、16、33、7、15、24、27
号树。
4 结论
清香木姜子优树选择时,首先从表型上,主要
以Ⅱ级分枝数量(枝)、胸径生长、冠幅与结实量
为参考因子。由于清香木姜子的经济利用价值主要
是木姜子油,所以,含油率也是优树选择的重要指
标。本次初步选择出了 1、5、28、19、30、22、
23、6、2、12、31、32、16、33、7、15、24、27
号等18株优树,在今后的研究中进一步的作子代
测定及选育工作。
清香木姜子的生命周期较短,大多数为散生,
选择难度较大,要使得清香木姜子优良品质得到保
证,良种资源能够保存下去,并且不断的得到改
良,优树选择仅仅是清香木姜子良种选育的起步,
本次选择区域不大,还需要开展更为广泛、深入的
研究工作。
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