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不同种源山杏种子及苗期变异分析



全 文 :不同种源山杏种子及苗期变异分析
成文博 徐贵军
(辽宁省固沙造林研究所,阜新 123000)
文章编号:1001 - 9499(2016) 04 - 0032 - 03
摘要:以 19个地理种源当年采集的山杏种子为试材,对其种子形态变异、苗期性状变异及相关性进行分析。结果
表明:19个地理种源山杏种子性状和苗期性状均存在极丰富的遗传变异(Sig值均小于 0.01),各数量性状种源内
变异较小,但种源间变异较大;种子性状种源间变异最大的是杏核百粒重(变异系数为 25.02%),苗期性状种源间
变异最大的是出苗率(变异系数为 48.23%);苗期各性状之间的相关性也有一定的差异,出苗率和保存率的相关性
呈极显著(p<0.01),苗高、地径和生物量三者两两之间均存在极显著的正相关关系(p<0.01,相关系数均达 0.95
以上)。
关键词:山杏;种源;种子;苗期;变异
中图分类号: S 662. 2, S 722. 5 文献标识码: A
山杏(Prunus sibirica),又名野杏,蔷薇科李亚
科杏属植物[ 1 ]。一般为落叶乔木或灌木,分布于半
干旱、半湿润的风沙平原、山地或丘陵地区[ 2 ]。山杏
根系发达,萌蘖能力强,抗旱、耐寒、耐瘠薄、耐风
沙,适应性极强,是固沙保土、涵养水源、改善生态
环境的优良树种;同时,因其具有较高的经济和药
用价值,因此又是营建生态经济型固沙林的优势
树种[ 3 - 4 ]。另外,山杏还是新型木本生物柴油能源
树种,在生物质能源开发方面具有较高的开发利
用价值[ 5 ]。山杏是我国的传统树种,目前全世界杏
属植物共 10种,我国原产就有 9种、5个变种,主
要分布于“三北”地区[ 6 ]。由于山杏长期野生于自然
环境中,产生丰富的变异类型,通过对资源调查研
究,筛选出适应性强、产核量高的山杏优树和优特
种质,可以为山杏基因资源的保存和育种提供物
质基础,同时,选用良种也是山杏增产的一项重要
措施。
1 试验材料与方法
1. 1 材 料
本研究所用山杏种子材料来自我国北方地区
9个省、自治区和直辖市 19个地理种源当年采集
的种子,种源地概况、自然条件见表 1。于 2009年
6~8月采集,每个地理种源地选择 30~50株天然
成熟母树,且每株母树与其他母树间距在 50 m以
上;在每株母树的不同部位均匀采集种子,等量混
合,共收集杏核 2 kg左右,作为该地理种源种子。
在各地理种源母树杏核完全成熟后采集,并且进
行 GPS(GarminGPSMAP 76)定位,然后带回实验
室,室温干燥,保存备用。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子性状测定
每个种源随机选取 100粒种子,重复 3次,共
计 300粒,分别装入不同的干燥瓶,编号后放入烘
箱;80℃烘 8~10 h后,取出干燥瓶,并立即放入铺
有吸湿剂的干燥器内冷却 15~20 min,称重,记录
数据;再次放入烘箱干燥 1~2 h,同样冷却后再称
重。这样反复直至接近恒重,并记录数据,即为杏
核百粒重。然后在每个种源的 300个杏核中随机
抽取 30粒,用游标卡尺分别测量杏核的长、宽和
厚,记录数据;再分别把每个种源的 3×100 个杏
核用手工方法砸碎杏核,取出杏仁,同样方法干
燥,称重,记录数据,计算其出仁率。
出仁率(%)=(杏仁百粒重 /杏核百粒重)×100%
最后,在每个种源的 300个杏仁中随机抽取
30粒完整的杏仁,用游标卡尺分别测量杏仁的长、
宽和厚,记录数据。
林 业 科 技
FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY
第41卷 第4期
2 0 1 6 年 7 月
Vol. 41 No. 4
Jul . 2 0 1 6
数量性状
核长 /mm
核宽 /mm
核厚 /mm
仁长 /mm
仁宽 /mm
仁厚 /mm
核百粒重 /g
仁百粒重 /g
出仁率 /%
仁含油率 /%
最大值
20.76
17.14
10.32
14.44
11.43
6.66
133.58
45.30
46.44
61.15
最小值
12.82
13.67
7.92
10.80
8.77
4.52
58.17
25.93
28.60
37.86
全距
7.94
4.47
2.40
3.64
2.66
2.14
75.41
19.37
17.84
23.29
平均数
17.47
15.62
9.31
12.70
10.11
5.71
91.12
33.91
38.34
49.95
种源内
2.75~9.48
3.38~6.96
2.87~7.18
4.27~7.12
2.12~6.46
4.37~8.13
0.84~2.53
1.62~3.02
2.69~4.37
3.81~5.94
种源间
11.17
9.17
9.46
8.01
7.13
10.26
25.02
20.16
12.64
11.37
F值
213.98
83.93
17.45
29.18
17.53
8.99
706.21
242.69
44.58
19.39
显著性
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
变异系数
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
种 源
黑龙江省林口县
辽宁省章古台镇
辽宁省风沙研究所
辽宁省大五家子
辽宁省朝阳北票市
辽宁省锦州新民乡
内蒙古科右中旗
内蒙古阿鲁科尔沁
内蒙古扎鲁特旗
内蒙古克什克腾旗
内蒙古喀喇沁旗
内蒙古宁城县
河北省涿鹿县
河北省涞水县
天津市蓟县
北京市昌平区
陕西省延安市志丹县
甘肃省庆阳市镇原县
宁夏自治区隆德县
E
130°02.496′
122°31.549′
122°32.46′
121°21.121′
120°54.304′
121°45.190′
121°17.880′
119°54.490′
121°07.454′
117°32.361′
119°00.109′
118°52.083′
115°23.128′
115°35.154′
117°23.952′
115°57.538′
108°45.741′
107°13.601′
105°56.28′
N
45°41.906′
42°44.494′
42°41.085′
42°09.387′
42°02.457′
41°53.047′
45°01.675′
44°55.827′
44°29.047′
43°24.030′
42°04.118′
41°50.638′
39°58.289′
39°25.509′
40°09.231′
40°00.126′
36°49.025′
35°46.231′
35°35.159′
海拔 /m
200
249
206
289
288
316
397
540
247
1 303
703
1 033
841
89
194
456
1 366
1 280
1 837
年均温 /℃
2.8
7.2
7.1
7.0
8.2
7.1
5.6
5.5
5.6
2.5
5.3
7.5
8.8
12.0
11.3
11.8
7.8
9.9
6.7
1月均温 /℃
-19.2
-15.3
-15.3
-11.6
-11.1
-11.5
-13.7
-13.7
-16.8
-25.0
-12.5
-11.8
-8.3
-4.8
-5.5
-4.1
-7.9
-5.0
-7.6
7月均温 /℃
21.2
22.1
22.1
24.2
24.7
23.5
23.1
23.1
20.3
20.0
21.5
22.5
23.7
26.0
26.0
25.7
21.5
20.8
16.6
年降水量 /mm
545.0
480.0
480.0
494.0
509.0
524.0
375.2
350.0
387.6
380.0
400.0
635.4
384.0
517.7
678.6
644.0
525.0
515.0
525.0
无霜期 /d
115
150
150
150
153
145
116
118
114
95
130
137
140
188
195
192
142
155
124
日照时数 /h
2 600
2 868
2 868
2 623
2 900
2 788
3 100
2 800
2 883
2 825
2 913
2 850
2 876
2 853
2 778
2 667
2 313
2 350
2 228
1. 2. 2 油脂含量测定
用粉碎机粉碎杏仁样品,分别称取各种源杏仁
粉碎物 10 g左右,以沸程为 30~60℃的石油醚作
为提取介质,用球形索氏提取器(70℃水浴)将油脂
提取完全。将所得油脂经蒸馏后放置于 35℃的恒
温干燥箱内处理到恒重,称量油脂质量,重复 3次,
计算杏仁含油率。
含油率 =(油脂质量 /杏仁质量)×100%
1. 2. 3 苗期测定
种子出苗率及苗期测定试验于 2009年 11月
到 2010年 11月进行。要求苗圃内立地条件均匀
一致,均为沙壤土,各种源播种前均未进行处理,
直接进行秋播。对每个种源分别选取 300粒饱满
杏核,分成 3份,每份 100粒,采用随机区组排列,
并进行标记,统一管理。从播种后第 2年春季种子
出苗一直到 11月落叶,主要调查内容:出苗率、保
存率、地上高(地面至苗木顶梢的长度)、地径(苗
木根茎处直径)、地上生物量。生物量调查方法:根
据各种源的苗高和地径平均值,在各小区内选取
3株苗高、地径与平均值相近的样本,地上部分全
部收获,带回实验室,烘干,称重。
1. 2. 4 测试数据的处理和分析
测试数据采用 Excel软件进行处理和分析,其
中方差分析、多重比较和相关分析由 SPSS22.0软
件完成。
2 结果与分析
2. 1 不同种源山杏种子形态性状变异
种子形态是树木的一种较稳定的性状,是树
木分类及遗传研究的重要指标,比林木的根、茎、
叶等形态稳定性高[ 7 - 8 ]。在调查的 10个山杏种子
数量性状中发现,不同种源在种子特征上存在一定
差异。19个种源种子特征统计结果(表 2)表明,山
杏种子平均核长为 17.47 mm、核宽 15.62 mm、核厚
9.31mm,其对应的仁长为 12.70 mm、仁宽 10.11 mm、
仁厚 5.71 mm,以及核百粒重为 91.12 g,仁百粒重
33.91 g,出仁率 38.34%,仁含油率 49.95%。
表 2 不同种源山杏种子性状变异情况及方差分析
山杏杏核的各数量性状种源内变异较小,但
种源间变异比较大,其中在种源间变异系数最大
表 1 不同山杏种源区地理气象因子
成文博等:不同种源山杏种子及苗期变异分析第 4期 33
的是杏核百粒重,变异系数为 25.02%;其次是仁百
粒重,为 20.16%,均超过了 20%,这说明 19 个种
源间的遗传分化显著,优良种源选择的潜力较大。
另外,其他性状指标也有较大的变异,其变异系数
最低的仁宽,也超过了 7%。对不同种源间山杏种
子的性状方差分析结果表明,不同种源间山杏种
子性状方差分析模型均极显著(Sig均为 0.000),
即山杏种子的形态指标长度、宽度、厚度及百粒
重、出仁率、含油率均差异极显著,也说明山杏
19个种源间种子性状存在丰富的遗传变异。
2. 2 不同种源山杏苗期性状地理种源变异
出苗率、保存率、苗高、地径和生物量是衡量
该苗木生长优劣的一个综合性指标,也是开展苗
期种源选择的主要指标[ 9 ]。从表 3可以看出,19个
种源的出苗率、保存率、苗高、地径和生物量均存
在明显的变异,苗期性状种源内变异较小,种源间
变异比较大,均大于 20%。对山杏苗期性状种源间
进行的方差分析结果表明,不同种源山杏种子性
状方差分析模型均极显著(Sig值均小于 0.01),即
山杏苗期各指标均差异极显著,也说明 19个种源
间苗期性状存在丰富的遗传变异。19个地理种源
的苗期性状特征变异较大,其中,种源间出苗率的
变异最大,其变异系数达 48.23%,变异幅度为
18.3%~98.7%;保存率的变异系数最小,为
14.53%;19个种源平均保存率达 82.6%。
表3 不同种源山杏一年生苗苗期性状
变异情况及方差分析
2. 3 不同种源山杏苗期性状相关性分析
山杏苗期各性状之间的相关性有一定的差
异,从表 4可以看出,山杏的出苗率和保存率的相
关性呈极显著(p<0.01);同时,苗高、地径和生物
量三者两两之间均存在极显著的正相关关系(p<
0.01),其相关系数均达到 0.95以上。但山杏的出
苗率和保存率与苗高、地径和生物量之间均无显
著相关关系。
表4 山杏苗期性状相关性分析
3 小结与展望
3. 1 山杏在我国分布广泛,所处自然条件复杂多
样,在自然杂交和人工选择的影响下,种子形态产
生了极其丰富的变异。因此,了解山杏种子形态的
变异规律,揭示其性状变异与不同种源的相关性,
可为山杏优良繁殖材料的调拨提供基础依据。
3. 2 山杏种子形态特征变异也很多,如杏核形
状、大小和杏仁性状、大小及各自的百粒重、出仁
率、含油率等,这些变异易于觉察,对选择优良种
源有着重要的意义。
参考文献
[1] 刘孟军. 中国野生果树[M]. 北京:中国农业出版社, 1998.
[2] 毕武臣, 刘志龙. 论山杏的生物经济学特性及发展前景[J].
防护林科技, 2005(5): 76 - 77.
[3] 杨庆仙. 我国山杏种质资源研究现状[J]. 北方园艺, 2008(2):
44 - 47.
[4] 孟辉. 山杏资源概况及国内外研究进展[J]. 中国林副特产,
2009, 101(4): 100 - 101.
[5] 王立兵, 王涛. 新型木本能源植物山杏的调查与研究[C]. 第
十二届中国科协年会 - 非粮生物质能源与高技术产业化研
讨会论文集, 2010.
[6] 张加延, 张钊. 中国果树志 - 杏卷[M]. 北京: 中国林业出版
社, 2003.
[7] 栗宏林. 中国小桐子不同地理种源差异比较与种源亲缘关系
研究[D]. 北京: 北京林业大学, 2008.
[8] 任华东, 姚小华. 樟树种子性状产地表型变异研究[J]. 江西
农业大学学报, 2000(22): 370 - 375.
[9] 乌丽雅斯, 刘勇. 造林树种苗木定向培育理论探讨[J]. 北京
林业大学学报, 2004, 26(4): 85 - 90.
第1作者简介:成文博 (1985- ),男,研究生,工程
师,现从事沙地经济林方面的研究。
收稿日期:2016 - 06 - 30
(责任编辑:潘启英)
数量性状
出苗率 /%
保存率 /%
苗高 /cm
地径 /mm
生物量 /g
最大值
98.7
97.9
53.9
3.11
15.4
最小值
18.3
64.4
23.7
1.50
5.1
全距
80.4
33.5
30.2
1.61
10.3
平均值
62.4
82.6
33.6
2.10
8.0
种源内
0.59~28.87
1.59~11.77
8.44~23.01
9.98~18.39
11.64~25.65
种源间
48.23
14.53
26.34
20.69
31.94
F值
71.03
12.35
5.11
2.53
3.47
显著性
0.000
0.000
0.000
0.008
0.001
变异系数
性状
出苗率 /%
保存率 /%
苗高 /mm
地径 /mm
生物量 /g
出苗率 /%
1.000
0.865**
0.026
0.063
0.099
保存率 /%
1.000
- 0.028
0.032
0.054
苗高 /mm
1.000
0.951**
0.961**
地径 /mm
1.000
0.956**
生物量 /g
1.000
林 业 科 技 第 41卷34