全 文 ：收稿日期 : 2004206213
基金项目 : 国家高技术项目“杜仲良种快繁及高产栽培技术研究”(99215)的部分研究内容
作者简介 : 杜红岩 (1963 —) ,男 ,河南中牟人 ,博士 ,副研究员. 主要研究方向 :经济林育种和栽培.
林业科学研究 2004 ,17 (6) :706～710
Forest Research
文章编号 :100121498 (2004) 0620706205
杜仲果实含胶特性的个体变异规律
杜红岩1 , 杜兰英1 , 李芳东1 , 谢碧霞2
(11 中国林业科学研究院经济林研究开发中心 ,河南 郑州 450003 ; 21 中南林学院 ,湖南 株洲 412006)
摘要 :采用选择典型样株和随机取样的方法 ,对杜仲果实含胶特性的个体变异规律及其与若干宏观性
状的相关性进行了系统研究。结果表明 ,无性系间的果长、果宽、果厚、果形指数、果实千粒质量、果皮
含胶率、果实含胶率和单果含胶量都存在极显著差异。在供试的 35 个无性系中 ,果皮含胶率极显著
高于对照的有 14 个无性系 ,果实含胶率极显著高于对照的有 15 个无性系 ;无性系果实含胶率和果皮
含胶率与果实主要形态性状的相关性均未达到显著水平 ,而单果含胶量则与果长、果宽、果厚、果实千
粒质量的相关性均达到了极显著水平 ,与果皮含胶率和果实含胶率的相关性也达到了极显著水平。
关键词 :杜仲 ;无性系 ;果实含胶率 ;杜仲胶 ;变异规律
中图分类号 :S79419 文献标示码 :A
杜仲 ( Eucommia ulmoides Oliv1)是第四纪冰期后残留下来的古老树种。自然分布在我国的
中亚热带到暖温带地区 ,是世界上适应范围最广的重要胶源树种[1 ,2 ] 。利用杜仲胶独具的橡
(胶)塑 (料)二重性 ,可以开发出具有热塑性、热弹性和橡胶弹性三大功能材料 ,应用前景十分
广阔[3～7 ] 。由于它雌雄异株 ,异花授粉的特性 ,容易产生个体变异。因此 ,在果实生长发育特
点以及次生代谢物的形成积累等方面都会表现出不同的特点。树木个体遗传的差异能够通过
无性系充分而稳定的表现出来。杜仲果实含胶率可达 12 %以上 ,居杜仲树各部位之首 ,比杜
仲叶高 4～6 倍[3 ] 。因此 ,以果实作为选择对象进行高产胶优良单株的选择 ,对杜仲胶产业开
发更具有实际价值。本研究以不同无性系为研究对象 ,探索杜仲果实含胶特性的个体遗传变
异特点 ,寻找其遗传变异规律 ,为选育高产胶杜仲优良无性系提供理论依据。
1 材料与方法
111 样品采集与处理
不同无性系杜仲果实材料均来自洛阳市郊区杜仲试验基地 8 年生 36 个杜仲样品(35 个高
产胶无性系和 1 个对照) 。于 2002 年 10 月每个无性系在每个区组选择样株 1 株 ,6 个区组共 6
株 ,在树冠中部外围阳面结果枝上随机采集 6 ×20 个果实 ,分别调查果长、果宽、果厚 :随机抽
取 6 ×100 个果实烘干后 ,用 1/ 1 000 g 的天平测定其千粒质量。另外取同一部位的果实 6 ×
100 g ,混匀后及时带回室内自然风干 ,用于杜仲含胶率测定。
112 杜仲胶分离与测定方法
含胶率的测定采用杜仲胶综合提取法[8 ] 。
113 数量性状的分析
本研究的数量性状均采用 SAS812 软件进行分析。
2 结果与讨论
211 不同无性系果实特征比较
由于杜仲个体遗传的多样性 ,不同无性系的形态特点都会存在一定的差异。由表 1 可以
看出 ,35 个参试无性系和对照的果长、果宽、果实厚度以及果形指数都表现出不同的特征 ,其
中无性系 9505 属大果类型杜仲 ,果长和果宽分别达到 5165 cm 和 1145 cm ,明显超出其他无性
系 ;而无性系 9504 属于小果型杜仲 ,果长和果宽分别仅为 2162 cm 和 0187 cm。方差分析结果
表明 (表 2) ,不同无性系间的果长、果宽、果厚和果形指数的差异均达到了极显著水平。
表 1 杜仲无性系果实性状及含胶量比较
无性系 果长/
cm
果宽Π
cm
果形指数 果厚/
cm
千粒质量/
g
果皮占果实
质量百分比Π
%
果皮含胶率/
%
果实含胶率Π
%
单果含胶量Π
mg
9501 3113 1105 2199 0118 62109 6814 15155 10164 6161
9502 3124 1111 2192 0116 65125 7012 14170 10132 6174
9503 3114 1108 2191 0118 7115 7017 17124 12119 8172
9504 2162 0187 3103 0116 41152 6814 14124 9174 4104
9505 5165 1145 3189 0122 119163 6819 15130 10154 12161
9506 3119 1105 3103 0115 68126 7214 12156 9109 6120
9507 3121 1109 2195 0118 67127 7411 12146 9123 6121
9508 3123 1108 3101 0116 69161 7312 13185 10114 7106
9509 3123 1106 3105 0115 68126 7217 15116 11102 7152
9510 3119 1103 3109 0115 7016 6910 12111 8136 5190
9511 2189 0193 3110 0114 60188 6718 14157 9188 6102
9512 2196 0196 3108 0118 62171 6516 12124 8103 5103
9513 3123 1112 2188 0117 76135 6118 14119 8177 6169
9514 3119 1103 3110 0114 68146 7114 12163 9101 6117
9515 3112 1104 3100 0113 64133 7411 11189 8181 5166
9516 3183 1105 3163 0114 7016 6215 17109 10168 7154
9517 3105 1100 3107 0114 6215 7114 13160 9171 6107
9518 3123 1100 3124 0114 62178 7012 12192 9107 5169
9519 3150 1122 2187 0117 82159 6516 13128 8171 7119
9520 3149 1115 3104 0116 7716 6617 13104 8170 6175
9521 3141 1115 2196 0119 80165 6215 14139 8199 7125
9522 3120 1108 2196 0117 72171 6717 15144 10146 7160
9523 3122 1108 2198 0118 74153 6515 16117 10159 7189
9524 3185 1100 3184 0117 82162 6417 14126 9122 7162
9525 3139 1117 2190 0116 80125 6811 16120 11103 8186
9526 2199 1103 2191 0114 70137 6815 17146 11196 8141
9527 3162 1103 3150 0118 76155 6618 12143 8130 6135
9528 3140 1115 2197 0118 78137 6515 15118 9194 7179
9529 3127 1118 2179 0117 76182 6617 14151 9167 7143
9530 3141 1123 2176 0118 76135 7012 15157 10193 8135
9531 3124 1104 3113 0115 66148 6415 14153 9137 6123
9532 3153 1111 3117 0117 71148 7214 16102 11160 8129
9533 2193 0191 3124 0114 58161 6815 14191 10121 5199
9534 3113 1105 3100 0117 74128 6711 15129 10126 7162
9535 3119 1101 3115 0113 68114 6910 14132 9188 6173
CK 3127 1114 2186 0118 68191 7012 13182 9170 6168
707第 6 期 杜红岩等 :杜仲果实含胶特性的个体变异规律
212 不同无性系果实千粒质量比较
果实千粒质量基本上是果实大小在质量
方面的反映。从 35 个无性系果实千粒质量的
测定结果可以看出 ,不同无性系间果实千粒质
量存在明显差异 ,其中 9505 的果实千粒质量
达到 119163 g ,而其他无性系果实干粒质量一
般在 60～80 g 之间 (见表 1) 。F 检验结果表
明 ,不同无性系果实千粒质量的差异达到了极
显著水平 (表 2) 。
213 不同无性系果实含胶率比较
果实含胶率的高低直接影响杜仲的产胶
量和杜仲胶提取成本的高低 ,是杜仲高产胶优
良无性系选择的最主要指标之一。由表 1 可
以看出 ,不同无性系间果实含胶率存在较大差
异。方差分析结果表明 ,不同无性系间果皮含
胶率、果实含胶率和单果含胶量都存在极显著
差异 (表2) 。进一步对各无性系及对照进行
表 2 不同无性系果实性状方差分析结果
果实性状 变异来源 均方 F 值
果长
果宽
果形指数
果厚
果实千粒质量
果皮含胶率
果实含胶率
单果含胶量
无性系 01871 1 4115 3 3
机误 01210 0
无性系 01042 7 4127 3 3
机误 01010 0
无性系 01265 0 513 3 3
机误 01050 0
无性系 01001 5 7150 3 3
机误 01000 2
无性系 5271425 4 6107 3 3
机误 861944 9
无性系 81889 0 4105 3 3
机误 21196 5
无性系 41210 5 3185 3 3
机误 11093 0
无性系 81043 7 3179 3 3
机误 21124 8
F0105 (35 ,108) = 1153 , F0101 (35 ,108) = 11823 3 极显著水平 ; 3 显著水平
多重比较 ( q 检验) ,许多无性系间的果皮含胶率和果实含胶率都存在极显著差异。果皮含胶
率极显著高于对照 ( CK) 的有 9526、9503、9516、9525、9523、9532、9530、9501、9522、9505、9534、
9528、9509、9533 等 14 个无性系 ,其中 9526、9503、9516、9525、9523、9532 等 6 个无性系果皮含胶
率达到 16 %以上 ;果实含胶率极显著高于对照 (CK) 的有 9503、9526、9532、9525、9509、9530、
9516、9501、9523、9505、9522、9502、9534、9533、9508 等 15 个无性系 ,其中 9503、9526、9532、9525、
9509 等 5 个无性系果实含胶率达到 11 %以上。
表 3 不同无性系果实性状及含胶量的相关性分析
果实性状 果长 果宽 果形指数 果厚 千粒质量 果皮比例 果皮含胶率 果实含胶率 单果含胶量
果长 11000
果宽 01754 3 3 11000
果形指数 01664 3 3 01016 11000
果厚 01542 3 3 01643 3 3 01089 11000
千粒质量 01889 3 3 01860 3 3 01385 01607 3 3 11000
果皮比例 - 01140 - 01059 - 01183 - 01234 - 01237 11000
果皮含胶率 01133 01187 - 01007 01154 01172 - 01229 11000
果实含胶率 01069 01164 - 01096 01064 01069 01217 01900 3 3 11000
单果含胶量 01771 3 3 01789 3 3 01273 01532 3 3 01853 3 3 - 01064 01602 3 3 01578 3 3 11000
3 3 极显著水平 ; 3 显著水平
214 不同无性系果实性状及含胶率的相关性分析
表 3 表明 ,果实含胶率和果皮含胶率与果实主要性状果长、果宽、果形指数、果厚、果实千
粒质量、果皮占果实质量百分比的相关性均未达到显著水平 ,说明杜仲果实内杜仲胶的形成积
累与无性系主要果实性状的宏观指标关系不大。也就是说 ,杜仲果实含胶率受果实形态特点
807 林 业 科 学 研 究 第 17 卷
及其大小的影响不明显 ;而杜仲单果含胶量与果长、果宽、果厚、果实千粒质量的相关性则均达
到了极显著水平 ,与果皮含胶率和果实含胶率的相关性也达到了极显著水平。从各果实性状
之间的相关性分析结果来看 ,果长与果宽、果厚、果实千粒质量的相关性均达到了极显著水平 ;
果宽与果厚、果实千粒质量的相关性也达到了极显著水平。
3 小结
由于杜仲个体间遗传的多样性 ,不同无性系果实的含胶特性存在多样性。方差分析结果
表明 ,无性系间的果长、果宽、果厚、果形指数、果实千粒质量的差异均达到了极显著水平 ;不同
无性系间果皮含胶率、果实含胶率和单果含胶量都存在极显著差异。果皮含胶率极显著高于
对照 (CK)的有 14 个无性系 :果实含胶率极显著高于对照 (CK) 的有 15 个无性系。其中无性系
9503 的果皮含胶率和果实含胶率均最高 ,分别达到 17124 %和 12119 %。
果实含胶率和果皮含胶率与果实主要性状果长、果宽、果形指数、果厚、果实千粒质量、果
皮占果实质量百分比的相关性均未达到显著水平 ,说明杜仲无性系含胶特性与无性系主要果
实形态性状的宏观性状关系不大。换句话说 ,杜仲果实含胶率受果实形态特点及其大小的影
响不明显 ;而杜仲单果含胶量则与果长、果宽、果厚、果实千粒质量的相关性均达到了极显著水
平 ,与果皮含胶率和果实含胶率的相关性也达到了极显著水平。因此 ,在选育杜仲高产胶优良
无性系时 ,果实的上述宏观性状对选择效果影响不大。如何综合比较果实含胶率和产果量 ,是
进行杜仲高产胶良种选育的重要课题。
参考文献 :
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[2 ] 李芳东 ,杜红岩. 杜仲[J ] . 北京 :中国中医药出版社 ,2001. 261～280
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[8 ] 杜红岩 ,杜兰英 ,李芳东. 杜仲果实内杜仲胶形成积累的规律[J ] . 林业科学研究 ,2004 ,17 (2) :185～191
907第 6 期 杜红岩等 :杜仲果实含胶特性的个体变异规律
Individual Variation of Gutta2percha Content in Samaras of
Eucommia ulmoides
DU Hong2yan1 , DU Lan2ying1 , LI Fang2dong1 , XIE Bi2xia2
(11Non2timber Research and Development Center of CAF ,Zhengzhou 450003 ,Henan ,China ;
21Central South Forestry University ,Zhuzhou 412006 ,Hunan ,China)
Abstract :Typical tree slelction and random sampling were applied for systematic studies on individual variation
of gutta2percha content in samaras of Eucommia ulmoides and the correlations between the characters of samara
containing gutta2percha and several macroscopic properties. Integrated extraction was applied for gum content
tests. The result showed that characteristics of samara of different clones ,its gutta2percha content characters such
as the length ,width ,thickness of samara ,the shape index (ratio of length to width) ,the weight of kilo2seed ,gut2
ta2percha content rate in pericarp ,seed and gutta2percha content in individual samara ,etc ,were different signifi2
cantly. There were 14 clones whose gutta2percha content rates in pericarp were significantly higher than that of
the object of reference ;15 clones whose gutta2percha content rates in samara were significantly higher than that
of the object of reference. The correlations between gutta2percha content rate in pericarp ,in samara and main
shape characters of samara were not in significant level ,but as to gutta2percha content in individual samara ,it
significantly related with shape characters such as the length ,width ,thickness and kilo2seed weight ,it also signif2
icantly related with gutta2percha content rate in pericarp and in samara.
Key words : Eucommia ulmoides ;clone ;gutta2percha content in samara ;gutta2percha ;variation017 林 业 科 学 研 究 第 17 卷