張應(yīng)中,李永泉,林 敏,劉喻娟,丁曉綱,蔡 堅
(廣東省林業(yè)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510520)
高州油茶Camellia gauchowensisChang,又名越南油茶、華南油茶、陸川油茶、大果油茶。高州油茶樹體大,枝葉茂密,單株產(chǎn)量高,其栽培面積占全國油茶栽培面積的第3位。高州油茶主要分布在廣東的陽春、高州以南(包括海南北部)和廣西的陸川、容縣、玉林、寧明以南的丘陵地帶,是我國油茶物種中分布最南,海拔最低的一種,為南亞熱帶主要栽培種,較適宜在廣東、海南、廣西低山丘陵地區(qū)發(fā)展。在適宜的生態(tài)條件下高州油茶能獲得高產(chǎn),廣東省高州縣曾有1.33多萬hm2高州油茶,在該縣長坡區(qū)0.073 hm230年生的高州油茶,每hm2產(chǎn)油超過1 050 kg,但引種效果隨地區(qū)緯度增高而變差[1]。有關(guān)普通油茶[2]、浙江紅花油茶[3-5]、騰沖紅花油茶[6-7]果實性狀變異規(guī)律的研究報道較多,關(guān)于高州油茶果實主要性狀變異規(guī)律的研究鮮見報道。
筆者在廣東省的高州、廣州、揭東三地,選擇生長正常、樹冠勻稱、無病蟲害、結(jié)實量較多的54株樹,對其果實性狀進行測定,研究果實性狀的變異,旨在為高州油茶的良種選育打下基礎(chǔ)。
試驗材料分別取自于廣東省廣州市的廣東省林業(yè)科學(xué)研究院(廣州樣地:N23°06′32″,E113°15′53″)、 高 州 市 境 內(nèi)( 高 州 樣 地:N21°54′,E110°50′)和揭陽市揭東縣新享鎮(zhèn)新西河水庫(揭陽樣地:N23°55′33″,E116°36′88″),以上林分均為實生人工純林,目前郁閉度50%~90%,樹齡30~40 a,3個樣地分別選取30、16、8株。2011年10月,在果實成熟期,對生長旺盛、無病蟲害、連年結(jié)實量較多的54個單株,按東南西北4個方向隨機選取等量果實,每株采集20個生長正常的果實,即時進行測量。
鮮果、鮮籽、曬干籽、烘干籽、曬干種仁和烘干種仁質(zhì)量用感量0.001g的分析天平稱量,橫徑、縱徑和果皮厚度用感量為0.01mm的數(shù)顯游標卡尺測量,種仁含油率采用核磁共振法[8]測定。單果種仁含油率測定按照6~11g的樣品量[9]取樣,單果種仁不足6g的,單株內(nèi)各果實種仁混合后,分別取混合樣6g測定3次,計算平均種仁含油率,用種仁含油率均值代替單株內(nèi)所有單果種仁不足6g的種仁含油率。
分別采用下列公式計算各指標值。
式中:“D”為平均果徑,“DV”為縱徑,“DH”為橫徑。
式中:“IS”為果形指數(shù)。
式中:“RF”為鮮果出籽率,“Ws”為鮮籽質(zhì)量,“WF”為鮮果質(zhì)量。
式中:“RN”為曬干出籽率,“WN”為曬干籽質(zhì)量。
式中:“RD”為烘干出籽率,“WD”為烘干籽質(zhì)量。
式中:“RNK”為曬干籽出仁率,“WNK”為曬干種仁質(zhì)量。
式中:“RDK”為烘干籽出仁率,“WDK”為烘干種仁質(zhì)量。
式中:“CH”為鮮果含油率,“CK”為烘干種仁含油率。
式中:“CV”為變異系數(shù),“S”為標準差,“M”為平均值。
式中:“R”為極差,“Xmax”為最大值,“Xmin”為最小值。
采用Excel 2007軟件,統(tǒng)計各項數(shù)據(jù),采用SPSS17.0軟件進行性狀指標的方差分析和Duncan多重比較。
所調(diào)查的54株高州油茶果實性狀的各指標均存在變異,且變異程度差距較大(見表1)。根據(jù)變異系數(shù)將果實性狀的變異類型劃分為如下3種[10]。
(1)高變異型(CV≥20%):有烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、鮮果含油率、果皮厚度、鮮果出籽率、烘干出籽率、曬干出籽率共12個性狀指標,其變異系數(shù)依次為50.26%、49.85%、49.74%、45.79%、44.42%、44.34%、44.33%、42.75%、30.80%、26.56%、25.80%、25.35%,均屬于高變異水平。其中烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、鮮果含油率這8個指標極差較大,極差是平均值的1.93~2.29倍。余下4個指標的極差是平均值的1.12~1.50倍。
(2)中變異型(10%≤CV<20%):有6個果實性狀指標,變異系數(shù)由大到小依次為烘干籽出仁率、曬干籽出仁率、橫徑、果徑均值、縱徑、種仁含油率,其變異幅度為12.98%~17.34%,變異程度屬于中等水平。從極端值的差異看,6個指標的極差為平均值的58.91%~73.58%。
(3)低變異型(CV<10%):只有果形指數(shù)的變異系數(shù)小于10%,數(shù)值為8.87%,極差只有平均值的40.43%。
綜上可知,高州油茶單株間果實性狀變異由大到小依次為:烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、鮮果含油率、果皮厚度、鮮果出籽率、烘干出籽率、曬干出籽率、烘干籽出仁率、曬干籽出仁率、橫徑、果徑均值、縱徑、種仁含油率、果形指數(shù)。
表1 高州油茶株間果實性狀主要指標值的統(tǒng)計結(jié)果Table 1 Statistical result of some main fruit characteristics indexes among C.gauchowensis trees
以3個試驗地所有采收果實為整體,分析其變異程度,在測量的果實性狀指標中,因部分果實種仁質(zhì)量不足6g,所測種仁含油率數(shù)據(jù)波動大[9],因此,在以下單果間各性狀的變異分析中,不討論種仁含油率和鮮果含油率。比較所有果實各指標的變異系數(shù),將果實性狀的變異類型劃分為如下2種[10]。
(1)高變異型(CV≥20%):共有烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、果皮厚度、烘干出籽率、曬干出籽率、鮮果出籽率、烘干籽出仁率、曬干籽出仁率13個指標,變異系數(shù)分別為64.48%、63.97%、59.68%、57.91%、57.23%、57.03%、51.17%、34.96%、31.80%、31.28%、31.09%、21.50%、21.28%。烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量這2個指標的變異幅度最大,極差達平均值的5倍以上,分別為5.04、5.06倍,其次,鮮籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、單果籽粒數(shù)的極差是平均值的3.13~4.57倍,烘干出籽率、曬干出籽率、果皮厚度、鮮果出籽率、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率的變異幅度也較大,極差是平均值的1.44~2.09倍,均屬于高變異水平。
(2)中變異型(10%≤CV<20%):有4個果實性狀指標,變異系數(shù)由大到小依次為橫徑、縱徑、果徑均值、果形指數(shù),其變異幅度為11.61%~17.73%,變異程度屬于中等水平。從極端值的差異來看,4個指標的極差是平均值的1.08~1.19倍。
從表1、2中的結(jié)果可知,單果間各性狀指標的變異程度較單株間的各性狀指標變異程度更大。單果間性狀變異系數(shù)均超過10%;變異系數(shù)超過20%的指標達到13個,較單株間相應(yīng)指標增加2個;超過50%的有7個指標,較單株間相應(yīng)指標增加7個;超過60%的指標有2個,而單株間無指標超過60%。
表2 高州油茶株內(nèi)果間果實性狀主要指標值的統(tǒng)計結(jié)果Table 2 Statistical result of some main fruit characteristic indexes among fruits within Camellia gauchowensis tree
高州油茶產(chǎn)地間果實性狀方差分析結(jié)果如表3所示。由表3可以看出:高州油茶果實大多數(shù)性狀在樣地間均表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異,其中鮮果質(zhì)量、縱徑、橫徑、果徑均值、單果籽粒數(shù)、鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量、種仁含油率、鮮果含油率這10個指標的差異均達到極顯著水平,果形指數(shù)、曬干種仁質(zhì)量、烘干種仁質(zhì)量、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率這5個指標的差異均達到顯著水平,果皮厚度、鮮果出籽率、曬干出籽率、烘干出籽率這4個指標的差異不顯著。這表明高州油茶樣地間果實性狀變異豐富,從中開展果實性狀的選擇是有效的。
對果實性狀在樣地間進行Duncan多重比較,結(jié)果見表4。表4中結(jié)果表明:鮮果質(zhì)量、橫徑、種仁含油率在3個樣地之間均存在顯著差異;縱徑、果徑均值、單果籽粒數(shù)、曬干種仁質(zhì)量在廣州與高州、廣州與揭陽間存在顯著差異,在高州與揭陽間差異不顯著;果形指數(shù)在揭陽與廣州、揭陽與高州間存在顯著差異,在廣州與高州間差異不顯著;鮮籽質(zhì)量、鮮果含油率、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率在高州與廣州、高州與揭陽間存在顯著差異,在廣州與揭陽間差異不顯著;果皮厚度在廣州與揭陽間存在顯著差異,其余樣地相互之間均不顯著;曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量在廣州與高州間存在顯著差異,其余樣地相互之間差異均不顯著;烘干種仁質(zhì)量、鮮果出籽率、曬干出籽率、烘干出籽率在3個樣地間差異均不顯著。
各樣地高州油茶單株間果實性狀變異系數(shù)及三地間變異系數(shù)見表5。從表5可以看出,在樣地內(nèi)單株間高州油茶各果實性狀均存在不同程度的變異,其中鮮果質(zhì)量、果皮厚度、單果籽粒數(shù)、鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、烘干種仁質(zhì)量、鮮果含油率、鮮果出籽率、曬干出籽率、烘干出籽率這12個指標中,除揭陽樣地中果皮厚度株間變異系數(shù)為17.69%之外,各指標在樣地內(nèi)株間的變異系數(shù)均超過20%;其次是曬干籽出仁率及烘干籽出仁率,除高州樣地的曬干籽出仁率變異系數(shù)為20.37%外,其余變異系數(shù)為10%~20%;再次是縱徑、橫徑、果徑均值及種仁含油率,揭陽樣地各指標的變異系數(shù)均小于10%,廣州和高州樣地各指標變異系數(shù)小于15%;果形指數(shù)的樣地內(nèi)單株間變異系數(shù)最小,三地均小于10%。
在3個樣地中,高州樣地的烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、種仁含油率、鮮果含油率、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率、縱徑、橫徑、果徑均值、果形指數(shù)、果皮厚度的變異系數(shù)均最大;廣州樣地的鮮果質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、曬干出籽率、烘干出籽率的變異系數(shù)均最大;揭陽樣地的鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量的變異系數(shù)最大,除鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量的變異系數(shù)最小的為廣州樣地外,其余指標的變異系數(shù)均是揭陽樣地最小。
表3 高州油茶產(chǎn)地間果實性狀方差分析?Table 3 Variance analysis of fruit characteristics of C.gauchowensis among sample plots
表4 高州油茶各樣地果實性狀變異的多重比較?Table 4 Multiple comparisons of fruit characteristic variation of C.gauchowensis among sample plots
各指標根據(jù)3個樣地的果實性狀變異系數(shù)從大到小排列,依次是:鮮籽質(zhì)量(33.81%)、鮮果質(zhì)量(30.50%)、單果籽粒數(shù)(30.45%)、曬干籽質(zhì)量(22.77%)、烘干籽質(zhì)量(22.23%)、鮮果含油率(21.99%)、曬干種仁質(zhì)量(18.33%)、烘干種仁質(zhì)量(18.20%)、果皮厚度(12.60%)、種仁含油率(11.25%)、橫徑(10.96%)、果徑均值(10.91 %)、鮮果出籽率(10.37%)、縱徑(10.30%)、烘干籽出仁率(9.46%)、曬干籽出仁率(9.05%)、曬干出籽率(8.72%)、烘干出籽率(8.71%)和果形指數(shù)(5.22%)。
在不同的樣地各性狀變異系數(shù)的大小并不完全一致,這說明各性狀在不同樣地集中分布的范圍不同[4]。各樣地果實各性狀變異系數(shù)由高到低排列基本遵循如下規(guī)律:烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量,烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量,鮮果含油率、鮮果質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、果皮厚度,鮮果出籽率、烘干果出籽率、曬干果出籽率,曬干籽出仁率、烘干籽出仁率,種仁含油率、縱徑、橫徑、果徑均值,果形指數(shù),但各樣地內(nèi)的變異程度也不完全一致。
表5 各樣地及三地間高州油茶單株間果實性狀變異系數(shù)?Table 5 Variation coefficients of fruit characteristics of C.gauchowensis within and among sample plots %
高州油茶產(chǎn)地內(nèi)株間果實性狀的方差分析結(jié)果見表6。從表6可看出,樣地內(nèi)單株間各性狀差異均達到極顯著水平。這說明,實生繁殖條件下,高州油茶果實性狀不僅在樣地間,而且在同一樣地內(nèi)的不同單株間均有較大程度的分離現(xiàn)象。
通過對樣地內(nèi)單株間果實性狀進行Duncan多重分析,可看出各性狀在單株間的差異情況,由于Duncan多重分析圖表繁復(fù),在本文中不列出。
對各指標下株間的多重分析結(jié)果進行分析,以均值加一個標準差的值為標準,可看出廣州樣地內(nèi)的60號、96號、147號、240號的多個指標均表現(xiàn)良好,其中60號和96號的出籽率、出仁率、含油率表現(xiàn)較為突出;在高州樣地內(nèi)3號、7號、12號、16號的綜合表現(xiàn)良好,其中7號和12號的出籽率、出仁率、含油率表現(xiàn)較為突出;在揭陽樣地內(nèi),2號和8號綜合表現(xiàn)良好,在出籽率、出仁率、含油率上表現(xiàn)均較突出。
(1)對高州油茶的果實性狀指標的調(diào)查表明,果實的形態(tài)性狀及經(jīng)濟性狀均在不同程度上存在變異。這些性狀多數(shù)為數(shù)量性狀,主要由多基因控制,在環(huán)境條件等因素的影響下,果實性狀的變異更顯著。本研究中以54株為整體,分析單株間的變異,根據(jù)變異系數(shù),把19個果實性狀劃分為3個變異類型,即高變異型(CV≥20%)、中變異型(10%≤CV<20%)、低變異型(CV<10%)。高變異型有烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、鮮果含油率、果皮厚度、鮮果出籽率、烘干出籽率、曬干出籽率等12個性狀指標,中變異型有烘干籽出仁率、曬干籽出仁率、橫徑、果徑均值、縱徑、種仁含油率6個性狀指標,低變異型僅果形指數(shù)1個指標。另外,以單果為數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元,分析其變異,用上述標準劃分,高變異型有烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、烘干籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、
果皮厚度、烘干出籽率、曬干出籽率、鮮果出籽率、烘干籽出仁率、曬干籽出仁率13個指標,中變異型有橫徑、縱徑、果徑均值、果形指數(shù)4個指標,無低變異型。從2類數(shù)據(jù)分析中可以看出,除種仁含油率和鮮果含油率在后者未參與外,鮮果出籽率與曬干出籽率、烘干出籽率、果徑均值、縱徑之間有波動,其它指標的變異程度排序基本一致。
表6 高州油茶產(chǎn)地內(nèi)株間果實性狀的方差分析Table 6 Variance analysis of fruit characteristics among Camellia gauchowensis trees within sample plots
(2)高州油茶果實大多數(shù)性狀在樣地間均表現(xiàn)出顯著或極顯著的差異,其中鮮果質(zhì)量、縱徑、橫徑、果徑均值、單果籽粒數(shù)、鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量、種仁含油率、鮮果含油率這10個指標的差異均達到極顯著水平,果形指數(shù)、曬干種仁質(zhì)量、烘干種仁質(zhì)量、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率這5個指標的差異亦均達到顯著水平,果皮厚度、鮮果出籽率、曬干出籽率、烘干出籽率這4個指標的差異不顯著。在3個樣地中,高州樣地的烘干種仁質(zhì)量、曬干種仁質(zhì)量、種仁含油率、鮮果含油率、曬干籽出仁率、烘干籽出仁率、縱徑、橫徑、果徑均值、果形指數(shù)、果皮厚度的變異系數(shù)均最大;廣州樣地的鮮果質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、鮮果出籽率、曬干出籽率、烘干出籽率的變異系數(shù)均最大;揭陽樣地的鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量的變異系數(shù)最大,除鮮籽質(zhì)量、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量的變異系數(shù)最小的為廣州樣地外,其余指標的變異系數(shù)均是揭陽樣地最小。
以樣地數(shù)據(jù)為統(tǒng)計單元,變異系數(shù)由大到小排序依次為:鮮籽質(zhì)量、鮮果質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、曬干籽質(zhì)量、烘干籽質(zhì)量、鮮果含油率、曬干種仁質(zhì)量、烘干種仁質(zhì)量、果皮厚度、種仁含油率、橫徑、果徑均值、鮮果出籽率、縱徑、烘干籽出仁率、曬干籽出仁率、曬干出籽率、烘干出籽率、果形指數(shù)。
(3)高州油茶各樣地內(nèi)單株間各性狀差異均達到極顯著水平,但變異程度不完全一致。在廣州樣地內(nèi)的60號、96號、147號、240號高州油茶在多個指標下均表現(xiàn)良好,且60號、96號的出籽率、出仁率、含油率更為突出;在高州樣地內(nèi)3號、7號、12號、16號的綜合表現(xiàn)良好,且7號、12號的出籽率、出仁率、含油率表現(xiàn)突出;在揭陽樣地內(nèi),2號和8號綜合表現(xiàn)良好,其出籽率、出仁率、含油率表現(xiàn)均較突出。
高州油茶主要靠昆蟲進行異花授粉,調(diào)查林分均是通過實生繁殖的,加上環(huán)境因素等的影響,在果實性狀上會產(chǎn)生各種變異。數(shù)量性狀,如鮮果質(zhì)量、果皮厚度等的變異總體上比質(zhì)量性狀(果形指數(shù)、種仁含油率等)的變異要大,這與前人的相關(guān)研究結(jié)論基本一致[11]。干種仁質(zhì)量、單果籽粒數(shù)、鮮籽質(zhì)量、干籽質(zhì)量的變異程度在單株內(nèi)果間、樣地內(nèi)單株間或總體株間均表現(xiàn)為高變異水平,出籽率的幾個相關(guān)指標均處于中等變異水平,果形指數(shù)一直保持在最低變異水平上,種仁含油率也表現(xiàn)出較穩(wěn)定的低變異水平。
油茶果實性狀的變異一方面受遺傳控制,另一方面受環(huán)境的影響[2,12-13],尤其受到人為經(jīng)營措施的影響[14-15],因此,摸清油茶果實變異規(guī)律后,可通過人為選擇良種、精細化栽培措施,達到果實性狀相對一致的預(yù)期,從而滿足茶果加工工藝的要求。
致謝:陳清鳳女士、陳柱江先生參與了部分高州油茶果實的采集和測定工作,曹素婷女士參與了部分測定數(shù)據(jù)的核對和整理工作,在此謹表謝意!
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