王峰 郭延松 孫忠奎 程甜甜 任紅劍 劉志兵 張安琪 張林

摘要：為培育優(yōu)質(zhì)元寶楓苗木和選擇優(yōu)良種源，在山東省泰安市泰山林業(yè)科學(xué)院苗圃內(nèi)對采自我國11個?。ㄊ校┑?0個元寶楓種源進行育苗試驗，研究其一年生苗的生長量差異性及地理變異規(guī)律。結(jié)果表明：不同元寶楓種源在苗高和地徑上的差異均達到極顯著水平。苗高和地徑生長量最大的都是陜西永壽種源，分別為83.00 cm、5.66 mm;最小的都為上海佘山種源，分別為43.75 cm、2.41 mm。苗高與采種點的緯度、經(jīng)度呈正相關(guān)，地徑與采種點的緯度呈正相關(guān)，與經(jīng)度呈負相關(guān)，但均未達顯著水平;地徑與采種點的海拔呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.535。元寶楓苗高和地徑遺傳潛力大，不同種源生長性狀的地理變異明顯，由南方海拔較低的地區(qū)到北方海拔較高的地區(qū)，苗高及地徑生長變快。聚類分析將20個種源劃分為4個類群，初步選出長勢較好的種源。本研究結(jié)果可為今后元寶楓種源的研究與篩選提供參考。

關(guān)鍵詞：元寶楓;種源;苗期;生長性狀;變異

中圖分類號：S792.350.3文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2018）12-0015-05

遺傳變異和自然選擇是使不同種源的同一種植物產(chǎn)生差異的兩大因素，這些差異表現(xiàn)在生理生態(tài)、生長發(fā)育等各個方面。即使在相同的生長環(huán)境下，不同種源植物的適應(yīng)性和生產(chǎn)力也會表現(xiàn)出顯著差異[1]。通過比較分析不同種源植物間生長和生理生化等一系列指標(biāo)，可選擇出遺傳性狀優(yōu)良穩(wěn)定的單株或類群[2]。

元寶楓（Acer truncatum） 屬于我國特有的植物，自然分布于西北、內(nèi)蒙古、山東、江蘇北部等地區(qū)，[JP2]具有較高的表型多樣性以及遺傳多樣性，對環(huán)境的適應(yīng)能力較強[3，4]，根系發(fā)達，喜深肥沃土壤，在酸性、中性或堿性土壤中均能生長[5]。元寶楓大量分布于我國西北干旱少雨地區(qū)，在-30℃的東北地區(qū)也可正常生長，且壽命長，在遼寧法庫有千年之久的大樹存在[6]。元寶楓葉片中黃酮類、綠原酸等物質(zhì)含量較高[7]，具有一定的保健功能;種仁油脂含量較高，且脂肪酸含量豐富[8]，其籽油被國家衛(wèi)計委批準為新資源類食品。近年來國內(nèi)對元寶楓的研究主要集中在種質(zhì)資源利用[9]、育苗繁殖[10，11]等方面，而對不同種源間幼苗遺傳變異的研究較少。本研究以不同種源元寶楓種子播種后的一年生幼苗為研究對象，根據(jù)其苗高和地徑等生長性狀對元寶楓種源的地理變異進行探討，以期為元寶楓的實際生產(chǎn)和資源開發(fā)提供理論指導(dǎo);同時采用歐氏距離類平均法對采集到的20個元寶楓種源進行聚類分析，初步選出生長狀況優(yōu)良的種質(zhì)資源，可為元寶楓種質(zhì)資源的遷地保護及開發(fā)利用提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

于2016年9—11月從元寶楓天然種群分布區(qū)采集種子，共采集到11個省份20個采種點的種子。各采種點的地理位置和氣候情況見表1。采回的種子裝于網(wǎng)兜中置通風(fēng)陰涼處晾干后在種質(zhì)資源庫中低溫保存。將每個采種點所有家系的種子等量混合后，作為該采種點的試驗種源。

1.2?試驗地概況

元寶楓種質(zhì)資源圃設(shè)在山東省泰安市。圃地位于36°05′53″N、116°57′29″E，地處溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年氣溫變化幅度為-2.6～26.4℃，年降水量600～750 mm，以7月份雨季的降水量最多，約占全年降水量的32.1%[12]。

1.3?苗期生長性狀的測量

苗高和地徑是苗木生長量的直觀表現(xiàn)，是衡量苗木質(zhì)量的重要指標(biāo)，與苗木抗性具有一定的相關(guān)性[13]。于2017年7月，用卷尺測量各種源一年生元寶楓的苗高，用游標(biāo)卡尺測量地徑。

有關(guān)其生長情況的描述：苗高、地徑兩項數(shù)據(jù)越大，反映元寶楓幼苗的生長情況越好，如兩項數(shù)據(jù)分別超過60 cm、5 mm說明生長優(yōu)勢明顯，兩項數(shù)據(jù)分別低于50 cm、4 mm說明其生長情況較差，處于中間值則說明其生長情況處于一般水平。

1.4?數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)處理，并進行相關(guān)性分析和聚類分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同種源元寶楓幼苗的生長性狀比較

由表2可知，陜西永壽種源的元寶楓幼苗最高，其次為山東泰山的種源，均遠高于上海佘山種源的苗高，分別高89.71%和86.93%，上海佘山種源苗高生長量表現(xiàn)最差。各種源地徑表現(xiàn)與苗高類似，也以陜西永壽種源的幼苗地徑最大（5.66 mm），山東泰山種源的（5.15 mm）次之，上海佘山種源的（2.41 mm）最小。不同種源的苗高和地徑變幅分別為43.75～83.00 cm和2.41～5.66 mm，變異系數(shù)分別為17.29%和17.06%，表明元寶楓種源間在苗高和地徑上存在明顯變異，可作為其種源分類的重要依據(jù)。

2.2?種源苗期生長性狀與環(huán)境因子的相關(guān)性

由表3可見，苗高與緯度、經(jīng)度和海拔呈正相關(guān)，與年均溫、年降水量呈負相關(guān)，但均未達到顯著水平。地徑與緯度和海拔呈正相關(guān)，與海拔相關(guān)性達顯著水平;與經(jīng)度、年均溫和年降水量均呈負相關(guān)，未達到顯著水平。

2.3?不同種源元寶楓的聚類分析

根據(jù)苗高、地徑2個性狀指標(biāo)，采用歐氏距離類平均法對20個種源的元寶楓進行聚類分析。當(dāng)歐式距離為5時，供試20個元寶楓種源可分為4類：第一類包括河北平泉、北京西山、吉林長春和四川九寨溝的種源，總體為生長情況最為優(yōu)勢的種源類群;第二類包括山東泰山、陜西永壽的種源，第三類包括河北霧靈山和陜西扶風(fēng)、上海佘山的種源，這兩類都可歸為生長中速的種源;其他種源歸為第四類，幼苗生長情況較差。上述結(jié)果表明，元寶楓幼苗的生長情況與種源環(huán)境積累下種質(zhì)的生產(chǎn)活力間具有一定的相關(guān)性，其與種源間的生態(tài)環(huán)境因素對元寶楓幼苗的生長性狀有綜合影響效應(yīng)。

3?討論與結(jié)論

遺傳變異系數(shù)是衡量植物生長性狀遺傳變異潛力的一個重要指標(biāo)，某種植物某一性狀的遺傳變異系數(shù)越大，則該性狀在這一植物中優(yōu)良遺傳的潛力越大[15，16]。對20個種源元寶楓苗高和地徑的分析表明，種源間苗高變幅43.75～83.00 cm，變異系數(shù)17.29%;地徑變幅2.41～5.66 mm，變異系數(shù)17.06%。元寶楓苗高和地徑遺傳潛力大。

苗高和地徑生長量最大的都是陜西永壽種源，其次是山東泰山的種源，最小的都是上海佘山種源。地理環(huán)境因子對種實飽滿程度和種子活力具有重要影響[17，18]，是造成不同種源元寶楓幼苗生長出現(xiàn)差異的一個重要因素。由于試驗是在山東泰安地區(qū)進行，適宜泰安地區(qū)種源種子的萌發(fā)和幼苗生長，所以泰安的種源長勢較好;而陜西永壽在氣候特點和地理緯度上都與山東泰山極其相似，再加上其種實飽滿，活力強，所以生長最優(yōu);上海佘山屬南方地區(qū)，氣候和地理因子與試驗地泰安具有明顯差異，所以生長表現(xiàn)最差。

植物的遺傳變異特性與其地理環(huán)境因子之間存在一定的相關(guān)性[19，20]。裴玉亮等[21]研究表明，4種梭梭屬植物的生長特性與其種源地的地理環(huán)境因子（經(jīng)度、緯度、海拔、年降雨量、年均溫等）具有明顯的相關(guān)性。楊萬霞[22]認為青錢柳（Cyclocarya paliurus）幼苗的表型性狀變異受經(jīng)緯度和降雨量的顯著影響。本研究結(jié)果表明，元寶楓苗期生長性狀與地理環(huán)境因子也存在明顯的相關(guān)性，除地徑與采種點的海拔呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)0.535）外，苗高和地徑與采種點的緯度、經(jīng)度、海拔、年均溫和年降水量均呈不顯著的正相關(guān)或負相關(guān)，有從南方海拔較低地區(qū)到北方海拔較高地區(qū)苗高及地徑生長變快的趨勢。

各種源性狀比較分析后得到的結(jié)果與聚類分析后的種源幼苗生長情況描述存在一定的差異，如上海佘山種源在生長性狀分析方面為長勢最差的種源，但聚類分析后將其定義為了生長中速的種源，這可能是由于聚類分析結(jié)果因誤差的影響并不能完全反映種源間幼苗的真實生長情況。

形態(tài)特征對區(qū)分種質(zhì)資源有一定的意義[23]，本研究雖對來自11個?。ㄊ校┑?0個元寶楓種源的苗期植株生長性狀進行了考察、評價和分析，但對不同產(chǎn)區(qū)元寶楓植株表型性狀變異規(guī)律的研究尚不夠深入和廣泛。為更加準確地評價不同產(chǎn)地元寶楓的遺傳多樣性，還需擴大取樣范圍，在群體、細胞、生理生化和分子等水平上采用多學(xué)科手段進行綜合分析和相關(guān)研究。本研究可為開展元寶楓的遺傳改良研究、選育優(yōu)良遺傳材料應(yīng)用于種質(zhì)資源圃的構(gòu)建及良種選育生產(chǎn)推廣等工作，具有一定的參考價值。

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