涂姝月，賈文龍，徐小焱，馬世明，薛利忠，趙德旺，德永軍

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019；2.烏蘭察布市林業(yè)和草原局，內(nèi)蒙古 集寧012000；3.察哈爾右翼后旗園林局，內(nèi)蒙古 白音察干012400)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)為無(wú)患子科文冠果屬落葉灌木或喬木[1]，蒙語(yǔ)稱(chēng)為僧燈毛道[2]，是中國(guó)北方特有的珍稀木本油料樹(shù)種，也是優(yōu)良的生態(tài)和綠化樹(shù)種。文冠果具有易繁殖、適應(yīng)性強(qiáng)、耐寒耐旱、結(jié)實(shí)期長(zhǎng)的特點(diǎn)，一般3～5 a就開(kāi)始結(jié)實(shí)，20 a進(jìn)入盛果期，百齡以上仍能結(jié)果，壽命150～200 a左右。文冠果具有多種價(jià)值，可食用、藥用，同時(shí)具有工業(yè)、觀賞和生態(tài)價(jià)值[3]，其種仁含油率高，是生產(chǎn)潤(rùn)滑油和肥皂等產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)原料[4]，其種皮、外果皮和樹(shù)皮均有多種用途。中國(guó)山地丘陵資源豐富，適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)的文冠果成為我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的生物質(zhì)能源樹(shù)種[5]。

文冠果適應(yīng)廣泛，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，且為單屬種，內(nèi)蒙古東部地區(qū)有文冠果天然林和人工林存在，而西部地區(qū)多為人工種植，但東西地區(qū)狹長(zhǎng)的不同生長(zhǎng)區(qū)域可能產(chǎn)生形態(tài)學(xué)水平的差異，一方面通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古西部8個(gè)樣地的文冠果種苗的形態(tài)學(xué)水平開(kāi)展研究，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，對(duì)其親緣關(guān)系進(jìn)行分析，另一方面與內(nèi)蒙古東部地區(qū)文冠果種苗性狀數(shù)據(jù)[6]合并進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析，明確不同產(chǎn)地之間種苗形態(tài)的差異，為合理進(jìn)行造林配置，提高種子產(chǎn)量提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)種子是2015—2019年采自?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)文冠果主要分布和栽培區(qū)的7個(gè)盟(市)的16個(gè)樣地，樣品按“盟(市)-采樣旗(縣區(qū))及地點(diǎn)-人工林造林年度或天然林”首字拼音第一字母和造林年度編號(hào)：西部地區(qū)4個(gè)市8個(gè)樣地為鄂爾多斯市鄂托克前旗2012年人工林(E-E-R2012)，包頭市土默特右旗2000年人工林(B-T-R2000)，呼和浩特市賽罕區(qū)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)1962年人工林(H-N-R1962)，烏蘭察布市集寧區(qū)市直苗圃2007年人工林(W-M-R2007)、白泉山公園1970年人工林(W-B-R1970)、植物園1970年人工林(W-Z-R1970)，察右后旗白音查干鎮(zhèn)頭股水村1970年人工林(W-T-R1970)、土牧爾臺(tái)鎮(zhèn)土牧爾臺(tái)林場(chǎng)2007年人工林(W-T-R2007)；東部地區(qū)3個(gè)盟(市)8個(gè)樣地為赤峰市巴林左旗林東林場(chǎng)石房子營(yíng)林區(qū)天然林(C-Z-T)與1972年人工林(C-Z-R1972)，阿魯科爾沁旗坤都經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)1974年人工林(C-A-R1974)、2007年人工林(C-A-R2007)、2010年人工林(C-A-R2010)，翁牛特旗經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)1973年人工林(C-W-R1973)，通遼市扎魯特旗巴彥塔拉蘇木紅光村1977年人工林(T-Z-R1977)、興安盟科爾沁右翼前旗1976年人工林(X-Q-R1976)。西部區(qū)8個(gè)樣地自然條件見(jiàn)表1。

表1 西部區(qū)樣地自然條件概況

1.2 試驗(yàn)內(nèi)容

西部區(qū)8個(gè)樣地種苗的苗高、地徑、主根長(zhǎng)、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)、發(fā)芽率和千粒重7個(gè)表型性狀進(jìn)行差異分析；全區(qū)16個(gè)樣地苗高、地徑、主根長(zhǎng)、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)、地上部鮮重、地上部干重、地下部鮮重、地下部干重、根冠比、發(fā)芽率、千粒重和出仁率13個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1種子測(cè)定

種子千粒重：采用百粒法，從各樣品中隨機(jī)抽取100粒種子，重復(fù)8次，平均值的10倍為千粒重。

出仁率：從各樣品隨機(jī)抽取30粒種子，用天平稱(chēng)每粒種子重量，再用枝剪將其種皮剝掉，計(jì)算每粒的出仁率，取平均值為出仁率。

發(fā)芽率：從各樣品隨機(jī)抽取100粒種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，培養(yǎng)箱溫度為白天25 ℃夜晚20 ℃，白天12 h光照和夜晚無(wú)光照，重復(fù)4次，取平均值為發(fā)芽率。

1.3.2幼苗培育與測(cè)定

將各樣地采集的種子分別裝入注有標(biāo)記的廣口瓶中，每瓶70粒種子，倒入濃度1% 的高錳酸鉀溶液沒(méi)過(guò)種子浸泡30 min，倒出高錳酸鉀溶液后用蒸餾水洗凈種子，再將種子在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用蒸餾水浸泡7 d，每天換1次蒸餾水，取出備用。

在溫度白天25 ℃夜晚20 ℃和白天12 h光照夜晚無(wú)光照的人工氣候室內(nèi)，將備用種子放置在相應(yīng)標(biāo)記的紙杯中，在種子上面鋪一層浸濕的脫脂棉保持水分，每天視情況而定清洗種子表面1～3次并重新浸濕脫脂棉；在相應(yīng)標(biāo)記的花盆中填入營(yíng)養(yǎng)土，將生根長(zhǎng)度約為1 cm的種子種于花盆中(每個(gè)花盆種3粒種子)，每周澆1次水；各樣地種子出苗40 d時(shí)選取生長(zhǎng)正常的幼苗15株，測(cè)定幼苗的高度、地徑、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)，挖取幼苗測(cè)定地上鮮干重、地下鮮干重，計(jì)算根冠比等；幼苗鮮重測(cè)定后置于烘箱在80 ℃烘干5 h后測(cè)定干重，根冠比=地下部分干重地上部分干重[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用WPS office軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，利用SPSS 25.0軟件進(jìn)行方差分析、聚類(lèi)分析和雙變量相關(guān)性分析[7]，聚類(lèi)方法為組間聯(lián)接。

2 結(jié)果與分析

2.1 西部8個(gè)樣地文冠果形態(tài)學(xué)指標(biāo)分析

2.1.1種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)差異分析

由表2可知，文冠果的苗高、地徑、主根長(zhǎng)、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)、發(fā)芽率和千粒重在不同樣地間呈顯著差異(P<0.05)，不同樣地文冠果種苗的指標(biāo)數(shù)值差異是由環(huán)境因素與遺傳變異影響而造成的，但各指標(biāo)差異的一致性很差，其中千粒重均值由大到小為：E-E-R2012>W-T-R2007>H-N-R1962>B-T-R2000>W-Z-R1970>W-T-R1970>W-B-R1970>W-M-R2007，而E-E-R2012的苗高、地徑、主根長(zhǎng)、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)和發(fā)芽率在相應(yīng)指標(biāo)中的排序?yàn)榈?～6位之間。

表2 種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)的多重比較

2.1.2種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)聚類(lèi)分析

將本試驗(yàn)中觀察的8個(gè)樣地的13個(gè)形態(tài)學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，選用SPSS軟件組間聯(lián)接，歐氏距離法進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析，構(gòu)建樹(shù)狀圖(圖1)。由圖1可看出，在距離為25處可將8個(gè)樣地分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是鄂爾多斯市鄂托克前旗(E-E-R2012)、包頭市土默特右旗(B-T-R2000)、呼和浩特市賽罕區(qū)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)(H-N-R1962)和烏蘭察布市集寧區(qū)植物園(W-Z-R1970)、白泉山公園(W-B-R1970)、察右后旗白音查干鎮(zhèn)頭股水村(W-T-R1970)；另一類(lèi)為烏蘭察布市察右后旗土牧爾臺(tái)鎮(zhèn)土牧爾臺(tái)林場(chǎng)(W-T-R2007)和集寧區(qū)市直苗圃(W-M-R2007)。在距離為7處可分為6類(lèi)：E-E-R2012、B-T-R2000、H-N-R1962聚為一類(lèi)，W-Z-R1970、W-B-R1970、W-M-R2007、W-T-R1970、W-T-R2007各自為一類(lèi)。已知W-M-R2007、W-T-R2007和B-T-R2000種源均來(lái)自赤峰，W-T-R1970為山西呂梁引種，W-M-R2007和W-T-R2007為同年同地引種，雖與B-T-R2000為同地引種，但因多年不同樣地環(huán)境因素、地理位置和不同樣地?fù)嵊胧┯绊?，?dǎo)致不同樣地間種苗表型性狀有明顯差異。B-T-R2000、H-N-R1962和E-E-R2012形態(tài)特征相似，親緣關(guān)系較近。

圖1 基于形態(tài)學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)聚類(lèi)分析

2.2 種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)聚類(lèi)分析

將西部8個(gè)樣地和相同研究方法獲取的東部8個(gè)樣地文冠果種苗13個(gè)性狀數(shù)據(jù)[7]進(jìn)行合并處理，使用SPSS軟件組間聯(lián)接，歐氏距離法進(jìn)行聚類(lèi)分析。由圖2可知，在距離為25處，不同樣地共分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是烏蘭察布市集寧區(qū)白泉山公園(W-B-R1970)、察右后旗白音查干鎮(zhèn)頭股水村(W-T-R1970)、烏蘭察布市集寧區(qū)植物園(W-Z-R1970)，赤峰市巴林左旗林東林場(chǎng)石房子營(yíng)林區(qū)天然林(C-Z-T)與人工林(C-Z-R1972)、阿魯科爾沁旗坤都經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)(C-A-R1974)、翁牛特旗經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)(C-W-R1973)；另一類(lèi)是鄂爾多斯市鄂托克前旗(E-E-R2012)，包頭市土默特右旗(B-T-R2000)，呼和浩特市賽罕區(qū)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)(H-N-R1962)，烏蘭察布市集寧區(qū)市直苗圃(W-M-R2007)、察右后旗土牧爾臺(tái)鎮(zhèn)土牧爾臺(tái)林場(chǎng)(W-T-R2007)，赤峰市阿魯科爾沁旗坤都經(jīng)濟(jì)林場(chǎng)(C-A-R2010)和(C-A-R2007)，通遼市扎魯特旗巴彥塔拉蘇木紅光村(T-Z-R1977)，興安盟科爾沁右翼前旗(X-Q-R1976)。在距離為20處，16個(gè)樣地共分為四大類(lèi)，分別是：C-A-R2010、T-Z-R1977、C-A-R2007、B-T-R2000、H-N-R1962、X-Q-R1976、E-E-R2012聚為一類(lèi)，W-B-R1970、C-Z-T、C-A-R1974、C-W-R1973、W-T-R1970、C-Z-R1972、W-Z-R1970聚為一類(lèi)，W-T-R2007與W-M-R2007各為一類(lèi)。

圖2 基于種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)系統(tǒng)聚類(lèi)分析

3 討論與結(jié)論

3.1 關(guān)于西部區(qū)樣地種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)差異分析

本試驗(yàn)對(duì)西部區(qū)8個(gè)樣地的文冠果種子和幼苗多個(gè)性狀數(shù)據(jù)分析，苗高、地徑、主根長(zhǎng)、復(fù)葉數(shù)、小葉數(shù)、發(fā)芽率和千粒重在不同樣地間呈顯著差異(P<0.05)，但各指標(biāo)差異對(duì)于某一產(chǎn)地樣本而言，顯著大于或小于其他產(chǎn)地樣本的一致性很差，應(yīng)用時(shí)要根據(jù)栽培目的選擇與其對(duì)應(yīng)顯著指標(biāo)的種源用于造林配置。其中千粒重均值由大到小為：鄂爾多斯市鄂托克前旗(E-E-R2012)>烏蘭察布市土牧爾臺(tái)林場(chǎng)(W-T-R2007)>呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)(H-N-R1962)>包頭市土默特右旗(B-T-R2000)>烏蘭察布市植物園(W-Z-R1970)>烏蘭察布市頭股水村(W-T-R1970)>烏蘭察布市白泉山公園(W-B-R1970)>烏蘭察布市市直苗圃(W-M-R2007)，從促進(jìn)文冠果種子產(chǎn)量提高方面考慮，選擇鄂爾多斯市鄂托克前旗(E-E-R2012)和烏蘭察布市土牧爾臺(tái)林場(chǎng)(W-T-R2007)2個(gè)千粒重最大的樣本作為造林配置樹(shù)種比較合適。

3.2 關(guān)于全區(qū)種苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)系統(tǒng)聚類(lèi)分析

烏蘭察布市植物園(W-Z-R1970)、頭股水村(W-T-R1970)、白泉山公園(W-B-R1970)在西部區(qū)8個(gè)樣地聚類(lèi)分析中，在距離7處各自聚為一類(lèi)，在全區(qū)16個(gè)樣地聚類(lèi)分析中，于距離20處，與赤峰市巴林左旗(C-Z-T)和(C-Z-R1972)、阿魯科爾沁旗(C-A-R1974)、翁牛特旗(C-W-R1973)聚為一類(lèi)，形態(tài)學(xué)上的親緣關(guān)系較近。在全區(qū)16個(gè)樣地聚類(lèi)分析中，于距離20處，赤峰市阿魯科爾沁旗(C-A-R2010)和(C-A-R2007)、通遼市扎魯特旗(T-Z-R1977)、包頭市土默特右旗(B-T-R2000)、呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)(H-N-R1962)、興安盟科爾沁右翼前旗(X-Q-R1976)、鄂爾多斯市鄂托克前旗(E-E-R2012)形態(tài)學(xué)上的親緣關(guān)系較近；在距離25處，再與相同種源的烏蘭察布市市直苗圃(W-M-R2007)和土牧爾臺(tái)林場(chǎng)(W-T-R2007)聚為一類(lèi)。內(nèi)蒙古東西狹長(zhǎng)，南北跨度較大，地理分異明顯，形態(tài)特征相近或疏遠(yuǎn)可能是因?yàn)檫z傳因素及當(dāng)?shù)負(fù)嵊胧┎煌仍蛟斐傻模膊慌懦?jīng)緯度和環(huán)境因素的影響。

遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)多用于植物研究，并且是創(chuàng)造新品種的重要方式。韓世玉等[8-10]研究得到野生桑樹(shù)種與桑樹(shù)栽培種遠(yuǎn)緣雜交具有可育性，并且遠(yuǎn)緣雜交后代出現(xiàn)了很多親本沒(méi)有的性狀，并得出了“栽培種 × 野生種”比“野生種 × 栽培種”的雜交模式更易獲得具有較好農(nóng)藝性狀雜交后代材料的結(jié)論[11-12]。文冠果為單種屬植物，不同距離的聚類(lèi)有不同類(lèi)的劃分，也表明不同樣地文冠果親緣關(guān)系的差異，形態(tài)學(xué)上親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近，可能會(huì)存在與分子標(biāo)記分類(lèi)上的差異，但也可為文冠果采用遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)創(chuàng)造新品種和不同親緣關(guān)系樹(shù)種造林配置提供參考。