王瑋槐 李志新 張含國(guó) 劉勁宏 代偉昭 石寶英
(林木遺傳育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東北林業(yè)大學(xué)),哈爾濱,150040) (五常市寶龍店種子林場(chǎng))
核桃楸(JuglansmandshuricaMaxim.)屬胡桃科(Juglandaceae)胡桃屬(Juglans)落葉闊葉喬木,與水曲柳、黃波欏并稱“東北三大硬闊”,被列為國(guó)家Ⅱ級(jí)珍稀樹種和珍稀瀕危樹種的三級(jí)保護(hù)植物[1]。主要分布于我國(guó)東北地區(qū)的小興安嶺、完達(dá)山脈、長(zhǎng)白山區(qū)和遼寧東部,華北地區(qū)也有零星分布[2-5],是東北闊葉紅松林重要的伴生樹種。因此,核桃楸選育及定向培育研究意義重大。核桃楸因其具有豐富的材用及果用價(jià)值,越來(lái)越多的研究者對(duì)種源及無(wú)性系生長(zhǎng)、結(jié)實(shí)特性、種實(shí)性狀進(jìn)行研究[6-20],取得了較多優(yōu)秀成果,為核桃楸的優(yōu)良培育和價(jià)值的深度開(kāi)發(fā)提供了相應(yīng)的技術(shù)支撐。但是,目前關(guān)于核桃楸的研究,多數(shù)集中于用材林、種仁營(yíng)養(yǎng)成分及生物活性的測(cè)定方面;而關(guān)于核桃楸各性狀早期與晚期相關(guān)性及早期選擇研究較少。
核桃楸比核桃(JuglansregiaL.)開(kāi)花晚,始花樹齡一般為5~8 a,開(kāi)展早晚期相關(guān)性、樹種各性狀相關(guān)性研究,縮短育種周期十分必要。為此,本研究以1年生、5年生2個(gè)群體共11個(gè)核桃楸無(wú)性系為研究對(duì)象,以生理生化指標(biāo)、光合指標(biāo)為評(píng)價(jià)指標(biāo),應(yīng)用變異分析、方差分析、相關(guān)性分析方法,分析各性狀在嫁接當(dāng)年及進(jìn)入結(jié)實(shí)初期(嫁接5 a)無(wú)性系的變化規(guī)律,旨在為了解核桃楸無(wú)性系早期與晚期相關(guān)性及其優(yōu)良品種選育的早期選擇提供參考。
試驗(yàn)地:五常市寶龍店林場(chǎng),位于五常市東部,屬于長(zhǎng)白山系,張廣才嶺西坡,低山丘陵地帶,海拔197~621 m。地理坐標(biāo)為東經(jīng)127°38′~127°55′,北緯44°50′~44°58′。寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年降水量620.9 mm,最低氣溫-40.9 ℃,最高氣溫35.6 ℃,年平均氣溫3.4 ℃,年無(wú)霜期120 d左右。土壤以典型暗棕壤分布最廣,其次為潛育暗棕壤。
試驗(yàn)材料:接穗來(lái)源于黑龍江省的金山屯林業(yè)局(JST)、東京城林業(yè)局(DJC)、虎林縣林業(yè)局(HL)和吉林省三岔子林業(yè)局(SC),砧木來(lái)源于五常市寶龍店林場(chǎng)。材料共2批,2016年在五常市寶龍店林場(chǎng)進(jìn)行核桃楸嫁接,2017年建立無(wú)性系收集區(qū)(現(xiàn)5年生,已部分開(kāi)花結(jié)實(shí));2021年春季進(jìn)行核桃楸嫁接,并在林場(chǎng)苗圃培育(1年生)。從收集區(qū)中選擇與1年生相同的11個(gè)無(wú)性系進(jìn)行對(duì)比分析,其中5個(gè)無(wú)性系開(kāi)花結(jié)實(shí)(結(jié)實(shí)群體,SC10、SC15、SC21、DJC25、HL12)、6個(gè)無(wú)性系未開(kāi)花結(jié)實(shí)(未結(jié)實(shí)群體,JST6、JST7、JST8、JST11、JST13、JST19)。為便于比較分析,也將1年生對(duì)應(yīng)視為結(jié)實(shí)無(wú)性系(結(jié)實(shí)群體)、未結(jié)實(shí)無(wú)性系(未結(jié)實(shí)群體)。
結(jié)實(shí)量的調(diào)查:對(duì)結(jié)實(shí)初期(嫁接5 a)無(wú)性系,2020年結(jié)實(shí)量進(jìn)行每株調(diào)查。
凈光合速率的測(cè)定:2021年7月底,采用LI-6400便攜式光合作用測(cè)定儀(LI-COR Inc.,USA)測(cè)定每個(gè)無(wú)性系的3株樹上,健康、完整、朝南向陽(yáng)方位的3片樹葉的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)(Ci),蒸騰速率(Tr)。測(cè)定時(shí)間08:00—11:30,測(cè)定過(guò)程中光合有效輻射約1 800 μmol·m-2·s-1,CO2摩爾分?jǐn)?shù)變化范圍(400±10)μmol·mol-1。
生理生化指標(biāo)的測(cè)定:2021年7月底,采集每個(gè)無(wú)性系上面3個(gè)單株健康、完整的葉片,應(yīng)用BCA法蛋白含量測(cè)定試劑盒(蘇州格銳思生物科技有限公司生產(chǎn))測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)用可溶性糖含量測(cè)定試劑盒(蘇州格銳思生物科技有限公司生產(chǎn))測(cè)定可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),使用SPAD-502便攜式葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉綠素相對(duì)吸光值。
數(shù)據(jù)處理:數(shù)據(jù)分析主要包括變異分析、方差分析及皮爾遜、斯皮爾曼相關(guān)分析,采用Excel2016、SPSS18.0處理與分析。成活率、可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)等百分率性狀經(jīng)過(guò)反正弦轉(zhuǎn)換后進(jìn)行分析。
遺傳變異是基因型與環(huán)境交互作用的結(jié)果,遺傳變異大說(shuō)明可供選擇范圍大,從中選擇優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行嫁接繁殖,保持優(yōu)良特性;用無(wú)性繁殖,還可縮短生殖周期,達(dá)到早開(kāi)花、結(jié)實(shí)的目的。
對(duì)寶龍店核桃楸1年生11個(gè)無(wú)性系7個(gè)生理生化及光合性狀進(jìn)行分析(見(jiàn)表1),核桃楸無(wú)性系的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率等指標(biāo)的變異幅度(平均值),分別為2.50%~7.08%(4.94%)、1.96%~4.12%(2.90%)、24.7~49.8(36.81)、1.57~18.9 μmol·m-2·s-1(10.97 μmol·m-2·s-1)、0.05~0.68 mol·m-2·s-1(0.35 mol·m-2·s-1)、235~923 μmol·mol-1(314.66 μmol·mol-1)、2.1~12.9 mmol·m-2·s-1(7.40 mmol·m-2·s-1)。各項(xiàng)單個(gè)指標(biāo)中,氣孔導(dǎo)度變異系數(shù)最高(為52.09%),葉綠素相對(duì)吸光值的變異系數(shù)最低(為14.70%),各項(xiàng)指標(biāo)平均變異系數(shù)為29.31%。
對(duì)核桃楸5年生11個(gè)無(wú)性系7個(gè)生理生化及光合性狀進(jìn)行分析(見(jiàn)表1),核桃楸無(wú)性系的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率等指標(biāo)的變異幅度(平均值),分別為3.52%~7.08%(5.72%)、1.53%~3.42%(2.20%)、26.50~52.00(41.25)、4.93~18.90 μmol·m-2·s-1(11.65 μmol·m-2·s-1)、0.14~0.81 mol·m-2·s-1(0.44 mol·m-2·s-1)、234~352 μmol·mol-1(318.81 μmol·mol-1)、4.13~13.40 mmol·m-2·s-1(9.14 mmol·m-2·s-1)。各項(xiàng)單個(gè)指標(biāo)中,氣孔導(dǎo)度變異系數(shù)最高(為35.83%),胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)的變異系數(shù)最低為(6.30%),各項(xiàng)指標(biāo)平均變異系數(shù)為21.66%。
對(duì)核桃楸11個(gè)無(wú)性系1年生、5年生7個(gè)生理生化及光合性狀進(jìn)行對(duì)比分析,5年生比1年生核桃楸無(wú)性系的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率,分別高7.89%、6.03%、3.10%、11.43%、0.66%、11.76%;1年生比5年生核桃楸無(wú)性系的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高15.91%。2個(gè)樹齡階段,都是氣孔導(dǎo)度變異較大,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、葉綠素相對(duì)吸光值變異相對(duì)較小。
表1 1年生、5年生群體核桃楸無(wú)性系的生理生化及光合性狀
群體氣孔導(dǎo)度95%置信區(qū)間閾值/mol·m-2·s-1實(shí)測(cè)值/mol·m-2·s-1變異系數(shù)/%胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)95%置信區(qū)間閾值/μmol·mol-1實(shí)測(cè)值/μmol·mol-1變異系數(shù)/%蒸騰速率95%置信區(qū)間閾值/mmol·m-2·s-1實(shí)測(cè)值/mmol·m-2·s-1變異系數(shù)/%1年生[0.12,0.34]0.35±0.1852.09[294.56,316.16]314.66±65.2520.74[5.00,8.44]7.40±2.3231.365年生[0.21,0.36]0.44±0.1635.83[281.71,307.92]318.81±20.096.30[6.43,8.50]9.14±2.1923.95N1/N5[0.59,0.95]0.80±1.131.45[1.05,1.03]0.99±3.253.29[0.78,0.99]0.81±1.061.31
2.2.1 1年生群體各性狀差異顯著性
1年生結(jié)實(shí)群體各性狀差異顯著性——對(duì)1年生結(jié)實(shí)群體進(jìn)行各性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表2)表明:可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.50%(HL12)~5.97%(DJC25)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.96%(HL12)~4.12%(SC10)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為32.15(SC21)~37.56(HL12)、凈光合速率為9.38(DJC25)~15.28 μmol·m-2·s-1(SC15)、氣孔導(dǎo)度為0.29(SC10)~0.57 mol·m-2·s-1(SC15)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為293.67(SC10)~325.11 μmol·mol-1(SC21)、蒸騰速率為6.77(DJC25)~9.62 mmol·m-2·s-1(SC15)。HL12無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,葉綠素相對(duì)吸光值較高;SC21無(wú)性系,葉綠素相對(duì)吸光值較低,而胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)較高;SC15無(wú)性系,凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較高。
1年生未結(jié)實(shí)群體各性狀差異顯著性——對(duì)1年生未結(jié)實(shí)群體進(jìn)行各性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表2)表明:可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.92%(JST13)~7.08%(JST6)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.15%(JST13)~3.99%(JST8)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為282(JST7)~374.78 μmol·mol-1(JST8)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為32.15(JST6)~37.56(JST11)、凈光合速率為5.99(JST7)~15.43 μmol·m-2·s-1(JST13)、氣孔導(dǎo)度為0.11(JST7)~0.53 mol·m-2·s-1(JST19)、蒸騰速率為3.88(JST7)~9.52 mmol·m-2·s-1(JST19)。JST13無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,而凈光合速率較高;JST8無(wú)性系,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)較高;JST6無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,而葉綠素相對(duì)吸光值較低;JST7無(wú)性系,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較低;JST19無(wú)性系,氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較高。
1年生11個(gè)無(wú)性系整體各性狀差異顯著性——對(duì)所有無(wú)性系進(jìn)行各性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表2)表明:11個(gè)無(wú)性系可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.50%(HL12)~7.08%(JST6)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.96%(HL12)~4.12%(SC10)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為235(JST7)~923 μmol·mol-1(JST8)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為24.70(SC21)~49.80(JST11)、凈光合速率為1.57(JST7)~18.90 μmol·m-2·s-1(JST13)、氣孔導(dǎo)度為0.05(JST7)~0.68 mol·m-2·s-1(SC15)、蒸騰速率為2.10(JST7)~12.90 mmol·m-2·s-1(SC15)。HL12無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低;SC15無(wú)性系,氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率較高;JST7無(wú)性系,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均較低。
綜合對(duì)上述3個(gè)群體分析表明:①除結(jié)實(shí)群體胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)無(wú)性系間差異顯著,而整體與未結(jié)實(shí)群體不顯著外,其余性狀3個(gè)群體表現(xiàn)一致;可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率差異顯著。②對(duì)結(jié)實(shí)與未結(jié)實(shí)群體的T檢驗(yàn)表明,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),在結(jié)實(shí)群體與未結(jié)實(shí)群體間差異不顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大;葉綠素相對(duì)吸光值,在2個(gè)群體間差異顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大;凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率,在2個(gè)群體間差異顯著,結(jié)實(shí)群體均值較大;該結(jié)論與具體無(wú)性系性狀表現(xiàn)一致。
表2 1年生核桃楸無(wú)性系各性狀差異顯著性
2.2.2 5年生群體各性狀差異顯著性
5年生結(jié)實(shí)群體各性狀差異顯著性——對(duì)5年生結(jié)實(shí)群體進(jìn)行各性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表3)表明:可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.96%(DJC25)~7.07%(SC10)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.66%(SC15)~2.86%(DJC25)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為308.11(HL12)~325.56 μmol·mol-1(SC21)、蒸騰速率為7.52(SC10)~9.49 mmol·m-2·s-1(SC15)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為35.92(SC10)~41.64(HL12)、凈光合速率為6.49(SC21)~15.7 μmol·m-2·s-1(HL12)、氣孔導(dǎo)度為0.28(SC21)~0.49 mol·m-2·s-1(SC10)。DJC25無(wú)性系,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,而可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低;SC15無(wú)性系,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,蒸騰速率較高;SC10無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度較高,而蒸騰速率、葉綠素相對(duì)吸光值較低;SC21無(wú)性系,凈光合速率、氣孔導(dǎo)度較低;HL12無(wú)性系,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)較低,而葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率較高。
5年生未結(jié)實(shí)群體各性狀差異顯著性——對(duì)5年生未結(jié)實(shí)群體進(jìn)行各性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表3)表明:可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.50%(JST19)~5.97%(JST6)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.53%(JST11)~3.42%(JST6)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為40.03(JST6)~44.79(JST8)、凈光合速率為10.21(JST19)~13.49 μmol·m-2·s-1(JST11)、氣孔導(dǎo)度為0.25(JST6)~0.59 mol·m-2·s-1(JST13)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為291.00(JST6)~336.44 μmol·mol-1(JST8)、蒸騰速率為7.07(JST6)~12.54 mmol·m-2·s-1(JST8)。JST6無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,而葉綠素相對(duì)吸光值、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率均較低;JST19無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、凈光合速率較低;JST8無(wú)性系,葉綠素相對(duì)吸光值、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率較高;JST11無(wú)性系,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,而凈光合速率較高。
5年生11個(gè)無(wú)性系整體各性狀差異顯著性——對(duì)核桃楸11個(gè)無(wú)性系5年生7個(gè)生理生化及光合性狀差異顯著性分析(見(jiàn)表3)表明:可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),在無(wú)性系間差異不顯著,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.52%(JST19)~7.08%(SC10)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.53%(JST11)~3.42%(JST6)。葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率,在無(wú)性系間差異顯著,葉綠素相對(duì)吸光值為26.50(SC10)~52.00(JST8)、凈光合速率為4.93(SC21)~18.9 μmol·m-2·s-1(HL12)、氣孔導(dǎo)度為0.14(JST6)~0.81 mol·m-2·s-1(JST13)、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)為234(JST6)~352 μmol·mol-1(JST8)、蒸騰速率為4.13(JST6)~13.40 mmol·m-2·s-1(JST8)。SC10無(wú)性系,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,而葉綠素相對(duì)吸光值較低;JST6無(wú)性系,可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,而氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率均較低;JST8無(wú)性系,葉綠素相對(duì)吸光值、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率較高。
綜合對(duì)上述3個(gè)群體分析表明:①除結(jié)實(shí)群體的胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)和蒸騰速率與其他群體表現(xiàn)不同外,其余性狀3個(gè)群體表現(xiàn)一致。可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度差異顯著。②結(jié)實(shí)與未結(jié)實(shí)群體T檢驗(yàn)(見(jiàn)表4)表明,可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),在結(jié)實(shí)群體與未結(jié)實(shí)群體間差異不顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大。可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、凈光合速率,在2個(gè)群體間差異不顯著,結(jié)實(shí)群體均值較大。葉綠素相對(duì)吸光值、蒸騰速率,在2個(gè)群體間差異顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大。③從2個(gè)樹齡性狀獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)看,葉綠素相對(duì)吸光值在結(jié)實(shí)與未結(jié)實(shí)群體之間差異顯著,且均為未結(jié)實(shí)群體相對(duì)較高;胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在2個(gè)群體之間差異不顯著,且均為未結(jié)實(shí)群體相對(duì)較高;蒸騰速率在2個(gè)群體之間差異顯著,1年生群體結(jié)實(shí)群體均值較大,5年生群體未結(jié)實(shí)群體均值較大。
表3 5年生核桃楸無(wú)性系各性狀差異顯著性
表4 5年生結(jié)實(shí)群體與未結(jié)實(shí)群體獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)
2.2.3 1年生和5年生群體之間各性狀差異顯著性
對(duì)未結(jié)實(shí)群體進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):葉綠素相對(duì)吸光值、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率,在1年生和5年生群體直降差異顯著;5年生群體葉綠素相對(duì)吸光值、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率相對(duì)較高。
對(duì)結(jié)實(shí)群體進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):葉綠素相對(duì)吸光值在1年生和5年生群體之間差異顯著,5年生群體葉綠素相對(duì)吸光值相對(duì)較高。
對(duì)整個(gè)群體進(jìn)行配對(duì)T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn):葉綠素相對(duì)吸光值、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率在1年生和5年生群體之間差異顯著,5年生群體葉綠素相對(duì)吸光值、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率相對(duì)較高。表明隨著樹齡增大,3個(gè)性狀平均值均有增大趨勢(shì)。
2.3.1 核桃楸無(wú)性系早期與晚期各性狀相關(guān)性
對(duì)1年生、5年生群體各性狀進(jìn)行相關(guān)性分析(見(jiàn)表5)表明:葉綠素相對(duì)吸光值,在整體群體內(nèi)各無(wú)性系之間、未結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間均呈極顯著正相關(guān),在結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.322、0.484、0.149。葉綠素相對(duì)吸光值在早期與晚期一致性較好,有利于早期選擇。胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),在結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間、未結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間均呈極顯著正相關(guān),在整體群體內(nèi)各無(wú)性系之間呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.296、0.512、0.442。蒸騰速率,在結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間、未結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間均呈顯著正相關(guān)。凈光合速率在未結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間呈顯著正相關(guān),氣孔導(dǎo)度在未結(jié)實(shí)群體內(nèi)各無(wú)性系之間呈顯著負(fù)相關(guān)。葉綠素相對(duì)吸光值、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在各無(wú)性系間的相關(guān)性,經(jīng)斯皮爾曼相關(guān)性分析結(jié)果表明,早期與晚期都達(dá)到了相關(guān)顯著水平,相關(guān)系數(shù)分別為0.326、0.227。從2個(gè)性狀絕對(duì)值排序也證明其相關(guān)性較高,1年生群體內(nèi)胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)絕對(duì)值的前三位為JST8、SC21、JST19,5年生群體內(nèi)胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)絕對(duì)值的前三位為JST8、JST13、SC21;1年生群體內(nèi)葉綠素相對(duì)吸光值絕對(duì)值的前三位為JST11、JST8、JST7,5年生群體內(nèi)葉綠素相對(duì)吸光值絕對(duì)值的前三位為JST8、JST11、JST19。
2.3.2 核桃楸無(wú)性系同一群體內(nèi)各性狀相關(guān)性
1年生群體內(nèi)各性狀相關(guān)性——對(duì)1年生群體各性狀進(jìn)行相關(guān)性分析表明:①在結(jié)實(shí)群體中,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);凈光合速率與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。②在未結(jié)實(shí)群體中,葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率呈極顯著正相關(guān)、與氣孔導(dǎo)度呈顯著正相關(guān);凈光合速率與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。③在整體群體中,葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率呈顯著正相關(guān)、與胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān);胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與凈光合速率、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。
表5 3個(gè)群體核桃楸無(wú)性系各性狀早期與晚期的相關(guān)性
5年生群體內(nèi)各性狀相關(guān)性——對(duì)5年生群體各性狀進(jìn)行相關(guān)分析(見(jiàn)表6)表明:①在結(jié)實(shí)群體中,葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率呈顯著負(fù)相關(guān)、與胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)呈顯著正相關(guān);胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),與氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率呈極顯著正相關(guān),與凈光合速率呈顯著負(fù)相關(guān);氣孔導(dǎo)度與凈光合速率、蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。②在未結(jié)實(shí)群體中,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。③在整體群體中,結(jié)實(shí)量與生理生化指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)、與光合指標(biāo)呈正相關(guān);葉綠素相對(duì)吸光值與結(jié)實(shí)量呈顯著負(fù)相關(guān);氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)、與結(jié)實(shí)量呈顯著正相關(guān);胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),與凈光合速率呈極顯著負(fù)相關(guān),與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。
綜合對(duì)上述2個(gè)群體分析表明:在1年生、5年生所有群體中,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率均呈極顯著正相關(guān);氣孔導(dǎo)度與凈光合速率、與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。除1年生結(jié)實(shí)群體、5年生整體外,其他群體的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與凈光合速率呈正相關(guān)。除1年生結(jié)實(shí)群體外,其他群體的可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、與蒸騰速率均呈正相關(guān)。除1年生結(jié)實(shí)群體外,其他群體的可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)。在1年生的3個(gè)群體中,葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率呈正相關(guān);在5年生的3個(gè)群體中,葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率呈負(fù)相關(guān)。葉綠素相對(duì)吸光值與凈光合速率無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系,與易干軍等[21]研究結(jié)果相近。
表6 5年生整體群體各性狀間相關(guān)系數(shù)
遺傳變異是生物逐漸適應(yīng)環(huán)境和不斷進(jìn)化的產(chǎn)物,是遺傳信息的重要表征[22]。核桃楸1年生無(wú)性系性狀的變異系數(shù)為14.70%~52.09%,變異最小的是葉綠素相對(duì)吸光值,最大的是氣孔導(dǎo)度。核桃楸5年生無(wú)性系性狀的變異系數(shù)為6.30%~35.83%,變異最小的是胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù),最大的是氣孔導(dǎo)度。5年生群體可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變異系數(shù)比1年生的高,其他6個(gè)性狀都比1年生的低。
各性狀差異顯著性分析中,1年生群體,除結(jié)實(shí)群體的胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)外,結(jié)實(shí)、未結(jié)實(shí)及整體群體的其余性狀均表現(xiàn)一致,即可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率4個(gè)性狀在無(wú)性系間均差異顯著。5年生群體,除胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率外,結(jié)實(shí)、未結(jié)實(shí)及整體群體的其余性狀均表現(xiàn)一致,即可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,葉綠素相對(duì)吸光值、凈光合速率、氣孔導(dǎo)度3個(gè)性狀在無(wú)性系間均差異顯著。1年生和5年生群體,除胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率外,其余性狀均表現(xiàn)一致,即可溶性蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大;可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大;葉綠素相對(duì)吸光值差異顯著,未結(jié)實(shí)群體均值較大;凈光合速率差異顯著,結(jié)實(shí)群體均值較大。
在早期與晚期相關(guān)性分析中,葉綠素相對(duì)吸光值和胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)在早期和晚期均變化較小,且2個(gè)樹齡階段都是胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)和葉綠素相對(duì)吸光值變異相對(duì)較小,早期選擇效果較好。高紅霞等[23]對(duì)紅砂家系進(jìn)行葉綠素相對(duì)吸光值測(cè)定,做早期選擇,篩選12個(gè)家系為抗旱性優(yōu)良家系。柴文敏等[24]對(duì)唐古特白刺以葉綠素相對(duì)吸光值為標(biāo)準(zhǔn)做早期選擇,篩選出5個(gè)家系作為抗旱優(yōu)良家系。李森[25]認(rèn)為,葉綠素相對(duì)吸光值可作為核桃品種選育的參考指標(biāo)。本研究對(duì)核桃楸無(wú)性系同一群體內(nèi)各性狀相關(guān)性分析中,葉綠素相對(duì)吸光值早期與晚期相關(guān)顯著,葉綠素相對(duì)吸光值越低,核桃楸結(jié)實(shí)量越高,因此,早期應(yīng)重視葉綠素相對(duì)吸光值低的無(wú)性系的觀察和培育。胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與凈光合速率呈負(fù)相關(guān),這與林兵等[26]的研究結(jié)果相近。性狀間的相關(guān)關(guān)系影響著良種選擇的效率和效果,本研究中,在1年生和5年生整體群體中,胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)與氣孔導(dǎo)度、與蒸騰速率均呈極顯著正相關(guān),凈光合速率與氣孔導(dǎo)度呈極顯著正相關(guān),氣孔導(dǎo)度與蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)。
東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2022年4期