毛叶山桐子优树种实性状变异初步研究

王大兵，李 新，白杰建，辜云杰

(1.天全县林业局，四川 天全 625500;2.东坡区林业局，四川 眉山 620010;3.青川县林业局，四川 青川 628100;4.四川省林业科学研究院，四川 成都 610081)

毛叶山桐子(Idesia polycarpa Maxim.var.vestita Diels)，又名水冬瓜、山梧桐、油葡萄、白乳木、椅树等［1］，属大风子科(F1acourtiaceae)山桐子属(Idesia)落叶乔木［2］，分布于东亚，主产于日本、朝鲜、俄罗斯远东地区与中国［3］。在我国分布于秦岭、淮河以南各省，安徽、浙江、江西、云南、贵州、广东、广西、台湾、河南、甘肃、湖北、陕西以及四川等省均有分布［4］。毛叶山桐子树皮灰白色，树干通直，树形美观，花繁果红，果实成串下挂似葡萄，入秋后红艳夺目［5］，是较好的城乡园林绿化树种［6］;木材心材与边材区别明显，心材蓝灰色，边材淡黄褐色，光泽美丽，纹理直，切面光滑，也是优良的工业用材树种［7］;果皮与种子富含亚油酸等油料成分，经精炼后是优良的食用油［5］，每克毛叶山桐子油中保健食用的维生素E含量达60% ～80%［8］，也可作为提取亚油酸制剂及制作油漆、涂料和制皂的原料，市场需求很大［7］。我国目前对毛叶山桐子的研究主要集中在引种、栽培和繁殖研究等方面［9－15］，而国外则针对果实、种子等的化学成分［16，17］及叶腺的解剖结构有所研究［18，19］，对果实形态方面的研究尚未见报道，而果实作为遗传变异的重要特征之一，又是作为木本油料树种的利用器官，研究其变异程度和性状之间的关联非常必要。本文对四川选择出的毛叶山桐子优树果实及种子性状进行了研究，为毛叶山桐子优树的选择提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用优树选择自四川广元市朝天区、青川县等地天然林分或人工林分。2008年9月，对选择的19株优树每个单株树冠中上部采集2kg果实，从中随机抽取30粒果实/株进行表型性状测定。

1.2 表型性状的测定方法

果实测定:每个单株随机取30粒果实，用游标卡尺测定每粒果实、种子的长度、宽度、果柄长，精确到0.01 cm。每个单株随机取100粒果实称其质量(鲜重)，果实分单株处理后随机选取100粒种子称其质量精确到0.01 g，均重复30次。定义果实长/果实宽为果实的形状指数，种子长/种子宽为种子的形状指数。

1.3 统计分析方法

用SPSS、SAS和EXCEL5.0等统计软件提供的有关程序对各优树果实、种子的各性状进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同优树种实性状特征

表1为毛叶山桐子优树种实性状方差分析。从表1可见:毛叶山桐子优树的果柄长、果实横径、果实侧径、果实形状指数、果实百粒重、种子长、种子宽及种子百粒重在19株优树间存在极显著差异，种子形状指数差异不显著。19株优树中种实性状变异幅度最大的是果实百粒重，变异系数为24.36%，其次为种子宽度，变异系数为22.43%，果实形状指数变异最小，为4.17%。对19个表型优树果实形状的统计描述量及多重比较结果见表2。由表2可见:种子形状指数在各优树间没有明显差异，优树1号的果实百粒重、果实侧径、果实横径与果柄长等性状同其余优树有较大差异，优树2号、3号、4号、5号及优树10号、11号的果实横径、侧径和果实形状指数虽未表现出明显差异，但在果实百粒重指数上表现出明显差异;优树9号和10号的果实横径、果实侧径2个形态指标虽然不一致，但果实形状指数和百粒重却没有差异;优树2号和3号，优树5号和6号，优树8号和9号等在果实百粒重指数上有明显差异，但种子百粒重差异却不明显;就果实形状指数而言，仅优树18号和优树1号同其余所有优树都表现出差异，而剩余优树在两两间差异都不显著，表明果实的形状在优树间基本表现稳定，而种子形状指数差异不显著，说明种子的形状更为稳定;就果实百粒重而言，仅优树5号、9号、10号与19号这4株优树差异不显著，其余优树差异都显著，说明果实百粒重指数在优树间差异较大;比较果实形状和种子形状，由多重比较结果可知，果实形状在优树间的差异明显大于种子形状，表明果实遗传改良的潜力大于种子的遗传改良潜力。

表1 毛叶山桐子优树种实性状方差分析

2.2 不同优树种实形态指标变异分析

19株毛叶山桐子优树种实性状的变异系数如表3。从表3可以看出:(1)果柄长的变异系数为3.05% ～13.68%，变异幅度为1.00 cm～1.70 cm，变异幅度最大的是优树2号，其次为优树9号，变异幅度最小的是优树11号和优树13号;(2)果实横径的变异系数为4.31% ～9.81%，变异幅度0.57 cm～0.98 cm，变异幅度最大的是优树15号，变异幅度最小的是优树3号;(3)果实侧径的变异系数为3.84% ～13.89%，变异幅度为0.53 mm～1.00 mm，变异幅度最小的是优树1号，变异幅度最大的是优树5号;(4)果实形状指数的变异系数为1.26%～6.60%，变异幅度为0.84－1.17，变异幅度最小的是优树10号，变异幅度最大的是优树14号;(5)果实百粒重的变异系数为0.59% ～6.59%，变异幅度为10.10 g～24.88 g，变异幅度最小的是优树9号，变异幅度最大的是优树16号;(6)种子长的变异系数为9.10% ～15.04%，变异幅度为0.20 mm～0.30 mm，变异幅度最小的是优树10号，变异幅度最大的是优树13号;(7)种子宽的变异系数为14.12% ～24.49%，变异幅度为0.10 mm～0.25 mm，变异幅度最小的是优树6号，变异幅度最大的是优树13号;(8)种子的形状指数的变异系数为8.78%～22.45%，变异幅度为1.00 mm～2.50 mm，变异幅度最小的是优树6号，变异幅度最大的是优树11号;(9)种子百粒重的变异系数为5.00% ～14.71%，变异幅度为0.07 g～1.16 g，变异幅度最小的是优树11号，变异幅度最大的是优树6号。

表3 毛叶山桐子优树内种实性状变异系数(Cv/%)

如果以果实形状指数、果实百粒重指数、种子百粒重指数作为优树的重要性状，从优树间和优树内进行变异系数分析可得:(1)在果实形状指数上，优树间的变异系数为4.17%，优树内的变异系数为1.26%～6.60%，优树间和优树内的变异系数小于其它性状的变异系数，表明果实形状指数最为稳定，改良潜力不大，作为选优指标意义不大;(2)在果实百粒重指数上，优树间的变异系数24.36%，优树内的变异系数为0.59% ～6.59%，表明果实百粒重在不同优树间的变幅较大，而在同一株优树内变幅较小，以果实百粒重作为选优指标意义较大;(3)在种子百粒重指标上，优树间的变异系数为16.36%，优树内的变异系数为5.00% ～14.71%，表明在优树间和优树内都有一定变异，可作为选优指标之一。

2.3 不同优树种实性状相关分析

表4为毛叶山桐子种实性状相关分析结果，从表4可见:果柄长仅与果实形状指数呈显著正相关，同种实其余性状基本不相关，表明果柄这一性状比较独立;果实横径和果实侧径、果实百粒重呈极显著正相关，果实侧径和果实百粒重呈极显著正相关，从相关系数的大小来看，果实侧径的影响要大于果实横径的影响;种子长和种子宽呈极显著正相关，从相关分析看，果柄长基本与果实和种子性状不相关(除果实形状指数)、果实性状和种子性状不相关，说明果柄、果实和种子性状基本独立。果实重量可以通过果实横径和果实侧径来预测，果实横径、果实侧径与果实形状指数不相关，种子长、种子宽与种子形状指数不相关，表明果实和种子的形态指标不能预测其形状。

通过相关分析可见，果实横径和果实侧径与果实百粒重呈显著的正相关，可进行线性回归方程的模拟，方程为:y=－7.6478+1.6321x1+27.6817x2(其中:y为果实百粒重，x1为果实横径，x2为果实侧径)。从方程的系数大小也可以看出，果实侧径对果实重量的影响大于果实横径的影响。

表4 毛叶山桐子优树种实性状相关分析

2.4 19株毛叶山桐子优树的聚类分析

为了避免果实大小对果实性状的影响、种子大小对种子性状的影响，只以果柄长、果实形状指数、果实百粒重、种子形状指数、种子百粒重为参数，进行聚类分析。以阈值0.75为标准，19株优树可以明显的被分为两大类:第一大类包括1株优树，为1号优树，表现为果柄较长，果实较重;第二大类包括18株优树，表现为果柄较短，果实重量中等。结合表2多重比较结果分析可知，关系越接近的优树，种实性状差异越不显著，反映出种实性状在近缘无性系间的稳定性。

3 结论与讨论

(1)对毛叶山桐子19株优树的果柄、果实和种子等9个指标的分析表明:毛叶山桐子种实性状除了种子形状指数外，其余各性状在优树间均存在极显著差异。19株优树种实总体变异幅度最大的指数是果实百粒重，其优树内的变异系数为0.59% ～6.59%，表明果实百粒重在不同优树间的变幅较大，而在同一株优树内变幅较小，果实百粒重遗传改良潜力最大，通过优树选择就能达到改良目的;果实形状指数总体变异幅度最小，果实形状指数优树内的变异系数为1.26% ～6.60%，在优树间和优树内的变异系数均小于其它性状的变异系数，表明果实形状指数最为稳定，遗传改良难度较大。

图1 19株毛叶山桐子种实性状聚类分析图

(2)对果柄、果实和种子等9个指标相关分析表明:果柄、果实性状和种子性状比较独立，可以单独进行性状改良。果实横径、果实侧径和果实重量存在极显著相关关系，果实横径、果实侧径和果实形状指数相关关系不显著，种子长、种子宽和种子形状指数不相关，表明果实和种子的形态指标不能预测其形状，果实的大小可预测果实的重量，其方程y=－7.6478+1.6321x1+27.6817x2。

(3)对19株毛叶山桐子优树种实系统聚类分析表明:第一大类包括1株优树，为1号优树，表现为果柄较长，果实较重，第二大类包括18株优树，表现为果柄较短，果实重量中等。

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