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高州油茶优树果实性状评价

2016-09-15许逸林徐佳琦戚嘉敏奚如春

福建林业科技 2016年4期
关键词:仁率高州优树

朱 雯,许逸林,徐佳琦,戚嘉敏,奚如春,2

(1.华南农业大学林学与风景园林学院,广东 广州 510642;2.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642)

高州油茶优树果实性状评价

朱 雯1,许逸林1,徐佳琦1,戚嘉敏1,奚如春1,2

(1.华南农业大学林学与风景园林学院,广东 广州 510642;2.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642)

在广东省揭阳市对10个入选高州油茶优良单株(LW1、LW2、LW3、LW4、LW5、3号、5号、6号、10号、12号)果实主要经济性状指标进行测定与分析。结果表明:各单株间果实性状存在差异,其中鲜籽重变异最大,变异系数32.98%;果形指数变异最小,变异系数为4.60%;LW3的鲜果含油率最高,达4.93%。根据各选优指标的均值和标准差确定其选优标准为鲜果出籽率25.0%以上、干出籽率10.0%以上、出仁率40.0%以上,种仁含油率50.0%以上、鲜果含油率3.0%以上。主成分分析表明,鲜果含油率、干籽含油率、鲜籽含油率、出仁率和干出籽率在果实含油率的贡献率为44.423%。根据制定的高州油茶选优标准和主成分分析法,优良单株LW3、6号、LW2在2种方法中均入选,说明这3株优树可以作为最优良的单株进行繁育与测定。研究结果可为油茶的良种选育提供参考。

高州油茶;优树;果实性状

油茶为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)植物,是我国特有的南方木本油料树种,有2300多年的栽培历史,在我国林业中占有十分重要的地位。油茶经济价值高、适应性强、用途广,综合开发利用价值潜力大,被林农称为“绿色油库”[1-3]。广东省优良地方油茶品种有高州油茶(C.gauchowensis)、广宁红花油茶(C.semiserrata)、大白山茶(C.albogigas)、香花糙果茶(C.suaveolens)等10多个品种类型[4]。其中,高州油茶树形高大、果大、单位面积产量高、果实出籽率和含油率较高等优点[1-3],是山茶属的优良物种[5]。

我国油茶良种选育标准主要是对其果实经济性状指标评价[6],目前油茶工作者已选育出国家级审定良种70多个[7-12],然而高州油茶经济性状评价及良种选育相对滞后,性状指标评价体系尚未建立。本文以经过群选后已入选的10个高州油茶优良单株为研究对象,开展其相关生长指标与果实性状指标调查测定,并分析各性状特征及关联,评价其果实性状指标,以期为高州油茶良种选育与种质创新提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广东省揭阳市揭东区、蓝城区,地处亚热带,日照充足,雨量充沛,终年无雪少霜。年均气温21.4 ℃,年均降水量1723 mm。夏秋间常受强热带风暴袭击,有时因季风活动反常或寒潮侵袭,会出现冬春干旱或早春低温阴雨天气。试验林总面积20 hm2,为20世纪60年代末采用高州油茶实生苗栽植的人工林,坡向西北、平均坡度40°;土壤类型为山地黄红壤。林分管理一般,总体生长良好。

1.2 试验方法

1.2.1 试验对象 通过对全林连续3 a群选,依据国家油茶良种选育技术规程[13]进行逐年评比测定,已筛选出LW1、LW2、LW3、LW4、LW5、3号、5号、6号、10号、12号等10个优良单株。本文以此优良单株为研究对象。基本生长指标见表1。

表1 入选优良单株基本生长指标

1.2.3 数据处理 采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0软件进行数据统计分析与作图。

2 结果与分析

2.1 果实性状特征

2.1.1 基本性状特征 参试高州油茶优良单株果实性状指标分析结果见表2。由表2可看出,果实各基本性状特征为:单果鲜重56.20~128.72 g,果皮厚度7.10~11.16 mm,果形指数0.86~1.07,鲜籽重15.01~31.28 g,单果籽数7~15个,鲜果出籽率19.26%~32.32%,干出籽率10.13%~17.83%。

2.1.2 性状差异性分析 参试高州油茶单果鲜重平均为87.75 g,最大的为10号、12号,分别为128.72、122.61 g,与其他单株差异均达显著。果皮厚度平均为9.09 mm,最厚的为10号、12号,最薄的为LW4,LW4除与LW5差异不显著外,与其他单株均有显著差异。果形指数0.85~1.0,说明高州油茶果型为球型或近球型。鲜籽重最大的是LW3,达32.83 g,与其他各单株差异显著;其次为10号、12号。单果籽数最大的为10号,与其他各单株差异显著;最小的为12号,除与CK和3号差异不显著外,与其他各单株差异均达显著水平。鲜出籽率最大的是LW4,达32.32%;其次为LW3和LW5,3个单株间鲜出籽率差异不显著,3个单株除与6号差异不显著外,与其他单株差异均达显著水平。干出籽率最大的是LW3,为40.42%,与其他各单株差异均达显著或极显著。10号、12号单果重最大,果皮厚度也大;LW4、LW5单果重最小,果皮厚度最小。总体来看,大部分果实的单果重越大果皮越厚,鲜籽重也越大,但出籽率不一定大。LW3单果重在参试单株中排名第三,但其果皮厚度仅有7.72 mm,且其鲜籽重和干出籽率均最大,鲜出籽率排名第二,可初步认为LW3符合皮薄、出籽率高的单株选择要求。

表2 高州油茶果实基本性状比较

*:不同小写字母为0.05水平上差异显著。

变异系数能反映数据的离散程度,一般划分为3级:弱变异性CV<10%;中等变异性CV=10%~100%;强变异性CV>100%[12]。由表2可知,各单株间指标性状变异明显,其中变化幅度最大是鲜籽重,平均达32.98%,为中等变异性;变化最小的是果形指数,为4.60%。各性状的变异强度依次为:鲜籽重>单果籽数>单果鲜重>干出籽率>鲜果出籽率>果皮厚度>果形指数。3号单果鲜重的变异系数最小,说明3号单株的果实大小较为均匀;果皮厚度变异系数最小的是5号、10号,且果皮厚度均较厚;果形指数以LW4的变异系数最小,为2.28%,LW4的果实形状较为一致;鲜果出籽率和干出籽率最小的均为10号,10号的各果实出籽率较为均匀。

2.2 果实性状的相关性

在油茶良种选优时,通过分析性状间的相关性,可以利用易测性状的早期测定来辅助和预测其他目标性状[14]。由表3可以看出,各性状间既有正相关也有负相关,表明各经济性状间存在复杂的相互制约和相互促进的关系[15]。果皮厚度与单果重呈极显著的正相关关系,说明高州油茶果实越重,果皮相对越厚。果皮厚度与鲜出籽率呈极显著的负相关、与出仁率呈显著的负相关,说明果皮越薄,鲜出籽率和出仁率越大。鲜果含油率和干出籽率有极显著的正相关关系,与出仁率、种仁含油率有显著的正相关关系,干出籽率和出仁率越大的果实,鲜果含油率越大。因此,果皮越薄,鲜果含油率越大,在良种选优时宜选择果皮薄的优良单株。

2.3 高州油茶主要性状指标优选标准制订

本文根据各性状选优指标的均值来确定其选优标准。由高州油茶良种选育选优指标的均值和标准差测定分析结果(表4)可以看出,鲜出籽率、干出籽率、出仁率、种仁含油率、鲜果含油率为遗传性状指标,标准差不大,性状比较稳定。

在试验区内调查期间发现,高州油茶的果实炭疽病发病率不高,其盛果期一般要在15 a以上,所以高州油茶良种选育性状指标标准初定确定为:①选优林分树龄为15年生以上的高州油茶林;②树形完整,树冠开张,生长良好;③果实炭疽病率少见;④鲜果出籽率25.0%以上,干出籽率10.0%以上,出仁率40.0%以上;⑤种仁含油率50.0%以上,鲜果含油率3.0%以上;⑥其性状均符合上述5项指标或有某一性状指标特别突出可选为优树。

表3 果实性状的相关系数

*:*为0.05水平显著相关;**为0.01水平显著相关。

2.4 优树果实经济性状评价

高州油茶参试优良单株果实经济性状按鲜果出油率高低排序见表5。由表5可看出,鲜果含油率高于CK的有4株,分别为LW3、6号、LW2和LW4。出仁率最大的是LW4,为55.84%;LW3的鲜果含油率最高,达到了4.93%,比CK高2.32%。

根据2.3制订的选优标准,对所初选的优良单株进行优树选择,符合高州油茶选优标准的优树有3株,分别为LW3、6号和LW2。

2.5 果实主要性状指标综合评价

主成分分析是从样品相关矩阵出发,计算性状相关矩阵特征向量及每个主成分的贡献率和方差贡献率,把原来多个指标化为少数几个独立综合指标的一种多元统计方法。主成分分析有利于消除评价指标间的相关影响,能更客观评价各优树的综合表现[16]。由表6可知,前3个主成分的累积贡献率达到了86.246%(>85%),能够较充分反映优树各指标的主要信息。

表4 高州油茶各选优指标的均值、标准差和选优标准 %

表5 各优树果实经济性状比较 %

由表7可知,第一主成分主要由鲜果含油率、干籽含油率、鲜籽含油率、出仁率和干出籽率决定,其载荷分别为0.970、0.942、0.875、0.829、0.817,贡献率为44.423%。第二主成分主要由单果重、鲜籽重、种仁含油率和果皮厚决定,其载荷分别为0.835、0.730、0.679和0.629,均为正贡献率,贡献率为23.149%。第三主成分主要由单果籽数、鲜出籽率、鲜籽重和果形指数决定,贡献率为18.675%。由于第一主成分贡献率远高于第二主成分和第三主成分,因此,鲜果含油率、干籽含油率、鲜籽含油率、出仁率和干出籽率在11个性状指标中占决定作用。

表6 初始特征值及贡献率

表7 主成分载荷矩阵

计算各参试优良单株的主成分分值与排名,结果见表8。LW3的综合得分最高,果实性状最优;6号其次。各优树的综合排名依次为:LW3、6号、LW2、LW4、10号、LW1、CK、5号、LW5、3号。以综合得分大于0进行优树选择,入选的优树有:LW3、6号、LW2、LW4。

表8 各参试优良单株主成分值及综合得分

3 结论与讨论

1)高州油茶参试优良单株基本性状的变异强度依次为:鲜籽重>单果籽数>单果鲜重>干出籽率>鲜果出籽率>果皮厚度>果形指数,其中变异最大的鲜籽重的变异系数达32.98%;变化最小的是果形指数,为4.60%。总体上,数量性状如鲜籽重、单果籽数等的变异比质量性状如出籽率、果形指数的变异要大,与前人的研究结果一致[17]。

2)果皮厚度与鲜出籽率呈极显著的负相关、与出仁率呈显著的负相关,说明果皮越薄,鲜出籽率和出仁率越大。出仁率与鲜果含油率呈显著的正相关关系,因此,果皮越薄,鲜果含油率越大,在良种选优时宜选择果皮薄的优良单株。而果皮厚度与单果重呈极显著的正相关关系,说明高州油茶果实越重,果皮相对越厚,所以在高州油茶选优时不宜选择单果重太大的单株。

3)参试单株中单果鲜重最大的为10号;果皮厚度最小的为LW4;果形指数最大的为LW5,最小的为LW1;鲜籽重最大的是LW3;鲜果出籽率最大的是LW4;干出籽率最大的是LW3;出仁率最大的是LW4;为55.84%;LW3的鲜果含油率最高,达到了4.93%。根据各选优指标的均值和标准差确定其选优标准为:鲜果出籽率25.0%以上,干出籽率10.0%以上,出仁率40.0%以上;种仁含油率50.0%以上,鲜果含油率3.0%以上。根据所制定的选优标准,对优树进行选择,共选出优树3株,分别为:LW3、6号和LW2。

4)通过对高州油茶10个优良单株及CK进行主成分分析,鲜果含油率、干籽含油率、鲜籽含油率、出仁率和干出籽率起决定作用,贡献率为44.423%。根据主成分分析综合得分结果,参试的11个高州油茶中单株果实性状的优劣依次为:LW3、6号、LW2、LW4、10号、LW1、CK、5号、LW5、3号。以综合得分>0进行优树选择,入选的优树有:LW3、6号、LW2、LW4。主成分分析法和选优标准具有一致性,优良单株LW3、6号、LW2在2种方法中均入选,说明这3株优树可以作为最优良的单株进行繁育与测定。

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Analysis and Assessment on the Characters of Fruits from Plus Trees ofCamelliagauchowensis

ZHU Wen1,XU Yilin1,XU Jiaqi1,QI Jiamin1,XI Ruchun1,2

(1.CollegeofForestryandLandscapeArchitecture,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,Guangdong,China; 2.KeyLaboratoryforInnovativeDevelopmentandUtilizationofForestPlantGermplasm,Guangzhou510642,Guangdong,China)

The economic characters of fruits of 10 selected superior individual ofCamelliagauchowensis(LW1,LW2,LW3,LW4,LW5,No.3,No.5,No.6,No.10,No.12)were analyzed in Jieyang City,Guangdong Province.The results indicated that,the differences among the clones were significant,fresh seed weight had the biggest variation which reached 32.98%,and fruit shape index had the least variation which reached 4.6%.LW3 had the highest weight percentage of oil in fresh fruit,which reached 4.93%.According to the mean and standard deviation of the selection indicators,the weight rate of fresh seed in fresh fruit more than 25.0%,the weight rate of dry seed in fresh fruit more than 10.0%,kernel rate more than 40.0%,the oil content of dry kernel more than 50.0%,the oil content in fresh fruit more than 3.0%,respectively.The relation between the economic characters was close,and for the variance contribution reached 44.423%,oil content of fresh fruit,oil content of dry seed,oil content of fresh seed,kernel percent and dry out rate played decisive roles.According to the established selection criterias,and principal component analysis,3 trees were selected as plus trees.They were:LW3、No.6、LW2,all of them can be used as the best traits for breeding and determination.

Camelliagauchowensis;plus tree;fruit characters

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.04.009

2016-04-05;

2016-06-27

广东省林业科技创新项目(‘华丰’系列油茶优良资源评价及高效利用技术研究与示范,2012KJCX011-02;2014KJCX016-01)

朱雯(1992—),女,浙江衢州人,华南农业大学林学与风景园林学院在读硕士研究生,从事经济林栽培与利用研究。E-mail:zhuwen0715@sina.com。

奚如春(1963—),男,江西南康人,华南农业大学林学与风景园林学院教授,博士,从事经济林栽培与利用、植物养分与生理研究。E-mail:xirc2006@scau.edu.cn。

S794.4

A

1002-7351(2016)04-0043-06

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