油棕种质的生长发育特性及产量性状的比较研究

张骥昌，曹红星，雷新涛，李新国，李元元

(1.海南大学 园艺园林学院，海南 海口 570228； 2.中国热带农业科学院 椰子研究所，海南 文昌 571737)

油棕种质的生长发育特性及产量性状的比较研究

张骥昌1,2，曹红星2*，雷新涛2，李新国1*，李元元1

(1.海南大学 园艺园林学院，海南 海口 570228； 2.中国热带农业科学院 椰子研究所，海南 文昌 571737)

以5份产量较高的油棕资源为材料，对其生长发育特性茎高、株高、叶片长度、叶柄长度和叶片数；产量性状果穗深度、果穗长、果穗宽、果穗厚、鲜果穗重、果实总重量、核仁含油率和果肉含油率；品质性状碘值、维生素E、类胡萝卜素进行测定及分析，通过方差分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析，结果表明，资源12-s-15的综合品质表现较优，其生长发育、产量和品质等相关指标的值较高.油棕生长发育、产量性状和品质性状相关指标可分别简化为茎高、鲜果穗重量和维生素E含量.该研究结果为油棕种质资源的筛选和利用提供依据.

油棕；生长发育特性；产量性状；品质性状

0 引言

油棕是世界上产油效率最高的植物，被称为“世界油王”，是我国非常有发展前景的热带木本油料，但缺乏适合我国栽培的高产油棕新品种，成为限制油棕产业发展的主要原因[1].油棕高产特性主要和自身的遗传特性相关，还受到发育速率、光合作用效率和生物量等因素影响[2-3].研究发现，鲜果穗产量与果穗数量、平均果穗重量间存在显著正相关关系，果穗与果实产量是油棕产量的重要影响因子[4-5].目前对油棕生长发育特性、产量性状和品质性状的系统研究较少，本研究在前期研究的基础上[6-7]，选取5份高产的油棕资源，对其生长发育特性、产量相关性和品质性状进行聚类分析和主成分分析的研究.通过对油棕生长发育特性与产量性状的比较，揭示油棕高产资源的特性，筛选高产、优质的资源及与产量密切相关的指标，为油棕种质资源的筛选和利用提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用4年生的油棕资源全部取自中国热带农业科学院椰子研究所油棕种质资源圃，在前期60份种质资源评价筛选的基础上，选取12-s-15、10-s-15、12-s-6、11-s-1、10-s-13 共5份高产、长势一致、无病害的油棕树作为材料.

1.2 试验方法

1.2.1 生长发育特性的测定

株高指地面与植株顶部之间的垂直距离；茎高指地面与植株第1片叶叶柄与叶轴交界处之间的垂直距离；叶片长度从枪叶往下数第17～18片叶的长度；叶柄长度从枪叶往下数第17～18片叶的基部到生长小叶部位的长度；叶片数以树上现有展开的叶片数为准.

1.2.2 产量性状指标的测定

每株油棕随机取3～5个果穗，观测调查然后将每个性状的调查值加起来求平均数值，包括果穗深度、以及果穗长、宽、厚.称取鲜果穗的重量后，剥离果穗上所有的果实称取果重，即为果实总重量；把混匀后果实样品中随机选取10个，剥下果肉、种壳及种仁后，于65℃恒温烘箱中干燥24h至恒重，含油量测定采用索氏提取法，每个样品3次重复.本研究中的果肉含油量为鲜重含油量，种仁含油量为干重含油量.

1.2.3 品质特性的测定

碘值(I,以油脂计)，按GB/T5009.56-2003提取油脂后，按容量法(GB/T5532-2008)测定；类胡罗素含量的测定参照《中国螺旋藻战略联盟》/5.2.6；维生素E含量的测定参照GB/T5009.82-2003/第一法.

1.3 数据分析

利用Excel软件对原始数据进行统计，然后采用SPSS19.0对数据进行方差分析、Duncan多重比较分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析.

2 结果与分析

2.1 油棕资源生长发育性状研究

由表1可知，10-s-13、10-s-15和12-s-6资源的茎高差异不显著， 而11-s-1和12-s-15分别都与其余的资源类型达到极显著差异的水平，其中12-s-15和10-s-15的茎高高于其他资源类型；11-s-1和 12-s-15分别和其余资源类型的株高达到极显著差异水平，10-s-13、10-s-15和12-s-6之间差异不显著，其中12-s-15和10-s-15的株高都高于其他资源类型；12-s-6的叶片长度和其余四种类型差异极显著，而其余四种资源的叶片长度相差不大，差异不显著，其中，12-s-15， 10-s-13和10-s-15的叶片长度较短； 10-s-13、10-s-15和12-s-15的叶柄长度差异不显著，叶柄长度较短，11-s-1和12-s-6之间差异不显著，但是却和10-s-13，10-s-15，12-s-15差异极显著；10-s-13，11-s-1和12-s-15的叶片数较多，三者之间差异不显著，但与10-s-15差异极显著.

表1 不同油棕资源生长发育特性方差分析

注：表中同一行中不同的小写英文字母表示差异显著，不同的大写英文字母表示差异极显著.下表同.

通过对油棕生长发育特性分析可知，其中12-s-15和10-s-15的茎高和株高较高，但叶片长度和叶柄长度较短；12-s-15的叶片数较多.

2.2 油棕资源产量相关性状研究

由表2可知， 10-s-13和10-s-15的果穗深度未达到极显著差异或显著差异的水平，11-s-1和12-s-6未达到极显著差异或显著差异的水平， 12-s-15的果穗厚度分别和其它资源都达到极显著差异水平.12-s-15，11-s-1和12-s-6的果穗厚度的值比较高；10-s-13的果穗长和其余4种资源类型达到极显著差异水平，12-s-6，11-s-1和12-s-15的果穗较长；11-s-1，12-s-15 2份资源的果穗宽未达到显著差异水平，但和另外3份资源的差异都达到极显著差异的水平， 12-s-15，11-s-1和10-s-13的果穗宽的值较高.

12-s-15，12-s-6和11-s-1的鲜果穗重量较高，分别与其他资源达到显著或极显著差异的水平，10-s-13和10-s-15的鲜果穗重量较低，二者之间未达到显著差异的水平；不同资源的果实总重量表现和鲜果穗重量相似，12-s-15，12-s-6和11-s-1的鲜果穗重量较高，其中，12-s-15和12-s-6之间果实总重量的差异不显著，未达到显著差异的水平，10-s-15的果穗总重量的值最低，和其余资源都达到极显著差异的水平.

12-s-15的核仁含油率较低，和其余四种类型达到极显著差异水平，且其余4种资源类型核仁含油率差异不大，未达到极显著差异的水平.12-s-6，10-s-13和10-s-15的核仁含油率较高；12-s-6，10-s-13和12-s-15的果肉含油率较高，尤其是12-s-6和10-s-13的果肉含油率差异不大，但和其他资源差异达到极显著差异的水平.12-s-15和各资源类型之间都达到极显著差异的水平.

通过对高产油棕生产量特性分析， 除核仁含油率以外，12-s-15，12-s-6和11-s-13份资源在果穗深度、果穗长、果穗宽、果穗厚、鲜果穗重量、果实总重量和果肉含油率等性状上表现较好.

表2 不同油棕资源产量相关性状的方差分析

2.3 油棕资源品质相关性状研究

由表3可知，12-s-15的碘值含量和其他四种类型均达到极显著差异水平；12-s-6和10-s-13，12-s-15达到极显著差异水平，12-s-15，10-s-13和10-s-15的碘值较高；10-s-13，10-s-15，11-s-1的类胡萝卜素含量未达到显著差异的水平，这3份资源的类胡萝卜素含量较高.12-s-6，12-s-15未达显著差异的水平，两对互相未达到极显著差异或显著差异的水平.5份资源的维生素E含量差异较大，每份资源间均达到极显著差异水平，其中12-s-15， 10-s-13和12-s-6的维生素E的含量较高.

表3 不同油棕资源品质性状的方差分析

通过对高产油棕品质特性分析， 10-s-13的碘值含量，类胡萝卜素含量和维生素E含量的含量较高；除类胡萝卜素含量外，12-s-15的碘值含量和维生素E含量最高.12-s-15和10-s-13的品质较优.通过上述研究表明，资源12-s-15和12-s-6的综合品质表现较优.

2.4 油棕资源生长发育、产量和品质性状的相关性研究

由表4可知，茎高和碘值含量、果穗深度分别与鲜果穗重量和果实总重量呈显著正相关；茎高和株高、果穗厚分别与鲜果穗重量与果实总重量、鲜果穗重量与果实总重量呈极显著正相关.

鲜果穗重量、果实总重量、果穗厚和胡萝卜素含量极显著负相关；核仁含油率和碘值含量极显著负相关.

其他性状之间的相关性都未达到显著差异的水平.

表4 不同油棕资源生长发育、产量和品质性状的相关性分析

注：“*”表示显著正相关，“**”表示极显著正相关，“-*”表示显著负相关，“-**” 表示极显著负相关.

2.5 油棕资源生长发育、产量和品质性状聚类分析

根据聚类分析的结果(图1)可知，叶片长度、果实总重量、叶柄长度、鲜果穗重量、果穗深度、果穗厚先聚为一类，即为相似水平类；叶片数、果肉含油率、碘值含量、果穗长、核仁含油率、果穗宽、类胡萝卜素聚为一类，即为相似水平类；二者再聚为第一类群，再与维生素E聚类；与茎高和株高聚成的类群进行聚类.其中维生素E含量单独为一类，无相似项.同为一类的指标可以进行简化，用一个因素代表其他因素.

图1 不同油棕资源生长发育生理生化、产量性状和品质性状的聚类分析

在第一类群中，鲜果穗重量与果穗厚呈极显著正相关，与果穗深度呈显著正相关，和胡萝素含量极显著负相关；在方差分析中，不同资源间鲜果穗重量差异较大，各资源间鲜果穗重量基本都达到极显著差异的水平，因此鲜果穗重量可以作为产量相关指标的代表.维生素E单独聚为一类，在方差分析时，各处理都达到显著差异的水平，可作为品质性状的代表.茎高和株高在聚类分析时聚为一类；相关性分析时，茎高和碘值含量、茎高和株高的相关性达到显著或极显著差异的水平；方差分析时，不同资源的株高和茎高差异性分析结果相似，因此，可用茎高或株高代表生长发育指标.

综合相关性分析、方差分析和聚类分析的结果，油棕生长发育、产量性状和品质性状相关指标可分别简化为茎高或株高、鲜果穗重量和维生素E.

2.6 油棕资源生长发育生理生化、产量性状和品质性状的主成分分析

所有的信息主要集中在前三个主成分，提供的信息量分别为44.193 4%、25.568 7%和16.947 5%，其累计方差贡献率达到86.709 6%，说明前3个主成分能代表原来相关指标的大部分(86.709 6%)的信息，表明主成分分析能较好地将原始信息约化在主分量中.

鲜果穗重量在第一主成分上有较高载荷且为正值，维生素E在第二主成分上有较高载荷且为负值，茎高或株高在在第二主成分上有较高载荷且为正值，可见，提取这3个主成分可以基本反映全部指标的信息.

表5 不同油棕资源生长发育、产量和品质性状的主成分分析

3 讨论与结论

3.1 讨论

本研究通过对5份油棕资源的生长发育、产量性状和品质性状的研究，株高、茎高、叶片数、鲜果穗重量、维生素E在不同资源间的差异变化较大；茎高和碘值含量、茎高和株高的相关性达到显著或极显著差异的水平，茎高和株高在聚类分析时聚为一类，因此，可用茎高或株高代表生长发育指标.鲜果穗重量和果穗深度、果穗厚、果实总重量都存在显著或极显著的正相关，和胡萝卜素含量呈极显著负相关，说明鲜果穗重量可以作为产量相关指标的代表，是评价产量性状的重要指标，和对泰国油棕种质、Bang Boet厚壳油棕种质等资源产量相关因子的研究结果相类似，认为鲜果穗重量、果穗数、每果穗果实比例等与油棕产量呈正相关，对产量的贡献高，油棕产油量改良应该特别考虑这些性状[8-10].维生素E单独聚为一类，和方差分析的结果相结合，该指标可作为品质性状的代表.

优良油棕种质资源筛选主要从农艺性状、产量和品质等方面进行评价.对种植在印度的美洲油棕的产油量、株高和品质等性状进行研究，筛选出一株相对表现较好的油棕单株No.6[11].对海南儋州地区种植的12个油棕品种的农艺性状、品质和抗逆性性状进行测定和评价，品种RYL6和RYL12表现最优[12].本研究中资源12-s-15在茎高、株高、果穗深度、果穗长、果穗宽、果穗厚、鲜果穗重量、果实总重量、果肉含油率、碘值含量和维生素E含量等都表现较优，可作为良好的育种材料.

3.2 结论

通过上述研究表明，资源12-s-15综合性状表现较优，可在生产上进一步创新利用.主成分分析研究认为提取三个主成分可以基本反应高产油棕特性，与上述研究结果相印证，油棕生长发育性状、产量性状和品质性状相关指标可分别简化为茎高或株高、鲜果穗重量和维生素E.该研究结果为油棕种质资源的评价和筛选奠定基础.

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(责任编辑 李 超)

A Comparative Study on Growth and Developing Characteristics and Yield Traits of Oil Palm Germplasm

ZHANG Ji-chang1,2,CAO Hong-xing2*,LEI Xin-tao2,LI Xin-guo1*,LI Yuan-yuan1

(1.CollegeofHorticultureandLandscapeArchitecture,HainanUniversity,Haikou570228,China; 2.ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences,Wenchang571737,China)

Five oil palm resources with higher yield were used as experimental materials,their growth and development characteristics such as stem height,plant height,leaf length,petiole length and leaf number;yield traits such as ear depth,ear ength,ear width,ear thickness,fresh ear weight,total fruit weight,kernel oil content and fresh oil content;quality traits as iodine value,vitamin E,carotenoids are measured and analyzed.Using analysis of variance,correlation analysis,cluster analysis and principal component analysis,the results showed that the comprehensive quality of 12-s-15 were better than others because growth and developing characteristics and yield traits with higher values.Oil palm growth and development,yield and quality characters related indicators were simplified as the stem height,fresh ear weight and vitamin E content,respectively.The results of this study can provide the basis for the selection and utilization of oil palm germplasm resources.

oil palm;growth and development characteristics;yield traits

2017-01-12

中央财政林业科技推广示范资金(其他推广示范)项目(琼林科推合同[2014]05号)；海南省自然科学基金面上项目(20163145)

张骥昌(1991-)，男，硕士研究生，从事热带植物与生态林业研究,E-mail：254436207@qq.com.

*通讯作者：曹红星(1977-)，女，博士，副研究员，E-mail：hongxing1976@163.com； 李新国(1977-)，男，博士，教授，E-mail：lixinguo13@163.com.

Q 949.93

A

1000-5846(2017)01-0069-06