武选1号梅花椒优树无性系及其子代性状对比研究

杨建雷，朱德琴，林 云，武 衡，任 苗，吕瑞娥

(陇南市经济林研究院花椒研究所，甘肃 武都 746000)

武选1号梅花椒优树无性系及其子代性状对比研究

杨建雷，朱德琴，林 云，武 衡，任 苗，吕瑞娥

(陇南市经济林研究院花椒研究所，甘肃 武都 746000)

以梅花椒为对照，对武选1号无刺梅花椒优树的嫁接无性系和实生子代物候期、植物学性状、叶片表型性状、果实表型性状及经济性状、皮刺表型性状等进行调查对比，结果表明：武选1号优树嫁接繁育的无性系，物候期与原品种梅花椒完全一致，植物学性状除皮刺明显减少外，其余性状完全一致，叶片表型性状、果实表型性状基本一致，但经济性状更优，能够提早丰产，选育前景广阔。实生繁育的子代各性状也基本与原品种一致，皮刺略有减少，但不太明显，在生产中意义不大。

花椒；梅花椒；无性系；实生子代；性状研究

花椒(Zanthoxylumbungeanum)属芸香科花椒属 (Zanthoxylum)植物，原产于我国中西部，距今已有2600多年的栽培历史。我国花椒种质资源丰富，其种植面积和产量以及花椒品种均居世界首位。花椒既是我国传统的“八大调味品”之一，又是一味传统的中药材，具有芳香健胃、温中散寒、除湿止痛、杀虫解毒、止痒解腥的功效，还可用于提取香料，进一步深加工得到各种制品，具有重要的经济价值[1]。

但花椒产业属高劳动密集型产业。因花椒主干和枝条均密生皮刺，果实采摘困难，采摘期需要大量的劳动力，费工费时。并且，由于花椒果实特殊的疣状突起比较娇嫩，破坏后会造成果皮色泽变暗、香味变淡，品质大大下降。目前，虽经过各地多年试验，尚没有一种能够很好代替手工采摘的机械或化学方法[2]。因此，无刺花椒品种选育，就成了解决花椒采摘难、采摘成本高这一问题的主要途径。在这方面，日本和韩国着手较早，成果显著[3-4]。近年来，为了解决采收困境，国内花椒主产区也从种质资源入手，相继开始致力于花椒无刺(稀刺)品种(品系)的引种及选育研究[2,5-9]。

通过无性系选择育种，在林业生产实际中应用广泛[10-13]。陇南市从2004年开始进行当地花椒选优工作，武选1号就是当时选优时筛选出的梅花椒无刺优树[6]。2012年在陇南市经济林研究院花椒研究所试验示范园建立了试验园，对嫁接繁育的无性系及实生繁育的子代与实生梅花椒展开了大田对比试验。本文针对物候期[14]、植物学特性[9]、叶片表型性状[15]、果实表型性状及经济性状[16]、皮刺表型性状[17-18]等多方面进行了对比观测，以期为当地无刺梅花椒品种(品系)选育提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省陇南市武都区马街镇官堆村，为本所陇南市无刺花椒引种试验示范园。园地平均海拔1 350 m；年平均气温10 ℃以上，≥10 ℃积温3 200～4 100 ℃；年平均降水量450～550 mm，干燥度1.50左右；年日照时数1 700～2 000 h，无霜期230～260 d；土壤为山地褐土，土层深厚，pH值7.7，有机质17.2 g·kg-1，有效磷31.2 mg·kg-1，速效钾112 mg·kg-1，缓效钾903 mg·kg-1，碱解氮68 mg·kg-1，肥力条件中等[17-18]。

1.2 试验材料

1.2.1 供试品种 梅花椒又叫五月椒、贡椒等，为陇南特产。树体矮化，树势强；结果早，丰产性强；果皮干制率高。果实成熟后，具有粒大肉厚、油重丹红、芳香浓郁、醇麻适口的特点，品质极佳。农历五月中下旬成熟，内果皮极薄，颜色金黄，成熟开裂后形似梅花，故名。在北魏时期，曾作为皇宫的贡品，故又名贡椒[19]。

1.2.2 材料 梅花椒定植于2011年秋季。武选1号无性系于2012年夏季嵌芽接，砧木为当地二红袍，2011年春季定植。武选1号实生子代2010年从优树采集种子，2011年春季播种育苗，2012年春季定植。

叶片、果实、皮刺大小用游标卡尺(0.01 mm)测量，重量用电子天平(梅特勒，千分之一克)称量。

1.3 方法

1.3.1 样树选定 排除边缘效应，试验各选择3株大小相对均衡、生长健壮的样树进行观测、取样及测定。物候期从2013年开始连续观测；植物学性状、叶片表型性状、果实表型性状及经济性状、皮刺表型性状均在2016年观测完成。

1.3.2 物候期观测 选择萌芽期、现蕾期、展叶期、开花期、果实成熟期、落叶期6个物候因素进行观测。观测部位选择树体向南的中上部，以不漏测物候期为原则，春、秋季物候现象变化较快的季节，隔日进行观测，其余物候现象变化较慢的季节，每周观测一次。开花期在上午9∶00左右进行观测，萌芽期、现蕾期、展叶期、果实成熟期、落叶期在下午16∶00左右进行，以2株出现物候现象的时间为物候期[14]。

1.3.3 植物学性状观测 选择树性(树势、树姿、成枝力)、叶形态(叶色、叶质，轴刺有无及形态、轴翅有无，绒毛及蜡粉的有无及多少，小叶形状、叶脉及油腺点数量及分布，小叶尖端、叶基、叶缘形状)、花形态(花序类型、萼片颜色、柱头颜色及长短、花轴色)、枝形态(新生枝及主干颜色、皮孔、皮刺,皮纹)、果实形态(鲜果颜色、果实形状、果穗紧实程度、结果习性以及油腺点大小、多少、着生状态)进行目测法测定。

1.3.4 叶片表型性状观测 每树随机在结果枝和营养枝中部各取5枚羽状复叶，以单株样树为1个重复 ，分别统计各复叶的小叶数，测量总叶柄长，各对小叶长、宽，顶叶长、宽，称量复叶鲜重，并计算出小叶及顶叶的平均长、宽及叶形指数(小叶长/小叶宽)，以及各形态的变异系数，进行比较分析。

1.3.5 果实表型性状及经济性状观测 依据树形选取标准枝，从树体中部任意地方开始计数，顺序抽取逢5的果穗作为样穗，每样树抽取10穗，分别测定各果穗的穗粒数，称量鲜重，计算各品种鲜果千粒重；再在每样穗中从下向上计数，抽取第20粒分果瓣测量纵横径，计算果形指数(纵径/横径)；然后将每样树全部样穗混合后自然干燥，再称量样树干果皮和种子重量，计算干制率和果皮种子比。样树鲜果产量在成熟采摘时实测，干果皮产量以鲜果产量和样本干制率计算得出。最后进行比较分析。

1.3.6 皮刺表型性状观测 每树在东南西北四个方向各选1根营养枝，调查枝条总长度、无刺枝段长度、皮刺数量，任选其中1根枝条，在枝条中段顺序摘取5个皮刺，以单株样树为1个重复，按高、宽、厚测量大小，并计算枝条无刺枝段比例及单位长度(cm)有刺枝段皮刺数。

2 结果与分析

2.1 物候期对比分析

武选1号优树无性系和实生子代与梅花椒物候期基本一致(表1)。其中，武选1号优树无性系与梅花椒物候期完全一致，而实生子代萌芽期、现蕾期、展叶期、开花期和梅花椒完全一致，但成熟期晚5 d左右，落叶期早5 d左右。

表1 物候期对比表

2.2 植物学性状对比分析

武选1号优树无性系和实生子代与梅花椒树性、花形态、叶片形态、果实形态、枝条特性基本一致(表2)。但武选1号优树无性系轴刺消失，皮刺极少，而武选1号实生子代轴刺略多于梅花椒，皮刺略少于梅花椒。由此说明，武选1号优树无性系除了明显表现出无刺(稀刺)性状外，在树性(树势，树姿，成枝力等)、花形态、叶片形态、果实形态、枝形态等植物学性状上，与原品种保持一致，但武选1号的无刺性状为非遗传性状。

表2 植物学性状对比表

2.3 叶片表型性状对比分析

试验结果表明(表3)，优树无性系、子代与梅花椒叶片全部观测指标的变异系数除复叶鲜重稍高(13.33%)外，其余都在8%以下，叶形指数和小叶数的变异系数更是小于3%，表型性状基本一致，说明优树通过嫁接繁殖和实生繁殖均保持了原品种梅花椒的叶片特征。

在叶片表型性状中，小叶长、小叶宽受立地条件等环境因素影响大，因此，小叶长、小叶宽在理论上存在品种特征值，但实际工作中受环境因素影响大，确定困难。而叶形指数(小叶长/小叶宽)受环境因素影响小，相对稳定(15)，因此，只选择叶形指数，与小叶数、总叶柄长、复叶鲜重一起进行方差分析，方差分析表明：各试材小叶数(F=0.37，P>0.05)、总叶柄长(F=0.58，P>0.05)、小叶叶形指数(F=2.00，P>0.05)、顶叶叶形指数(F=0.28，P>0.05)、复叶鲜重(F=1.64，P>0.05)差异不显著。

2.4 果实表型性状及经济性状对比分析

试验结果表明(表4)，在所有的测定项目中，干制率差异最小(变异系数仅1.57%)，单穗鲜重与单穗干果皮重、单株鲜果产量与单株干果皮产量的变异系数非常接近，也证明了这一点。其次是果形指数(变异系数4.14%)，说明武选1号无性系和武选1号实生子代较好地保存了梅花椒的果实表型性状。鲜果千粒重(7.17%)和果皮种子比(9.19%)是反映品种果实经济性状的重要指标，变异系数均小于10%。说明，武选1号无性系和武选1号实生子代较好地保存了梅花椒的果实经济性状。在其余经济产量指标中，武选1号无性系均最优，武选1号实生子代优于梅花椒。单株鲜果产量(76.48%)和单株干果皮产量(71.72%)变异系数最大，武选1号无性系比原品种梅花椒的增产率达到了200%。由此说明，武选1号无性系比原品种梅花椒能更早地进入盛果期，这应该与嫁接有关。综上分析，证明武选1号无性系和武选1号实生子代均能够保持原品种的果实性状，但武选1号无性系的经济性状更优，能够提早丰产。

因鲜重和干重变异系数基本一致，因此，仅对鲜果观测的果形指数、穗粒数、单穗鲜重、鲜果千粒重和单株鲜果产量进行方差分析，结果表明：各试材果形指数(F=5.89，P<0.01)、穗粒数(F=7.10，P<0.01)、单穗鲜重(F=8.87，P<0.01)差异极显著。以0.05的危险率进行多重比较，结果表明：果形指数的显著差异来自于子代，穗粒数的显著差异来自于梅花椒，单穗鲜重的显著差异来自于梅花椒和无性系之间。而鲜果千粒重(F=1.95，P>0.05)、鲜果株产(F=4.67，P>0.05)差异均未达到显著水平。

表3 叶片各形态指标对比

表4 果实表型性状及经济性状对比

2.5 皮刺表型性状对比分析

试验结果表明(表5)，在所有的测定项目中，变异系数大小依次为：无刺枝段比例(90.24%)>单位有刺枝段皮刺数(68.28%)>皮刺宽(53.47%)>皮刺高(51.83%)>皮刺厚(14.22%)。武选1号无性系无刺枝段比例分别比武选1号实生子代和原品种梅花椒高了50.24%、37.06%，提高255%和113%；单位有刺枝段皮刺数减少0.31枚/cm、0.24枚/cm,降低了64%和58%；皮刺高缩短0.78、0.54 cm，降低了54%和45%；皮刺宽缩小0.7、0.54 cm，降低了56%和49%；皮刺厚缩小0.09、0.05 cm，降低了18%和11%。综上分析，证明武选1号无刺优树无性系无刺性状明显。

对各因素进行方差分析，结果表明：各试材无刺枝段比例(F=32.43，P<0.01)、单位有刺枝段皮刺数(F=50.9，P<0.01)、皮刺高(F=102.67，P<0.01)、皮刺宽(F=71.80，P<0.01)、皮刺厚(F=17.48，P<0.01)差异均极显著。以0.05的危险率进行多重比较，结果表明：皮刺高的极显著差异来自于梅花椒、武选1号无性系、武选1号实生子代之间，其余无刺枝段比例、单位有刺枝段皮刺数、皮刺宽、皮刺厚的极显著差异均来自于无性系。

表5 皮刺表型性状对比表

3 结论与讨论

武选1号优树嫁接繁育的无性系，物候期与原品种梅花椒完全一致；植物学性状除皮刺明显减少外，其余性状完全一致，叶片表型性状、果实表型性状基本一致，但经济性状更优，能够提早丰产，选育前景广阔。实生繁育的子代各性状也基本与原品种一致，皮刺略有减少，但不太明显，在生产中意义不大。

由于实验条件限制，未对果实有效成分进行检测对比，我们将在后续工作中不断完善。

[1] 于胜男.花椒的研究概述[J].中国调味品，2012,37(12):10-12，28.

[2] 原双进，张振南，王云芳,等.花椒良种选育研究[J].西北林学院学报，2006,21(2):84-86.

[3] 毕君，赵京献，王春荣,等.国内外花椒研究概况[J].经济林研究，2002,20(1):46-48.

[4] 杨建雷，王洪建.陇南花椒丰产栽培及主要病虫害防治技术[M].甘肃科学技术出版社，2015.

[5] 赵京献，毕君，王春荣,等.日本无刺花椒新品种引进及驯化栽培[J].河北林业科技，2006(增刊):63-65.

[6] 杨建雷，朱德琴，吕瑞娥,等.甘肃陇南梅花椒无刺优系选育试验初报[J].甘肃科技，2014,30(1):144-145.

[7] 蔡麟阁，周桂珍.砧木对无刺花椒生长结果及品质的影响[J].林业实用技术，2014(11):51-53.

[8] 李孟楼.无刺花椒“农城一号”[J].农村百事通，2014,(7):29.

[9] 薛志峰，曹维红.无刺花椒生物学特性及栽培技术[J].林业科技开发，2006,20(5):89-90.

[10] 段爱国，张雄清，张建国,等.21年生杉木无性系生长与遗传评价[J].林业科学研究，2014,27(5):672-676.

[11] 吴立栓，胡建军，苏雪辉,等.黑杨树冠雌花分布与少絮无性系的选择[J].林业科学研究，2014,27(6):769-775.

[12] 朱景乐，李芳东，杜红岩,等.3个观赏型杜仲无性系叶片色素含量比较[J].林业科学研究，2014,27(4):562-564.

[13] 曾炳山，裘珍飞，刘英,等.巨桉耐寒无性系井冈1号的选育[J].林业科学研究，2014,27(5):667-671.

[14] 夏林喜，牛永波，李爱萍,等.浅谈木本植物物候观测要求及各物候期观测标准[J].山西气象，2006,75(2):47-48.

[15] 张亚军，姜成英.花椒不同品种叶片表型性状浅析[J].甘肃林业科技，2007,32(2):48-49.

[16] 王伟，褚建民，唐晓倩,等.长柄扁桃坚果表型多样性及其相关关系研究[J].林业科学研究，2014,27(6):854-859.

[17] 王学文，杨建雷，张晓军,等.陇南梅花椒优系无刺性状研究[J].现代农业科技，2015(8):170-171.

[18] 任苗，杨建雷，武衡,等.陇南大红袍花椒优系无刺性状对比研究[J].中国园艺文摘，2016(2):40-42.

[19] 马永祥.陇南大红袍花椒优良栽培类型及其优树选择[J].甘肃林业科技，2005，30(4):49-51.

The Comparative Study of Clones and Offspring Traits of Superior Trees of Wu No.1 Meihua Pepper

YANG Jian-lei, ZHU De-qin, LIN Yun, WU Heng, REN Miao, LV Rui-e

(LongnanRedPepperInstituteofEconomicForestAcademy;Wudu,Gansu746000)

In contrast with Meihua Chinese red pepper, grafted clones and phenological period, botanical traits, leaf phenotypic traits, fruit phenotypic traits, economic traits, prickle phenotypic traits of seeding offspring of superior trees Wu No.1 Meihua red pepper. The conclusion is: clones and phonological period of grafting Wu No.1 Meihua superior tree are absolutely identical with primary Meihua Chinese red pepper. Botanical traits are also absolutely identical excepting fewer prickles. Leaf phenotypic traits and fruit phenotypic traits are mainly identical. The economic traits are much better, which have advanced high yield. There is a vast prospect of seed selection.

Chinese red pepper; Meihua Chinese red pepper; clones; seeding offspring; study of traits

2016-12-17

2014年中央财政林业科技推广示范资助项目(〔2014〕ZYTG7号)；陇南市科技资助项目(2012-03)。

杨建雷(1964-)，男，甘肃榆中人，高级工程师，从事花椒无刺品种选育及栽培管理技术研究工作。E-mail：gslnyjl@163.com。

S573

A

1001-2117(2017)01-0014-05