不同种源丝栗栲种子性状变异
2019-04-26王玉奇王丽娟韦蓉静
王玉奇,王丽娟,徐 润,罗 桃,韦蓉静
(黔南州林业科学研究所,贵州都匀 558000)
丝栗栲(Castanopsis fargesii)为壳斗科(Faga⁃ceae)栲属常绿乔木,树高可达30 m,胸径100 cm以上,产于长江以南各地,西南至云南东南部,西至四川西部,生于海拔200~2 100 m坡地或山脊杂木林中,木材淡棕黄色至黄白色[1],是贵州珍贵的优良用材树种。因其具有很强的涵养水源、保持水土、防灾减灾的生态功能,成为城乡绿化、美化的主要造林及用材树种,同时,它还是优良的菇木树种,其坚果是有开发前途的绿色食品[2-3]。此外,丝栗栲树形优美,枝桠细长,还是适宜的庭荫树、孤赏树和风景林树种。近年来,随着园林新种、乡土树种的开发,其在园林中的地位越来越受到重视[3]。
不少学者对丝栗栲开展了系列研究。潘尧燕[4]开展了低产丝栗栲次生林林分特征研究,王艳芳等[5]对贵州习水自然保护区丝栗栲群落主要种群种间联结性进行了研究,赵广东等[6]对江西大岗山常绿阔叶林优势种丝栗栲和苦槠栲不同叶龄叶片光合特性进行了研究,林芳[7]研究了武夷山丝栗栲天然林群落的生物量及其分配规律,吴云峰等[8]研究了丝栗栲等9个树种容器育苗技术及应用效果等,但在丝栗栲种子形态变异上未见研究报道。
种子性状变异研究是遗传多样性研究的先导和基础。种子形态是物种遗传变异的重要特征之一,种子形态不仅决定扩散能力,也影响萌发和幼苗定植,进而影响到种群分布格局[9-10]。本研究通过对黔南州3个不同种源丝栗栲种子形态变异进行分析,探索丝栗栲种子形态变异规律,对丝栗栲良种选择和生产具有指导意义。
1 试验材料和方法
1.1 材料来源
供试的丝栗栲种子于2012年分别采自贵州省黔南州的荔波县、都匀市和三都县。荔波7个家系,都匀2个家系,三都4个家系,种子均采自生长健壮的成年母树。采种地点的地理及气候因子见表1。
表1 采种点地理及气候因子Tab.1 Geographic and climatic factors of tested sites
1.2 测定方法
1.2.1 种子形态指标
分别随机选取各种源无虫蛀的丝栗栲种子,每个家系取100粒,采用数显游标卡尺(精度为0.01 mm)分别测量每粒种子长(L),种子宽(D),然后计算种子长宽比(L/D)的值。
1.2.2 种子质量指标
选取无虫蛀的种子,用四分法取样,每个家系随机取300粒,用电子天平每次称量100粒,重复3次,记录种子百粒重。
1.3 数据处理
用Excel 2007建立原始数据文档,用SPSS 19.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 种子形态变异
种子长度最大的是都匀种源(12.902 mm),最小的是三都种源(10.983 mm);种子宽最大的是都匀种源(13.486 mm),最小的是三都种源(9.694 mm);种子长宽比最大的是三都种源(1.140),最小的是都匀种源(0.960)。都匀种源的种子长、种子宽最大,但长宽比最小,三都种源的种子长、种子宽最小,但长宽比最大(表2)。
表2 丝栗栲种源形态变异Tab.2 Variation of source characteristics of Castanopsis fargesii
种源间变异系数最大的是种子宽,其中最大为荔波种源(6.389%),最小为都匀种源(1.443%);种子长的变异系数为0.176%~4.034%,长宽比的变异系数为1.392%~4.808%。从3个形态指标综合来看,荔波种源的各项指标变异系数均为最大,都匀种源各项指标的变异系数均为最小。
对3个种源种子形态进行方差分析,结果表明,种子长、种子宽、长宽比这3个形态指标的差异达到极显著水平(表3)。
表3 丝栗栲种源间种子形态性状方差分析Tab.3 Variance analysis of seed morphological traits among Castanopsis fargesii provenances
通过对种子形态各指标的相关分析,结果表明,各指标间均具有极显著相关性,种子长与种子宽呈极显著正相关,与种子长宽比呈极显著负相关;种子宽与种子长宽比呈极显著负相关(表4)。
表4 丝栗栲种子形态指标的相关系数Tab.4 Correlation coefficient of morphological indicators of Castanopsis fargesii seeds
2.2 种子质量变异
种子百粒重是衡量种子质量的重要指标之一。对3个种源丝栗栲种子的百粒重进行分析,结果表明,都匀种源的百粒重最大(127.500 g),三都种源最小(62.750 g);百粒重变异系数最大的是荔波种源(13.47%0),最小是都匀种源(2.773%);百粒重极差最大的是荔波种源(64~94),最小的是都匀种源(125~130)(表5)。
表5 丝栗栲种源种子百粒重变异Tab.5 Hundred-grain weight variation of Castanopsis fargesii seeds
从表3、表4看出,种源间的种子百粒重差异达到极显著水平;百粒重与种子长、种子宽呈极显著正相关,与种子长宽比呈极显著负相关。
3 结论与讨论
3个不同地理种源丝栗栲种子的种子长、种子宽、长宽比和种子百粒重的性状差异达到极显著水平。其中,都匀种源的种子长、种子宽、百粒重最大,但长宽比最小;三都种源的种子长、种子宽、百粒重最小,但长宽比最大。不同地理种群种子萌发率差异显著,这种变异与种子大小有一定关系,大种子具有较高萌发率,这种现象在南方种群尤为明显[10]。从各种源种子的各项指标分析结果看,都匀种源的各项综合指标最优,可作为优良种源进行良种培育。
种源间各性状指标的变异幅度较大,分别为种子长0.176%~4.034%、种子宽1.443%~6.389%、长宽比1.392%~4.808%、百粒重2.773%~13.470%。各项指标综合来看,荔波种源的各项指标变异系数均为最大,都匀种源各项指标的变异系数均为最小。树种为了适应所处环境的变化而产生与之相适应的遗传变异,并将这种遗传变异的稳定性状反映在自身的种子中[11],因此不同种源的种子性状指标常常有一定的变异幅度。由于本次试验的种源中家系数量不同,都匀种源(2个家系)最少,荔波种源(7个家系)最多,因此,都匀种源变异系数最小而荔波种源变异系数最大这一结果可能与家系数量不同有一定关系。
各指标间均具有极显著相关性,种子长与种子宽、百粒重呈极显著正相关,与种子长宽比呈极显著负相关;种子宽与种子长宽比呈极显著负相关,与百粒重呈极显著正相关;种子长宽比与百粒重呈极显著负相关。种子各指标间存在较强的相关性,说明种子形态指标之间存在复杂的联系,不是独立的[12]。
本次试验仅对不同种源的种子性状进行比较分析,而其后期的发芽率、苗期性状、造林效果等遗传表现,有待进一步进行子代测定分析。