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潮州地区柿品种资源表型多样性研究

2019-07-12郑玉忠杜颖青杨培奎庄东红张素玲林淑芳张振霞

现代农业科技 2019年11期
关键词:资源调查聚类分析

郑玉忠 杜颖青 杨培奎 庄东红 张素玲 林淑芳 张振霞

摘要    本文调查了潮州地区柿品种资源,以枝、叶、花、果、种等部位的154个形态为研究指标,对8个代表种进行多样性分析。结果发现,潮州柿品种表型性状表现丰富,有明显的形态多样性;果实变异程度高于叶片和花的变异程度,果实性状对潮州柿资源种质鉴定起到关键作用;8个柿品种的平均单果重为78.51 g,变异系数达0.40;聚类分析将8种柿划分为四大类,第一大类为水柿、牛心柿和红柿1,第二大类为2种野山柿,第三大类是大红柿和红柿2,第四大类为晚柿。研究表明,潮州地区柿资源具有较丰富的遗传多样性,可为今后柿种质资源利用提供理论依据。

关键词    柿;资源调查;表型性状;聚类分析;广东潮州

中图分类号    S665.2        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2019)11-0074-05

Abstract    This paper investigated the germplasm resources of persimmon in Chaozhou area,the 154 traits of branches,leaves,flowers,fruits and seeds were used as the research index to compare the diversity of the eight representative species.The results showed that persimmon varieties derived from Chaozhou area had rich traits and obvious morphological diversity.The variation degree of fruits was higher than that of leaves and flowers,which indicated that characters of fruit could play a key role during the germplasm identification.The average fruit weight of the eight persimmon varieties was 78.51 g,and the coefficient of variation was 0.40.The eight species of persimmon were divided into four categories by cluster analysis.The first category included water persimmon,beef heart persimmon and red persimmon No.1,the second category included two kinds of wild persimmon,the third category included big-red persimmon and red persimmon No.2,late persimmon was belonging to the fourth category.The results indicated that the genetic diversity of persimmon was relatively rich in Chaozhou,which could provide theoretical basis for the utilization of persimmon germplasm resources in the future.

Key words    persimmon;resource survey;phenotypic trait;cluster analysis;Chaozhou Guangdong

柿(Diospyros kaki)為柿科(Ebenaceae)柿属(Diospyros)植物,是我国“五大水果”之一,柿子果实营养价值高,富含VC且具有润肺、清热、化痰、止咳等功效[1];柿果产品丰富,既可生食,又可加工成柿饼、柿干、柿醋和柿酒。柿原产于中国,已有3 000多年的种植历史。我国是柿栽培面积和产量最大的国家,品种资源丰富,约有1 000个以上[2-3],目前国内对柿种质资源的研究都集中于长江黄河流域温带地区。广东省是柿的原产地之一,潮汕地区又是广东省重要的资源分布区,当地自然条件适宜,长期以来培育和保留了许多优质柿果种质资源;但多年来一直处于粗放的生产管理状态,由于缺乏生产技术指导,经济收入又低,农户种植新树的积极性普遍不高,柿树品种得不到有效的重视和保护,致使许多优良柿资源流失。因此,本研究通过对潮州地区现有的柿品种资源进行调查、收集和整理,对潮州市柿资源表型性状多样性进行调查分析,以期为今后潮州市柿树种质资源评价和优良品种选育以及进一步发掘和利用粤东优异的农产品资源提供参考。

1    材料与方法

1.1    调查地区的自然概况

潮州市地处广东省东南部,属南亚热带海洋性气候区。年平均气温18.6~22.2 ℃,极端最高气温41.4 ℃,极端最低气温-2.2 ℃,≥0 ℃活动积温6 800~8 100 ℃;年降水量1 100~2 200 mm,主要集中在4—9月(约占82%);年日照时数为1 800~2 200 h[4]。该市北部山峦起伏、海拔高度悬殊、山区立体气候明显,中部为丘陵、台地,南部为平原,地形复杂,具有丰富的农业气候资源,适合柿树等果树生长。

1.2    材料

搜集柿品种资源文献资料,以对当地农户进行实地问询为主要手段,对潮州市本土农家柿品种进行详细调查。选取具有代表性的8个典型种进行调查研究,分别为晚柿、牛心柿、大红柿、水柿、红柿1、红柿2、野山柿1和野山柿2。

1.3    方法

分别于2014年和2015年的3—4月花期、6月生长期、9—10月果实成熟时,从长势中庸的健康树上随机取样,对柿树的枝条、叶片、花、果实、种子等154个形态指标进行观察记载和测定。每个形态指标测定和观察样品数量为20个,最后求平均值。测定工具为游标卡尺和电子天平。

根据果实纵横径、萼片长宽、叶片长宽分别计算果形指数、萼形指数和叶形指数。计算8个种的27个数量性状的平均数、标准差、极小值、极大值、极差、变异系数等,变异系数计算公式为CV=σ/μ,其中σ为标准差、 μ为均值。数据分析用Excel 2010和SPSS 19.0软件进行。并用27个形态表型的数量性状进行Q型聚类分析,对8个柿种质资源进行分类。

2    结果与分析

2.1    潮州柿品种形态性状多样性统计和分析

8个柿品种外观和枝条的18个形态比较见表1。单一形态比较发现,品种间的差别不大,比如树姿只有半张开和直立2种差别,芽形状主要是长三角形;但从整体而言,每一品种均有各自的特点,说明所调查的潮州柿资源具备性状多样性。

针对叶片形态,本文调查比较了32个叶形指标(表2)。在32个指标中,8个品种的差异不大,但是并不完全相同。从叶片形状可以看出,8个柿品种的差异比较明显。

比较了8个柿品种的花形态,部分性状是完全相同的,比如花筒的高度一致、颜色均为乳黄色,萼片颜色一致且不带红,花萼片光滑度均为中等、萼片脉纹明显,苞叶披针形等;但更多的性状存在明显差异(表3),共有37个花指标存在差异。

在果实形态方面,部分性状完全相同,比如心皮呈现联合类型,含有4个心皮;幼果颜色均一,不带红;果实无缢痕、无赘肉;果肩皱褶不明显;果蒂无开裂、无蒂隙;果顶无裂果;果实髓芯呈现方形。多数性状是有明显差异的(表4),共有48个果实指标存在差异。

不同柿品种的果实多样性丰富,发现了5种类型的果形,晚柿为馒头形,大红柿果形为扁方形,红柿2为升底形,野山柿2为四棱形,其他4个品种均为长方形;对果实横断面进行比较发现,牛心柿和大红柿的横断面为方形,野山柿2为四棱形,其余均为方圆形;果实大小也存在差异,如大红柿和红柿2的平均单果重都在120 g以上,而2种野山柿的平均单果重却不超过45 g,变异系数为0.40,差异显著。研究发现,单果大小和子房大小呈现一致性的规律。果皮颜色以橙红色和橙黄色为主。种子形状多样性也很高,晚柿、牛心柿、水柿、野山柿1、野山柿2核侧面形状为纺锤形,大红柿、红柿2为矩形,红柿1为卵形;核数量也有差异,变化范围为1.1~4.5。

2.2    潮州柿品种数量性状变异分析

对8个柿资源的27个数量性状进行了变异分析(表5)。在所有测定的数量性状中,以核数的变异系数最大,为0.53;心室数的变异系数最小,为0.04。平均单果重为 78.51 g,变异系数为0.40,极差高达95.76 g,实际调查中获得的最大单果重为169.45 g,可见8个柿品种的果实大小差异显著。果形指数平均值为1.02,变异系数为0.15,变异幅度相对较小。与果实纵径相比,果实横径的变异系数略小,说明果实纵径变异程度高于横径。萼片长和萼片宽的变异系数相同,说明两者变异程度相当。柿蒂大小平均值为2.40 cm,变异系数为0.10。研究发现,叶片横径的变异程度稍高于叶片纵径,叶形指数的平均值为1.57、变异系数为0.11,说明潮州地区柿资源叶片形状较稳定、变异小,其中4种柿的叶片为纺锤形。

通过比较12个果实性状、5个叶片性状和7个花性状的变异系数发现,果实性状的平均变异系数为0.24,叶片性状和花性状的平均变异系数均为0.17,可见果实的变异程度高于叶片和花的变异程度,而叶片和花的变异程度相当。说明在进行潮州地区柿资源种质鉴定时,果实性状可能起到关键作用。

2.3    潮州柿品种形态性状聚类分析

利用SPSS 19.0软件对8个柿品种的不同指标进行数据分析,利用欧式距离平方法对27个表型数量性状进行Q型聚类分析,根据SPSS 19.0提供的分类方法,采用系统聚类分析及平方欧氏距离,将数据进行Z得分标准化后绘制树状谱系图(图1)[5-6]。结果显示,所有性状在欧式距离为5.008时,可以将8个柿品种划分为四大类。第一大类包括2号种、5号种和4号种,即牛心柿、红柿1和水柿;第二大类包括7号种和8号种,即野山柿1和野山柿2;第三大类包括3号种和6号种,即大红柿和红柿2;第四大类为1号品种,即晚柿。

在调查中发现,果农在进行柿子的命名方面依据有很多,有的以果实形状命名,例如牛心柿;有的以果实颜色命名,例如红柿;有的以果实口感命名,例如水柿;有的以成熟期早晚命名,例如晚柿;還有的以是否嫁接命名,例如野柿。这些柿品种名称均为当地的土名,按照农民的习惯和喜好进行命名,在长期的口传耳授过程中难免出现名称错误、不统一的情况。因此,农家柿就出现许多同名异物和同物异名的现象。

3    结论与讨论

表型性状鉴定是利用植物外部特征和特性等对植物进行鉴定,操作简单直观,是植物种质资源鉴定及品种选育的常用基础方法[7-8]。本研究对潮州地区的8个柿品种进行了全面系统的调查测定,包括154个表型性状,涉及叶片、枝条、花、果实和种子等组织器官。

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