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‘平陆尖枣'实生后代主要性状变异分析与评价

2019-08-05杨哲古丽麦合普孜艾则孜董小虎吴翠云

塔里木大学学报 2019年2期
关键词:纵径横径叶柄

杨哲 古丽麦合普孜·艾则孜 董小虎 吴翠云,2*

(1塔里木大学植物科学学院/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆阿拉尔843300)(2塔里木盆地生物资源保护与利用兵团重点实验室,新疆阿拉尔843300)

枣营养价值高且对环境适应性强,目前已成为新疆第一大特色优势果树产业[1]。截至2017年,新疆红枣的种植面积已达56万公顷[2]。我国枣优良品种相对缺乏,且枣树杂交育种受限。因而,在自然授粉条件下,从母本植株收集种子,再从其实生后代中选择综合性状优良的品种,成为枣树育种的重要途径[3-4]。

从20世纪60年代中国已经开始通过建立实生后代群体研究果树主要性状遗传规律,滕美贞研究发现砀山酥梨后代叶片形状分离出四种形态,其中卵圆形最多[5];孙萍对川梨实生苗主要性状进行了分析,发现株高变异程度最大,叶形指数变异程度最小[6];薄壳核桃实生后代坚果大小表现广泛复杂分离[7];冀晓昊发现新疆野生樱桃实生后代果实可溶性总糖、可滴定酸变异系数较大[8];但对于枣实生后代性状变异的研究鲜有报道。本试验以‘平陆尖枣'为母本开展实生选种,并对其实生子代的枝叶、针刺、果实等性状进行测定、评价,探索自然授粉条件下实生后代的果实性状分离特点和规律,同时对后代群体实生单株进行评价,找出枣特异性种质资源。

1 材料与方法

1.1 实验材料

2014年,于新疆阿拉尔市塔里木大学枣种质资源圃采集‘平陆尖枣'成熟果实,取饱满种仁;同年播种于枣种质资源圃,得到‘平陆尖枣'实生苗28株(编号为A1-28)。2015~2016进入盛果期,采集结果稳定的‘平陆尖枣'实生苗19株。

1.2 生物学性状测定

根据《中国枣种质资源》,于脆熟期调查统计二次枝长度、二次枝节数、二次枝节间长度等枝干性状;二次枝上短针刺长度、中心干针刺长度、二次枝上针刺长度等针刺性状;叶片长、叶片宽、叶面积等叶片性状;单果重、果实纵径、果实横径等果实性状[9-12]。

1.3 果实营养含量测定

每实生后代单株取成熟果实30个,可溶性总糖含量采用蒽酮硫酸比色法测定[13-14],可滴定酸含量采用氢氧化钠滴定法[15-16],蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250比色法测定[17-18]。

1.4 数据处理方法

用dps7.05统计软件进相关性分析、SPSS19.0软件进行正态分布检验和Excel2003软件绘图。

2 结果与分析

2.1 ‘平陆尖枣’实生后代各数量性状的分布情况

表1 ‘平陆尖枣’实生后代数值型性状的科尔莫哥洛夫-斯米诺夫(K-S)正态性检验

续表

利用SPSS19.0对‘平陆尖枣'实生后代的25个数量性状进行K-S正态分布检验,计算出各统计量,如表1所示。当Sig.值大于0.05,认为服从正态分布[19-20]。结果表明,叶柄面积、二次枝上短针刺长度、果核重、果核横径、二次枝长度、二次枝节数、二次枝节间长度、枣吊长度、枣吊叶片数、叶片长、叶片宽、叶面积、叶周长、叶柄长、叶柄宽、叶柄周长、中心干针刺长度、二次枝上针刺长度、果实横径、果核纵径、可溶性总糖含量等21个性状的数值分布符合正态分布,而单果重、果实纵径、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量不符合正态分布。

2.2 ‘平陆尖枣’实生后代枝干性状分离情况

变异系数在一定程度上反映了性状分离情况。由表2可以看出,‘平陆尖枣'实生后代树体性状在单株间表现较大差异。其中二次枝节数的变异系数最大,达75.00%;其次是二次枝节间长度和二次枝长度,变异系数分别是47.11%和35.33%;枣吊长度和枣吊叶片数这两个性状的变异系数最小,其变异系数分别是25.95%和24.11%,且两者之间差异不大。

表2 ‘平陆尖枣’实生后代枝干性状分离情况

2.3 ‘平陆尖枣’实生后代叶片性状分离情况

如表3所示。针对‘平陆尖枣'实生后代群体的10个叶片性状进行统计分析,各性状变异系数差异较大,平均变异系数17.89%。其中叶形指数的变异系数最大,为24.71%;其次是叶片长、叶柄宽、叶柄周长,分别达22.78%、23.33%、20.51%;变异系数最小的是叶片宽,仅有9.46%。叶柄各性状平均变异系数达17.88%,叶片各性状平均变异系数为17.90%,差异较小。

表3 ‘平陆尖枣’实生后代叶片性状分离情况

2.4 ‘平陆尖枣’实生后代针刺性状分离情况

表4 ‘平陆尖枣’实生后代针刺性状分离情况

‘平陆尖枣'实生后代针刺性状分离情况由表4可见,二次枝上针刺长度的变异系数最大达30.30%,变异系数最小的是中心干针刺长度,仅为5.44%,是二次枝上针刺长度变异系数的六分之一。

2.5 ‘平陆尖枣’实生后代单株果实外观指标分离情况

对19个‘平陆尖枣'实生株系的果实单果重、果实纵径、果实横径、果核重、果核横径、果核纵径分别进行测定,测定结果见表5。结果表明变异系数最大的性状是单果重,达47.51%,其次是果实横径和果核重,分别是20.82%和27.50%;果核横径变异系数最小仅为11.74%。说明,‘平陆尖枣'实生后代在果实大小性状方面较其它性状更易出现超亲现象,赵亚楠在梨中、武晓红在杏中均发现果实大小是由多基因控制的数量性状,在杂交后代中表现连续变异,后代果实大小高于亲中值,本研究结果与其相符。

表5 ‘平陆尖枣’实生后代单株果实外观指标分离情况

2.6 ‘平陆尖枣’实生后代单株果实内在品质含量分离情况

表6 ‘平陆尖枣’实生后代单株果实内在品质分离情况

枣果实品质的评价主要是糖酸,糖酸含量各实后代单株间亦存在较大差别,可溶性总糖含量、可滴定酸含量的变异系数均超过25%,说明‘平陆尖枣'实生后代群体果实糖、酸含量指标变异幅度较大。

2.7 ‘平陆尖枣’实生后代叶片及果实描述型性状的变异

‘平陆尖枣'实生后代叶片各描述型性状见表7,‘平陆尖枣'实生后代叶片状态以平展为主,占总体的78.95%,且枣头颜色、叶缘、叶片形状均有超过50%的子代趋近于红褐色枣头、叶缘锐锯齿和叶片卵形。叶片颜色多以绿色存在,浅绿、深绿次之,灰绿色最少;叶基形状以心形为主,占36.84%,截形仅占5.26%;叶尖形状分离出四种表现形,锐尖、急尖、钝尖和尖凹,分别占5.26%、15.79%、36.84%和42.11%。

表7 ‘平陆尖枣’实生后代叶片及果实描述型性状的变异

续上表

‘平陆尖枣'实生后代果实描述型性状见表8,‘平陆尖枣'实生后代果实颜色以红色为主,占总体的57.9%,且果实厚度、果实风味均有50%的子代趋近于厚果皮和风味甜。果实形状多以长圆形存在,扁圆形次之,圆形最少;果肉颜色以绿色为主,占93%。白色的仅占7%。果肉质地、果肉汁液有40%以上的后代表现为酥脆、汁液多。果核形状以椭圆形和纺锤形居多,圆形次之。

表8 ‘平陆尖枣’实生后代果实描述型性状的变异

续上表

2.8 ‘平陆尖枣’实生后代单株主要数值型性状的相关性分析

表9 ‘平陆尖枣’实生后代相关性分析

结果显示(表9),单果重与果实纵径、果实横径呈显著正相关;果实纵径与果实横径呈显著正相关;叶面积与果实纵径、果实横径呈显著正相关,说明叶面积越大,果实的纵、横径越大。

2.9 初选优株的基本情况

采用加权灰色关联分析法对单果重、可溶性总糖含量、可滴定酸含量、蛋白质含量、口感、裂果率等指标进行分析。对可溶性糖含量、可滴定酸含量、综合口感、单果重、裂果率、可溶性蛋白含量等6个性状,按照各性状的重要程度分别给予不同的权重,权重依次为 0.2、0.2、0.2、0.2、0.1、0.1。结果表明,A4,A11分数较高。

表10 初选优株基本情况

2.10 特色资源的筛选

董玉慧[21]对枣特色资源的筛选研究提出:高糖资源的可溶性总糖含量大于30%,高酸资源的可滴定酸含量大于1.4%。‘平陆尖枣'实生后代中可筛选出高糖种质资源7份,高酸种质资源2份。

3 讨论

鹿金颖[22]、孙亚强[23-24]、郑兴娟[25-26]等对枣实生后代果实性状遗传变异分析,发现单果重、果实纵径、含仁率、果形指数和裂果率等性状的数值分布不符合正态分布,与本试验一致;本试验可滴定酸、可溶性蛋白含量不符合正态分布,可能与样本量大小有关,但从一定程度说明‘平陆尖枣'实生后代中易出现高酸含量的资源。

对‘平陆尖枣'实生后代叶片性状分离情况的调查发现,叶面积、叶周长、叶柄长、叶柄指数、叶柄面积的变异系数也很小,说明叶器官在长期的进化过程中遗传较为稳定,外界环境对其影响较小。

4 结论

‘平陆尖枣'实生后代中二次枝节数、单果重、可滴定酸含量变异系数最大,叶片宽、中心干针刺长度变异系数最小。叶柄面积、二次枝上短针刺长度、果核重、果核横径、二次枝长度、二次枝节数、二次枝节间长度、枣吊长度、枣吊叶片数、叶片长、叶片宽、叶面积、叶周长、叶柄长、叶柄宽、叶柄周长、中心干针刺长度、二次枝上针刺长度、果实横径、果核纵径、可溶性总糖含量等21个性状的数值分布符合正态分布,而单果重、果实纵径、可滴定酸含量、可溶性蛋白含量不符合正态分布。

单果重与果实纵径、果实横径呈显著正相关;果实纵径与果实横径呈显著正相关;叶面积与果实纵径、果实横径呈显著正相关。

筛选综合性状优良的优株2个,分别是A4、A11,富含可溶性总糖或可滴定酸的特色资源9个。

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