猴耳环不同家系的苗期生长分析*
2020-07-21范伟军彭冠明谭志强欧惠玲毛积鹏
范伟军 彭冠明 黄 婷 谭志强 欧惠玲 毛积鹏,
(1.台山市红岭种子园,广东 台山529223,2. 华南农业大学 林学与风景园林学院/广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642)
猴耳环(Archidendron clypearia),又名围涎树、婆劈树、鸡心树和蛟龙木等,为含羞草科(Mimosaceae)猴耳环属植物,主要分布在我国热带和南亚热带等地区[1-3]。猴耳环是我国南方的一种重要药用植物,主要以干燥的叶片和嫩枝入药,其制剂猴耳环消炎片、猴耳环消炎胶囊和猴耳环消炎颗粒等[4],因其显著的抗氧化[5]、抗炎[6-8]、抗真菌和抗病毒等[9]作用而在临床上被广泛应用。相关研究表明,猴耳环的主要药用活性物质为槲皮素、槲皮苷、齐墩果酸和没食子酸等化合物[10-14]。其中槲皮苷和没食子酸的含量常作为猴耳环药材品质评价的重要指标,在猴耳环植株不同部位含量的高低顺序依次为叶>嫩枝>茎[15]。据悉目前猴耳环药材主要来源于野生资源,但随着市场对猴耳环药材需求量的增加和其自身低种群密度的特性,以及人为掠夺性的采收方式使得猴耳环的野生资源几近枯竭[3,16]。所以开展猴耳环的人工培育工作已成为保护猴耳环野生资源和促进猴耳环制药产业可持续发展的首要任务。而良种选育则是开展猴耳环人工培育工作的必要前提。本研究通过对不同种源/家系猴耳环苗期的地径和树高等生长性状进行差异性分析,从而了解不同种源/家系猴耳环的早期生长特性,为猴耳环优良家系或单株的早期选育工作提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于广东省台山市红岭种子园实验基地中心的苗圃。台山市红岭种子园是国家级重点林木良种基地—湿地松和杂交松良种基地,地理坐标为北纬22°18′,东经112°49′,地势地形为平缓丘陵地带,平均海拔30 m;气候温和,年平均气温21.8℃,绝对高温37.2℃,年积温7 654℃,无霜期362 天;雨量充沛,年平均降雨量为1 940 mm,光照充足,年均日照1 960 h,土壤为深厚的酸性赤红壤。
1.2 试验材料
供试的30 个猴耳环家系均来自广东省内的不同地区。首先对分布广东省内各地区的猴耳环家系进行采种并除去杂质,随后不加挑选的数出三组试样,每组1 000 粒,分别称重并取三组样的平均值作为对应家系种子的千粒重(精确至0.1g)。各家系的种源和种子的千粒重信息如表1 和表2所示。随后在7 月份左右进行育苗工作,出苗1个月后移栽至黄心土培养袋,各家系分别取30 株容器苗集中管理,用于其早期生长性状的测定和分析。
1.3 分析方法
移植培养半年后,对30 个家系的900 株猴耳环幼苗的地径和苗高两基本生长性状进行测定和分析。采用Microsoft Excel 2007 软件进行试验数据的统计,利用SAS 统计软件[17]进行家系内和家系间各生长性状的方差分析及各生长性状和其对应种子千粒重的相关性分析。
2 结果与分析
2.1 不同家系猴耳环种子千粒重和成活率的比较
30 个猴耳环家系种子千粒重的平均值如表2所示。由表2 可知,30 个家系种子千粒重的总平均值为754.2 g。种子平均千粒重最大的家系为PC05,高达993.3 g,平均千粒重最小的家系是PC26,但也达到496.3 g。猴耳环幼苗移植半年后对其成活率进行统计分析,结果表明绝大部分猴耳环家系的成活率均达到100%,家系PC01、PC02、PC04 和PC15 的成活率为96.67%,家系PC10 的成活率最低,为93.33%。
表1 各种源地及家系的基本信息Table1 Basic information of various sources and family
表2 30 个猴耳环家系种子千粒重的基本统计Table2 Basic statistics of TKW in 30 families of Archidendron clypearia g
2.2 不同家系猴耳环苗高性状分析
对半年生猴耳环的苗高性状进行统计与比较分析,结果表明家系PC04 和PC07 的平均苗高较大,分别为19.96 和19.19 cm。家系PC11、PC22 和PC28 的平均苗高较低,分别只有12.22、11.50 和12.36 cm。其它家系的平均苗高均介于13.51 cm 至18.81 cm 之间。不同家系间苗高性状的方差分析结果表明,家系间苗高性状的差异达到极显著水平(P <0.001)。
猴耳环不同家系苗高性状的基本统计特征和Duncan 分析结果如表3 所示。由表3 可知,PC06 家系个体间苗高差异较大,变异系数高达38.25%。其中苗高最大的达到38.2 cm,最小的只有9.3 cm。此外,PC01、PC13 和PC29 家系个体间苗高也具有较大的变异系数,分别为36.04%、34.23%和34.01%。其苗高的最大值分别为33.2、35.4 和32.6 cm,而最小值分别只有10.3、7.9 和6.2 cm。PC11、PC17、PC21 和PC25 家系个体间苗高的变异系数较低,分别只有16.66%、16.68%、18.61%和19.46%。其它家系苗高的变异系数均介于23.08 cm 至33.68 cm 之间。
家系间苗高性状多重比较的Duncan 法分析结果表明,PC04 家系的苗高平均值最大为19.91 cm,与PC01、PC06、PC07、PC09、PC13、PC18 和PC23家系差异不显著,但显著高于PC03、PC20 和PC24等22 个家系。PC22 家系苗高平均值最小为11.50 cm,与PC11、PC15、PC21、PC25 和PC28 家系差异不显著,但显著小于PC01 和PC23 等24 个家系。
2.3 不同家系猴耳环地径性状分析
不同家系猴耳环地径性状的统计与比较分析结果表明,家系PC01 的平均地径最大达到0.57 cm。其次是家系PC16、PC20 和PC23,其平均地径均达到0.54 cm。家系PC22 的平均地径最小,只有0.39 cm,其余家系的平均地径均介于0.40 cm 至0.53 cm 之间。不同家系间地径的方差分析结果表明,家系间地径性状的差异达到极显著水平(P <0.001)。
不同猴耳环家系地径性状的基本统计特征和Duncan 分析结果如表4 所示。由表4 可知,PC10和PC28 家系个体间地径差异较大,变异系数分别达到37.72%和37.74%。PC10 家系地径最大值为0.50 cm,最小的只有0.10 cm。PC28 家系地径最大值为0.70 cm,最小值为0.20 cm。此外,家系PC08、PC12 和PC30 个体间地径性状也具有较大差异,变异系数分别达到32.27%、34.17%和33.97%。家系PC03 和PC07 个体间地径差异较小,变异系数分别只有20.26%和20.71%。其余家系的变异系数均介于22.13%至31.97%之间。
家系间地径性状多重比较的Duncan 法分析结果表明,PC01 家系地径平均值最大,与PC04、PC06、PC09、PC13、PC16、PC18、PC19、PC20、PC23 和PC24 家系差异不显著,但显著高于PC21、PC27 和PC30 等19 个家系。PC22 家系地径平均值最小,与PC28、PC11 和PC15 等19个家系差异不显著,但显著小于PC27、PC21 和PC30 等14 个家系。
2.4 性状间的相关性分析
对30 个不同家系猴耳环的苗高、种子千粒重和地径进行相关性分析,结果如图1 所示。由图1可知,地径和苗高极显著正相关,相关系数达到0.70,P 值小于0.001。地径和种子千粒重没有显著相关性(r2=0.19, P=0.30)。此外,苗高和种子千粒重也没有显著相关性(r2=0.12, P=0.25)。
表3 30 个猴耳环家系苗高性状的基本统计特征与Duncan 分析Table3 Descriptive statistics and Duncan analysis of height traits in 30 families of Archidendron clypearia
3 结论与讨论
本研究结果表明,大部分半年生猴耳环家系实生苗的成活率均达到100%,最低的也有93.33%。初步表明猴耳环对环境具有较强的适应性,而更准确结论的获得则需要通过对后续猴耳环家系试验林数据进行统计分析。由于本研究所选取的7 个猴耳环种源的地理差异不大,而且其中4 个种源只收集到1 个或2 个家系,所以本研究未对猴耳环种源间的苗高和地径性状差异水平进行分析。
方差分析结果表明,猴耳环家系间的苗高和地径性状差异均达到极显著水平。这与前人对6个种源19 个猴耳环家系苗期生长差异的分析结果一致[18]。30 个猴耳环家系中苗高平均值最大的为PC04 家系(19.96 cm),最小的为PC22 家系(11.50 cm),这与前人对19 个8 个月生猴耳环家系幼苗的苗高性状统计结果的变化范围大致相同[18]。但本研究中半年生猴耳环的地径性状显著
高于之前对19 个8 个月生猴耳环家系地径性状的统计结果[18]。此外,家系内个体间苗高和地径性状也具有较大的差异。变异系数最大的分别达到38.25%(PC06)和37.74%(PC28),变异系数最小的分别为16.66%(PC11)和20.26%(PC03)。综上表明在家系和个体水平上开展猴耳环优良品系的选育工作具有很强的可行性。虽然说只以幼苗为研究材料得出的结论具有一定的局限性,但是幼苗的初始大小在一定程度上决定了在其随后的生长发育过程中的生存适应度,例如获得的养分量、光照强度和光照时间等[19-20]。所以本研究旨在为后续生长快、生物量大和适应性强等猴耳环优良品系的选育工作提供一定的理论基础。
表4 30 个猴耳环家系地径性状的基本统计特征与Duncan 分析Table 4 Descriptive statistics and Duncan analysis of ground diameter traits in 30 families of Archidendron clypearia
图1 猴耳环苗高、地径和种子千粒重性状间的相关性分析Fig. 1 Correlation analysis between height、ground diameter and TKW of Archidendron clypearia
相关研究表明,种子大小能影响种子的发芽率、幼苗生物量、幼苗成活率、幼苗适应能力及抗性[21-23],在幼苗生长早期,种子质量与幼苗质量显著正相关,且不受外界营养条件的制约[24]。本研究中30 个猴耳环家系的种子平均千粒重为754.2 g,其中PC5 家系种子千粒重高达999.3 g,最小的PC26 家系也达到496.3 g。表明本研究中采集到的猴耳环种子饱满度高质量好。但随后的相关性分析结果表明,苗高和地径与其对应的种子千粒重均无显著的相关性。这可能是因为猴耳环幼苗早期生长性状更多的是由其对应家系的遗传特性决[25-26]。