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不同群体文冠果种实性状变异特征

张毅 敖妍 刘觉非 赵磊磊 由海德

张毅, 敖妍, 刘觉非, 赵磊磊, 由海德. 不同群体文冠果种实性状变异特征[J]. 浙江农林大学学报, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
引用本文: 张毅, 敖妍, 刘觉非, 赵磊磊, 由海德. 不同群体文冠果种实性状变异特征[J]. 浙江农林大学学报, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
ZHANG Yi, AO Yan, LIU Juefei, ZHAO Leilei, YOU Haide. Variable fruit and seed characteristics of Xanthoceras sorbifolium in different populations[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
Citation: ZHANG Yi, AO Yan, LIU Juefei, ZHAO Leilei, YOU Haide. Variable fruit and seed characteristics of Xanthoceras sorbifolium in different populations[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025

不同群体文冠果种实性状变异特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
基金项目: 

国家自然科学基金青年基金资助项目 31600241

中央高校基本科研业务费专项资金项目 2015ZCQ-LX-02

中央高校基本科研业务费专项资金项目 2019GJZL02

详细信息
    作者简介: 张毅, 从事森林培育研究。E-mail:819300245@qq.com
    通信作者: 敖妍, 副教授, 从事森林培育研究。E-mail:aoyan316@163.com
  • 中图分类号: S718.3

Variable fruit and seed characteristics of Xanthoceras sorbifolium in different populations

  • 摘要: 从中国文冠果Xanthoceras sorbifolium主要分布区,选取7个群体共1 044个单株进行种实采集,每株树采用四分法选取20个果实、50粒种子,对12个种实性状进行观测。采用方差分析、相关性分析、聚类分析等方法,探讨文冠果群体间、群体内种实性状变异规律。结果显示:①群体间种实性状差异均极显著(P < 0.01),单位投影面积种子产量(CV=46.39%),结果数(CV=45.32%)等产量性状的变异系数较大。果形指数(CV=8.84%),种子横径(CV=11.50%)等种实形态性状的变异系数较小。②文冠果种实性状在群体间(表型分化系数为67.86%)和群体内变异(表型分化系数为32.14%)都较为丰富,且种实性状在群体间的变异大于群体内变异。③单位投影面积种子产量与果质量(r=0.786),结果数(r=0.782)和每果种子数(r=0.688)极显著正相关;种子含油量与每果种子数(r=0.765),种子横径(r=0.662),果实横径(r=0.627)和果实纵径(r=0.541)极显著正相关。④UPGMA聚类将7个群体分为3类。研究结果表明:朱代沟(ZDG)群体的单位投影面积种子产量(平均0.13 kg·m-2),每果种子数(平均17.6粒),结果数(平均77.7个)和果质量(平均3.67 kg)等产量性状均优于其他群体,可作为高产型种质资源收集的重点群体;坤都(KD)和承德(CD)群体种子含油量(平均0.35 g·g-1)高于其他群体,可作为高油型种质资源收集的重点群体。
  • 图  1  文冠果7个群体的种实性状聚类分析

    Figure  1  Cluster analysis diagram based on fruit and seed characters of seven Xanthoceras sorbifolium populations

    表  1  各群体概况

    Table  1.   Basic situation of the sampled populations

    群体 株数/株 纬度 经度 海拔/m 年均温/℃ 年日照时数/h 年降水量/mm 年蒸发量/mm
    KD 208 44°13′N 119°18′E 550 5.5 2 900 340 2 075
    TS 67 43°10′N 120°03′E 420 5.5 3 050 350 2 067
    WD 370 42°57′N 119°00′E 623 5.8 2 923 320 2 235
    ZDG 94 42°56′N 119°16′E 500 5.6 2 945 350 2 043
    CD 147 40°58′N 118°50′E 510 9.2 2 570 527 2 000
    YX 73 39°45′N 114°25′E 850 6.4 2 917 416 1 594
    SX 85 34°38′N 111°37′E 760 13.5 2 279 573 2 361
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    表  2  不同群体文冠果种实性状

    Table  2.   Fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium in different populations

    群体 单位投影面积种子产量/(kg·m-2 每果种子数/(个·果-1 结果数/个 果实鲜质量/kg 果实纵径/cm 果实横径/cm 果皮厚/cm 果形指数 种子纵径/cm 种子横径/cm 种形指数 种子含油量/(g·g-1
    KD 0.11 ± 0.05 16.8 ± 2.9 50.1 ± 22.8 2.01 ± 0.90 4.99 ± 0.62 5.17 ± 0.55 0.51 ± 0.07 1.05 ± 0.08 1.41 ± 0.15 1.41 ± 0.17 1.03 ± 0.09 0.35 ± 0.04
    TS 0.12 ± 0.05 15.9 ± 2.6 23.1 ± 10.1 0.66 ± 0.23 4.64 ± 0.64 4.17 ± 0.52 0.50 ± 0.06 1.00 ± 0.08 1.33 ± 0.21 1.13 ± 0.20 1.19 ± 0.28 0.31 ± 0.04
    WD 0.07 ± 0.02 15.2 ± 3.8 25.2 ± 11.2 0.71 ± 0.35 4.07 ± 0.69 4.79 ± 0.68 0.49 ± 0.07 0.98 ± 0.10 1.31 ± 0.19 1.11 ± 0.13 1.09 ± 0.19 0.32 ± 0.05
    ZDG 0.13 ± 0.05 17.6 ± 3.2 77.7 ± 36.3 3.67 ± 1.56 5.48 ± 0.77 4.39 ± 0.58 0.48 ± 0.07 1.08 ± 0.11 1.35 ± 0.13 1.27 ± 0.13 1.06 ± 0.07 0.33 ± 0.05
    CD 0.06 ± 0.03 16.2 ± 3.5 55.9 ± 24.5 2.05 ± 0.97 4.88 ± 0.74 5.08 ± 0.74 0.46 ± 0.09 0.94 ± 0.09 1.36 ± 0.19 1.33 ± 0.15 1.02 ± 0.21 0.35 ± 0.04
    YX 0.05 ± 0.03 13.9 ± 3.3 29.7 ± 9.4 0.46 ± 0.16 5.47 ± 0.65 4.63 ± 0.50 0.45 ± 0.06 1.06 ± 0.09 1.47 ± 0.10 1.24 ± 0.09 1.09 ± 0.07 0.33 ± 0.03
    SX 0.03 ± 0.01 13.7 ± 3.5 11.3 ± 5.1 0.48 ± 0.21 4.44 ± 0.65 4.56 ± 0.60 0.41 ± 0.06 1.01 ± 0.08 1.19 ± 0.12 1.28 ± 0.12 1.04 ± 0.08 0.32 ± 0.04
    总体均值 0.07 ± 0.04 15.4 ± 3.6 37.6 ± 13.5 1.39 ± 0.63 4.56 ± 0.85 4.53 ± 0.72 0.46 ± 0.08 1.01 ± 0.10 1.29 ± 0.19 1.21 ± 0.17 1.08 ± 0.17 0.33 ± 0.05
    变幅 0.07~0.71 3.0~28.0 1.0~297.0 0.01~14.22 2.00~8.29 1.70~7.05 0.20~0.77 0.72~1.35 0.56~2.27 0.56~1.79 0.68~2.02 0.20~0.43
    群体间F 27.65** 18.18** 51.59** 62.86** 99.72** 50.54** 53.21** 37.07** 46.87** 74.94** 9.70** 13.87**
    群体内F 13.12** 7.65* 33.28** 40.32** 8.87* 7.21 9.82* 7.54 12.10 15.12 1.82 1.76
    说明:数值为平均值±标准差;*表示在0.05水平上差异显著,**表示在0.01水平上差异极显著
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    表  3  不同群体文冠果种实性状变异系数

    Table  3.   Variation coefficients of fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium in different populations

    群体 变异系数/%
    单位投影面积种子产量 每果种子数 结果数 果实鲜质量 果实纵径 果实横径 果皮厚 果形指数 种子纵径 种子横径 种形指数 种子含油量 平均值
    KD 50.44 18.03 45.55 49.32 12.35 11.40 13.49 7.70 11.33 13.09 9.04 13.71 21.39
    TS 44.49 15.50 43.74 35.05 13.79 11.18 12.32 8.40 16.21 17.66 23.82 12.19 20.66
    WD 43.72 25.07 44.33 49.73 16.99 16.42 17.18 9.71 16.15 11.59 17.76 14.61 24.97
    ZDG 44.24 18.11 46.75 42.44 14.02 11.36 14.30 9.83 9.11 9.02 7.16 16.98 22.22
    CD 50.78 25.03 43.92 47.14 17.20 16.30 18.54 10.07 13.93 12.57 18.89 13.72 24.70
    YX 47.21 20.49 47.86 34.84 11.90 9.60 12.73 8.05 7.71 7.09 6.28 12.51 19.85
    SX 43.87 24.51 45.06 42.75 14.64 13.56 13.01 8.14 8.99 9.50 8.18 13.02 20.71
    平均值 46.39 20.96 45.32 43.04 14.41 12.83 14.51 8.84 11.92 11.50 13.02 13.82 22.07
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    表  4  文冠果种实性状的方差分量及群体间表型分化系数

    Table  4.   Variance portions and differentiation coefficients of morphological characters of fruit and seed among populations in Xanthoceras sorbifolium

    性状 方差分量 方差分量百分比/% 表型分化系数/%
    群体间 群体内 随机误差 群体间 群体内 随机误差
    单位投影面积种子产量 9.29 6.19 7.14 41.06 27.37 31.57 60.01
    每果种子数 2.86 1.20 1.28 53.90 21.96 24.13 71.05
    结果数 8.98 12.43 16.04 75.93 10.51 13.56 87.84
    果实鲜质量 8.59 11.33 12.67 78.16 10.31 11.53 88.35
    果实纵径 3.57 2.01 3.33 40.08 22.55 37.38 64.00
    果实横径 2.84 1.01 1.30 55.10 19.55 25.35 73.81
    果皮厚 0.04 0.02 0.03 42.69 22.00 35.31 65.99
    果形指数 0.04 0.03 0.04 38.24 29.15 32.62 56.74
    种子纵径 4.19 2.58 3.15 42.26 26.03 31.71 61.88
    种子横径 3.22 2.17 2.56 40.57 27.08 32.35 59.97
    种形指数 0.03 0.02 0.03 39.69 26.79 33.52 59.70
    种子含油量 4.70 2.54 3.11 45.40 24.52 30.08 64.94
    平均值 4.03 3.46 4.22 49.42 22.32 28.26 67.86
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    表  5  文冠果种实性状相关分析

    Table  5.   Correlation analysis among fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium

    性状 每果种子数 结果数 果实鲜质量 果实纵径 果实横径 果皮厚 果形指数 种子纵径 种子横径 种形指数 种子含油量
    单位投影面积种子产量 0.688** 0.782** 0.786** 0.562** 0.521** 0.539** 0.530** 0.504** 0.564** 0.036 0.023
    每果种子数 0.517** 0.549** 0.638** 0.615** 0.503** 0.532** 0.518** 0.012 0.582** 0.765**
    结果数 0.846** 0.557** 0.531** 0.533** 0.575** 0.548** 0.590** -0.024 -0.589**
    果实鲜质量 0.583** 0.635** 0.568** 0.639** 0.646** 0.569** -0.003 -0.467*
    果实纵径 0.842** 0.593** 0.671** 0.672** 0.503** -0.028 0.541**
    果实横径 0.628** -0.470* 0.537** 0.522** 0.014 0.627**
    果皮厚 0.585** 0.610** 0.719** 0.014 0.028
    果形指数 0.002 0.581** -0.473* 0.056
    种子纵径 0.554** 0.690** 0.024
    种子横径 -0.640** 0.662**
    种形指数 -0.679**
    说明:*表示在0.05水平上显著相关,**表示在0.01水平上极显著相关
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  • [1] 汪子洋, 黄炎子, 王俊杰, 等.文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择[J].北京林业大学学报, 2017, 39(9):22-28.

    WANG Ziyang, HUANG Yanzi, WANG Junjie, et al. Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium[J]. J Beijing For Univ, 2017, 39(9):22-28.
    [2] 敖妍, 段劼, 于海燕, 等.文冠果研究进展[J].中国农业大学学报, 2012, 17(6):197-203.

    AO Yan, DUAN Jie, YU Haiyan, et al. Research progress on Xanthoceras sorbifolia Bunge[J]. J China Agric Univ, 2012, 17(6):197-203.
    [3] 严婷.文冠果优良单株开花结实生物学特性研究[D].杨凌: 西北农林科技大学, 2014.

    YAN Ting. Research about the Flowering and Fruit Setting Biological Charactersticts of Superior Individual Plant of Xanthoceras sorbifolia[D]. Yangling: Northwest A & F University, 2014.
    [4] 林玲, 王军辉, 罗建, 等.砂生槐天然群体种实性状的表型多样性[J].林业科学, 2014, 50(4):137-143.

    LIN Ling, WANG Junhui, LUO Jian, et al. Phenotypic diversity of seed and fruit traits in natural populations of Sophora moorcroftiana[J]. Sci Silv Sin, 2014, 50(4):137-143.
    [5] 杨韫嘉.文冠果种实性状变异与根孽幼苗可塑性分析[D].北京: 北京林业大学, 2014.

    YANG Yunjia. Variation of Seeds, Fruits Characteristics and Analysis of Root Cuttings Plasticity in Xanthoceras sorbifolia Bunge[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2014.
    [6] 王娅丽, 杨玉刚, 李海超, 等.文冠果优良单株选择研究[J].黑龙江农业科学, 2016(11):112-116.

    WANG Yali, YANG Yugang, LI Haichao, et al. Study on superior individual selection of Xanthoceras sorbifolium Bunge[J]. Heilongjiang Agric Sci, 2016(11):112-116.
    [7] 孙琳琳.文冠果种质资源评价与优良单株选择[D].济南: 山东师范大学, 2012.

    SUN Linlin. Germplasm Resources Evaluation and Superior Individual Selection in Xanthoceras sorbifolia[D]. Ji'nan: Shandong Normal University, 2012.
    [8] 敖妍.木本能源植物文冠果类型划分、单株选择及相关研究[D].北京: 中国林业科学研究院, 2010.

    AO Yan. Type Classification, Individual Selection and Relevant Studies on Woody Energy Plant Xanthoceras sorbifolia Bunge[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry Sciences, 2010.
    [9] 张晓燕.神东矿区不同种源地文冠果生长适宜性及耐盐性研究[D].呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2012.

    ZHANG Xiaoyan. The Growth Adaptability of Xanthoceras sorbifolia Bge. of Different Seed Source Region and Its Salt Tolerance in Shendong Mining Area[D]. Huhhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2012.
    [10] 张雷, 王宝霞, 季雪峰, 等.内蒙古不同种源文冠果果实特征及种子含油量调查研究[J].内蒙古林业科技, 2011, 37(3):16-20.

    ZHANG Lei, WANG Baoxia, JI Xuefeng, et al. Investigations on fruit character and seed oil content of Xanthoceras sorbifolia from different provenances in Inner Mongolia[J]. J Inner Mongolia For Sci Technol, 2011, 37(3):16-20.
    [11] 牟洪香.木本能源植物文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)的调查与研究[D].北京: 中国林业科学研究院, 2006.

    MOU Hongxiang. Investigation and Research on Woody Energy Plant Xanthoceras sorbifolia Bunge[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry Sciences, 2006.
    [12] 王以群, 鲍元奇, 张颖.油籽含油量核磁共振测定法: GB/T 15690-2008[S].北京: 中国标准出版社, 1995.
    [13] 刁松锋, 邵文豪, 姜景民, 等.基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究[J].生态学报, 2014, 34(6):1451-1460.

    DIAO Songfeng, SHAO Wenhao, JIANG Jingmin, et al. Phenotypic diversity in natural populations of Sapindus mukorossi based on fruit and seed traits[J]. Acta Ecol Sin, 2014, 34(6):1451-1460.
    [14] 刁松锋, 邵文豪, 姜景民, 等.无患子实生群体种实表型性状变异研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2014, 42(5):75-83.

    DIAO Songfeng, SHAO Wenhao, JIANG Jingmin, et al. Study on variation in phenotypic traits of fruit and seed of Sapindus mukorossi in seedling plantation[J]. J Northwest A & F Univ Nat Sci Ed, 2014, 42(5):75-83.
    [15] 黄佳聪, 何俊, 尹瑞萍, 等.腾冲红花油茶自然和人工种群种实性状变异研究[J].北京林业大学学报, 2010, 32(5):94-101.

    HUANG Jiacong, HE Jun, YIN Ruiping, et al. Variations of fruit and seed traits of natural and artificial populations in Camellia reticulata L.[J]. J Beijing For Univ, 2010, 32(5):94-101.
    [16] 刘雄盛, 蒋燚, 黄荣林, 等.江南油杉种实性状变异及其与环境因子的关系[J].广西植物, 2017, 37(1):118-126.

    LIU Xiongsheng, JIANG Yi, HUANG Ronglin, et al. Variation in traits of cone and seed of Keteleeria fortunei var. cyclolepis and its relationship with environmental factors[J]. Guihaia, 2017, 37(1):118-126.
    [17] 康永祥, 赵宝鑫, 贠玉洁, 等.毛梾天然群体种实表型多样性研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2011, 39(9):107-117.

    KANG Yongxiang, ZHAO Baoxin, YUN Yujie, et al. Study on phenotypic diversity of seeds and fruits, characteristic in Cornus walteri[J]. J Northwest A & F Univ Nat Sci Ed, 2011, 39(9):107-117.
    [18] 邵文豪, 刁松锋, 董汝湘, 等.无患子种实形态及经济性状的地理变异[J].林业科学研究, 2013, 26(5):603-608.

    SHAO Wenhao, DIAO Songfeng, DONG Ruxiang, et al. Study on geographic variation of morphology and economic character of fruit and seed of Sapindus mukorossi[J]. For Res, 2013, 26(5):603-608.
    [19] 张剑亮, 何琴, 曹干, 等.麻疯树优良单株筛选重要性状评价指标研究[J].热带作物学报, 2011, 32(5):800-805.

    ZHANG Jianliang, HE Qin, CAO Gan, et al. Evaluation indices of important characters of Jatropha (Jatropha curcas L.) accessions[J]. Chin J Trop Crops, 2011, 32(5):800-805.
    [20] 孙海芹, 李昂, 班玮, 等.濒危植物独花兰的形态变异及其适应意义[J].生物多样性, 2005, 13(5):376-386.

    SUN Haiqin, LI Ang, BAN Wei, et al. Morphological variation and its adaptive significance for Changnienia amoena, an endangered orchid[J]. Biodiversity Sci, 13(5):376-386.
  • [1] 许慧慧, 刘肖娟, 王孟珂, 毕泉鑫, 王利兵, 于海燕.  文冠果不同种质资源的叶片解剖结构分析及抗旱性评价 . 浙江农林大学学报, 2023, 40(2): 348-355. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20220202
    [2] 牛媛, 敖妍, 李云, 田秀铭, 杨长文, 刘小天, 李志虹.  文冠果优良无性系授粉组合选择及结实性状分析 . 浙江农林大学学报, 2020, 37(2): 209-219. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2020.02.003
    [3] 梁芳, 卫旭芳, 白永超, 侯智霞.  文冠果新梢发育过程中不同部位矿质元素的变化特性 . 浙江农林大学学报, 2018, 35(4): 624-634. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2018.04.007
    [4] 高浩杰, 陈征海, 叶喜阳.  发现于舟山群岛的3种新记录植物 . 浙江农林大学学报, 2015, 32(2): 324-326. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.023
    [5] 梁振旭, 张延龙, 李林昊, 张晓骁.  陕南卷丹10个野生种群数量性状变异分析 . 浙江农林大学学报, 2014, 31(6): 885-891. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2014.06.009
    [6] 魏兆兆, 谢云, 孟辉, 关玉梅, 吴窈窈.  3种类型浙江红山茶的花粉形态学研究 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(4): 634-638. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.04.024
    [7] 董雷鸣, 沈登锋, 喻卫武, 曾燕如, 吴智敏, 戴文圣.  榧树雄株若干性状变异初探 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(5): 715-721. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.05.013
    [8] 鲁亚婷, 袁晓亮, 林新春, 方伟.  雷竹花芽形态分化过程中内源激素的变化规律 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(2): 161-165. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.02.002
    [9] 王丽敏, 陈征海, 马丹丹, 夏国华, 李根有.  4种分布于浙江石灰岩山地的新记录植物 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(3): 467-469. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.03.024
    [10] 申亚梅, 钱超, 范义荣, 童再康.  12种(包括3品种)木兰属植物花粉形态学研究 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(3): 394-400. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.03.011
    [11] 卢翠香, 项东云, 陈健波, 徐峰, 任世奇, 刘媛, 唐继新.  人工林马尾松管胞形态特征及其变异 . 浙江农林大学学报, 2012, 29(4): 588-594. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2012.04.016
    [12] 夏国华, 俞璐, 谢文远, 刘传荷.  浙江种子植物2新记录种 . 浙江农林大学学报, 2011, 28(4): 685-686. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2011.04.026
    [13] 徐金梅, 赵荣军, 吕建雄, 费本华.  实心瓜多竹竹材纤维和导管分子的变异规律 . 浙江农林大学学报, 2010, 27(4): 545-549. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2010.04.011
    [14] 朱小楼, 楼炉焕, 王慧.  土壤干旱胁迫对4种薹草植物生理生化特性的影响 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(5): 656-662.
    [15] 吴令上, 斯金平, 蓝云龙, 诸燕, 吕达.  不同种源鱼腥草形态变异规律 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(6): 797-801.
    [16] 王曙光, 普晓兰, 丁雨龙, 万贤崇, 林树燕.  云南箭竹纤维形态变异规律 . 浙江农林大学学报, 2009, 26(4): 528-532.
    [17] 陈柯, 王小德.  常春油麻藤等3种藤本植物抗旱性生理指标研究 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(3): 314-318.
    [18] 刘永红, 杨培华, 韩创举, 樊军锋, 李新会, 李安平, 杨世荣.  油松不同种源种实性状的变异分析 . 浙江农林大学学报, 2008, 25(2): 163-168.
    [19] 向佐湘, 许桂芳, 蒋文君.  干旱胁迫对4种刺篱植物抗性生理生化指标的影响 . 浙江农林大学学报, 2007, 24(1): 7-11.
    [20] 金春德, 张美淑, 文桂峰, 刘继生, 张鹏.  不同坡位人工林赤松木材材性的径向变异 . 浙江农林大学学报, 2004, 21(2): 119-124.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-22
  • 修回日期:  2019-03-04
  • 刊出日期:  2019-10-20

不同群体文冠果种实性状变异特征

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
    基金项目:

    国家自然科学基金青年基金资助项目 31600241

    中央高校基本科研业务费专项资金项目 2015ZCQ-LX-02

    中央高校基本科研业务费专项资金项目 2019GJZL02

    作者简介:

    张毅, 从事森林培育研究。E-mail:819300245@qq.com

    通信作者: 敖妍, 副教授, 从事森林培育研究。E-mail:aoyan316@163.com
  • 中图分类号: S718.3

摘要: 从中国文冠果Xanthoceras sorbifolium主要分布区,选取7个群体共1 044个单株进行种实采集,每株树采用四分法选取20个果实、50粒种子,对12个种实性状进行观测。采用方差分析、相关性分析、聚类分析等方法,探讨文冠果群体间、群体内种实性状变异规律。结果显示:①群体间种实性状差异均极显著(P < 0.01),单位投影面积种子产量(CV=46.39%),结果数(CV=45.32%)等产量性状的变异系数较大。果形指数(CV=8.84%),种子横径(CV=11.50%)等种实形态性状的变异系数较小。②文冠果种实性状在群体间(表型分化系数为67.86%)和群体内变异(表型分化系数为32.14%)都较为丰富,且种实性状在群体间的变异大于群体内变异。③单位投影面积种子产量与果质量(r=0.786),结果数(r=0.782)和每果种子数(r=0.688)极显著正相关;种子含油量与每果种子数(r=0.765),种子横径(r=0.662),果实横径(r=0.627)和果实纵径(r=0.541)极显著正相关。④UPGMA聚类将7个群体分为3类。研究结果表明:朱代沟(ZDG)群体的单位投影面积种子产量(平均0.13 kg·m-2),每果种子数(平均17.6粒),结果数(平均77.7个)和果质量(平均3.67 kg)等产量性状均优于其他群体,可作为高产型种质资源收集的重点群体;坤都(KD)和承德(CD)群体种子含油量(平均0.35 g·g-1)高于其他群体,可作为高油型种质资源收集的重点群体。

English Abstract

张毅, 敖妍, 刘觉非, 赵磊磊, 由海德. 不同群体文冠果种实性状变异特征[J]. 浙江农林大学学报, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
引用本文: 张毅, 敖妍, 刘觉非, 赵磊磊, 由海德. 不同群体文冠果种实性状变异特征[J]. 浙江农林大学学报, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
ZHANG Yi, AO Yan, LIU Juefei, ZHAO Leilei, YOU Haide. Variable fruit and seed characteristics of Xanthoceras sorbifolium in different populations[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
Citation: ZHANG Yi, AO Yan, LIU Juefei, ZHAO Leilei, YOU Haide. Variable fruit and seed characteristics of Xanthoceras sorbifolium in different populations[J]. Journal of Zhejiang A&F University, 2019, 36(5): 1037-1043. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.2019.05.025
  • 文冠果Xanthoceras sorbifolium又名土木瓜、温旦革子,是无患子科Sapindaceae文冠果属Xanthoceras落叶灌木或乔木[1],主要分布在中国东北、西北、华北的16个省、市、区,为重要的木本油料树种[2]。文冠果种子含油量高,可用于制作食用油和生物柴油的原材料;其种仁含有丰富的脂肪、蛋白质和微量元素等,营养价值高,可直接用于食品加工;文冠果果壳中的总皂苷等可入药,用于改善记忆障碍,果柄制作而成的水浸膏可用于治疗遗尿症[3]。因此,文冠果种子和果实综合利用价值极高。植物的表型性状是基因与环境互作的结果,表型变异越大,遗传变异的可能性越大[4]。由于分布范围广,所处环境条件差异大,在长期进化过程中,文冠果形成了与环境相适应的遗传变异,种实性状变异是其遗传变异的重要组成部分[5]。目前,国内外对于文冠果种实性状多样性研究主要集中在结果数[6]、单位投影面积种子产量[7]、种子含油量[8]、千粒重[9]等性状。张晓燕[9]、张雷等[10]、牟洪香[11]对不同群体的文冠果进行调查,发现其产量性状和产油性状存在较大差异,表现在结果数、种子大小、含油率等方面显著不同。尽管文冠果性状变异的研究工作已取得一定进展,但其种实性状变异规律仍有争议,性状与环境间的关系仍不明确[11]。要提高产量、筛选良种,首先应该进行种实性状研究,明确群体变异规律,在此基础上确定优良群体。基于此,本研究对文冠果主要分布区的7个群体12个种实性状进行了3 a的观测研究,旨在探索文冠果不同群体间、群体内种实性状的变异规律,以期为文冠果种质资源保护、良种选育和定向栽培提供依据。

    • 在资源调查的基础上,本研究从文冠果主要分布区选取7个群体进行采样:分别为内蒙古赤峰市坤都镇(KD)、内蒙古赤峰市天山镇(TS)、内蒙古赤峰市乌丹镇(WD)、内蒙古赤峰市朱代沟(ZDG)、河北省承德市(CD)、河北省张家口市蔚县(YX)及河南省三门峡市陕县(SX)(表 1)。共调查1 044株长势正常、无机械损伤和病虫害的文冠果单株。

      表 1  各群体概况

      Table 1.  Basic situation of the sampled populations

      群体 株数/株 纬度 经度 海拔/m 年均温/℃ 年日照时数/h 年降水量/mm 年蒸发量/mm
      KD 208 44°13′N 119°18′E 550 5.5 2 900 340 2 075
      TS 67 43°10′N 120°03′E 420 5.5 3 050 350 2 067
      WD 370 42°57′N 119°00′E 623 5.8 2 923 320 2 235
      ZDG 94 42°56′N 119°16′E 500 5.6 2 945 350 2 043
      CD 147 40°58′N 118°50′E 510 9.2 2 570 527 2 000
      YX 73 39°45′N 114°25′E 850 6.4 2 917 416 1 594
      SX 85 34°38′N 111°37′E 760 13.5 2 279 573 2 361
    • 2014-2016年连续3 a逐一测定所有单株的冠幅,果实成熟后按照单株采收所有观测植株的果实、种子,测定单株种子总产量、结果数、果实鲜质量。采用四分法选取果实20个·株-1,记录每果种子数,用游标卡尺测量果实横、纵经,果皮厚;在选取的20个果实中,采用四分法选取50粒种子,测定种子横、纵经。种子含油量测定方法参照GB/T 15690-1995《油籽含油量核磁共振测定法》[12],采用HCY-10核磁共振含油量测量仪测定。单位投影面积种子产量=单株种子总产量/冠幅;果形指数=果实纵径/果实横径;种形指数=种子纵径/种子横径[8]

    • 数据处理采用SPSS 20.0软件完成。将连续3 a性状观测数据取平均值,经过开平方转换后再进行统计分析。采用巢式设计方差分析法分别计算群体间、群体内方差分量及表型分化系数[13]。计算种实性状间、种实性状与生态因子间的Pearson相关系数[14]。利用欧氏平均距离,基于12个种实性状数据对7个群体进行聚类分析[15]

    • 表 2可见:群体间12个种实性状差异均极显著(P<0.01),群体内个体间单位投影面积种子产量、结果数、果实鲜质量差异极显著,每果种子数、果实纵径、果皮厚差异显著(P<0.05)。表明文冠果种实性状在群体间存在广泛差异,不同性状在群体内差异显著性不一致。其中,朱代沟(ZDG)群体单位投影面积种子产量、每果种子数、结果数、果实鲜质量、果实纵径、果形指数等在7个群体中均最高;坤都(KD)群体的果实横径、果皮厚、种子横径、种子含油量等指标均最高。

      表 2  不同群体文冠果种实性状

      Table 2.  Fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium in different populations

      群体 单位投影面积种子产量/(kg·m-2 每果种子数/(个·果-1 结果数/个 果实鲜质量/kg 果实纵径/cm 果实横径/cm 果皮厚/cm 果形指数 种子纵径/cm 种子横径/cm 种形指数 种子含油量/(g·g-1
      KD 0.11 ± 0.05 16.8 ± 2.9 50.1 ± 22.8 2.01 ± 0.90 4.99 ± 0.62 5.17 ± 0.55 0.51 ± 0.07 1.05 ± 0.08 1.41 ± 0.15 1.41 ± 0.17 1.03 ± 0.09 0.35 ± 0.04
      TS 0.12 ± 0.05 15.9 ± 2.6 23.1 ± 10.1 0.66 ± 0.23 4.64 ± 0.64 4.17 ± 0.52 0.50 ± 0.06 1.00 ± 0.08 1.33 ± 0.21 1.13 ± 0.20 1.19 ± 0.28 0.31 ± 0.04
      WD 0.07 ± 0.02 15.2 ± 3.8 25.2 ± 11.2 0.71 ± 0.35 4.07 ± 0.69 4.79 ± 0.68 0.49 ± 0.07 0.98 ± 0.10 1.31 ± 0.19 1.11 ± 0.13 1.09 ± 0.19 0.32 ± 0.05
      ZDG 0.13 ± 0.05 17.6 ± 3.2 77.7 ± 36.3 3.67 ± 1.56 5.48 ± 0.77 4.39 ± 0.58 0.48 ± 0.07 1.08 ± 0.11 1.35 ± 0.13 1.27 ± 0.13 1.06 ± 0.07 0.33 ± 0.05
      CD 0.06 ± 0.03 16.2 ± 3.5 55.9 ± 24.5 2.05 ± 0.97 4.88 ± 0.74 5.08 ± 0.74 0.46 ± 0.09 0.94 ± 0.09 1.36 ± 0.19 1.33 ± 0.15 1.02 ± 0.21 0.35 ± 0.04
      YX 0.05 ± 0.03 13.9 ± 3.3 29.7 ± 9.4 0.46 ± 0.16 5.47 ± 0.65 4.63 ± 0.50 0.45 ± 0.06 1.06 ± 0.09 1.47 ± 0.10 1.24 ± 0.09 1.09 ± 0.07 0.33 ± 0.03
      SX 0.03 ± 0.01 13.7 ± 3.5 11.3 ± 5.1 0.48 ± 0.21 4.44 ± 0.65 4.56 ± 0.60 0.41 ± 0.06 1.01 ± 0.08 1.19 ± 0.12 1.28 ± 0.12 1.04 ± 0.08 0.32 ± 0.04
      总体均值 0.07 ± 0.04 15.4 ± 3.6 37.6 ± 13.5 1.39 ± 0.63 4.56 ± 0.85 4.53 ± 0.72 0.46 ± 0.08 1.01 ± 0.10 1.29 ± 0.19 1.21 ± 0.17 1.08 ± 0.17 0.33 ± 0.05
      变幅 0.07~0.71 3.0~28.0 1.0~297.0 0.01~14.22 2.00~8.29 1.70~7.05 0.20~0.77 0.72~1.35 0.56~2.27 0.56~1.79 0.68~2.02 0.20~0.43
      群体间F 27.65** 18.18** 51.59** 62.86** 99.72** 50.54** 53.21** 37.07** 46.87** 74.94** 9.70** 13.87**
      群体内F 13.12** 7.65* 33.28** 40.32** 8.87* 7.21 9.82* 7.54 12.10 15.12 1.82 1.76
      说明:数值为平均值±标准差;*表示在0.05水平上差异显著,**表示在0.01水平上差异极显著

      表 3可知:产量性状(单位投影面积种子产量、结果数、果实鲜质量等)的变异系数大于种实形态性状(种子纵径、种子横径、果实纵径、果实横径等),表明种实形态性状的稳定性高于产量性状。12个种实性状群体内个体间变异系数平均值为22.07%。其中,平均变异系数最大的性状为单位投影面积种子产量(46.39%);其次为结果数(45.32%);平均变异系数最小的性状为果形指数(8.84%)。而种子含油量作为文冠果的重要产油性状,平均变异系数并不大(13.82%)。

      表 3  不同群体文冠果种实性状变异系数

      Table 3.  Variation coefficients of fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium in different populations

      群体 变异系数/%
      单位投影面积种子产量 每果种子数 结果数 果实鲜质量 果实纵径 果实横径 果皮厚 果形指数 种子纵径 种子横径 种形指数 种子含油量 平均值
      KD 50.44 18.03 45.55 49.32 12.35 11.40 13.49 7.70 11.33 13.09 9.04 13.71 21.39
      TS 44.49 15.50 43.74 35.05 13.79 11.18 12.32 8.40 16.21 17.66 23.82 12.19 20.66
      WD 43.72 25.07 44.33 49.73 16.99 16.42 17.18 9.71 16.15 11.59 17.76 14.61 24.97
      ZDG 44.24 18.11 46.75 42.44 14.02 11.36 14.30 9.83 9.11 9.02 7.16 16.98 22.22
      CD 50.78 25.03 43.92 47.14 17.20 16.30 18.54 10.07 13.93 12.57 18.89 13.72 24.70
      YX 47.21 20.49 47.86 34.84 11.90 9.60 12.73 8.05 7.71 7.09 6.28 12.51 19.85
      SX 43.87 24.51 45.06 42.75 14.64 13.56 13.01 8.14 8.99 9.50 8.18 13.02 20.71
      平均值 46.39 20.96 45.32 43.04 14.41 12.83 14.51 8.84 11.92 11.50 13.02 13.82 22.07
    • 巢式方差分析(表 4)表明:群体间的方差分量占总变异的49.42%,群体内的方差分量占总变异的22.32%;12个性状的表型分化系数变异为56.74%~88.35%,其中果实鲜质量的表型分化系数最大,果形指数最小。群体间的平均表型分化系数为67.86%,表明文冠果种实性状群体间变异大于群体内变异,文冠果群体的种实性状变异主要来自于群体间。

      表 4  文冠果种实性状的方差分量及群体间表型分化系数

      Table 4.  Variance portions and differentiation coefficients of morphological characters of fruit and seed among populations in Xanthoceras sorbifolium

      性状 方差分量 方差分量百分比/% 表型分化系数/%
      群体间 群体内 随机误差 群体间 群体内 随机误差
      单位投影面积种子产量 9.29 6.19 7.14 41.06 27.37 31.57 60.01
      每果种子数 2.86 1.20 1.28 53.90 21.96 24.13 71.05
      结果数 8.98 12.43 16.04 75.93 10.51 13.56 87.84
      果实鲜质量 8.59 11.33 12.67 78.16 10.31 11.53 88.35
      果实纵径 3.57 2.01 3.33 40.08 22.55 37.38 64.00
      果实横径 2.84 1.01 1.30 55.10 19.55 25.35 73.81
      果皮厚 0.04 0.02 0.03 42.69 22.00 35.31 65.99
      果形指数 0.04 0.03 0.04 38.24 29.15 32.62 56.74
      种子纵径 4.19 2.58 3.15 42.26 26.03 31.71 61.88
      种子横径 3.22 2.17 2.56 40.57 27.08 32.35 59.97
      种形指数 0.03 0.02 0.03 39.69 26.79 33.52 59.70
      种子含油量 4.70 2.54 3.11 45.40 24.52 30.08 64.94
      平均值 4.03 3.46 4.22 49.42 22.32 28.26 67.86
    • 对12个种实性状进行相关性分析(表 5)表明:产量性状方面,单位投影面积种子产量与每果种子数、结果数和果实鲜质量均极显著正相关(P<0.01)。种子形态性状方面,果实纵径和种子纵径与果实横径、果厚、种子横径极显著正相关;果实横径除与果形指数显著负相关(P<0.05)外,与其他形态指标正相关;种子横径除与种形指数极显著负相关外,与其他形态指标极显著正相关。产油性状方面,种子含油量与每果种子数、果实纵径、果实横径、种子横径极显著正相关,其中,与每果种子数关系最密切(r=0.765)。

      表 5  文冠果种实性状相关分析

      Table 5.  Correlation analysis among fruit and seed characters of Xanthoceras sorbifolium

      性状 每果种子数 结果数 果实鲜质量 果实纵径 果实横径 果皮厚 果形指数 种子纵径 种子横径 种形指数 种子含油量
      单位投影面积种子产量 0.688** 0.782** 0.786** 0.562** 0.521** 0.539** 0.530** 0.504** 0.564** 0.036 0.023
      每果种子数 0.517** 0.549** 0.638** 0.615** 0.503** 0.532** 0.518** 0.012 0.582** 0.765**
      结果数 0.846** 0.557** 0.531** 0.533** 0.575** 0.548** 0.590** -0.024 -0.589**
      果实鲜质量 0.583** 0.635** 0.568** 0.639** 0.646** 0.569** -0.003 -0.467*
      果实纵径 0.842** 0.593** 0.671** 0.672** 0.503** -0.028 0.541**
      果实横径 0.628** -0.470* 0.537** 0.522** 0.014 0.627**
      果皮厚 0.585** 0.610** 0.719** 0.014 0.028
      果形指数 0.002 0.581** -0.473* 0.056
      种子纵径 0.554** 0.690** 0.024
      种子横径 -0.640** 0.662**
      种形指数 -0.679**
      说明:*表示在0.05水平上显著相关,**表示在0.01水平上极显著相关
    • 对文冠果7个群体12个种实性状进行聚类分析(图 1)显示:当欧氏距离为5时,7个群体可聚为3类,第1类为朱代沟(ZDG)群体,该群体单位投影面积种子产量、结果数、果实鲜质量等产量性状最大,种子含油量较高,综合性状最佳,可作为高产型优良群体在生产中推广;第2类为坤都(KD)和承德(CD)群体,特点为产量性状较大,种子含油量最高,综合性状较佳,可作为高油型优良群体在生产中推广;第3类为蔚县(YX)、陕县(SX)、天山(TS)和乌丹(WD)群体,特点为产量性状较小,种子含油量较低,综合性状较差。

      图  1  文冠果7个群体的种实性状聚类分析

      Figure 1.  Cluster analysis diagram based on fruit and seed characters of seven Xanthoceras sorbifolium populations

    • 植物群体间的变异程度能反映其对不同环境的适应程度,变异系数越大,适应的环境条件越广[16]。对文冠果7个群体种实性状研究表明:12个种实性状在群体间、群体内变异都较为丰富,这些变异是遗传和环境因素共同作用的结果,群体间、群体内多层次的变异为文冠果优良种质资源利用提供了物质基础。总体来讲,文冠果产量性状的变异系数较大,样本单株在产量性状上具有较大的选择空间。变异系数最大的性状为单位投影面积种子产量(46.39%),因此,以单位投影面积种子产量作为主要筛选指标具有较大选择潜力;种实形态性状相对稳定,这与毛梾Cornus walteri[17]和无患子Sapindus mukorossi[18]种实性状的研究结果一致;不同群体间种子含油量的变异系数不大(13.82%),这与麻疯树Jatropha curcas[19]种实含油率变异规律一致。

      文冠果各种实性状在群体间的平均表型分化系数为67.86%,文冠果群体的种实性状变异主要来自于群体间。种实性状表型分化系数的差异表明:一方面可能由于群体间地理隔离和环境选择性不同,加之群体间基因交换的几率减少,逐渐形成各自相对比较稳定的群体表型特征;另一方面,由于不同表型性状受不同基因型控制,最终引起了不同程度的表型分化差异[16]。由此可见:文冠果种实性状存在丰富的遗传变异,且不同群体的环境异质性增强了种实性状的变异程度,为文冠果优良种质资源选择提供了有利条件。

    • 植物在长期的进化过程中,一个性状的变异可能导致其他相关性状的变异,从而使各性状间存在一定关联[20]。种实性状相关性分析发现,文冠果种实性状间均存在较为密切的联系。其中,单位投影面积种子产量与每果种子数、结果数和果实鲜质量均极显著正相关;种子含油量与每果种子数、果实纵径、果实横径、种子横径极显著正相关,与结果数、种形指数极显著负相关。通过这些种实性状的相关性可以推测与其相关的性状,有利于快速、全面地对资源进行客观评价。

    • 本研究采用类平均法,将文冠果7个群体聚为3类,每个组群的性状特征存在显著差异,具有明显的地理区域特征,基本能够反映区域间的形态差异和地理分布格局,这对于良种选育和栽培区域化具有积极意义。朱代沟(ZDG)群体的产量性状优于其他群体,可考虑将其作为高产型文冠果种质资源收集的重点群体;坤都(KD)和承德(CD)群体的产油性状优于其他群体,可作为高油型文冠果种质资源收集的重点群体。

    • 文冠果自然分布跨度大,生长环境条件复杂,通过长期的地理隔离、自然选择,使得文冠果群体间和群体内存在丰富的变异,这为文冠果选择育种、进行种子区划和确定调拨范围提供了重要基础。目标改良性状变异概率越大,变异幅度越大,选择效果越好。因此,在文冠果遗传改良工作中既要重视不同地理群体间目标性状的变异格局,也应注重对群体内重要性状的变异分析,同时综合考虑子代遗传的稳定性,提高优良种质资源的选择力度。

参考文献 (20)

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