早實(shí)核桃實(shí)生后代部分性狀的遺傳變異

摘要：以濟(jì)寧和泰安兩試驗(yàn)區(qū)早實(shí)核桃實(shí)生后代為研究試材，對樹體形態(tài)、果實(shí)及其主要營養(yǎng)成分等部分表型性狀的遺傳變異進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明：(1)早實(shí)核桃實(shí)生后代的樹高、冠徑、干周及結(jié)果枝長度的變異系數(shù)均在15％以上，而結(jié)果枝粗度的變異系數(shù)兩地分別為10.34％和6.47％；(2)參試樣品青果和堅果果實(shí)形狀主要為圓形和長圓形，堅果的顏色有褐色、淺褐色和淺黃色，核仁的顏色有黃褐色和褐色，果實(shí)縱徑、橫徑、果形指數(shù)的變異系數(shù)均在12％以下，而青果和堅果的平均單果質(zhì)量、堅果的殼厚及出仁率變異系數(shù)大都高于15％，其中堅果殼厚的變異系數(shù)高達(dá)30.73％；(3)堅果核仁的脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪酸等的變異系數(shù)均在10％以下，其中脂肪酸的變異系數(shù)兩地分別為0.55％和0.31％；(4)根據(jù)樹體性狀、果實(shí)性狀及單株坐果數(shù)的測定結(jié)果，初步篩選出了豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型、大果型、薄殼型及矮化型等4個優(yōu)良單株。根據(jù)以上研究結(jié)果，提出兩點(diǎn)建議：一是對現(xiàn)有實(shí)生核桃園進(jìn)行實(shí)生選種與實(shí)生核桃園改造，二是對未來新建實(shí)生核桃園必須建立規(guī)范的采種園，嚴(yán)格控制種源，保證種子的遺傳品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：早實(shí)核桃；實(shí)生后代；表型性狀；變異系數(shù)

中圖分類號：S664.132 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942(2010)07-0008-04

我國是世界栽培核桃(Juglans regia L)起源地之一，核桃栽培歷史久遠(yuǎn)，種質(zhì)資源極為豐富。經(jīng)勞動人民的長期栽培實(shí)踐與選育，形成了河北石門核桃、山西汾州核桃、甘肅武威薄皮核桃及云南泡核桃等名優(yōu)特地方品種與品牌，不僅是各地區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，也是我國重要的出口產(chǎn)品，在國際市場上占有重要位置。近幾年來，由于人們對天然養(yǎng)生保健食品認(rèn)識的提升，核桃及其加工品的消費(fèi)量逐年上升，核桃產(chǎn)業(yè)越來越受到人們的青睞，生產(chǎn)規(guī)模日漸擴(kuò)大；同時由于嫁接技術(shù)的突破及優(yōu)新品種特別是早實(shí)核桃品種的選育與推廣，我國核桃產(chǎn)業(yè)的良種化水平亦在逐年提高。但相對其它果樹而言，核桃嫁接技術(shù)含量相對較高，技術(shù)普及與推廣相對困難，導(dǎo)致良種核桃嫁接苗價格高，并且供不應(yīng)求，與此同時，實(shí)生苗建園在我國核桃生產(chǎn)中仍占有較大比例。據(jù)筆者調(diào)查，山東費(fèi)縣有核桃園近5700hm²，其中實(shí)生核桃園占90％以上。泰山區(qū)、岱岳區(qū)、新泰市、寧陽縣以實(shí)生核桃為主。實(shí)生核桃園品種混雜，是影響核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。為此，本試驗(yàn)對早實(shí)核桃實(shí)生后代群體部分表型性狀遺傳變異進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查研究，在此基礎(chǔ)上，對實(shí)生核桃苗建園存在的問題提出了建議。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2007～2008年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，試材分別采自泰安東平和濟(jì)寧汶上。兩個試驗(yàn)基地均為紅壤土，2002年定植實(shí)生苗，植株生長良好。其中泰安栽植香玲、豐輝、元豐、日地及阿七等早實(shí)薄殼核桃品種的實(shí)生苗，定植當(dāng)年個別單株開花坐果，至2005年有80％的植株開花坐果；濟(jì)寧栽植香玲、豐輝、魯光、魯輝等早實(shí)薄殼核桃品種的實(shí)生苗，至2005年有90％的植株開花坐果。分別在泰安和濟(jì)寧隨機(jī)選取已坐果的單株61株和104株，于2007年8月中下旬在每個單株上隨機(jī)采集20個成熟果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室備用，第二年在相同的單株上采樣作為重復(fù)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1形態(tài)學(xué)觀察測定每個采樣單株用米尺和竹竿測定樹高，用米尺測定冠徑和干周，并在每個單株隨機(jī)選取樹冠外圍生長勢一致的結(jié)果枝10條，用米尺測量長度和粗度；分別用游標(biāo)卡尺和電子天平測量果實(shí)的縱橫徑、果殼厚度及單果質(zhì)量和仁重，計算果形指數(shù)和出仁率。

1.2.2主要營養(yǎng)成分的測定粗脂肪含量參照GB／T 14772－93標(biāo)準(zhǔn)測定，采用索氏提取器提取。粗蛋白含量參照凱氏定氮法(GB／TS009.5－1985)測定。脂肪酸含量的測定：使用日本島津公司GC－MSQP2010 Plus氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀和美國PE公司TurboMa－trix 40HS頂空進(jìn)樣器；氣相色譜、質(zhì)譜條件參照劉亞敏等(2004)的方法，選用Stabilwax－DA(30m×0.32mn×0.25μm)色譜柱；定性方法：未知化合物質(zhì)譜圖經(jīng)計算機(jī)檢索同時與NIST library和Wiley library兩個質(zhì)譜庫相匹配，并結(jié)合人工圖譜解析和資料分析，僅報道正反匹配度均大于800(最大值1000)的鑒定結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 早實(shí)核桃實(shí)生后代樹體形態(tài)性狀的變異與遺傳多樣性

由表1可以看出，濟(jì)寧和泰安兩地樹高、冠徑、干周及結(jié)果枝長度的變異系數(shù)均在15％以上，表現(xiàn)出比較豐富的遺傳多樣性，而結(jié)果枝粗度的變異系數(shù)分別為10.34％和6.47％。

2.2 早實(shí)核桃實(shí)生后代果實(shí)性狀的遺傳變異與遺傳多樣性

濟(jì)寧和泰安兩地早實(shí)核桃實(shí)生后代青果有圓形及長圓形等，堅果多數(shù)為長圓形和圓形，少數(shù)為扁圓形，果實(shí)顏色有褐色、淺褐色、淺黃色等，核仁的顏色有黃褐色、褐色等。

由表2可以看出，濟(jì)寧試驗(yàn)區(qū)青果質(zhì)量、堅果質(zhì)量、殼厚及出仁率變異系數(shù)均在15％以上，其中殼厚的平均值為1.30mm，變異幅度0.60－2.20mm，變異系數(shù)最大(29.00％)；其次是青果及堅果質(zhì)量，變異系數(shù)分別為21.37％和17.58％，均表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性，進(jìn)一步選擇的潛力很大；而青果與堅果縱徑、橫徑及果形指數(shù)變異系數(shù)均在10％以下，是較為穩(wěn)定的植物學(xué)性狀。泰安試驗(yàn)區(qū)與濟(jì)寧試驗(yàn)區(qū)的變異趨勢基本一致。

2.3 早實(shí)核桃實(shí)生后代核桃仁主要營養(yǎng)成分的變異與遺傳多樣性

由表3可以看出，濟(jì)寧和泰安兩個試驗(yàn)區(qū)早實(shí)核桃實(shí)生后代核仁的脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪酸、亞油酸、油酸和亞麻酸的變異系數(shù)均在10％以下，其中脂肪酸的變異系數(shù)分別為0.55％和0.31％。兩試驗(yàn)區(qū)主要營養(yǎng)成分的變異趨勢基本一致。

2.4 早實(shí)核桃實(shí)生后代優(yōu)良單株篩選

根據(jù)以上對香玲等早實(shí)核桃實(shí)生后代的樹體、果實(shí)等性狀的測定結(jié)果，以連續(xù)兩年坐果數(shù)在100個以上，樹高低于5.0m，單果質(zhì)量大于12.00g，核殼厚度在1.50mm以下為標(biāo)準(zhǔn)，對參試單株進(jìn)行篩選，初步篩選出了大果型、薄殼型、矮化型和豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型等4個優(yōu)良單株(見表4)。

3 討論與建議

3.1 早實(shí)核桃實(shí)生后代的遺傳變異

實(shí)生選種是果樹育種的重要途徑之一，積極探討實(shí)生后代群體主要性狀的遺傳與變異特點(diǎn)，對實(shí)生選種具有重要的指導(dǎo)意義。劉曉麗等(2008)用SSR分析研究表明，伊犁野核桃遺傳多樣性較差，這可能與其分布局限性有關(guān)。

本研究結(jié)果表明，早實(shí)核桃實(shí)生后代的樹高、冠徑、干周及結(jié)果枝長度的變異系數(shù)濟(jì)寧、泰安兩地均在15％以上，表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性，而結(jié)果枝粗度變異系數(shù)較小，兩地分別為10.34％和6.47％；青果和堅果的縱徑、橫徑、果形指數(shù)等性狀變異系數(shù)均在12％以下，變異幅度較小；堅果殼厚的變異系數(shù)最高(29.00％、30.73％)，變異幅度為0.50～2.20mm；堅果核仁的脂肪、蛋白質(zhì)、脂肪酸等主要營養(yǎng)成分的變異系數(shù)均在10％以下，其中脂肪酸的變異系數(shù)最小，兩地分別為0.55％和0.31％，變異幅度較小。

已有的研究表明：香玲、豐輝、魯光及元豐等早實(shí)核桃品種殼厚均在1.0mm以下，而本試驗(yàn)中它們的實(shí)生后代群體堅果殼厚平均值為1.20mm，最大值為2.20mm。這種厚殼性狀變異產(chǎn)生的可能原因：一是兩地定植的實(shí)生苗，不僅有香玲等早實(shí)薄殼核桃的后代，可能還有厚殼核桃的后代；二是是栽植的苗木雖均是香玲等早實(shí)薄殼核桃的實(shí)生苗，但由于自然授粉受到厚殼核桃花粉的影響，導(dǎo)致香玲等早實(shí)薄殼核桃種子的遺傳品質(zhì)下降，從而在后代中出現(xiàn)較多的厚殼類型。

3.2 早實(shí)核桃實(shí)生建園的發(fā)展建議

3.2.1 現(xiàn)有實(shí)生核桃園的實(shí)生選種與改造本研究結(jié)果表明，早實(shí)核桃實(shí)生后代的樹體及果實(shí)性狀尤其是核殼厚度變異豐富，進(jìn)一步選擇的潛力很大，并初步提出了選擇標(biāo)準(zhǔn)，篩選出了大果型、薄殼型、矮化型和豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)型等優(yōu)良單株4個。因此，建議有實(shí)生核桃園的地區(qū)，當(dāng)?shù)乜萍既藛T與果農(nóng)密切配合，開展實(shí)生選種工作，一方面利用選出的優(yōu)良單株對現(xiàn)有實(shí)生核桃園中的劣雜單株進(jìn)行高接換優(yōu)，有效解決品種良莠不齊的問題；同時選育優(yōu)良無性系品種，建立良種采穗園。

3.2.2 未來新建實(shí)生核桃園，要建立規(guī)范的采種園，嚴(yán)格控制種源，保證種子的遺傳品質(zhì)近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐表明，利用優(yōu)良早實(shí)核桃品種實(shí)生后代建園，進(jìn)入結(jié)果期早，建園成本低，比較受果農(nóng)歡迎；本研究結(jié)果表明，核仁的主要營養(yǎng)成分等性狀變異系數(shù)均在10％以下，變異幅度較小。因此，利用優(yōu)良早實(shí)核桃品種實(shí)生后代建園在我國核桃產(chǎn)區(qū)仍具有一定的發(fā)展空間，但其前提條件是必須確保種子的純度。為此，筆者建議以優(yōu)良早實(shí)核桃品種的嫁接苗為基礎(chǔ)建立采種園并將其隔離，確保在核桃花粉的可授粉距離內(nèi)沒有其它核桃園，保證核桃采種園中不受其它劣雜核桃品種花粉的影響，以此獲得遺傳品質(zhì)優(yōu)良、種源一致的核桃種子。

國內(nèi)外已有研究結(jié)果表明，核桃具有孤雌生殖的特性，如能選育孤雌生殖能力強(qiáng)的品種，可以進(jìn)一步控制早實(shí)核桃實(shí)生后代的變異，有待進(jìn)一步研究。

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