香格里拉虎跳峽鎮(zhèn)核桃種質(zhì)資源堅果表型特征多樣性分析

楊建華，習(xí)學(xué)良,2 ，李淑芳，陳 勤，蘇連波，王高升

(1.云南省林業(yè)和草原科學(xué)院漾濞泡核桃研究院， 云南 漾濞 672500；2.云南省核桃產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心， 云南 漾濞 672500)

云南是深紋核桃的起源和分布中心，種質(zhì)資源十分豐富[1]。昭通、怒江、曲靖、大理、麗江和迪慶等地是云南省實生核桃的主要分布區(qū)，也是云南省核桃種質(zhì)資源富集區(qū)域[2-4]。但由于這些地區(qū)立地條件復(fù)雜，氣候條件多樣化，為核桃生長發(fā)育提供了多樣的大環(huán)境與異常豐富的小生境，經(jīng)自然和人工選擇產(chǎn)生了適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的多樣性變異群體[5]。植物在氣候、土壤、降雨等環(huán)境壓力下,經(jīng)過長期自然選擇會引起形態(tài)特征的變異，從而產(chǎn)生新的表型[6]。通過表型性狀多樣性的調(diào)查研究，可以了解植物對生態(tài)環(huán)境的響應(yīng)機(jī)制，對種質(zhì)資源的收集、保存、評價與利用十分重要[6]。核桃果實表型是其基因與所生存環(huán)境共同調(diào)控的結(jié)果，堅果的表型性狀和豐富程度反應(yīng)了該區(qū)域資源的豐富程度和多樣性水平[7]。本文在香格里拉虎跳峽鎮(zhèn)核桃資源調(diào)查和收集的基礎(chǔ)上，對79份核桃種質(zhì)資源的堅果表型特征和數(shù)量性狀進(jìn)行測定和分析，揭示該區(qū)域核桃種質(zhì)資源堅果表型特征及多樣性狀況，為該區(qū)域核桃種質(zhì)資源的科學(xué)合理保存與利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 研究區(qū)概況

虎跳峽鎮(zhèn)位于香格里拉縣境東南部，位于東經(jīng)99°39′～100°01′，北緯26°54′～27°30′。虎跳峽鎮(zhèn)地處金沙江上游，地勢西北高東南低，鎮(zhèn)內(nèi)有雄偉的山峰，也有較平緩的斜坡和深邃的峽谷。鎮(zhèn)內(nèi)氣候主要受西南季風(fēng)和南支西風(fēng)急流的交替控制，形成亞熱帶氣候，全年干濕季分明。年最高溫32.3℃，年最低溫-6℃，年均溫13.2℃，年降雨量738.1 mm，無霜期238 d。在虎跳峽鎮(zhèn)海拔 2 500～2 800 m區(qū)域均有核桃自然分布，原生核桃以實生繁殖為主，絕大多數(shù)為鐵核桃，品質(zhì)差，也有既耐寒又易取仁的優(yōu)良單株，是云南省適宜高海拔區(qū)種植的十分珍貴的核桃資源。虎跳峽鎮(zhèn)結(jié)合退耕還林，扶貧以及木本油料產(chǎn)業(yè)培植等工程，建成核桃種植基地 2 000多 hm2，主要分布在海拔 1 800～2 800 m區(qū)域，目前60%以上基地已掛果投產(chǎn)。

2 材料與方法

2.1 材料

在虎跳峽鎮(zhèn)核桃分布集中區(qū)域逐鄉(xiāng)逐村進(jìn)行調(diào)查，采取群眾薦優(yōu)與實地調(diào)查相結(jié)合的方式，共收集到該區(qū)域79份核桃堅果。

2.2 研究方法

堅果表型性狀結(jié)合實際觀測并參照《核桃種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》的評價方法[8]和《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測試指南(核桃屬)》進(jìn)行特征描述和賦值[9](表1)。每份堅果隨機(jī)取10個果實對堅果的粒重、堅果形狀、橫徑、縱徑、棱徑、兩肩、底部、縫合線突出程度、縫合線緊密程度、種尖、刻紋、內(nèi)褶壁、隔膜、取仁難易、仁重、種仁肥瘦、仁色、飽脹度、殼厚等性狀進(jìn)行鑒定評價(表1)。

表1 虎跳峽堅果表型特征描述及賦值

2.3 數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用 Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并計算堅果描述性狀的Simpson指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 堅果表型描述性狀頻率分布及多樣性指數(shù)

虎跳峽鎮(zhèn)核桃堅果表型質(zhì)量性狀變異狀況見表2所示。

表2 虎跳峽鎮(zhèn)核桃堅果表型質(zhì)量性狀變異狀況

由表2可知，核桃堅果描述性狀的Simpson指數(shù)的變化范圍為0.163～0.782，其中堅果形狀和種仁仁色多樣性指數(shù)較高，表現(xiàn)出豐富的多樣性，而取仁難易、隔膜質(zhì)地多樣性較低、多樣性較差。

3.1.1堅果形狀

堅果形狀的Simpson指數(shù)為0.782，擁有堅果形狀表型特征描述的10種類型，表現(xiàn)出較大的多樣性和豐富性，各類型的分布相差較大，其中扁圓球形最多，占35.44%，其次是圓球形和長扁圓球形，均占18.99%，所占比例最少的是心形和方形，僅占1.27%。說明該區(qū)域核桃以扁圓球形、圓球形和長扁圓球形為主。

3.1.2堅果兩肩、底部及種尖

堅果兩肩的Simpson指數(shù)為0.579，兩肩形狀以圓肩和削肩為主，分別占48.1%和43.04%，少數(shù)為平肩和圓肩。堅果果底Simpson指數(shù)為0.675，果底以圓突為主，占45.57%，其次是尖突，占29.11%。堅果種尖的Simpson指數(shù)為0.482，有銳尖和鈍尖兩種類型，其中銳尖占59.49%，鈍尖占40.51%。

3.1.3縫合線

堅果縫合線特征的Simpson指數(shù)為0.465，堅果縫合線以稍突為主，占63.29%，縫合線突出的占36.71%。縫合線緊密程度以牢為主，占87.34%，縫合線緊密程度Simpson指數(shù)為0.221。

3.1.4刻紋

堅果種殼刻紋的Simpson指數(shù)為0.565，刻紋以麻和淺麻為主，分別占50.63%和41.77%，深麻占6.3%，果殼光滑的僅占1.3%，說明該區(qū)域核桃堅果表型的一個重要特征是果殼“麻”。

3.1.5內(nèi)褶壁、隔膜與取仁難易

核桃堅果取仁難易程度與內(nèi)褶壁、橫隔膜質(zhì)地及殼厚度密切相關(guān)，殼薄、內(nèi)褶壁退化、橫隔膜紙質(zhì)或革質(zhì)的易于取仁，易取整仁或半仁，反之取仁較難。內(nèi)褶壁質(zhì)地退化的核桃占82.28%，膈膜紙質(zhì)的占91.14%，取仁易的占92.41%，從內(nèi)褶壁、膈膜質(zhì)地取仁難易的表型性狀來看，表現(xiàn)出該區(qū)域核桃堅果易于取仁的特征。

3.1.6仁色

在種仁顏色方面的Simpson指數(shù)為 0.818，該區(qū)域擁有種仁顏色描述的8種類型，多樣性豐富。種仁顏色主要以灰白和黃白色為主，分別占 27.85%和 22.78%，其次是淺紫和紫色核桃仁，占18.98%。

3.1.7種仁肥瘦與飽脹度

種實飽脹度主要觀察種仁與種殼內(nèi)壁間隙大小程度。種仁為肥仁的占84.81%，種實飽脹的占86.08%，種仁肥瘦與飽脹度的Simpson指數(shù)分別為0.258與0.240。

3.2 堅果表型數(shù)量性狀范圍及變異狀況

核桃堅果形狀及大小主要表現(xiàn)在縱徑、橫徑、棱徑及單果質(zhì)量上。79份核桃堅果的數(shù)量性狀變異介于9.49%～28.25%，變異類型豐富(表3)。

表3 堅果表型數(shù)量性狀變異狀況

3.2.1堅果大小

堅果橫徑為1.55～4.78 cm，平均3.32 cm，變異系數(shù)12.73%；縱徑為1.85～4.43 cm，平均3.60 cm，變異系數(shù)12.91%；棱徑為1.17～4.5 cm，平均3.06 cm，變異系數(shù)13.07%;三徑均值為1.52～4.55 cm，平均3.32 cm，變異系數(shù)11.88%;單果重5.37～20.01 g，平均10.34 g，變異系數(shù)28.25%，單果重表現(xiàn)出較大的差異性。

3.2.2仁重與出仁率

堅果種仁仁重最大為9.71 g，最小為2.94 g，平均5.41 g，變異系數(shù)27.31%；出仁率為42.22%～64.32%，平均52.77%，變異系數(shù)9.49%。

3.2.3殼厚

堅果殼厚為0.058 ～ 0.220 cm，平均 0.14 cm，變異系數(shù) 21.42%。該區(qū)域海拔較高地區(qū)易出現(xiàn)殼較薄的露仁核桃。

4 結(jié)論與討論

對虎跳峽鎮(zhèn)79株核桃單株堅果表型特征的13個表型描述性狀及8個數(shù)量性狀進(jìn)行測定分析和多樣性研究。結(jié)果表明，該區(qū)域核桃堅果的形狀、仁色的Simpson多樣性指數(shù)較高，核桃擁有堅果形狀表型特征描述的10種類型，表現(xiàn)出較大的多樣性和豐富性，以扁圓球形、圓球形和長扁圓球形為主。種仁顏色主要以灰白和黃白色為主，占50.63%，同時還有淺紫和紫色核桃仁，占18.98%。由此可見，虎跳峽核桃種質(zhì)資源豐富，為核桃品種選育提供了豐富的種質(zhì)資源。單果重為5.37～20.01 g，平均10.34 g，變異系數(shù)28.25%，單果重表現(xiàn)出較大的差異性，為冷涼山區(qū)生產(chǎn)中選育不同需要的核桃堅果類型提供了豐富的種質(zhì)資源。

虎跳峽鎮(zhèn)地處金沙江上游，為金沙江流域深紋核桃天然分布區(qū)，該區(qū)域核桃刻紋以麻和淺麻為主，分別占50.63%和41.77%，果殼光滑的僅占1.3%，進(jìn)一步印證了該區(qū)域的核桃堅果表型的一個最要特征是果殼“麻”。

虎跳峽核桃獨(dú)特的堅果表型特征和豐富多樣性是天然雜交及實生繁殖形成的，后代分化嚴(yán)重，加之虎跳峽鎮(zhèn)獨(dú)特地形地貌以及獨(dú)特的立體氣候，使之產(chǎn)生了適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的豐富的表型變異。虎跳峽核桃資源表型分化大，資源總量也大，但堅果品質(zhì)良莠不齊，加之該區(qū)域核桃資源易受晚霜危害，栽培效益得不到保證。建議對該區(qū)域核桃種質(zhì)資源作進(jìn)一步調(diào)查，篩選出優(yōu)良種質(zhì)資源進(jìn)行推廣普及，為虎跳峽核桃種質(zhì)資源的改良及新品種選育奠定理論基礎(chǔ)。