張力思,洪 坡,王甲威,朱東姿,孫 山,劉慶忠
(山東省果樹研究所/國家果樹種質泰安核桃板栗圃,山東泰安 271000)
栗屬(CastaneaMill.)植物原產于亞洲、歐洲、非洲和美洲的北溫帶地區,約有10個種。世界經濟栽培的食用栗中,以中國的板栗(CastaneamollissimaBl.)和歐洲栗(C.sativaMill.)、日本栗(C.crenataSieb.et Zucc.)、美洲栗(C.dentataBorkh.)為主。中國栗屬(Castanea)的原生種有板栗(C.mollissimaBl.)、錐栗[C.henryi(Skan)Rehd.et Wils.]和茅栗(C.seguiniiDode)。板栗起源于我國,栽培歷史悠久,分布地域遼闊,具有豐富的遺傳多樣性,且是世界抗性育種的重要基因來源[1]。
但板栗主要性狀的遺傳規律研究相對滯后,影響了育種、鑒定分類工作的順利實施。因此,對板栗性狀遺傳規律的研究在板栗育種中具有重要意義。筆者以國家果樹種質板栗資源圃(山東省果樹研究所)的板栗果實為研究對象,分析了果實品質性狀的遺傳多樣性,以期為板栗研究、生產者提供參考。
1.1 試驗材料以山東省果樹研究所國家板栗資源圃收集保存的12個省(市)59份有代表性的品種(系)為材料。于板栗成熟季,自生長發育良好的成年板栗樹外圍采集近完全成熟的刺苞30個,室內自然開裂后,取出堅果,進行測定。
1.2 試驗方法每份材料取30個成熟堅果,風干,進行堅果單粒重(g)、堅果可溶性糖含量(%)、堅果淀粉含量(%)、堅果蛋白質含量(%)的測定[2-4]。
其中,堅果單粒重用千分之一電子天平稱量。堅果可溶性糖含量參照GB/T 6194 水果、蔬菜可溶性糖測定方法NY/T 1278—2007測定。堅果淀粉含量參照GB/T 5009.9—2016 食品中淀粉的測定方法測定。堅果蛋白質含量參照GB/T 2905 谷類、豆類作物種子粗蛋白測定方法(半微量凱氏法) GB 5009.5—2016測定。以上均以%表示,精確至0.1%。板栗質量等級分級標準參照GB/T 22346—2008中相關分類標準。
2.1 堅果品質性狀堅果品質性狀測定結果見表1。堅果品質性狀變異特征見表2。由表2可知,59份堅果可溶性糖含量的變異系數最小(0.259),淀粉含量的變異系數最大(0.346)。蛋白質含量的變化幅度最小(3.500%~13.400%),變異系數為0.268,淀粉含量的變化幅度最大(14.600%~67.500%),變異系數為0.346。
2.2 堅果品質性狀多樣性
2.2.1堅果單果重。59個板栗堅果單粒重為3.9~19.8 g,最低為品種塔栗,最高為品種長刺板紅。其中特級果占84.75%,一級果占8.47%,二級果占6.78%。
2.2.2堅果可溶性糖。59個板栗堅果可溶性糖含量為5.5%~24.5%,最低為品種懷九,最高為品種魁栗。其中特級果占10.17%,一級果占25.42%,二級果占64.41%。
2.2.3堅果淀粉。59個板栗堅果淀粉含量為14.6%~67.5%,最低為品種燕山魁栗,最高為品種廣西中果。其中特級果占84.75%,一級果占3.39%,二級果占11.86%。
2.2.4堅果蛋白質。59個板栗堅果蛋白質含量為3.5%~13.4%,最低為品種八月紅,最高為品種羅田早栗。
遺傳多樣性是物種進化和物種分化的基礎,而性狀變異是物種進化及新品種和新物種形成的前提,一直被植物分類和育種者所重視[5-6]。變異系數是表征性狀變異程度的一項重要參數,性狀變異程度或變異幅度越大,對種質變異和創新貢獻率越高。該研究表明,板栗堅果單粒重、堅果可溶性糖含量、堅果淀粉含量、堅果蛋白質含量具有相對較高的變異系數,表明具有較高的遺傳多樣性,可能是由于板栗異花授粉和長期的自然選擇,遺傳背景較為復雜,種質資源非常豐富。開展板栗資源遺傳多樣性和分類研究,對優異基因資源的挖掘、利用以及開展高效育種研究具有重要意義。

表1 堅果品質性狀Table 1 Nut quality characteristics

表2 堅果品質性狀變異特征Table 2 Variation characteristics of nut quality characters
目前,針對我國板栗資源數量性狀的表型和分子水平遺傳多樣性已有大量研究,但有關板栗品種品質性狀遺傳多樣性的研究甚少[7-11]。板栗科學家的育種目標是早實、豐產;營養價值高、適宜加工;抗栗疫病、炭疽病[12-13]。通過綜合評價,選出優異的板栗資源,為科研、生產服務。