锥栗农家品种‘油榛’栽培群体的性状变异及选择.pdf

收稿日期:修回日期:基金项目:福建省自然科学基金计划项目“锥栗遗传连锁图谱构建及栗疫病抗性的 定位”()第一作者简介:张晶()女 硕士研究生 从事经济林培育研究:.通信作者:郑国华()男教授 博士 从事南方果树栽培与生理生态研究:.:./.锥栗农家品种 油榛 栽培群体的性状变异及选择张 晶 李 嘉 李 煜 王鹏博 陈 辉 郑国华(.福建农林大学园艺学院 福建 福州 .福建农林大学经济林研究所 福建 福州.福建农林大学林学院 福建 福州)摘要:为探究 油榛 栽培群体不同个体间的变异情况 筛选优良单株 以福建省建瓯市农家品种油榛 株个体为材料 对其进行农艺性状和栗疫病抗性的测定 进一步作变异分析、方差分析、相关性分析 并对主要性状进行标准化排序 评选优良单株 结果表明:各性状平均变异系数介于.之间 坚果高度变异系数最小 果苞厚变异系数最大 方差分析表明各性状都存在显著(.)或极显著(.)差异 经标准化排序最终筛选出果实品质优良单株为、抗病性优良单株为、农家品种油榛栽培群体变异丰富 选择潜开放科学标识码(码)力较大 研究结果可为锥栗丰产优质新品种选育提供参考关键词:锥栗 农家品种 油榛 栗疫病抗性 优树选择中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):.(.)(.).:锥栗()是我国特有食用栽培栗属树种 树体高大 果实黄白色 口感香甜 果实含有丰富的淀粉、蛋白质、糖类以及多种矿质营养元素 具有重要的经济价值 锥栗树种自然分布于我国秦岭淮河以南 个南方省份 人工栽培主要集中于闽北和浙南地区 其中福建省建瓯市产地较为闻名建瓯市锥栗栽培面积大 约占全国锥栗栽培面积的/品种丰富 有锥栗农家品种 多个 如 油榛 现已成为当地农林业发展的经济支柱产业 但在当地锥栗产业发展过程中 常出现树体染病或者空苞减产等问题 其中以栗疫病危害最为严重 栗疫病是栗属树种感染栗疫菌后引起的真菌性病害 一旦此病在锥栗生产林中大面积发生 轻则造成减产 重则会导致植株整株死亡 常规化学防治和物理刮除等方法难以遏制病菌的侵染及传播 因此选育优良的抗病品种 从根本上防治栗疫病势在必行 近年来 锥栗遗传多样性和育种等方面的研究取得了较好进展 为优树选择提供了理论依据 叶树涛等采用 分子标记的研究表明 油榛 栽培群体变异丰富 具有较大的选择潜森林与环境学报 ():第 卷 第 期 年 月力 为从重要农艺性状的相关性分析、方差分析等方面最终评选优良单株提供了依据 本研究以福建省建瓯市 株锥栗农家品种 油榛 为材料 进行重要性状测定及变异分析、方差分析、相关性分析和栗疫病抗性检测 并对果实品质性状进行标准化排序 评选优良单株 对培育优质丰产锥栗品种具有重要意义 研究区概况与试验材料试验地位于福建省建瓯市水源乡 北纬 东经 山地坡度较陡 海拔较高()属于亚热带季风性气候 冬冷夏热 年平均日照时间 年平均气温.最高气温.雨量充沛 试验地土壤 值整体呈酸性水平 平均 值为.适宜锥栗生长 该区油榛 种植面积.株行距 树龄 管理较为粗泛 试验材料为试验地锥栗农家品种 油榛 中生长情况和产量均较优良的 株个体 编号为 研究方法.果实性状测定 年 月 在每株个体东西南北 个方向各摘取成熟果苞 个 共摘取成熟果苞 个 测量栗苞纵径、栗苞横径、栗苞高度、栗苞厚度、苞刺长度、坚果纵径、坚果横径、坚果高度等性状 称取总苞重、单果重 并对各性状进行变异、方差、相关性分析.果实营养成分测定 年 月 在每株个体采摘 个完全成熟的果苞 经剥壳烘干后研磨成粉末进行营养成分测定(每个个体进行 次重复试验)测定数据包括蛋白质含量、蔗糖含量、淀粉含量等 采用蒽酮比色法测定其可溶性糖、淀粉含量 采用紫外比色法测定蔗糖含量 采用 二硝基水杨酸法测定还原糖含量 采用考马斯亮蓝 染色法测定可溶性蛋白含量 最终使用各果实营养成分的百分比含量作为评选指标 并对各性状进行变异、方差、相关性分析.栗疫病抗性检测 年 月 采剪 株 油榛 粗度一致、健康无染病的 年生枝条 用无菌水冲洗进行消毒处理 每个个体接种 个直径为 的栗疫菌菌块 接种后的枝条于 条件下恒温培养 后测量枝条被侵染部分的病斑长和病斑宽 计算被侵染部分病斑面积和染病率(染病率病斑面积/枝条面积)参照叶树涛等的栗疫病抗性计算方法 对侵染程度和染病指数进行计算 并对各性状进行方差、相关性分析.优树选择以 油榛 个体的果实营养成分为评价指标 对其进行 标准化()并取排名前 的个体为果实品质优良单株 以染病等级为标准 取抗病性较强的个体为抗病优良单株 ()/()式中:表示标准化值 表示原始测定值 表示各性状年平均值 表示各性状年平均标准差 结果与分析.果实性状和果实营养成分的变异分析表 为果实性状变异分析结果 从中可知 果实性状在个体内存在不同程度变异 变异系数平均值为.平均变异系数为.其中 坚果高度变异系数最小 平均值为.栗苞厚度变异系数最大 平均值为.总苞重变异系数平均值为.单果重变异系数平均值为.表 为果实营养成分变异分析结果 从中可知 果实营养成分存在不同程度变异 变异系数平均值为.平均变异系数为.其中 还原性糖含量变异系数最小 平均值为.可溶性糖含量变异系数最大 平均值为.蔗糖含量变异系数最小 为.可溶性糖含量变异系数最大 为.第 期张晶 等:锥栗农家品种 油榛 栽培群体的性状变异及选择表 果实性状变异分析结果 编号.栗苞纵径 测定值/变异系数/栗苞横径 测定值/变异系数/栗苞高度 测定值/变异系数/栗苞厚度 测定值/变异系数/苞刺长度 测定值/变异系数/.平均值.编号.总苞重 测定值/变异系数/单果重 测定值/变异系数/坚果纵径 测定值/变异系数/坚果横径 测定值/变异系数/坚果高度 测定值/变异系数/.森 林 与 环 境 学 报第 卷 续表 编号.总苞重 测定值/变异系数/单果重 测定值/变异系数/坚果纵径 测定值/变异系数/坚果横径 测定值/变异系数/坚果高度 测定值/变异系数/.平均值.注:表中测定值为平均值标准差:.表 果实营养成分变异分析结果 编号.可溶性糖含量 测定值/变异系数/淀粉含量 测定值/变异系数/蔗糖含量 测定值/变异系数/还原性糖含量 测定值/变异系数/可溶性蛋白含量 测定值/变异系数/.平均值.注:测定值以质量分数表示且为平均值标准差:.第 期张晶 等:锥栗农家品种 油榛 栽培群体的性状变异及选择.果实性状和栗疫病抗性的方差分析表 为锥栗农家品种 油榛 株个体果实性状和栗疫病抗性的方差分析结果 从中可知:个体间栗苞厚度存在显著差异(.)栗苞纵径、栗苞横径、栗苞高度、苞刺长度、总苞重、单果重、坚果纵径、坚果横径、坚果高度、可溶性糖、淀粉、蔗糖、还原性糖、可溶性蛋白及疫病染病率均存在极显著差异(.)表 果实性状和栗疫病抗性的方差分析结果 性状指标变异来源 平方和 自由度 均方 值 显著性栗苞纵径 个体间 .个体内.栗苞横径 个体间 .个体内.栗苞高度 个体间 .个体内.栗苞厚度 个体间.个体内.苞刺长度 个体间.个体内.总苞重 个体间 .个体内.单果重 个体间.个体内.坚果纵径 个体间.个体内.坚果横径 个体间.个体内.坚果高度 个体间.个体内.可溶性糖含量 个体间.个体内.淀粉含量 个体间 .个体内 .蔗糖含量 个体间.个体内.还原性糖含量 个体间.个体内.可溶性蛋白含量 个体间.个体内.疫病染病率 个体间 .个体内 .注:极显著性差异(.)显著性差异(.):.果实性状和栗疫病抗性的相关性分析表 为农家品种 油榛 株个体果实性状和栗疫病抗性的相关性分析 果实性状中 栗苞横径、栗苞纵径、栗苞高度、苞刺长度、总苞重、单果重、坚果纵径、坚果横径、坚果高度这 个性状间的相关性较明显 大多数性状间均存在极显著相关(.)和显著相关(.)总苞重、单果重、坚果纵径、坚果横径这几对性状间联系较紧密 均为极显著正相关(.)果实营养成分相关的性状与其他性状间的相关性不明显 仅少数几对性状间存在极显著的相关性(.)如可溶性糖含量和还原性糖含量等 疫病染病率和其他所有性状间的相关关系都不明显森 林 与 环 境 学 报第 卷表 果实性状和栗疫病抗性的相关性分析 性状.注:极显著相关(.)显著相关(.)栗苞横径 栗苞纵径 栗苞高度 栗苞厚度 苞刺长度 总苞重 单果重 坚果纵径 坚果横径 坚果高度 可溶性糖含量 淀粉含量 蔗糖含量 还原性糖含量 可溶性蛋白含量 疫病染病率:(.)(.).栗疫病抗性评价表 为栗疫病抗性分级结果 从中可知:株 油榛 染病指数为.、为抗病株()、为感病株()其余均为高感株()表 栗疫病抗性分级结果 编号.染病率/染病指数 抗病等级 编号.染病率/染病指数 抗病等级.注:表中染病率为平均值标准差:.优树选择表 为果实营养成分标准化结果 从中可知、排名前 株果实品质优良的单株中 对栗疫病的抗病等级为高感()其余 株对栗疫病的抗性等级均为感病()第 期张晶 等:锥栗农家品种 油榛 栽培群体的性状变异及选择表 果实营养成分标准化结果 编号.可溶性糖含量 淀粉含量 蔗糖含量 还原性糖含量 可溶性蛋白含量 合计排序.讨论与结论目前 将抗病性和重要经济性状进行相关联 并以此为基础进行优良单株选择的方法常见于小麦、玉米、水稻等作物 但在经济林树种中的应用还比较少 本研究将果实产量和果实营养成分作为主要评选指标 为优树评选指标符合锥栗作为经济树种的栽培要求 株农家品种 油榛 各项性状的变异分析表明 个体平均变异系数为.其中坚果高度变异系数最小 栗苞厚度变异系数最大 董蒙蒙通过对福建省 个锥栗农家品种进行表型性状测定和相关分析 结果表明 油榛 变异系数为.可溶性蛋白变异系数最小 栗苞厚度变异系数最大 本研究结果与董蒙蒙的研究结果部分相似 可能是由于所选 油榛 材料与环境存在差异 方差分析表明:栗苞厚度存在显著差异 其余 个性状均存在极显著差异 这一结论说明 株 油榛 各个性状间差异较为显著 以果实品质性状和栗疫病抗性为评选指标进行优树选择是可行的 相关性分析表明 各性状间存在大小不等的相关性 染病率与淀粉、可溶性蛋白含量之间呈正相关关系 相关系数分别为.、.与可溶性糖、蔗糖、还原性糖含量之间呈显著负相关 其相关系数分别为.、.、.表明栗疫病抗性越强的 油榛 其果实中可溶性糖、蔗糖、还原性糖含量可能越高 而果实中淀粉、可溶性蛋白含量可能越低栗疫病抗性评价中 油榛 群体中未见免疫级()植株 绝大多数 油榛 对栗疫病抗性较差仅有、两株为抗病株()其余 株均为感病株()或高感株()染病指数平均为.其中 抗病性最强 染病指数为.抗病性最弱 染病指数为.且实地调查也发现油榛 的染病几率与染病面积均较高 表明 油榛 这一农家品种对栗疫菌的抵抗性较弱 受栗疫病侵害较为严重 属于抗病性较弱品种森 林 与 环 境 学 报第 卷本研究筛选出来的、这 株果实品质优良的单株与 株候选优树对比 其可溶性糖、淀粉、蔗糖、还原性糖及可溶性蛋白的含量高于整体的.、.、.、.、.筛选出、这 株抗病性较为优良的单株 疫病抗性高于整体的.可为培育抗病新品种提供依据 但未见果实品质和抗病性均优良个体 锥栗属于多年生木本树种 生长周期长 果实产量和营养成分含量易受大小年影响 栗疫病抗性也易受到当年栽培条件和环境的影响 本研究通过 的数据对 油榛 各性状进行评价 并初步选择了 个优良单株 为锥栗高产高抗品种选育提供了材料和研究基础 以期促进锥栗产业的发展参考文献 余玉云 沈军 柳明珠 等.锥栗 基因家族鉴定及组织特异性表达分析.森林与环境学报():.王璐 李艳丽 熊欢 等.温度胁迫对锥栗幼苗叶片结构及光合特性的影响.江西农业大学学报 ():.():.董蒙蒙.基于表型性状与分子标记的锥栗主栽农家品种遗传多样性分析.福州:福建农林大学.李吉涛 陈宗游 唐辉 等.不同环境因子及破壳处理对锥栗种子萌发特性的影响.广西植物 ():.().():.李清莹.火力楠种质资源遗传多样性研究.北京:中国林业科学研究院.聂兴华 郑瑞杰 赵永廉 等.利用荧光 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