孫琳琳 趙登超 韓傳明 欒森年 侯立群

摘要：對40株文冠果實生植株果實的主要經(jīng)濟性狀進行了測定分析，并對其進行了主成分分析和綜合指數(shù)評價。結(jié)果表明：文冠果果實以小球果型最多，占總樣本的40％，97.5％樣本種仁含油率在60％以上，種子出仁率平均為51.22％，果實出籽率平均為47.13％。果實性狀發(fā)生不同程度的變異，其中變異系數(shù)最大的是結(jié)果數(shù)量，為32.25％，變異系數(shù)最小的是種仁脂肪含量，為3.99％。由各單株的綜合主成分值選出的綜合經(jīng)濟性狀優(yōu)良的單株與其實際表現(xiàn)近似。

關鍵詞：文冠果；經(jīng)濟性狀；主成分分析；優(yōu)株選擇

中圖分類號：S565.903.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942(2012)01-0025-04

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)屬無患子科文冠果屬，是我國特有的木本油料作物。文冠果具有較高的營養(yǎng)價值、藥用價值、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，其種仁的脂肪含量高達65％以上，仁油不飽合脂肪酸含量較高，最高值達94.4％。其種仁中還含有多種人體必需的氨基酸(特別是賴氨酸和色氨酸)、微量元素和維生素。文冠果全身是寶，枝、葉、種仁、果殼等均可入藥。

文冠果多以實生苗繁殖，有性繁殖法在一定程度上能夠保持母樹的部分性狀，但在不同地區(qū)、不同立地條件下實生植株的主要經(jīng)濟性狀變化較大，文冠果的選優(yōu)繁優(yōu)工作顯得更為緊迫。研究表明，主成分分析法現(xiàn)已用于經(jīng)濟林樹種優(yōu)良品種選育及果實品質(zhì)性狀遺傳多樣性研究，如核桃、杏等，主成分分析法比傳統(tǒng)打分評優(yōu)法更科學、簡便。為此，本試驗利用主成分分析法對文冠果果實經(jīng)濟性狀進行分析，旨在探討主成分值用于文冠果選育的可行性，為選擇優(yōu)良單株和品種選育提供理論依據(jù)。

1.材料與方法

1.1試驗材料

試驗地設在山東省萊蕪市萊城區(qū)和莊鄉(xiāng)大英章村文冠果試驗基地，屬暖溫帶大陸性季風氣候，全年平均氣溫13.6℃，最高氣溫37.8℃，年最低氣溫-14.5℃，全年降水總量為591.5mm。土壤為砂壤土。

試材為7年生文冠果實生植株人工林，株行距為2.0m ×2.0m。于2010年8月上旬果實成熟期采集果實樣品，于陰涼處晾干。選擇長勢一致的40株文冠果單株，編號為：L1～L40。

1.2試驗方法

可溶性糖采用蒽酮乙酸乙酯法，蛋白質(zhì)含量采用凱氏微量定氮法(凱氏定氮儀)，脂肪含量采用索氏抽提法(索氏抽提器)。

1.2.1果實性狀及品質(zhì)的測定每株選取10個有代表性的果實混合取樣，觀察果實形狀、結(jié)果數(shù)量(X₁)、每果種子數(shù)(X₂)，測定果實果徑(縱徑X₃和橫徑)、出籽率(X₄)、千粒重(X₅)、出仁率(X₆)等。把每株種仁混勻粉碎，65℃烘干至恒重，測定脂肪含量(X₇)、蛋白質(zhì)含量(X₈)、可溶性糖含量(X₉)。每株為1個試驗單位，重復3次。

1.2.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)結(jié)果分析使用Ex-cel2010，主成分分析采用SPSS18.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2.結(jié)果與分析

2.1文冠果果實特征與營養(yǎng)成分分析

2.1.1果實特征由表1可以看出，文冠果實生群體的單株個體間果形變化較大，大致分為小球果形、三棱果形、桃形果形、倒卵果形、長尖果形和平頂球果形6大類。小球果形的植株數(shù)量最多，約占總樣本的40％；平頂球果形的植株數(shù)量最少，僅占總樣本的5％；倒卵果形、三棱果形和桃形果形的數(shù)量比例相當，各占17％左右。單株的結(jié)果數(shù)量在12～40個之間，平均22.23個。單果種子數(shù)量在12～25粒之間，平均17.25粒。出籽率在38.80％～53.10％之間，平均為47.13％，種子出仁率在44.10％～56.00％之間，平均為51.22％。

2.1.2果實營養(yǎng)成分分析由表2可見，每100g種仁中，脂肪含量57.44～71.31g，平均值為64.44g，明顯高于文冠果優(yōu)樹選擇標準中含油率在60.00％以上的標準，且種仁脂肪含量的變異系數(shù)最小，為3.99％；蛋白質(zhì)含量范圍為14.60～22.75g，均值為19.50g。

由測定結(jié)果可知，果實的經(jīng)濟性狀指標存在不同程度的變異，其中變異系數(shù)最大的為結(jié)果數(shù)量(32.25％)，其次為種仁可溶性糖含量(15.76％)和單果種子數(shù)(14.19％)，最小的為種仁脂肪含量(3.99％)，表明其遺傳性狀相對穩(wěn)定。

2.2文冠果果實性狀主成分分析

在主成分分析中，方差表示性狀在主成分方向上的離散程度，即方差越大，主成分在樣本分析中所起的作用越大，方差選擇主成分的最主要依據(jù)是主成分的特征值和貢獻率。由表3可以看出，前5個主成分的累計方差貢獻率為85.109％，表明前5個主成分已經(jīng)代表了主要性狀綜合信息85.109％，因此，可以選擇前5個主成分作為文冠果經(jīng)濟性狀選擇的重要指標。

由表4可以看出，在主成分1中，結(jié)果數(shù)量和果實縱徑有較大的正系數(shù)值，表明主成分1反映了果實產(chǎn)量和果實大小特征的綜合信息，因此主成分l可作為果實產(chǎn)量的指標。主成分2中，蛋白質(zhì)含量有較大的正系數(shù)值，表明主成分2反映了果實蛋白質(zhì)含量的特征，因此主成分2可作為果實蛋白質(zhì)含量的指標。同樣，主成分3、4千粒重和出籽率可作為種仁產(chǎn)量的指標，主成分5作為含油率和種仁產(chǎn)量的指標。

主成分(Y₁～Y₅)與經(jīng)濟性狀(X₁～X₉)的相關矩陣的特征向量進一步表明文冠果經(jīng)濟性狀間的主要差異為植株果實產(chǎn)量和果實大小，其次依次是種仁產(chǎn)量、種仁脂肪含量、種仁蛋白質(zhì)含量。據(jù)樣本相關矩陣的特征向量(表4)，可以得出5個主成分的函數(shù)方程分別為：

Y₁=0.775X₁+0.495X₂+0.818X₃+0.195X₄+0.130X₅+0.158X₆+0.194X₇-0.227X₈-0.731X₉；

Y₂=0.482X₁+0.265X₂-0.035X₃+0.217X₄-0.486X₅+0.554X₆-0.664X₇+0.764X₈+0.334X₉；

Y₃=-0.148X₁-0.658X₂+0.249X₃+

0.125X₄+0.629X₅+0.393X₆-0.224X₇+0.335X₈-0.258X₉；

Y₄=0.017X₁+0.301X₂-0.341X₃+0.735X₄+0.430X₅-0.351X₆-0.216X₇+0.017X₈-0.026X₉；

Y₅=-0.210X₁+0.009X₂+0.146X₃+0.530X₄+0.097X₅+0.479X₆+0.544X₇-0.121X₈+0.357X₉

2.3文冠果優(yōu)株綜合評價

根據(jù)公式計算可得每株各主成分值和綜合主成分值，結(jié)果如表5所示。綜合主成分值前15株為：L28、L32、L16、L6、L3、L27、L39、L33、L17、L13、L24、L1、L31、L15、L22，這15株主要經(jīng)濟性狀表現(xiàn)為：種子出仁率50％以上，果實出籽率在45％以上，單果種子數(shù)20粒以上；種仁含油率60％以上，與文冠果優(yōu)樹標準相近。經(jīng)分析，由綜合主成分值篩選出的優(yōu)良單株與各單株的實際表現(xiàn)相似。

3討論

由于文冠果長期實生繁殖，其果實的主要經(jīng)濟性狀發(fā)生不同程度的變異，其中結(jié)果數(shù)量變異系數(shù)最大。本試驗結(jié)果可看出，文冠果主要經(jīng)濟系數(shù)變異系數(shù)大小為：結(jié)果數(shù)量>單果重>可溶性糖含量>單果平均種子數(shù)>千粒重>蛋白質(zhì)含量>果實橫徑>果實縱徑>出籽率>出仁率>脂肪含量。在營養(yǎng)成分中，可溶性糖的變異系數(shù)最大，脂肪含量的變異系數(shù)最小。實生條件下的遺傳多樣性與變異特性，對于文冠果的遺傳育種有利。

本試驗采用主成分分析法和綜合指數(shù)法，對文冠果實生植株果實的多個主要經(jīng)濟性狀分析，經(jīng)測算得出優(yōu)良單株的試驗結(jié)果與實際表現(xiàn)近似，可見主成分分析法在文冠果優(yōu)株選擇上有應用價值。但其優(yōu)良性狀是否穩(wěn)定遺傳，還需在實踐中進一步觀測和檢驗。

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