郭有燕,余宏遠(yuǎn),呂 彪,王恩久,劉志科,李彥華
(1.河西學(xué)院,甘肅 張掖 734000;2.大興安嶺職業(yè)學(xué)院,黑龍江 加格達(dá)奇 165000;3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué),山東青島 266109)
藍(lán)莓Vaccinium corymbosumL又名篤斯越桔,為杜鵑花科Ericaceae越橘屬Vaccinium植物,其果實富含有大量花青素、天然視紫質(zhì)、尼克酸及黃酮等多種酚類生理活性成分[1],具有增強免疫力和抗癌的功效。因為藍(lán)莓果實具有極高的營養(yǎng)價值和獨特的保健功效,被譽為世界“水果之王”[2]。藍(lán)莓果實抗氧化能力強,聯(lián)合國糧農(nóng)組織將其列為“五大健康食品之一”。我國野生藍(lán)莓資源大面積分布于大興安嶺地區(qū),其中以圖強、阿木爾、新林、塔河和漠河分布較為集中[3]。目前,關(guān)于藍(lán)莓的研究主要集中在花青素提取[4]、化學(xué)成分分析[5]和藍(lán)莓繁殖等方面[6-7],而關(guān)于藍(lán)莓果實形態(tài)方面的研究未見相關(guān)報道。藍(lán)莓果實形態(tài)變異較大,果實是遺傳變異的重要特征之一[8-9],本文中通過研究大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓不同集中分布區(qū)域及同一區(qū)域不同果實間果實形態(tài)的變異,以期為藍(lán)莓育種工作提供參考依據(jù)。
2008年7月分別在大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓集中分布區(qū)域圖強、漠河、新林、阿木爾、塔河進(jìn)行藍(lán)莓果實采集。經(jīng)充分踏查,在藍(lán)莓集中分布區(qū)分別設(shè)置面積為10m×10m的樣地3個,每個樣地內(nèi)隨機選取20個樣株,每個樣株采摘20個果,不足20個果的全部摘取。
環(huán)境因子測定于2008年7月15~25日完成。經(jīng)度、緯度用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)測定。各樣地沿對角線取3個0~20cm的土壤樣品,應(yīng)用烘干(105℃)法測定土壤水分含量。土壤全氮含量用半微量凱氏定氮法測定,有機質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法測定,pH值用酸度計測定。
表征藍(lán)莓果實大小的指標(biāo)包括長度、寬度和單果質(zhì)量;表征藍(lán)莓果實形狀的指標(biāo)為長寬比。將采集到的藍(lán)莓新鮮果實即時進(jìn)行測定,用游標(biāo)卡尺測量果實的長度和寬度,精確到0.01cm。單果質(zhì)量用1/100的天平稱量。
采用SPSS16.0線性模型嵌套設(shè)計方差分析,研究產(chǎn)地間和產(chǎn)地內(nèi)單株間2個水平上的差異。果實觀測值的線性模型為:Yijk=μ+Pi+Tj(i)+eijk。其中,Yijk為第i個群體第j個單株的第k個觀測值,μ為總均值;Pi為第i個群體的效應(yīng)值;Tj(i)表示第i個群體內(nèi)的第j個單株的效應(yīng)值;eijk為試驗誤差。用變異系數(shù)來衡量產(chǎn)地間和產(chǎn)地內(nèi)果實性狀的變異水平(變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值)。對各性狀之間以及與地理因子之間的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)性分析,采用Q型聚類對不同群體進(jìn)行聚類分析。
大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓產(chǎn)地間果實形態(tài)測定結(jié)果見表1。
表1 大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地野生藍(lán)莓果實形態(tài)指標(biāo)Table 1 The morphology indexes of wild V.corymbosum fruits from different producing areas of Daxinganling
對表1中果實形態(tài)指標(biāo)值進(jìn)行方差分析結(jié)果如表2所示。從表2中可以看出,大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地間、產(chǎn)地內(nèi)單株間,野生藍(lán)莓果實除長寬比無顯著差異外,其它各性狀均有極顯著差異。通過產(chǎn)地間F值比較,大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓4個形態(tài)指標(biāo)中果寬的F值最大(212.14),其次為果長(97.577),長寬比最小(0.588)。產(chǎn)地內(nèi)單果質(zhì)量的F值最大(105.209),其次為果寬(212.14),長寬比最小(1.886)。
大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地間,野生藍(lán)莓果寬的變異系數(shù)最大(28.83%),果長的變異系數(shù)次之(26.14%),產(chǎn)地內(nèi)各單株間長寬比變異系數(shù)最大(25.08%),果長的變異系數(shù)次之(16.71%)。單果質(zhì)量在產(chǎn)地間和產(chǎn)地內(nèi)的變異系數(shù)較低,表明單果質(zhì)量具有較高的穩(wěn)定性[10-11]。
不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長與果寬的回歸分析結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出,大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長與果寬呈緊密的線性正相關(guān)。隨著果長的增加,果寬也隨之增大。5個產(chǎn)地藍(lán)莓果長與果寬均達(dá)到了極顯著線性相關(guān)(P<0.01)。線性回歸方程中,當(dāng)b值越接近于0,表明果長與果寬在遺傳上的關(guān)聯(lián)度越小,反之則越大[12-14]。相關(guān)指數(shù)R2也能反映果長與果寬在遺傳上相關(guān)度。R2越大,表明果長和果寬的遺傳關(guān)聯(lián)度越大。大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地野生藍(lán)莓果長和果寬的相關(guān)指數(shù)R2的差異,表明各產(chǎn)地藍(lán)莓果長與果寬在遺傳關(guān)聯(lián)度上也是不同的。
表2 大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓產(chǎn)地間果實形態(tài)的方差分析?Table 2 Variance analysis of morphology indexes of wild V.corymbosum fruit from Daxinganling
表3 不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長與果寬的回歸分析Table 3 Regression analysis of fruit length with fruit width of wild V.corymbosum from different producing areas
不同產(chǎn)地野生藍(lán)莓果長、果寬與果實質(zhì)量的回歸分析結(jié)果如表4所示。從表4中可以看出,不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長、果寬與單果質(zhì)量呈極顯著的線性相關(guān)(P<0.01),因此可以根據(jù)線性方程對單果質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測,但因R2不同,單果質(zhì)量預(yù)測的精度也不同。圖強產(chǎn)區(qū)藍(lán)莓果長與單果質(zhì)量相關(guān)系數(shù)R2最大,通過Y=-0.727+1.469X進(jìn)行單果質(zhì)量的預(yù)測。其它4個產(chǎn)區(qū)果寬與單果質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)R2較大,通過果寬進(jìn)行單果質(zhì)量的預(yù)測,精度會更大一些。
表4 不同產(chǎn)地野生藍(lán)莓果長、果寬與果實質(zhì)量的回歸分析Table 4 Regression analysis of fruit length and width with fruit mass of wild V.corymbosum from different producing areas
大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓分布區(qū)環(huán)境因子如表5所示。
對野生藍(lán)莓果實性狀與環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行分析,結(jié)果如表6所示。由表6可以看出,僅緯度與單果質(zhì)量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平。
表5 大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓分布區(qū)環(huán)境因子Table 5 Some environment factors of wild V.corymbosum distribution areas at Daxinganling
表6 野生藍(lán)莓果實形態(tài)指標(biāo)與環(huán)境因子的相關(guān)性?Table 6 Correlation of morphological indexes of wild V.corymbosum fruits and environment factors
采用果實的4個形態(tài)指標(biāo)對5個產(chǎn)地的藍(lán)莓進(jìn)行聚類分析,在歐式距離為5時,可將5個產(chǎn)地的藍(lán)莓聚為2類(見圖1),阿木爾、塔河和漠河的藍(lán)莓聚為一類,其主要特點是果實較大,可表述為“大果型”。圖強、新林的藍(lán)莓聚為一類,其主要特點是果實較小,可表述為“小果型”。
圖1 大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)地野生藍(lán)莓聚類Fig.1 Clustering of wild V.corymbosum from different producing areas of Daxinganling
大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)區(qū)及產(chǎn)地內(nèi)果實形態(tài)特征存在顯著差異,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)產(chǎn)地間的差異顯著高于產(chǎn)地內(nèi)的差異,這與野生黃花苜蓿[15]、野生大豆[16]的研究結(jié)論相同,因此,在生物多樣性保護(hù)及利用中,應(yīng)盡量采集較多的野生群體。
大興安嶺地區(qū)不同產(chǎn)區(qū)野生藍(lán)莓果實各性狀之間均存在顯著的相關(guān)性。不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長和果寬呈顯著線性正相關(guān)(P<0.01),果寬隨果長的增加而增加。不同產(chǎn)地藍(lán)莓果長、果寬與單果質(zhì)量也呈顯著的線性正相關(guān)。這與常君等[9]對美國山核桃的研究、劉子雷等[12]對浙江紅花油茶的研究結(jié)果一致。
由于不同自然條件的長期作用和地理的阻隔,可使果實在產(chǎn)地間產(chǎn)生較大的差距[16]。相關(guān)性分析結(jié)果表明,單果質(zhì)量與緯度呈顯著負(fù)相關(guān)。聚類分析發(fā)現(xiàn),阿木爾、塔河和漠河果實較大,屬“大果型”,圖強、新林果實較小,屬“小果型”。
本研究中只對大興安嶺地區(qū)野生藍(lán)莓主要分布區(qū)果實特征進(jìn)行了調(diào)查研究,研究的范圍較小,僅從果實形態(tài)上很難完全揭示野生藍(lán)莓的遺傳和親緣關(guān)系,因此,今后的工作應(yīng)選用更多的形態(tài)指標(biāo)在更大的范圍進(jìn)行取樣。
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