刁松鋒 邵文豪 姜景民 董汝湘 肖可青

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，富陽(yáng)，311400) (天臺(tái)縣滿園春農(nóng)林開(kāi)發(fā)有限公司)

基于種實(shí)性狀的無(wú)患子優(yōu)良單株選擇1)

刁松鋒 邵文豪 姜景民 董汝湘 肖可青

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，富陽(yáng)，311400) (天臺(tái)縣滿園春農(nóng)林開(kāi)發(fā)有限公司)

應(yīng)用主成分分析法，從樣本相關(guān)矩陣出發(fā)，以102株8年生無(wú)患子(SapindusmukurossiGaertn.)初選優(yōu)株的12個(gè)主要種實(shí)性狀(果實(shí)質(zhì)量、果指數(shù)、果體積、果皮厚、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量、種指數(shù)、種體積、種仁質(zhì)量、單株產(chǎn)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù))進(jìn)行分析，以性狀累積方差貢獻(xiàn)率大于80%為標(biāo)準(zhǔn)，確定了4個(gè)反映無(wú)患子種實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的主成分(特征值>1)，即產(chǎn)量因子、油脂因子、產(chǎn)量皂苷因子和種實(shí)形態(tài)因子，其相應(yīng)貢獻(xiàn)率分別為47.271%、15.285%、10.206%和8.711%。通過(guò)對(duì)樣本重要主成分值的比較分析，按5%入選率分別篩選出不同利用方向的6種類(lèi)型的優(yōu)良單株，即高產(chǎn)型、高油脂型、高皂苷型、高產(chǎn)高油脂型、高產(chǎn)高皂苷型和復(fù)合型。不同類(lèi)型優(yōu)良單株主成分得分值的現(xiàn)實(shí)增益為165%～311%，這說(shuō)明利用主成分分析法選出的不同類(lèi)型優(yōu)良單株具有顯著的優(yōu)異性，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

無(wú)患子；種實(shí)性狀；主成分分析；優(yōu)樹(shù)選擇

Sapindusmukorossi; Fruit and seed traits; Principal component analysis; Superior individual selection

無(wú)患子(SapindusmukorossiGaertn.)，又名肥皂樹(shù)、洗手果等，為無(wú)患子科(Sapindaceae)無(wú)患子屬落葉大喬木，具有廣泛的立地適應(yīng)性，主要生長(zhǎng)在我國(guó)東部、南部、西南部，樹(shù)形美觀、生長(zhǎng)迅速、材質(zhì)優(yōu)良，是我國(guó)南方城市主要的園林綠化樹(shù)種[1-2]。無(wú)患子果皮富含皂苷達(dá)10.76%[3]，其表面活性成分主要為萜類(lèi)皂苷和倍半萜糖苷，具有良好的起泡性和去污能力，是天然的環(huán)境友好型洗滌劑[4]。無(wú)患子種仁油脂含量達(dá)42.7%，油脂不飽和脂肪酸含量高達(dá)86.63%，為重要的生物質(zhì)能源樹(shù)種[5-6]。

隨著國(guó)家對(duì)過(guò)度使用化工洗滌劑引起水土污染治理力度的加強(qiáng)，以及對(duì)生物質(zhì)能源需求的增加。可以預(yù)見(jiàn)，依托無(wú)患子皂素和油脂資源發(fā)展無(wú)患子生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，必將具有良好的生態(tài)效益和巨大的市場(chǎng)前景。我國(guó)大部分無(wú)患子資源處于野生狀態(tài)，對(duì)其開(kāi)發(fā)利用尚處于起步階段，目前對(duì)無(wú)患子的研究多集中在園林綠化[7]、組織培養(yǎng)和體細(xì)胞發(fā)生[8-9]、化學(xué)成分及其提取工藝[5，10]和醫(yī)藥應(yīng)用等方面[11-12]，對(duì)其遺傳多樣性[13]和遺傳圖譜構(gòu)建[14]研究也略有涉及，但其作為傳統(tǒng)的洗滌用品原料和新型生物柴油原料，以往并無(wú)定向培育的意識(shí)，完全是對(duì)無(wú)患子野生資源的利用，對(duì)無(wú)患子以種實(shí)為利用目的的優(yōu)良單株選擇研究還未見(jiàn)報(bào)道。

主成分分析是從多個(gè)存在一定相關(guān)關(guān)系的變量中選出幾個(gè)新的綜合變量，而新的綜合變量相互獨(dú)立又能反映原來(lái)多個(gè)變量所提供的主要信息，從而簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，尋找變量間線性關(guān)系[15]。所以用主成分值作為優(yōu)種選擇指標(biāo)，可較準(zhǔn)確的了解各性狀的綜合表現(xiàn)。因此，主成分分析法已成功應(yīng)用在多種農(nóng)產(chǎn)品資源評(píng)價(jià)[16-17]、品種選育[18]和優(yōu)良單株選擇[19]。本文以果用無(wú)患子優(yōu)良單株為選擇目標(biāo)，通過(guò)對(duì)初選優(yōu)樹(shù)性狀變異及其相關(guān)性進(jìn)行研究，應(yīng)用主成分分析法對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，初步篩選出不同利用方向的無(wú)患子優(yōu)良單株，為無(wú)患子果用林定向培育提供了基礎(chǔ)材料。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)材料來(lái)自浙江省天臺(tái)縣滿園春農(nóng)林開(kāi)發(fā)有限公司無(wú)患子原料林基地，基地面積約100 hm2，林分為2003年利用當(dāng)?shù)責(zé)o患子老樹(shù)種子繁育營(yíng)建，株行距多為4 m×4 m。海拔75～110 m；年平均氣溫16.8 ℃，降水量1 320 mm，年無(wú)霜期平均232 d；基地土壤以黏性紅黃壤為主，土層厚度20～70 cm，pH值5.3～6.0。林分郁閉度較大，平均0.75，林下部分區(qū)塊生長(zhǎng)一些耐蔭植物，主要有枸骨(Ilexcornuta)、小果薔薇(Rosacymosa)、絡(luò)石(Trachelospermumjasminoides)、山莓(Rubuscorchorifolius)、鐵芒萁(Dicranopterislinearis)等。

2 材料與方法

2.1 性狀測(cè)量及方法

在無(wú)患子果實(shí)成熟期，2010—2012年連續(xù)3 a對(duì)候選優(yōu)樹(shù)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，選出單株產(chǎn)量高、果實(shí)大、果枝粗、生長(zhǎng)勢(shì)好、無(wú)病蟲(chóng)害等綜合表現(xiàn)優(yōu)良的102棵為初選單株。選擇果實(shí)質(zhì)量、果指數(shù)、果體積、果皮厚、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量、種指數(shù)、種體積、種仁質(zhì)量、單株產(chǎn)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等12個(gè)種實(shí)性狀對(duì)無(wú)患子優(yōu)樹(shù)選擇觀測(cè)分析，同時(shí)測(cè)量樹(shù)高、胸徑、冠幅和枝下高等4個(gè)生長(zhǎng)性狀。

單株產(chǎn)量的估測(cè)方法：在南北兩面樹(shù)冠的上、中、下3個(gè)位置各選3個(gè)能代表結(jié)果平均狀況的樣枝，統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣枝果實(shí)質(zhì)量，計(jì)算3個(gè)樣枝的平均質(zhì)量，單株產(chǎn)量=結(jié)果枝數(shù)量×樣枝平均結(jié)果量。果實(shí)成熟后，在樹(shù)冠南面的中上部采樣，分株采收、存放，約50?！ぶ?1。果實(shí)自然風(fēng)干后，采用GB/T 3543.7—1995的百粒四分法隨機(jī)抽取30粒果實(shí)，用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)和種子縱徑、橫徑和側(cè)徑，測(cè)量精度0.02 mm；計(jì)算果實(shí)大小指數(shù)和種子大小指數(shù)，指數(shù)=縱徑/橫徑；用1/1 000電子天平稱(chēng)量30粒果實(shí)質(zhì)量，稱(chēng)量精度為0.01 g；剝?nèi)スず头N皮稱(chēng)果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量和種仁質(zhì)量，其平均值分別為果實(shí)質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量和種仁質(zhì)量；用游標(biāo)卡尺測(cè)量果皮隨機(jī)部位的厚度，6次平均值為果皮厚。

無(wú)患子皂苷測(cè)定采用高效液相色譜分析法[20]。將30個(gè)果皮混合均勻后用微型粉碎機(jī)將其粉碎成粉末狀，再放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中70 ℃保持干燥。稱(chēng)取0.3 g果皮粉末，裝入20 mL的帶密封塞子的試管中，將甲醇用移液管定容至15 mL，立即蓋上試管塞，浸泡20 h后，用漏斗過(guò)濾，并對(duì)濾液進(jìn)行HPLC檢測(cè)。HPLC檢測(cè)以0.4 g/L常春藤皂苷元甲醇溶液為對(duì)照[21]。色譜條件：色譜柱為SymmetryTMC18(3.9 mm×150 mm)；柱溫為40 ℃；流速為1 mL/min；30 min內(nèi)流動(dòng)相體積變化為V(CH3CN)∶V(H2O)=0.1∶0.9～V(CH3CN)∶V(H2O)=0.8∶0.2；檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm。

果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(純?cè)碥樟?果皮干質(zhì)量)×100%。

無(wú)患子油脂采用索氏提取法[5]。將30個(gè)種仁混合均勻后用微型粉碎機(jī)粉碎，在電熱鼓風(fēng)干燥箱中80 ℃烘干至恒質(zhì)量，稱(chēng)取10 g種仁粉末，置于索氏提取器中，加正己烷200 mL，90 ℃回流提取9h，至回流液無(wú)色(取回流液滴于濾紙上檢查，待溶劑揮發(fā)盡，濾紙上不留油跡為提取終點(diǎn))。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收正己烷，經(jīng)干燥后稱(chēng)質(zhì)量得到黃色清亮無(wú)患子籽油。

種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)=((提取前種仁質(zhì)量-提取后殘?jiān)|(zhì)量)/提取前種仁質(zhì)量)×100%。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

應(yīng)用Excel 2010和SPSS18.0分析軟件，從樣本相關(guān)矩陣出發(fā)，對(duì)12個(gè)種實(shí)性狀指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，根據(jù)性狀累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到80%以上，且特征值大于1確定主成分的個(gè)數(shù)[15]。由各性狀相關(guān)矩陣的特征向量，依據(jù)各主成分的向量模型，計(jì)算重要主成分值，選出優(yōu)良單株。

3 結(jié)果與分析

3.1 無(wú)患子種實(shí)性狀的變異

無(wú)患子12個(gè)種實(shí)性狀中，單株產(chǎn)量是每株的果實(shí)總質(zhì)量，果皮皂苷和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的性狀值是每株30個(gè)果實(shí)混合后測(cè)定的值，對(duì)另外9個(gè)表型性狀進(jìn)行方差分析：果實(shí)質(zhì)量(F=60.364)、果指數(shù)(F=2.778)、果體積(F=61.445)、果皮厚(F=23.115)、果皮質(zhì)量(F=48.726)、種子質(zhì)量(F=15.892)、種指數(shù)(F=2.635)、種體積(F=52.280)、種仁質(zhì)量(F=10.457)。各性狀在102棵初選單株間差異均極顯著(p<0.01)，其中果實(shí)性狀的變異程度大于種子性狀的變異程度，果皮質(zhì)量的變異程度大于果皮厚度的變異程度。

變異系數(shù)的大小可間接反映出群體的表型多樣性豐富程度，變異系數(shù)大，說(shuō)明該群體表型多樣性豐富。無(wú)患子初選優(yōu)株的12個(gè)種實(shí)性狀存在著不同的變異(表1)，范圍為0.05～0.66，由大到小依次為：?jiǎn)沃戤a(chǎn)量、果皮質(zhì)量、種仁質(zhì)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果皮厚、果實(shí)質(zhì)量、果體積、種體積、種子質(zhì)量、種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)、果指數(shù)和種指數(shù)。其中，單株產(chǎn)量、果實(shí)質(zhì)量、果皮質(zhì)量、種仁質(zhì)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)等主要經(jīng)濟(jì)性狀的變異系數(shù)均相對(duì)較大，分別為0.66、0.22、0.29、0.28和0.24。表征果實(shí)和種子形態(tài)果指數(shù)和種指數(shù)變異系數(shù)最小，均為0.05，說(shuō)明無(wú)患子初選優(yōu)樹(shù)的種實(shí)形態(tài)變異較小，相對(duì)穩(wěn)定。種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為重要的經(jīng)濟(jì)性狀其變異系數(shù)并不大僅為0.08，但其變異幅度卻較大，為26.50%～42.20%，可見(jiàn)在不同單株間選擇高油脂優(yōu)樹(shù)仍具有可行性。綜上可知，無(wú)患子初選優(yōu)株種實(shí)的主要經(jīng)濟(jì)性狀變異豐富，主要經(jīng)濟(jì)性狀具有較高的選擇空間。

表1 無(wú)患子初選優(yōu)株種實(shí)性狀變異

果皮質(zhì)量變幅/g均值±標(biāo)準(zhǔn)差/g極差/g變異系數(shù)/%種子質(zhì)量變幅/g均值±標(biāo)準(zhǔn)差/g極差/g變異系數(shù)/%種體積變幅/mm3均值±標(biāo)準(zhǔn)差/mm3極差/mm3變異系數(shù)/%1．32～6．403．15±0．095．08291．17～2．781．88±0．031．61161616．15～4432．063040．01±55．122815．9118

種仁質(zhì)量變幅/g均值±標(biāo)準(zhǔn)差/g極差/g變異系數(shù)/%單株產(chǎn)量變幅/kg均值±標(biāo)準(zhǔn)差/kg極差/kg變異系數(shù)/%果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%變幅均值±標(biāo)準(zhǔn)差極差變異系數(shù)0．32～1．801．09±0．031．48281．50～50．0011．05±0．7248．50661．00～10．275．33±0．139．2724

果皮厚變幅/mm均值±標(biāo)準(zhǔn)差/mm極差/mm變異系數(shù)/%種指數(shù)變幅均值±標(biāo)準(zhǔn)差極差變異系數(shù)/%種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%變幅均值±標(biāo)準(zhǔn)差極差變異系數(shù)/%1．23～4．212．29±0．052．98230．89～1．100．99±00．21526．50～42．2035．03±0．2815．708

3.2 無(wú)患子種實(shí)性狀相關(guān)性

由表2可知，果實(shí)質(zhì)量與果體積、果皮厚、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量、種體積等性狀間具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，其中與果皮質(zhì)量最為密切(r=0.973)，與果體積次之(r=0.938)，而與種仁質(zhì)量具有顯著正相關(guān)(p<0.05)，說(shuō)明在以上幾種性狀中果皮質(zhì)量和果體積對(duì)果實(shí)質(zhì)量的貢獻(xiàn)率最大，種仁質(zhì)量最小。果實(shí)質(zhì)量與果指數(shù)、種指數(shù)及單株產(chǎn)量具有極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，表明果實(shí)和種子越趨向于圓球體果實(shí)質(zhì)量越小，調(diào)查中亦發(fā)現(xiàn)，一般果實(shí)相對(duì)扁圓的類(lèi)型其質(zhì)量較大。單株產(chǎn)量除了與果實(shí)質(zhì)量具有極顯著的負(fù)相關(guān)外，還與果體積、果皮質(zhì)量呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)(p<0.01)，單株產(chǎn)量高的植株其單果質(zhì)量反而越小是由于果實(shí)較大的個(gè)體，其單果序結(jié)果數(shù)一般較少，產(chǎn)量也相對(duì)較低。果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)與種指數(shù)(r=-0.305)和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)(r=-0.303)具有極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(p<0.01)；種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)除了與果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)具有極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，還和種仁質(zhì)量(r=0.413)呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)。果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其它多數(shù)性狀間相關(guān)性不顯著性，表明兩者性狀在不同初選優(yōu)株間變異相對(duì)較小。

表2 無(wú)患子初選優(yōu)株種實(shí)性狀相關(guān)分析

注：** 表示極顯著(p<0.01)；*表示顯著(p<0.05)。

3.3 無(wú)患子種實(shí)性狀的主成分分析

特征根和貢獻(xiàn)率是選擇主成分的依據(jù)。由樣本相關(guān)矩陣出發(fā)，對(duì)原始數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算性狀相關(guān)矩陣的特征根和特征向量，并根據(jù)性狀特征根和原變量數(shù)，計(jì)算各個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率和方差貢獻(xiàn)率。由于無(wú)患子9個(gè)種實(shí)表型性狀在單株間都具極顯著差異，為此結(jié)合單株產(chǎn)量、果皮含皂率和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等3個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀做主成分分析(表3)。由表3可知，第1主成分的特征值為5.727，方差貢獻(xiàn)率47.727%，是最重要的主因子，且果實(shí)質(zhì)量、果體積、果皮質(zhì)量和單株產(chǎn)量在第1主成分中分別表現(xiàn)為顯著性(p<0.05)和極顯著性(p<0.01)，則把第1主成分定義為構(gòu)成單株和種實(shí)質(zhì)量的因子，即產(chǎn)量因子；第2主成分的特征值為1.834，方差貢獻(xiàn)率15.285%，其中種子質(zhì)量、種體積在第2主成分的相關(guān)系數(shù)為顯著(p<0.05)，種仁質(zhì)量和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)則為極顯著性(p<0.01)，則把第2主成分定義為構(gòu)成油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)高低的因子，即油脂因子；第3主成分的特征根為1.225，方差貢獻(xiàn)率為10.206%，其中單株產(chǎn)量和果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)在第3主成分的相關(guān)系數(shù)為極顯著(p<0.01)，則稱(chēng)其為產(chǎn)量皂苷因子；第4主成分的特征根為1.045，方差貢獻(xiàn)率為8.711%，其中果指數(shù)和種指數(shù)在第3主成分的相關(guān)系數(shù)極顯著，而種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為顯著，因種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在第2主成分表現(xiàn)為極顯著，則稱(chēng)第4主成分為種實(shí)形態(tài)因子。其他因子特征值均小于1?？梢?jiàn)，前4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為81.926%，能較好地反映無(wú)患子果實(shí)大小、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)及種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等主要經(jīng)濟(jì)性狀特征。

表3 無(wú)患子種實(shí)性狀主成分向量和具有顯著意義的因子

注：** 表示極顯著(p<0.01);*表示顯著(p<0.05)。

3.4 不同目標(biāo)的優(yōu)株選擇

主成分是原性狀的線性組合函數(shù)，通過(guò)計(jì)算樣本相關(guān)矩陣的特征向量得出主成分函數(shù)式，即可計(jì)算每棵初選優(yōu)株的主成分得分值(Yi)和綜合得分(Y)。

Yi=∑Fi×Xj，其中i=1～4，j=1～12，F(xiàn)為主成分向量值，X各主成分對(duì)應(yīng)的性狀。

Y=∑Yi×yi，其中i=1～4，Yi為主成分的分值，yi為對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)率。

ΔG=[(M-m)/m]×100%，其中ΔG為入選優(yōu)良單株的現(xiàn)實(shí)增益，M為入選優(yōu)良單株的主成分平均值，m為所有單株主成分平均值。

依據(jù)單株產(chǎn)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等主要經(jīng)濟(jì)性狀篩選不同的優(yōu)良單株進(jìn)行良種培育，將為無(wú)患子產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。根據(jù)不同的選育目標(biāo)，本文設(shè)計(jì)高產(chǎn)型、高油脂型、高皂苷型、高產(chǎn)高油脂型、高產(chǎn)高皂苷型以及復(fù)合型共6種優(yōu)樹(shù)類(lèi)型，其中復(fù)合型是指單株產(chǎn)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)、種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等重要經(jīng)濟(jì)性狀綜合表現(xiàn)優(yōu)良的個(gè)體類(lèi)型。

對(duì)每種類(lèi)型單株選取前5%為優(yōu)良單株，即得分前6位的單株為優(yōu)良單株。從表4可以看出，入選不同類(lèi)型的優(yōu)良單株的現(xiàn)實(shí)增益均比較大，其中最高的為高產(chǎn)型優(yōu)良單株，ΔG=311%；高油脂型優(yōu)良單株的增益最低，但ΔG仍高達(dá)165%。這說(shuō)明按照5%入選的不同類(lèi)優(yōu)良單株具有顯著的優(yōu)異性，可在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

表4 不同類(lèi)型優(yōu)良單株及其得分值和現(xiàn)實(shí)增益

注：ΔG為入選優(yōu)良單株的現(xiàn)實(shí)增益，M為入選優(yōu)良單株的主成分平均值，m為所有單株主成分平均值。

4 結(jié)論與討論

表型多樣性是基因型和環(huán)境互作的結(jié)果，表型變異越大，可能存在的遺傳變異越大，表型多樣性研究是進(jìn)行性狀選擇的重要基礎(chǔ)[21]。植物表型多樣性是遺傳多樣性的一個(gè)重要組成部分，植物表型性狀包括種實(shí)、花、葉及樹(shù)體等，而對(duì)于經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)果類(lèi)植物來(lái)說(shuō)主要體現(xiàn)為種實(shí)性狀[22-23]。

本研究在同一生態(tài)環(huán)境下，根據(jù)102棵無(wú)患子單株連續(xù)3 a的種實(shí)性狀調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，結(jié)果表明，無(wú)患子不同優(yōu)株間種實(shí)性狀變異豐富，主要經(jīng)濟(jì)性狀具有較高的選擇空間。對(duì)無(wú)患子12個(gè)種實(shí)性狀分析表明，果實(shí)質(zhì)量、果皮厚、果皮質(zhì)量、種子質(zhì)量等變異程度較大，而果指數(shù)、種指數(shù)和種體積等變異較小，這說(shuō)明無(wú)患子的質(zhì)量性狀變異較大而形態(tài)性狀相對(duì)穩(wěn)定，這可能與形狀間發(fā)育程度不同有關(guān)[24]；在重要的經(jīng)濟(jì)性狀方面，單株產(chǎn)量變異幅度最大，其變異系數(shù)高達(dá)0.66，而次生代謝物中果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變異幅度差異較大，其變異系數(shù)分別為0.24和0.08，這可能和次級(jí)代謝物產(chǎn)生的不同部位有關(guān)。無(wú)患子種實(shí)性狀豐富的變異為育種工作者選擇不同性狀優(yōu)良單株提供豐富空間，為其資源良種化和產(chǎn)業(yè)化提供了廣闊的前景。

無(wú)論是以果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為經(jīng)濟(jì)目的，還是以種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為經(jīng)濟(jì)目的，均需建立在單株高產(chǎn)的基礎(chǔ)之上。因此，在優(yōu)良單株選擇時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮單株產(chǎn)量。相關(guān)性分析表明，果實(shí)質(zhì)量和果體積與單株產(chǎn)量均為極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為r=-0.336和r=-0.335，說(shuō)明單果質(zhì)量越大、單果體積越大，其單株產(chǎn)量越低。而果指數(shù)和種指數(shù)與單株產(chǎn)量均為極顯著的正相關(guān)(p<0.01)，其相關(guān)系數(shù)分別為r=0.221和r=0.217，這表明果實(shí)和種子越趨向于圓球形，單株產(chǎn)量越高。因此，在高產(chǎn)優(yōu)良單株選擇中應(yīng)以果實(shí)小而圓為主要選擇性狀。同理，由于種指數(shù)與皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，在高皂苷優(yōu)株選擇時(shí)應(yīng)特別考慮種子形狀為橢圓形的單株；種仁質(zhì)量與油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，皂苷含量與油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)則為極顯著的負(fù)向相關(guān)系，所以在選擇高油脂優(yōu)株時(shí)應(yīng)選擇種仁質(zhì)量大而皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的單株。

經(jīng)濟(jì)效益最大化是經(jīng)濟(jì)樹(shù)種選擇的目標(biāo)，而影響單株經(jīng)濟(jì)效益的性狀眾多，且性狀之間存在著相關(guān)性。如果僅憑少數(shù)幾個(gè)性狀的表現(xiàn)型對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行評(píng)價(jià)、選擇親本，勢(shì)必帶有主觀性。而主成分分析法中的各主成分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的指標(biāo)體系，它們之間不存在相關(guān)，并且數(shù)值直觀，容易分析[15]。本文利用主成分分析法將無(wú)患子12個(gè)種實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀轉(zhuǎn)化為4個(gè)主成分，4個(gè)主成分提供了原性狀的81.926%的信息，并具有明確的生物學(xué)意義。

本文按照5%的入選率篩選出高產(chǎn)、高油脂、高皂苷、高產(chǎn)高油脂、高產(chǎn)高皂苷和復(fù)合型等6種不同利用類(lèi)型的無(wú)患子優(yōu)良單株各6株，分別為99、88、81、4、64、48；1、23、91、69、58、2；68、22、78、27、9、76；99、88、81、50、62、91；99、88、81、62、4、27和99、88、81、62、91、84。以99號(hào)單株為例，其不僅僅在幾種主成分得分值位居前列，而且在單個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀中的表現(xiàn)也具有顯著的優(yōu)異性，如102株的單果質(zhì)量、單株產(chǎn)量、果皮皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)和種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)等幾種性狀的均值分別為：5.02 g、4.82 kg、5.33%和35.03%，而99號(hào)單株的幾種性狀相對(duì)應(yīng)的值為：7.98 g、24.50 kg、9.62%和41.75%，現(xiàn)實(shí)增益分別59%、122%、81%和20%，由于102棵初選優(yōu)株種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變異系數(shù)僅為0.08，因此99號(hào)單株種仁油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的現(xiàn)實(shí)增益仍然具有顯著的優(yōu)異性。這表明，本文利用主成分分析法選出的不同利用目標(biāo)的優(yōu)良單株可以作為擴(kuò)繁的基礎(chǔ)材料。

本文僅研究了浙江省天臺(tái)縣無(wú)患子實(shí)生林初選優(yōu)株的種實(shí)部分性狀，未能對(duì)不同種源無(wú)患子種實(shí)性狀分析，也未涉及初選優(yōu)株的樹(shù)體生長(zhǎng)因子，如樹(shù)高、胸徑、冠幅和枝下高等。這將是今后研究的重點(diǎn)，以便從中選出各性狀指標(biāo)均優(yōu)良的單株，為選育出適應(yīng)不同地區(qū)生長(zhǎng)的新品種奠定基礎(chǔ)。

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刁松鋒，男， 1989年2月生，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，碩士研究生。

姜景民，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，研究員。E-mail:jmjiang6001@126.com。

2013年6月20日。

S722.1+3； S722.5

Superior Individual Selection ofSapindusmukorossiBased on Fruit and Seed Traits/Diao Songfeng, Shao Wenhao, Jiang Jingmin, Dong Ruxiang(Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, P. R. China); Xiao Keqing(Tiantai Manyuanchun Agroforestry Development Company)//Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(4).-6～10，45

1) 浙江省重大科技專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目(2011C12015)；林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(200804032)。

責(zé)任編輯：潘 華。

Based on a specimen correlation matrix, with 102 eight-year-oldSapindusmukorossiGaertn. individuals, the experiment was conducted to determine 12 major economic characteristics by the principal component analysis, including the weight per fruit, fruit finger, the volume of fruit, the thick of pericarp, the weight of pericarp, the weight per seed, seed finger, the volume of seed, the weight of kernel, the weight per kernel, the yield per plant, the saponin contents in the peep and the oil contents, in the kernel. Four factors (eigenvalues>1) were extracted from the converted data matrix with their cumulative contribution of 81.929%, including 47.727% of yield factor, 15.285% of oil factor yield, 10.206% of saponin factor and 8.711% of form factor. The superior individuals of six types are selected, in top 5%, including high-yield type, high-oil type, high-saponin type, high-yield and high-oil type, high-yield and high-saponin type, and compound type. The realized gains of superior individuals in each type are in 165%-311%. The principal component analysis can be used to select superior individual based on the main fruit traits and seed traits ofS.mukorossi. The superior individuals can be applied in production.