蘭士波，寧曉光

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，森林植物學(xué)科，哈爾濱150081)

藍(lán)靛果忍冬天然群體家系果實性狀變異分析

蘭士波，寧曉光

(黑龍江省林業(yè)科學(xué)研究所，森林植物學(xué)科，哈爾濱150081)

藍(lán)靛果忍冬(LoniceraedulisTurcz.)為喜冷涼濕潤性氣候的多年生野生漿果類灌木，營養(yǎng)和藥用價值較高。探討了高寒地區(qū)的光、熱、水、土資源對藍(lán)靛果忍冬的生態(tài)效應(yīng)，綜合分析與評價了果實性狀的變異程度，旨在為我國高寒地區(qū)良種選育和引種栽培提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:藍(lán)靛果忍冬對環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，家系間果實縱徑和橫徑存在一定的變異，平均變異系數(shù)分別為2.17%和1.89%。以果實性狀為主要評價指標(biāo)，兼顧生長勢，遺傳表現(xiàn)和種粒數(shù)量，確定LQS 05和LQS 03為優(yōu)良家系，果粒較大，變異較小，應(yīng)用前景廣闊。

藍(lán)靛果忍冬;生態(tài)適應(yīng)性;果實性狀;遺傳變異

藍(lán)靛果忍冬(LoniceraedulisTurcz.)是原始種類經(jīng)‘脫冰遷移’，并受土壤、氣候及其他條件的影響，而形成的相對隔離的種群，原產(chǎn)歐、亞和美三大洲，廣泛分布于中國東北和華北[1-2]。在植物系統(tǒng)分類學(xué)上，藍(lán)靛果忍冬歸入忍冬科(Caprifoliaceae)、忍冬屬(LoniceraLinn.)，又稱:藍(lán)靛果(東北)、羊奶子(大興安嶺)、黑瞎子果(黑龍江)和山茄子(勃利縣)，為植物界較新的物種之一，在忍冬科植物中占據(jù)中心地位[3-4]，具有生態(tài)適應(yīng)范圍廣、抗逆性強(qiáng)、營養(yǎng)豐富、生長旺盛、落葉較早之顯著特性。果實中富含多種維生素、礦質(zhì)元素、氨基酸、碳水化合物、多元醇、有機(jī)醇和有機(jī)酸，對心腦血管疾病的療效顯著，可防止血管破裂，降低血壓，改善肝臟的解毒作用[5]，營養(yǎng)、藥用、保健和商用價值較高，市場前景廣闊。20世紀(jì)80年代初期，我國先后完成了野生資源的清查[6]，初步探討了人工栽培技術(shù)[7]。近幾年來，隨著綜合開發(fā)利用的不斷深入，國內(nèi)外學(xué)者相繼對其生態(tài)學(xué)特性[2]、營養(yǎng)器官解剖[8]、營養(yǎng)成分分析[9]和遺傳效應(yīng)評價[10]進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，然而，有關(guān)天然群體家系果實性狀的變異分析與評價尚未見報道。鑒于此，筆者以天然群體家系的果實性狀為主要測定指標(biāo)，系統(tǒng)分析其對環(huán)境條件的生態(tài)效應(yīng)和果實性狀的變異程度，篩選出了優(yōu)良的個體，這對藍(lán)靛果忍冬的良種選育，改善果實的品質(zhì)，意義重大而深遠(yuǎn)。

1 試驗地點自然概況

研究地點選設(shè)在黑龍江省林口縣林業(yè)局青山林場，地處中國東北的東部山區(qū)，屬長白山系張廣才嶺東坡的丘陵區(qū)，地理位置:130°20′～130°40′E、45°17′～45°30′N。該區(qū)域的地勢東北高、西南低，平均坡度10°～15°，最大坡度40°，海拔300～500m；氣候?qū)俸疁貛Т箨懠撅L(fēng)氣候，冬季寒冷干燥而漫長，夏季溫暖濕潤而短促，水熱同季，光照充足，無霜期120～130d，平均降水量400～600mm，且多集中在6～8月份，此期降水量約占全年降水量的50%，≥10℃年有效積溫2100～2600℃；地帶性土壤類型為暗棕壤，土層深厚、土壤濕潤肥沃，通透性強(qiáng)，適宜林木生長和發(fā)育。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

試驗材料來源于藍(lán)靛果忍冬的自然分布區(qū)。依據(jù)其生長特性和分布狀況，在自然分布區(qū)內(nèi)，按S形曲線設(shè)置面積為500m2(20m×25m)的固定標(biāo)準(zhǔn)地5塊，分別標(biāo)記為LQS 01、LQS 02、…、LQS 05，采取固定標(biāo)準(zhǔn)地連續(xù)定位觀測和臨時標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查點面結(jié)合的方法，分析生態(tài)因子對數(shù)量性狀的效應(yīng)。在每塊標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)，隨機(jī)選取樹齡相近的標(biāo)準(zhǔn)株10株，采集成熟度較高的果實，測定果實性狀指標(biāo)，并隨機(jī)選擇3個家系30個標(biāo)準(zhǔn)株，測定單果內(nèi)種粒的數(shù)量，取各性狀的加權(quán)平均值進(jìn)行統(tǒng)計描述、方差分析和變異分析。

2.2 測定指標(biāo)和測定方法

2.2.1 測定指標(biāo):果實縱徑、果實橫徑和果內(nèi)種粒的數(shù)量等性狀指標(biāo)。

2.2.2 測定方法:利用游標(biāo)卡尺測定果實縱徑和果實橫徑(精確度:0.5mm)。

2.3 統(tǒng)計分析

運用統(tǒng)計分析SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理[11]，方差分析采用數(shù)學(xué)模式:Yijk=μ+Bi+Fj+BFij+εijk進(jìn)行統(tǒng)計分析，式中，Yijk為第i個區(qū)組第j個家系的第k個觀測值，μ為總體平均值，Bi為區(qū)組，F(xiàn)j為家系，BFij為家系與區(qū)組間的交互作用，εijk為隨機(jī)誤差。根據(jù)方差分析結(jié)果估算性狀的變異系數(shù)[12]，變異系數(shù)(CV)=100×σp/X，式中,CV-變異系數(shù)，σp-性狀標(biāo)準(zhǔn)差，X-群體性狀均值。

3 結(jié)果與分析

3.1 生態(tài)適應(yīng)性分析

在植物與環(huán)境的相互關(guān)系中，生態(tài)因子對生長發(fā)育和果實品質(zhì)起綜合作用，植物又以自身的變異來適應(yīng)外界環(huán)境的變化。藍(lán)靛果忍冬是植物界較新的物種之一，變異類型較多，對環(huán)境的變化具有一定的適應(yīng)能力。

3.1.1 光照效應(yīng):光照直接影響同化作用，光照強(qiáng)度弱，同化量少，植株矮小，花芽分化少，結(jié)實量低；光照充足，植株生長勢強(qiáng)健，花芽分化良好，結(jié)實量高，且充足的光照條件，可有效地提高果實中花青素和糖分的含量，使果實著色好，果汁顏色深，果實品質(zhì)好。

3.1.2 溫度效應(yīng):生長季內(nèi)平均溫度高，植株高大，萌芽快且開花早，結(jié)實量高；平均溫度低，植株低矮，萌芽慢且萌芽率低，開花較晚，結(jié)實量較低。

3.1.3 水分效應(yīng):植物所需水分主要源自降水量，降雨量過大影響傳粉受精，落花落果現(xiàn)象嚴(yán)重，果實產(chǎn)量降低；降雨量多，濕度大，植株生長不良，產(chǎn)量低；降雨量過多，土壤含水量大，抑制根系的生長和發(fā)育，降低果實產(chǎn)量。

3.2 果實性狀變異解析

為剖析藍(lán)靛果忍冬果實性狀的變異程度，在固定標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)，選取樹齡相近的植株50株，收集成熟度良好的果實，分別測定果實縱徑和橫徑，并隨機(jī)選擇3個家系30個單株，分別測定果實內(nèi)的種粒數(shù)量，對測定結(jié)果的加權(quán)平均值進(jìn)行性狀統(tǒng)計描述和方差分析，結(jié)果分別見表1和表2。從表1可以明顯看出，果實縱徑和橫徑2個數(shù)量性狀在家系間均存在一定的變異，變異程度較小，變異幅度分別在0.70%～6.74%范圍內(nèi)，平均變異系數(shù)分別為2.17%和1.89%。方差分析結(jié)果(表2)表明，參試的3個果實性狀基本呈正態(tài)分布，群體內(nèi)家系間果實縱徑和橫徑2個性狀的顯著性概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.01，在5%水平上差異極顯著；單果內(nèi)種粒數(shù)量的顯著性概率小于0.05，在5%水平上差異顯著，具備優(yōu)良家系選擇的遺傳基礎(chǔ)。

表1 天然群體家系子代果實性狀統(tǒng)計描述結(jié)果

表2 群體內(nèi)家系間果實性狀的方差分析結(jié)果

注：*表示5%水平極顯著；**表示5%水平極顯著。

3.3 優(yōu)良個體選擇與評價

方差分析結(jié)果顯示，在5%水平上，群體內(nèi)家系間果實縱徑和橫徑 2個數(shù)量性狀達(dá)到差異極顯著水平，具備了進(jìn)一步進(jìn)行多重比較的必要性，結(jié)果見表3。從表3可以看出，相似立地條件和相同氣候條件下，10個家系的果實縱徑和橫徑2個性狀的降冪序列:⑴果實縱徑:LQS 05(19.03mm)→LQS 03(17.18mm) →LQS 10(16.27mm)→LQS 07(15.56mm)→LQS 04(15.06mm)→LQS 08(14.68mm)→LQS 09(14.09mm)→LQS 02(13.36mm) →LQS 06(12.61mm) →LQS 01(11.62mm)；⑵果實橫徑:LQS 05(9.38mm) →LQS 03(8.58mm)→LQS 10(8.06mm) →LQS 07(7.75mm) →LQS 04(7.49mm) →LQS 08(7.15mm) →LQS 09(6.92mm) →LQS 02(6.67mm) →LQS 06(6.46mm) →LQS 01(6.03mm)，以LQS 05和LQS 03家系的果實較大，果實縱徑和橫徑分別為19.03mm、17.18mm及9.38mm、8.58mm。因此，以果實性狀為主要評價指標(biāo)，兼顧生長勢、遺傳表現(xiàn)和單果內(nèi)種粒的數(shù)量等多種因素，確定LQS 05和LQS 03為優(yōu)良家系，該家系的果粒較大，變異較小。建議對優(yōu)良家系進(jìn)行無性擴(kuò)繁，綜合分析與評價果實性狀的遺傳效應(yīng)，從而推薦優(yōu)異種質(zhì)，為高寒地區(qū)經(jīng)濟(jì)林基地建設(shè)提供優(yōu)良品種或品系。

表3 藍(lán)靛果忍冬家系子代果實性狀多重比較結(jié)果

4 結(jié)論與討論

藍(lán)靛果忍冬是重要的經(jīng)濟(jì)型樹種，抗逆性和抗寒能力較強(qiáng)。近年來，我國學(xué)者僅探討了藍(lán)靛果忍冬的分類地位、營養(yǎng)成分、利用價值和遺傳效應(yīng)，有關(guān)生態(tài)效應(yīng)和遺傳變異方面的報道極少。為此，筆者探討了天然群體家系對環(huán)境條件的生態(tài)效應(yīng)和果實性狀的變異程度，認(rèn)為，⑴生態(tài)因子對生長發(fā)育和果實品質(zhì)起綜合作用，藍(lán)靛果忍冬又以自身的變異來適應(yīng)外界環(huán)境的變化，生態(tài)適應(yīng)能力較強(qiáng)；⑵群體內(nèi)家系間果實縱徑和橫徑存在一定的變異，平均變異系數(shù)分別為2.17%和1.89%，且2個性狀的差異極顯著，具備優(yōu)良家系選擇的遺傳基礎(chǔ)。⑶以果實性狀為主要評價指標(biāo)，兼顧生長勢、遺傳表現(xiàn)和種粒數(shù)量，確定LQS 05和LQS 03為優(yōu)良家系。該家系的果粒較大，變異較小，經(jīng)濟(jì)效益明顯，建議進(jìn)行無性擴(kuò)繁，綜合分析與評價果實性狀的遺傳效應(yīng)，為高寒地區(qū)經(jīng)濟(jì)林基地建設(shè)提供優(yōu)良品種或品系。

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Analysis on Genetic Variation of Berry Characters in the Offspring from Natural Populations ofLoniceraedulis

Lan Shibo，Ning Xiaoguang

(Division of Forests Botany, Forestry Research Institute of Heilongjiang Province, Harbin 150081)

Loniceraedulisprefer the cold and wetter climate, and it is a perennial shrub belonging to wild berry category, which it has a high nutritional and medicinal value. In order to provide theoretical basis for the breeding, introduction and cultivation in the cold area.We analyzed and evaluated the degree of genetic variation from berry characters base on discussing the ecological effect on light, heat, water and soil resource ofLoniceraedulisin extremely cold areas.The results showed that, the ecological effect ofLoniceraeduliswas stronger, but there were certain difference on the berry characters between its families, and the coefficients of variance of the berry vertical (2.17%) were larger, but its transect diameter (1.89%) were smaller. According to the main evaluation indicators of the berry characters, and considering its growth vigor, genetic performance and the average number of seeds, LQS05 and LQS03 were to be regarded as excellent individual, its berry were larger, and its variation were smaller.

Loniceraedulis; Ecology adaptability; Berry character; Genetic Variation

2015-03-12

國家林木種質(zhì)資源平臺運行服務(wù)項目(2011DKA21003-07)；黑龍江省重大科技支撐項目(GB06B306)

蘭士波(1966-)，男，研究員，從事林木遺傳育種、種質(zhì)資源、森林培育及森林植物等學(xué)科的科學(xué)研究與成果研發(fā)，E-mail：Lanshibo1966@163.com。

S663.9

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.05.001