余祖華 舒相才
摘要 對云南省騰沖縣5個香葉樹天然種群的果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽粒等5個性狀指標(biāo)的總體差異及性狀間的相關(guān)性進行了研究,結(jié)果表明:①種群間果形指數(shù)差異極顯著,果實橫徑和單果質(zhì)量差異顯著,果實縱徑和鮮果出籽率差異不顯著;②從5個種群總體來看,5個性狀指標(biāo)的總體變異系數(shù)從大到小依次為鮮果出籽率(24.73%)、單果質(zhì)量(17.64%)、果實縱徑(6.66%)、果形指數(shù)(6.24%)、果實橫徑(5.44%);③鮮果出籽率與其他性狀之間沒有顯著的相關(guān)性,果實橫徑與果形指數(shù)之間有顯著的相關(guān)性,其他性狀之間有極顯著的相關(guān)性;④采用主成分回歸分析法建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25,可用于預(yù)測香葉樹的單果質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 香葉樹;天然種群;果實性狀;變異;相關(guān)性;回歸分析
中圖分類號 S718.54 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)11-156-03
香葉樹(Lindera communis)是樟科山胡椒屬的常綠喬木樹種[1-2],具有適應(yīng)性強、 干形良好、 根系發(fā)達、生長迅速的特點[3]。廣泛分布于陜西南部、甘肅南部、湖南、湖北、江西、浙江、福建、臺灣、廣東、廣西、云南、貴州和四川等?。▍^(qū)),中南半島也有分布[4]。香葉樹木材結(jié)構(gòu)細(xì)致、質(zhì)堅重、耐腐,是農(nóng)具、家具和細(xì)木工板的優(yōu)良用材[2,5];果實和種子均富含油脂,其果實(包括種子)含油率41%~47%,種子含油率47%~56%[6],是制皂、潤滑油和油墨等化工制品和制藥的優(yōu)質(zhì)原料[7];葉和莖皮可用于治療跌打損傷、外傷出血和瘡癰等;果皮可提取香油[5];其樹干通直,樹冠濃密,是優(yōu)良的景觀綠化樹種[1]。由于香葉樹用途廣泛,近年來對其研究逐漸增多,但對香葉樹果實性狀變異的研究未見報道。對不同天然種群香葉樹果實的性狀特征進行分析研究,對揭示香葉樹遺傳多樣性、環(huán)境適應(yīng)性,指導(dǎo)香葉樹良種選育和培育利用具有一定的現(xiàn)實意義。
1 研究方法
1.1 果實采集2014年10月,分別在云南省騰沖縣清水鄉(xiāng)茅草壩、蒲川鄉(xiāng)香果園、滇灘鎮(zhèn)大嶺子、界頭鎮(zhèn)小田河、曲石鎮(zhèn)小河邊5個香葉樹天然種群中設(shè)置20 m×20 m的方形樣地,在每個樣地選擇生長正常的10株樣株,分別從每株樣株上采摘25個果實放入保鮮袋帶回室內(nèi),共采集到50株樣株的1 250個果實。5個天然種群的生態(tài)因子詳見表1。
1.2 性狀指標(biāo)的選擇、測定和計算
1.2.1 性狀指標(biāo)的選擇。
選擇果實縱徑、橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽率5個指標(biāo)進行分析,其中果形指數(shù)指果實縱徑與橫徑的比值,鮮果出籽率指從鮮果到干籽的出籽率。
1.2.2 性狀指標(biāo)的測定和計算。
將果實帶回室內(nèi)后,當(dāng)天用游標(biāo)卡尺測量果實的縱徑、橫徑,用0.01 g天平稱量單果質(zhì)量,分單株除去果皮,洗凈,在烘箱內(nèi)恒溫烘干,分單株用0.1 g天平稱量種子的質(zhì)量。各指標(biāo)按以下公式計算:
果形指數(shù)=果實縱徑果實橫徑
鮮果出籽率=干籽質(zhì)量鮮果質(zhì)量×100%
1.3 分析方法計算各指標(biāo)單株平均值、變異系數(shù)和各指標(biāo)總體變異系數(shù),分析各指標(biāo)在種群內(nèi)單株間和種群間的差異,并對各指標(biāo)間的相關(guān)性進行分析,采用回歸分析的方法選擇適合的單果質(zhì)量回歸方程。
所有數(shù)據(jù)均采用Excel進行整理,并采用DPS 14.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 果實性狀的變異特征
2.1.1 種群間果實性狀的變異特征。
對各性狀指標(biāo)進行方差分析,結(jié)果表明,不同種群之間果形指數(shù)差異極顯著,單果質(zhì)量和果實差異顯著,果實縱徑和鮮果出籽率差異不顯著(表2)。從表3可以看出,果實縱徑從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群,曲石鎮(zhèn)小河邊與清水鄉(xiāng)茅草壩果實縱徑差異顯著,其他種群之間差異不顯著;果實橫徑從大到小依次為清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群,清水鄉(xiāng)茅草壩與界頭鎮(zhèn)小田河、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群間果實橫徑存在顯著差異,其他種群之間沒有顯著差異;果形指數(shù)從大到小依次為滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群,滇灘鎮(zhèn)大嶺子與曲石鎮(zhèn)小河邊、蒲川鄉(xiāng)香果園、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異,界頭鎮(zhèn)小田河與蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異,曲石鎮(zhèn)小河邊與滇灘鎮(zhèn)大嶺子、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異;平均單果質(zhì)量從大到小依次為界頭鎮(zhèn)小田河種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群,界頭鎮(zhèn)小田河、滇灘鎮(zhèn)大嶺子與蒲川鄉(xiāng)香果園、清水鄉(xiāng)茅草嶺種群間單果質(zhì)量存在顯著差異,曲石鎮(zhèn)小河邊與清水鄉(xiāng)茅草嶺種群間單果質(zhì)量存在顯著差異,其他種群相互之間差異不顯著;鮮果出籽率從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群,各種群相互之間沒有顯著差異。
2.1.2 種群內(nèi)果實性狀的變異特征。
從表3可以看出:果實縱徑變異系數(shù)為4.43%~8.81%,從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河;果實橫徑變異系數(shù)2.86%~7.68%,從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群;果形指數(shù)變異系數(shù)為3.39%~5.82%,從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群;單果質(zhì)量的變異系數(shù)為8.06%~28.47%,變異系數(shù)從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群;鮮果出籽率變異系數(shù)為4.65%~46.94%,從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群。蒲川鄉(xiāng)香果園的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑變異系數(shù)大,但果形指數(shù)變異系數(shù)小,說明該種群果實大小不穩(wěn)定,但果實形狀較穩(wěn)定;曲石鎮(zhèn)小河邊種群單果質(zhì)量、縱徑、橫徑變異系數(shù)較小,但果形指數(shù)變異系數(shù)較大,鮮果出籽率變異系數(shù)極大,說明該種群果實大小較穩(wěn)定,但形狀較不穩(wěn)定,出籽率極不穩(wěn)定。
5個天然種群總體變異系數(shù)最大的是鮮果出籽率(24.73%),其次是單果質(zhì)量(17.64%),第3是果實縱徑(6.66%),第4是果形指數(shù)(6.24%),最小的是果實橫徑(5.44%),說明鮮果出籽率和單果質(zhì)量不穩(wěn)定,而果實縱徑、果形指數(shù)、果實橫徑比較穩(wěn)定。
2.2 香葉樹果實性狀間的相關(guān)關(guān)系由表4可知,果實縱徑與果實橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量之間,果實橫徑與單果質(zhì)量之間,果形指數(shù)與單果質(zhì)量之間的顯著性概率均小于0.01,說明它們之間有極顯著的相關(guān)性。果實橫徑與果實指數(shù)之間的顯著性概率小于0.05,說明兩者之間有顯著的相關(guān)性。而鮮果出籽率與其他性狀之間的顯著性概率均大于0.05,說明鮮果出籽率與其他性狀沒有顯著的相關(guān)性。
2.3 香葉樹果實性狀回歸關(guān)系的建立以單果質(zhì)量為因變量(Y),以果實縱徑(X1)、果實橫徑(X2)、果形指數(shù)(X3)為自變量,在DPS 14.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中建立多元線性回歸方程Y=0.094 75X1-0.033 00X2-0.209 33X3-0.041 79,方程的相關(guān)系數(shù)R=0.822 3,決定系數(shù)R.2=0.676 2;方差分析統(tǒng)計檢驗F值為32.013 7,P<0.001;回歸系數(shù)t檢驗所有系數(shù)P值均大于0.05(表5),說明回歸系數(shù)的擬合效果不符合要求;膨脹系數(shù)VIF較大(表6),說明自變量具有多重共線性,不適合直接采用多元線性回歸建立回歸方程。
為消除多重共線性影響,采用主成分回歸分析方法建立回歸方程,從表7可以看出,第3個主成分的特征值與前2個相比已非常小,且前2個主成分的方差貢獻率已達99.946 6%,因此選擇2個主成分建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25,方程的相關(guān)系數(shù)R=0.821 0,決定系數(shù)R.2=0.674 1;方差分析統(tǒng)計檢驗F值為48.612,P<0.000 1;回歸系數(shù)t檢驗顯著性概率除b2在5%水平上顯著外,其余系數(shù)均在1%水平上極顯著,說明主成分回歸分析擬合效果符合要求,明顯優(yōu)于多元線性回歸方程(表8)。
3 討論
(1)對云南省騰沖縣香葉樹5個天然種群果實縱徑、果實橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽率5個性狀指標(biāo)進行方差分析,結(jié)果表明種群間果形指數(shù)差異極顯著、果實橫徑和單果質(zhì)量差異顯著、果實縱徑和鮮果出籽率差異不顯著。性狀指標(biāo)的變異幅度從大到小依次為鮮果出籽率(24.73%)、單果質(zhì)量(17.64%)、果實縱徑(6.66%)、果形指數(shù)(6.24%)、果實橫徑(5.44%),說明香葉樹經(jīng)濟性狀中的鮮果出籽率變異幅度大,極不穩(wěn)定,但受環(huán)境影響小,主要是受遺傳因素的影響,單果質(zhì)量變異幅度也很大,受環(huán)境影響影響也較大;表型性狀中果實形狀受環(huán)境影響最大,果實橫徑受環(huán)境影響較大,而果實縱徑受環(huán)境影響較小。
(2)相關(guān)分析結(jié)果表明:鮮果出籽率與其他性狀之間沒有顯著的相關(guān)性,果實橫徑與果形指數(shù)之間有顯著的相關(guān)性,其他性狀之間有極顯著的相關(guān)性。
(3)回歸分析結(jié)果表明:線性回歸方程存在多重共線性,通過主成分回歸分析去除共線性建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25,可用于預(yù)測香葉樹的單果質(zhì)量。
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