唐維龍， 楊利平， 王華宇， 陳元松， 趙文東， 韋長(zhǎng)江， 吳紅英， 覃雯霞， 趙 森， 黃達(dá)軍，許尤厚*， 王鵬良,4*

(1.廣西國(guó)有三門江林場(chǎng),廣西柳州 545006；2.欽州市林業(yè)科學(xué)研究所,欽州市植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/工程中心， 廣西欽州 535099；3.欽州學(xué)院海洋學(xué)院,廣西北部灣海洋生物養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西欽州 535011；4.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西特色經(jīng)濟(jì)林開發(fā)和利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530002)

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普通油茶岑軟3號(hào)苗木分級(jí)研究

唐維龍1， 楊利平2， 王華宇2， 陳元松1， 趙文東1， 韋長(zhǎng)江1， 吳紅英2， 覃雯霞1， 趙 森3， 黃達(dá)軍1，許尤厚3*， 王鵬良3,4*

(1.廣西國(guó)有三門江林場(chǎng),廣西柳州 545006；2.欽州市林業(yè)科學(xué)研究所,欽州市植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/工程中心， 廣西欽州 535099；3.欽州學(xué)院海洋學(xué)院,廣西北部灣海洋生物養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西欽州 535011；4.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西特色經(jīng)濟(jì)林開發(fā)和利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530002)

[目的]對(duì)岑軟3號(hào)苗木分級(jí)進(jìn)行研究，進(jìn)一步規(guī)范其出圃規(guī)格，提高苗木質(zhì)量。[方法]以1年生的岑軟3號(hào)嫁接苗為材料，測(cè)量其苗高、地徑、葉片數(shù)等8個(gè)性狀，利用主成分分析和逐步聚類分析法對(duì)苗木質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)。[結(jié)果]28對(duì)性狀組合中有22對(duì)存在(極)顯著相關(guān)；主成分分析提取了前4個(gè)主成分，保留了82.8%的信息，地徑、苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為主要指標(biāo)；逐步聚類將岑軟3號(hào)苗木分成3類；確定其苗木分級(jí)：Ⅰ級(jí)苗的苗高H≥32.739 cm,地徑D≥0.410 cm；Ⅱ級(jí)苗的苗高H≥20.666 cm，地徑D≥0.323 cm。[結(jié)論]逐步聚類將岑軟3號(hào)苗木分為3類，其中Ⅰ級(jí)苗5株，Ⅱ級(jí)苗29株，Ⅲ級(jí)苗38株。

普通油茶；岑軟3號(hào)；苗木分級(jí)；主成分分析；逐步聚類

油茶(CamelliaoleiferaAbel)是山茶科常綠木本油料樹種[1]，是種子含油量高、有栽培價(jià)值的山茶科物種的統(tǒng)稱[2]。油茶主要用于榨/提取高質(zhì)量的茶油，其剩余物還可以作為優(yōu)良的工業(yè)原料，因而具有非常高的價(jià)值。普通油茶是面積最廣、總產(chǎn)量最多的1個(gè)油茶物種[3]，也是較受重視的油茶物種。2000年前油茶已被開始利用，但當(dāng)時(shí)未受到重視。1949年之后，油茶逐漸受到重視，得到快速恢復(fù)和發(fā)展，同時(shí)油茶遺傳改良研究也逐步開展，至今已經(jīng)選育出了很多品種(農(nóng)家種)、家系、地方種等[2,4-5]。

岑軟3號(hào)是由廣西林業(yè)科學(xué)研究院從岑溪軟枝油茶優(yōu)良農(nóng)家種中篩選而成，其具有生長(zhǎng)快，結(jié)實(shí)早，產(chǎn)量高且穩(wěn)定，含油率高及適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)國(guó)家林木良種審定(國(guó)S-SC-CO-002-2008)。目前，關(guān)于岑軟3號(hào)組織培養(yǎng)、繁殖技術(shù)體系等方面的研究[6-12]相對(duì)比較成熟。苗木質(zhì)量是造林的基礎(chǔ)，直接決定著造林的成活率和初期的生長(zhǎng)狀況[13]，對(duì)苗木質(zhì)量開展分級(jí)研究至關(guān)重要。筆者以普通油茶岑軟3號(hào)優(yōu)良無(wú)性系1年生嫁接苗為材料，對(duì)其苗木分級(jí)進(jìn)行研究，以期為岑軟3號(hào)造林苗木的選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 2014 年 4 月在廣西柳州市國(guó)有三門江林場(chǎng)馬步分場(chǎng)進(jìn)行芽苗砧嫁接，該地區(qū)屬中亞熱帶氣候區(qū)，年平均氣溫為20 ℃，>10 ℃年積溫為6 720 ℃，年降雨量為 1 300～1 700 mm，年蒸發(fā)量為 1 471～1 750 mm。

1.2 材料 試驗(yàn)以岑軟3號(hào)的芽為接穗，以普通油茶種子發(fā)芽得到的苗為砧木，將嫁接苗在基質(zhì)(泥炭土∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1)上培養(yǎng)1年。

1.3 調(diào)查指標(biāo) 從培養(yǎng)的苗木中隨機(jī)抽取72株，編號(hào)1～72，對(duì)其苗高x1、地徑x2、葉片數(shù)量x3、主根長(zhǎng)x4、主根數(shù)x5、次級(jí)根數(shù)x6、上部鮮重x7和下部鮮重x8進(jìn)行測(cè)量，獲取數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

(Ⅰ)分析岑軟3號(hào)嫁接苗苗高、地徑、葉片數(shù)量、主根長(zhǎng)、主根數(shù)、次級(jí)根數(shù)、上部鮮重和下部鮮重各性狀之間的相關(guān)性。

1.4.2 主成分分析。多個(gè)性狀之間存在一定的相關(guān)性，信息上也有一定程度的重疊。性狀越多，分析的難度越大，為降低復(fù)雜程度，利用主成分分析法在盡可能多地反映原有信息的情況下，將多性狀簡(jiǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合性狀。利用R語(yǔ)言的princomp()函數(shù)進(jìn)行主成分分析。

(Ⅱ)計(jì)算獲得，其中dij為單株性狀間距離；xik為第i個(gè)單株第k性狀值；xjk為第j個(gè)單株第k性狀值。聚類分析采用R語(yǔ)言的kmeans()函數(shù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗木性狀的變異分析 由表1可知，8個(gè)性狀中主根長(zhǎng)的變異系數(shù)最小(9.304%)，上部鮮重的變異系數(shù)最大(59.431%)，其余6個(gè)性狀的變異系數(shù)居于兩者之間。這說(shuō)明不同性狀間的變異程度存在很大差異。

表1 苗木8個(gè)性狀的統(tǒng)計(jì)描述

2.2 苗木性狀的相關(guān)性分析 由表2可知，在28對(duì)性狀組合相關(guān)性分析中，主根長(zhǎng)與地徑和葉片數(shù)、主根數(shù)與葉片數(shù)和主根長(zhǎng)、次級(jí)根數(shù)與主根長(zhǎng)、上部鮮重與主根數(shù)6對(duì)性狀組合沒(méi)有顯著相關(guān)，苗高與主根數(shù)、主根長(zhǎng)與上部鮮重和下部鮮重、主根數(shù)與下部鮮重4對(duì)性狀組合為顯著相關(guān)，其余18對(duì)性狀組合均為極顯著相關(guān)，其中苗高和上部鮮重相關(guān)系數(shù)最大(0.70)，苗高與主根數(shù)的相關(guān)系數(shù)最小(0.25)。

表2 8個(gè)性狀間的相關(guān)系數(shù)

注：**表示極顯著水平；*表示顯著水平。

Note:* * means extremelysignificant level; * means significant level.

2.3 主成分分析 由表3可知，第1～4主成分的累積貢獻(xiàn)率為82.8%，高于80%。提取第1～4主成分，損失的信息為17.2%，仍能較好地反映出普通油茶岑軟3號(hào)苗木質(zhì)量的真實(shí)情況。第1主成分對(duì)應(yīng)的特征向量均為負(fù)值，其中苗高、地徑、葉片數(shù)、上部鮮重和下部鮮重的載荷量為-0.4左右，主要反映苗木大小信息；第2主成分對(duì)應(yīng)的特征向量中，苗高和主根長(zhǎng)為正值，葉片數(shù)和次級(jí)根數(shù)為負(fù)值，其余均為0，主根長(zhǎng)的特征分量值為0.807，主要反映整株苗木的長(zhǎng)度；第3主成分對(duì)應(yīng)的特征向量中，苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為正值，主根數(shù)和次級(jí)根數(shù)為負(fù)值，其余均為0，主要反映了地上部分的信息；第4主成分對(duì)應(yīng)的特征向量中，苗高、次級(jí)根數(shù)和上部鮮重為正值，而地徑、主根數(shù)和下部鮮重為負(fù)值，主要反映了次級(jí)根和莖生長(zhǎng)關(guān)系。岑軟3號(hào)苗木質(zhì)量的評(píng)價(jià)公式如下：y=0.475y1+0.152y2+0.124y3+0.077y4，其中y為岑軟3號(hào)苗木質(zhì)量的得分；y1為苗木大小信息的得分；y2為整株苗木長(zhǎng)度的得分；y3為地上部分信息的得分；y4為次級(jí)根和莖生長(zhǎng)關(guān)系的得分。

表3 8個(gè)性狀的主成分分析

2.4 聚類分析和苗木分級(jí) 對(duì)岑軟3號(hào)苗高、地徑等8個(gè)性狀資料數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步聚類，聚類結(jié)果將測(cè)定的苗木分為3類，其中Ⅰ級(jí)苗5株(18、33、34、46、48)，Ⅱ級(jí)苗29株(1、2、4、8、9、12、15、16、17、21、25、26、28、30、31、35、36、37、45、47、51、52、53、57、65、66、67、68、72)，Ⅲ級(jí)苗38株(3、5、6、7、10、11、13、14、19、20、22、23、24、27、29、32、38、39、40、41、42、43、44、49、50、54、55、56、58、59、60、61、62、63、64、69、70、71)。

3 討論與結(jié)論

苗木分級(jí)是對(duì)苗木出圃時(shí)進(jìn)行的質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)，苗木質(zhì)量的高低直接決定造林成活率的高低。在苗木分級(jí)研究中，用于分析的指標(biāo)越多，越能準(zhǔn)確地反映苗木的真實(shí)信息，也越利于準(zhǔn)確分級(jí)[15]。岑軟3號(hào)具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗及適應(yīng)性廣等特性[14]，是華南地區(qū)重要的普通油茶品種。在8個(gè)性狀相關(guān)性分析中發(fā)現(xiàn)，28對(duì)性狀組合中，22對(duì)存在(極)顯著相關(guān)，這表明大多數(shù)性狀間存在相關(guān)性，即存在重疊信息。采用主成分分析法降低信息維度，在保留82.8%信息的情況下，提取第1～4主成分，有效地降低了復(fù)雜程度。以地徑、苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為主要指標(biāo)，這與之前報(bào)道基本一致[16-17]。將供試岑軟3號(hào)苗木通過(guò)逐步聚類分為3類，其中Ⅰ級(jí)苗5株，Ⅱ級(jí)苗29株，Ⅲ級(jí)苗38株；得到岑軟3號(hào)苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：Ⅰ級(jí)苗的苗高H≥32.739 cm,地徑D≥0.410 cm;Ⅱ級(jí)苗的苗高H≥20.666 cm，地徑D≥0.323 cm。地徑和苗高是反映苗木質(zhì)量最直接的主要指標(biāo)，也是最容易測(cè)量的指標(biāo)，所以將苗木質(zhì)量分解到以苗高和地徑為苗木分級(jí)的主要衡量指標(biāo)。該研究得出的岑軟3號(hào)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要高于彭紹峰等[16]研究得出的苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這可能是由于供試材料為單一品種，可以有效去除由不同基因型導(dǎo)致的苗木大小不同的因素。研究測(cè)定的8個(gè)性狀為苗木分級(jí)提供了較為充足的信息，為岑軟3號(hào)苗木質(zhì)量分級(jí)的可靠性提供較好的數(shù)據(jù)支撐。

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Study on Seedling Grading of the Oil-tea Cultivar Cenruan No.3

TANG Wei-long1,YANG Li-ping2,WANG Hua-yu2,XU You-hou3*,Wang Peng-liang3,4*et al

(1.Sanmenjiang State-owned Forestry Farm，Liuzhou，Guangxi 545006；2.Qinzhou Key Laboratory of Plant Biotechnology Research,Qinzhou Plant Biological Engineering Technology Centre,Qinzhou Forestry Science Research Institute，Qinzhou，Guangxi 535099;3.Guangxi Key Labortory of Beifu Gulf Marine Biodiversity Conversation，School of Ocean，Qinzhou University，Qinzhou，Guangxi 535011；4.Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation& Utilization，Guangxi Forestry Research Institute，Nanning，Guangxi 530002 )

[Objective]Seedling grading of the oil-tea cultivar Cenruan No.3 was studied to standardize planting specification,improve the seedling’s quality.[Method]8 traits such as height, ground diameter,leaf number,etc.were measured based on the one-year old grafting seedlings of Cenruan No.3.Seedlings grading was carried out using the principal component analysis and clustering analysis.[Result]The results indicated that 22 of 28 pairwise traits were (extremely) significant between 8 traits; 4 principal component analysis were extractedwith 82.8% information.Height,ground diameter,leaf number and above fresh weight were major indices.The seedlings of Cenruan No.3 were divided into 3 groups by stepwise clustering; seedling grading was determined as following: Ⅰ gradeH≥32.739 cm,D≥0.410 cm,Ⅱ gradeH≥20.666 cm，D≥0.323 cm.[Conclusion]The seedlings of Cenruan No.3 were divided into 3 groups by stepwise clustering，Ⅰ grade 5 plants，Ⅱ grade 29 plants，IIIgrade 38 plants.

CamelliaoleiferaAbel; Cenruan No.3; Seedling grading; Principal component analysis; Stepwise cluster

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31460208)；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(12A0301)；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題(14-A-03-01)；廣西北部灣海洋珍稀動(dòng)物養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(2016ZB02)；廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2013GXNSFBA019104)；廣西高?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(2013YB252)。

唐維龍(1974- )，男，廣西灌陽(yáng)人，工程師，從事油茶栽培和生產(chǎn)工作。*為共同通訊作者，許尤厚，副教授，博士后，從事分子遺傳育種研究；王鵬良，高級(jí)工程師，博士，從事分子遺傳育種研究。

2016-09-09

S 727.32

A

0517-6611(2016)32-0155-03