葉紅蓮，王連春

（西南林業(yè)大學 林學院，云南 昆明 650224）

多指標綜合選擇野生怒江紅山茶優(yōu)良單株

葉紅蓮，王連春

（西南林業(yè)大學 林學院，云南 昆明 650224）

對2014年云南省紅河州建水縣復選的44株候選單株野生怒江紅山茶樹高、冠幅、經(jīng)緯度、海拔、土層厚度、果實鮮重等直接測量指標以及含油率（鮮果、種仁）、出仁率、出籽率等間接測量指標共26項進行測量，平均正交旋轉變量因子最終確定主成分因子，共選取6項指標建立回歸方程Y=0.258X1+8.762X2+3.260X3-0.089X4+0.015X5+0.123X7+2.583，根據(jù)多元線性回歸方程計算綜合評分值，并結合含油率指標，確定優(yōu)樹選擇指標，采用聚類分析，選取了 2#、4#、6#、39#、40#、32#、33#、81#、86#、100#、102#、108#、116#、123#、134#、140#、174#、177#各項指標綜合評分值比較高的18株怒江紅山茶優(yōu)良單株，本項研究對云南省油茶良種選育的工作具有一定的參考價值。

野生怒江紅山茶；單株優(yōu)樹；多指標；綜合選擇；

怒江紅山茶Camellia saluenensis Stapf，又名怒江山茶，屬山茶科山茶屬滇山茶系植物，小喬木或灌木，分布于云南騰沖縣和四川南部[1]。高1～5 m，嫩枝被柔毛，老枝無；葉子呈橢圓至長橢形，長3～3.5 cm，寬1～2.3 cm。先端漸尖，無毛，葉背短柔毛；花小，頂生，單生或對生；花直徑4～5 cm，花色鮮艷；花期在每年的12月至次年2月[2]；蒴果圓球形；該植物根系較發(fā)達，除耐旱耐瘠薄以外，花色鮮艷，花朵密集，四季常綠，具有很高的觀賞價值和生態(tài)價值，其種子所含油脂可食用[3]，是騰沖紅花油茶的近緣種，靳高中[4]等人做過對比分析。劉云等[5]對怒江紅山茶茶籽油與白花油茶做了理化成分對比分析，結果表明其多不飽和脂肪酸含量高于白花油茶籽油；相對于白花油茶，其礦質元素的含量更高，如：鐵、鉀、硫、磷、鋅等。當下大眾對生活品質要求的提高，對健康的關注度不斷加強，那么高產(chǎn)油、高品質的食用油成為大眾一度關注的對象，因此針對高產(chǎn)油量、高油品質的怒江紅山茶的開發(fā)利用成為必要。就目前而言，怒江紅山茶還未發(fā)現(xiàn)有研究者進行大量栽培，尚處于野生狀態(tài)[6]，因此為提高其栽培品質，針對怒江紅山茶的優(yōu)樹選擇成為當下急需的工作。

針對普通油茶的選優(yōu)，均參照國家標準林木良種審定規(guī)范(GB/T14071－93)[7]和林業(yè)行業(yè)標準油茶(LY∕T1730－2008)第1部分：優(yōu)樹選擇和優(yōu)良無性系選育技術規(guī)程[8]中的相關要求進行，選取的指標僅在經(jīng)濟性狀上具有較高的相關性[9-10]，并不能很好地全面反映出油茶優(yōu)良單株的整體性狀特征，因此以此標準來選擇優(yōu)良單株存在一定的局限性。怒江紅山茶屬小灌木，在怒江紅山茶的優(yōu)樹選擇過程中，理應結合其自身特性并參照普通油茶標準綜合分析，最終確定怒江紅山茶的單株優(yōu)樹選優(yōu)標準。本研究采用的實驗材料來源于云南省建水縣復選出的44株野生怒江紅山茶單株，運用SPSS軟件，對所測定的數(shù)據(jù)進行處理，采用多指標主成分分析方法[11]、多元線性回歸[12]以及聚類分析法進行分析，最終選擇出野生怒江紅山茶的優(yōu)良單株。

1 研究方法

1.1 調(diào)查方法

優(yōu)良單株的確定是參照普通油茶的典型樣株確定法，即通過現(xiàn)場實地觀測[13-15]。按照生長良好，結實多，果實大小均勻且無病蟲害等初選指標進行優(yōu)良單株的選擇，并用防水掛牌寫上日期和編號懸掛于樹體，作為2014年候選的優(yōu)良單株。其中調(diào)查的指標包括：樹高、地徑、冠幅、土層厚度、經(jīng)緯度以及海拔高度、葉面積[16]等26個指標，海拔、經(jīng)緯度采用GPS測定，小地名等信息來自當?shù)厝罕?；通過1 m深的土壤剖面來確定土壤質地、土層厚度；樹高、冠幅用皮尺測定[17]，怒江紅山茶屬小灌木，其地徑采用自動讀數(shù)精確度在0.02 mm的游標卡尺測定。之后將采取全株果實收集到塑料袋中，帶回實驗室稱取鮮果重，統(tǒng)計單株產(chǎn)量。用電子天平（精確度0.001 g）稱取單株產(chǎn)量，風干以后稱取干重、干籽重等相關指標，種仁含油率采用索式提取法測定。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

1.2.1 指標的選取及量化

經(jīng)初選，從100多株候選單株中共調(diào)查復選單株44株，其中所有復選單株均以無病蟲害為基礎，因此在數(shù)據(jù)計算時，并沒有將其列入主成分分析中。經(jīng)過選取的所有候選單株均需要對其進行上述指標的測定，其中內(nèi)業(yè)選取7項指標（表1）測定，在選取的7項指標因子中，種仁出油率、鮮果含油率、鮮果出籽率、（鮮、干）出仁率、果皮重、冠幅單位面積鮮果產(chǎn)量等7項都與野生怒江紅山茶單株果實產(chǎn)量有關的指標，其值均為實測或測算值。冠幅單株面積是模擬橢圓面積來計算得出，其中種仁含油率作為選擇優(yōu)良單株的硬性指標，需單獨分析。對其余剩余6項指標進行分析得到（表2），KMO值大于0.7，結果顯示：上述分析指標變量可以進行主成分分析。

表1 指標變量Table 1 Indices of the variations

表2 KMO和Bartlett檢驗Table 2 KMO and Bartlett tests

1.2.2 統(tǒng)計分析方法

本項研究在參考普通油茶品種選擇優(yōu)樹標準的基礎上，考慮其品種本身特性，是利用在云南省建水縣經(jīng)過初選再調(diào)查的44株候選單株，用內(nèi)業(yè)選出的7個指標因子進行主成分分析及相關分析，來找到與優(yōu)良單株選擇關系最為緊密的因子，進行多指標進行綜合評定。其中綜合評分值的確定要結合回歸分析，建立回歸方程進行相應計算，運用聚類分析對種仁含油率的實際觀測值進行對比分析[18-19]，驗證怒江紅山茶單株選優(yōu)方法的科學性，統(tǒng)計分析均采用SPSS22.0軟件完成。

2 結果與分析

2.1 確定主成分因子及特征值分析

在候選單株測定指標中，其數(shù)量高達26項，能夠很好的反映出候選單株的優(yōu)良性狀。在研究中進一步確定與單株優(yōu)良性狀關系最為緊密的7個指標因子，利用主成分分析方法進行分析確定，分析其特征值在1.0以上并得出結論：可劃分主成分3個。從表3和表4得知，第1主成分以鮮果含油率、干出仁率2項指標變量為主，包含的信息量最大，占總的信息量35.826%；鮮出籽率指標變量主要對第2主成分起作用，達總信息量的28.999%，在主成分3中，以冠幅單位面積鮮果量變量為主，達到總信息量的17.244%。3個主成分，其累計貢獻率達82.069%，能夠基本反映出所有調(diào)查性狀的總體信息。

FACl-l、FAC2-1、FAC3-1為系統(tǒng)得出的3個主成分得分值，將得分值F(N)乘以各主成分的貢獻率V(N)，再相加，除以3個主成分總的累計貢獻率，便可得出每株野生怒江紅山茶單株評分值。設評分值 Y(N)，有：Y=ΣF(N)*V(N)/0.820 69。

表3 初始特征值及貢獻率Table 3 Initial eigenvalues and their contributing rate

表4 主成分載荷表Table 4 Loading table of principal components

分析成分矩陣，并提取出3個主成分，即F1、F2和F3，分析發(fā)現(xiàn)鮮果含油率、干出仁率2項指標對主成分1起主要作用，主成分2中，鮮出籽率占主導作用，主成分3中，以冠幅單位面積鮮果量為主。根據(jù)公式：

式中U1指特征向量，a1指主成分1，同理根據(jù)a2、a3（主成分2，主成分3）便可得出特征向量U2和U3，其中特征根3個，分別為：2.150、1.740、1.035。將特征根乘以標準化以后的數(shù)據(jù)，即可得出主成分的表達式：

F1=-0.200*Z冠幅單位面積鮮果量+0.424*Z干出籽率+0.195*Z鮮出籽率+0.732*Z干出仁率+0.926*Z鮮果含油率-0.706*Z果皮重；

F2=-0.020*Z冠幅單位面積鮮果量-0.798*Z干出籽率+0.717*Z鮮出籽率+0.592*Z干出仁率+0.106*Z鮮果含油率+0.476*Z果皮重；

F3=0.935*Z冠幅單位面積鮮果量-0.082*Z干出籽率-0.282*Z鮮出籽率+0.186*Z干出仁率+0.193*Z鮮果含油率+0.052*Z果皮重。

2.2 回歸模型的建立

在復選的過程中，單株綜合評分是選擇優(yōu)良單株非常重要的一個標準，針對44株候選單株，利用主成分得分值與怒江紅山茶候選單株各項指標因子兩項數(shù)據(jù)進行回歸分析，并以此建立回歸模型，最終將數(shù)據(jù)帶入回歸模型得出得分。根據(jù)表5和表6可以看出，得到的相關系數(shù)為0.999，顯著性檢驗F值為6.18，Sig.=0.000說明因變量（主成分分析得出的總評分值）與自變量（6項篩選的指標變量）之間存在高度顯著的線性關系。

通過表7中的顯著性概率研究變量間的關系，由于顯著性概率Sig.=0.000，表明主成分分析得出的總評分值（因變量）與各個主成分（各個自變量）呈現(xiàn)顯著的線性關系；利用非標準化系數(shù)的數(shù)值進行相應的研究，確定綜合得分值Y與各項項指標變量的關系。本研究選用以下幾大指標并利用相應回歸方程對Y進行確定，冠幅單位面積鮮果產(chǎn)量（X1）、果皮重（X2）、鮮出籽率(X3)、干出籽率（X4）、干出仁率（X5）、鮮果含油率（X7）：

表5 模型概述Table 5 Models in brief

表6 方差分析Table 6 ANOVA analysis

表7 回歸系數(shù)Table 7 Regression coefficients

2.3 劃分優(yōu)樹等級及選優(yōu)標準確定

在選擇優(yōu)良單株的過程中，把種仁含油率作為一個重要的選擇指標，并結合所得的綜合評分值進行最終優(yōu)良單株的確定，綜合評分的大小代表著候選單株的優(yōu)良性[20]。選擇過程中，主要采用SPSS軟件來計算相關數(shù)據(jù)和層次聚類分析，以此來確定最終的綜合評分范圍。通過分析發(fā)現(xiàn)，44株野生怒江紅山茶的最后評分值共分為3級，分別定為I級、II級、III級，將I級和II級暫時定為下一步待選優(yōu)株（見表8）[20]。在油茶（LY/T1730－2008）優(yōu)樹選擇和優(yōu)良無性系選育技術規(guī)程當中，規(guī)定其優(yōu)株的種仁含油率必須大于42%[7]。那么，在野生怒江紅山茶的優(yōu)良單株選擇過程中，參考普通油茶的選優(yōu)標準并結合怒江紅山茶本身特性，得出如果候選單株綜合評分值分級為I級或II級，其中以種仁含油率為標準，達到50%就可以劃為優(yōu)樹行列；而綜合評分值若分為III級，優(yōu)株的種仁含油率達到55%才可以列為優(yōu)株，采用以上選優(yōu)標準，最終可確定各項指標均優(yōu)良的單株共18株。

表8 綜合評分等級Table 8 Levels from the comprehensive evaluation

2.4 優(yōu)樹選擇結果

根據(jù)上述選擇優(yōu)樹標準，最終從候選單株中篩選出了18株優(yōu)良單株，分別為：2#、4#、6#、39#、40#、32#、33#、81#、86#、100#、102#、108#、116#、123#、134#、140#、174#、177#（見表 9），其入選率達40.9%。

表9 被選優(yōu)株的綜合評價值及含油率Table 9 Comprehensive evaluations of selected individual trees and their oil rate

3 結論與分析

3.1 結 論

（1）通過主成分分析，從成分矩陣中得出鮮果含油率、干出仁率2項指標對主成分1起主要作用，鮮出籽率主要對主成分2起作用，在主成分3中，以冠幅單位面積鮮果量為主。

（2）參照普通油茶選優(yōu)標準，并結合野生怒江紅山茶本身特性，得出結論：野生怒江紅山茶的優(yōu)良單株選擇其候選單株所得到的綜合評分若分級為 I級或 II級，種仁含油率達到50%便可以劃為優(yōu)樹行列；而綜合評分值若分為 III級，優(yōu)株的種仁含油率達到55%才可以列為優(yōu)株。

（3）通過層次聚類分析，采取綜合評分，最終從44株候選單株中篩選出18株優(yōu)樹，分別為：2#、4#、6#、39#、40#、32#、33#、81#、86#、100#、102#、108#、116#、123#、134#、140#、174#、177#。

3.2 討論與分析

野生怒江紅山茶優(yōu)良單株的選擇，主要是為云南省油茶良種選育工作提供種質資源。其中將因子分析的主成分分析方法作為本研究的主要研究方法，首先收集怒江紅山茶候選單株多項性狀指標的數(shù)據(jù)，其次運用平均正交旋轉法將各性狀指標間的相關關系切斷，之后再運用主成分分析法，使得各個性狀指標進行主成分多指標綜合評價，以此來達到提高怒江紅山茶優(yōu)樹選擇的效果的目的。

通過多指標進行綜合分析、評價，以綜合得分的方式，最終選出各項指標均優(yōu)良的18株優(yōu)樹。然而因外部因素的復雜性，在選擇優(yōu)樹過程中考慮并不全面，因此在某種程度上存在一定的局限性。若能在選擇優(yōu)樹的過程中綜合考慮其抗逆性和油茶油品質，并利用3～4 a連續(xù)的相關性指標，將當?shù)氐牧⒌貤l件結合起來進行綜合分析，最后得到的結果應該會更加科學與合理。

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A comprehensive selection superior individual of wild Camellia saluenensis with multiple indices

YE Hong-lian, WANG Lian-chun
(College of Forestry, Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China)

A preliminary selection for excellent Camellia saluenensis of 44 individuals with indices of their fruit fresh heavy, crown site, tree high, soil thickness, longitude degrees, elevation, containing oil rate (species ren, and fruit), out seed rate and kernel rate etc 26 indicators at JianshuiYunnan Honghe state in 2014. We analyzed these indices with principal component analysis with the parameters from characteristics above. We obtained a regression equation as Y=0.258X1+8.762X2+3.260X3-0.089X4+0.015X5+0.123X7-2.583. From the evaluation from the equation and in addition to the index of oilrate of the tree，we determined 18 individuals (including 2#, 4#, 6#, 39#, 40#,32#, 33#, 81#, 86#, 100#, 102#, 108#, 116#, 123#, 134#, 140#, 174#, 177#) to be excellent trees with obvious better performance.

wild of Camellia saluenensis; excellent tree; multiple indices; comprehensive selection

S722.5

A

1673-923X(2016)06-0066-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.06.013

2015-06-19

云南省德宏州4個油茶優(yōu)良無性系的應用推廣示范[（2014）50號]；國家林業(yè)局推廣項目

葉紅蓮，碩士研究生

王連春，副教授；E-mail：kaixianlc@126.com

葉紅蓮，王連春. 多指標綜合選擇野生怒江紅山茶優(yōu)良單株[J].中南林業(yè)科技大學學報，2016, 36(6): 66-69, 74.

[本文編校：吳 彬]