王玉奇,王麗娟,徐 潤(rùn),羅 桃,韋蓉靜
(黔南州林業(yè)科學(xué)研究所,貴州都勻 558000)
絲栗栲(Castanopsis fargesii)為殼斗科(Faga?ceae)栲屬常綠喬木,樹(shù)高可達(dá)30 m,胸徑100 cm以上,產(chǎn)于長(zhǎng)江以南各地,西南至云南東南部,西至四川西部,生于海拔200~2 100 m坡地或山脊雜木林中,木材淡棕黃色至黃白色[1],是貴州珍貴的優(yōu)良用材樹(shù)種。因其具有很強(qiáng)的涵養(yǎng)水源、保持水土、防災(zāi)減災(zāi)的生態(tài)功能,成為城鄉(xiāng)綠化、美化的主要造林及用材樹(shù)種,同時(shí),它還是優(yōu)良的菇木樹(shù)種,其堅(jiān)果是有開(kāi)發(fā)前途的綠色食品[2-3]。此外,絲栗栲樹(shù)形優(yōu)美,枝椏細(xì)長(zhǎng),還是適宜的庭蔭樹(shù)、孤賞樹(shù)和風(fēng)景林樹(shù)種。近年來(lái),隨著園林新種、鄉(xiāng)土樹(shù)種的開(kāi)發(fā),其在園林中的地位越來(lái)越受到重視[3]。
不少學(xué)者對(duì)絲栗栲開(kāi)展了系列研究。潘堯燕[4]開(kāi)展了低產(chǎn)絲栗栲次生林林分特征研究,王艷芳等[5]對(duì)貴州習(xí)水自然保護(hù)區(qū)絲栗栲群落主要種群種間聯(lián)結(jié)性進(jìn)行了研究,趙廣東等[6]對(duì)江西大崗山常綠闊葉林優(yōu)勢(shì)種絲栗栲和苦櫧栲不同葉齡葉片光合特性進(jìn)行了研究,林芳[7]研究了武夷山絲栗栲天然林群落的生物量及其分配規(guī)律,吳云峰等[8]研究了絲栗栲等9個(gè)樹(shù)種容器育苗技術(shù)及應(yīng)用效果等,但在絲栗栲種子形態(tài)變異上未見(jiàn)研究報(bào)道。
種子性狀變異研究是遺傳多樣性研究的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。種子形態(tài)是物種遺傳變異的重要特征之一,種子形態(tài)不僅決定擴(kuò)散能力,也影響萌發(fā)和幼苗定植,進(jìn)而影響到種群分布格局[9-10]。本研究通過(guò)對(duì)黔南州3個(gè)不同種源絲栗栲種子形態(tài)變異進(jìn)行分析,探索絲栗栲種子形態(tài)變異規(guī)律,對(duì)絲栗栲良種選擇和生產(chǎn)具有指導(dǎo)意義。
供試的絲栗栲種子于2012年分別采自貴州省黔南州的荔波縣、都勻市和三都縣。荔波7個(gè)家系,都勻2個(gè)家系,三都4個(gè)家系,種子均采自生長(zhǎng)健壯的成年母樹(shù)。采種地點(diǎn)的地理及氣候因子見(jiàn)表1。
表1 采種點(diǎn)地理及氣候因子Tab.1 Geographic and climatic factors of tested sites
1.2.1 種子形態(tài)指標(biāo)
分別隨機(jī)選取各種源無(wú)蟲(chóng)蛀的絲栗栲種子,每個(gè)家系取100粒,采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度為0.01 mm)分別測(cè)量每粒種子長(zhǎng)(L),種子寬(D),然后計(jì)算種子長(zhǎng)寬比(L/D)的值。
1.2.2 種子質(zhì)量指標(biāo)
選取無(wú)蟲(chóng)蛀的種子,用四分法取樣,每個(gè)家系隨機(jī)取300粒,用電子天平每次稱(chēng)量100粒,重復(fù)3次,記錄種子百粒重。
用Excel 2007建立原始數(shù)據(jù)文檔,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
種子長(zhǎng)度最大的是都勻種源(12.902 mm),最小的是三都種源(10.983 mm);種子寬最大的是都勻種源(13.486 mm),最小的是三都種源(9.694 mm);種子長(zhǎng)寬比最大的是三都種源(1.140),最小的是都勻種源(0.960)。都勻種源的種子長(zhǎng)、種子寬最大,但長(zhǎng)寬比最小,三都種源的種子長(zhǎng)、種子寬最小,但長(zhǎng)寬比最大(表2)。
表2 絲栗栲種源形態(tài)變異Tab.2 Variation of source characteristics of Castanopsis fargesii
種源間變異系數(shù)最大的是種子寬,其中最大為荔波種源(6.389%),最小為都勻種源(1.443%);種子長(zhǎng)的變異系數(shù)為0.176%~4.034%,長(zhǎng)寬比的變異系數(shù)為1.392%~4.808%。從3個(gè)形態(tài)指標(biāo)綜合來(lái)看,荔波種源的各項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)均為最大,都勻種源各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)均為最小。
對(duì)3個(gè)種源種子形態(tài)進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,種子長(zhǎng)、種子寬、長(zhǎng)寬比這3個(gè)形態(tài)指標(biāo)的差異達(dá)到極顯著水平(表3)。
表3 絲栗栲種源間種子形態(tài)性狀方差分析Tab.3 Variance analysis of seed morphological traits among Castanopsis fargesii provenances
通過(guò)對(duì)種子形態(tài)各指標(biāo)的相關(guān)分析,結(jié)果表明,各指標(biāo)間均具有極顯著相關(guān)性,種子長(zhǎng)與種子寬呈極顯著正相關(guān),與種子長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān);種子寬與種子長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)(表4)。
表4 絲栗栲種子形態(tài)指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)Tab.4 Correlation coefficient of morphological indicators of Castanopsis fargesii seeds
種子百粒重是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。對(duì)3個(gè)種源絲栗栲種子的百粒重進(jìn)行分析,結(jié)果表明,都勻種源的百粒重最大(127.500 g),三都種源最?。?2.750 g);百粒重變異系數(shù)最大的是荔波種源(13.47%0),最小是都勻種源(2.773%);百粒重極差最大的是荔波種源(64~94),最小的是都勻種源(125~130)(表5)。
表5 絲栗栲種源種子百粒重變異Tab.5 Hundred-grain weight variation of Castanopsis fargesii seeds
從表3、表4看出,種源間的種子百粒重差異達(dá)到極顯著水平;百粒重與種子長(zhǎng)、種子寬呈極顯著正相關(guān),與種子長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān)。
3個(gè)不同地理種源絲栗栲種子的種子長(zhǎng)、種子寬、長(zhǎng)寬比和種子百粒重的性狀差異達(dá)到極顯著水平。其中,都勻種源的種子長(zhǎng)、種子寬、百粒重最大,但長(zhǎng)寬比最??;三都種源的種子長(zhǎng)、種子寬、百粒重最小,但長(zhǎng)寬比最大。不同地理種群種子萌發(fā)率差異顯著,這種變異與種子大小有一定關(guān)系,大種子具有較高萌發(fā)率,這種現(xiàn)象在南方種群尤為明顯[10]。從各種源種子的各項(xiàng)指標(biāo)分析結(jié)果看,都勻種源的各項(xiàng)綜合指標(biāo)最優(yōu),可作為優(yōu)良種源進(jìn)行良種培育。
種源間各性狀指標(biāo)的變異幅度較大,分別為種子長(zhǎng)0.176%~4.034%、種子寬1.443%~6.389%、長(zhǎng)寬比1.392%~4.808%、百粒重2.773%~13.470%。各項(xiàng)指標(biāo)綜合來(lái)看,荔波種源的各項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)均為最大,都勻種源各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)均為最小。樹(shù)種為了適應(yīng)所處環(huán)境的變化而產(chǎn)生與之相適應(yīng)的遺傳變異,并將這種遺傳變異的穩(wěn)定性狀反映在自身的種子中[11],因此不同種源的種子性狀指標(biāo)常常有一定的變異幅度。由于本次試驗(yàn)的種源中家系數(shù)量不同,都勻種源(2個(gè)家系)最少,荔波種源(7個(gè)家系)最多,因此,都勻種源變異系數(shù)最小而荔波種源變異系數(shù)最大這一結(jié)果可能與家系數(shù)量不同有一定關(guān)系。
各指標(biāo)間均具有極顯著相關(guān)性,種子長(zhǎng)與種子寬、百粒重呈極顯著正相關(guān),與種子長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān);種子寬與種子長(zhǎng)寬比呈極顯著負(fù)相關(guān),與百粒重呈極顯著正相關(guān);種子長(zhǎng)寬比與百粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)。種子各指標(biāo)間存在較強(qiáng)的相關(guān)性,說(shuō)明種子形態(tài)指標(biāo)之間存在復(fù)雜的聯(lián)系,不是獨(dú)立的[12]。
本次試驗(yàn)僅對(duì)不同種源的種子性狀進(jìn)行比較分析,而其后期的發(fā)芽率、苗期性狀、造林效果等遺傳表現(xiàn),有待進(jìn)一步進(jìn)行子代測(cè)定分析。