龍海燕, 鄧倫秀, 李 鶴, 陳 銳, 徐超然
(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院, 貴州 貴陽 550002)
【研究意義】金花茶是指山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)金花茶組(Camelliasect.Chrysantha)下所有物種的統(tǒng)稱,是一類古老的植物,極為罕見,分布極其狹窄,是世界上的稀有珍貴植物,被譽(yù)為“植物界大熊貓”“茶族皇后”,具有重要的保健和觀賞價(jià)值,其保健功能和藥理作用已有諸多研究報(bào)道[1-2]。目前,世界上已知的金花茶有43種5變種,我國廣西南部及西南部分布最多,有29種5變種;越南北部其次,有10種;其余分布于我國云南、四川和貴州,其中貴州有2種[3-5]。貴州金花茶(CamelliahuanaT.L.Ming et W.J.Zhang)是貴州原產(chǎn)的2種金花茶之一,僅分布于廣西和貴州羅甸的南亞熱帶山地季風(fēng)雨林中,在原生群落中處于灌木層[6],生長于林下,具有喜陰和趨肥特性,特別適宜發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)。因其具有獨(dú)特的保健價(jià)值,現(xiàn)干花產(chǎn)品市場售價(jià)6 000元/kg以上,市場前景廣闊。近年來,隨著貴州省積極推動發(fā)展林下經(jīng)濟(jì),金花茶種植規(guī)模日益擴(kuò)大,對良種壯苗的需求也日趨增大,羅甸縣五湖生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游開發(fā)有限責(zé)任公司與羅甸鑫紅源生物科技開發(fā)有限責(zé)任公司是省內(nèi)開展貴州金花茶種植較早和規(guī)模較大的2家公司,每年擴(kuò)繁苗木100萬株以上,但扦插育苗的枝條多是從廣西購入,苗木種類來源不清,苗木質(zhì)量良莠不齊。目前,貴州還未開展金花茶優(yōu)良植株篩選的相關(guān)工作,對貴州金花茶優(yōu)良單株進(jìn)行篩選研究,對促進(jìn)貴州金花茶產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】關(guān)于金花茶優(yōu)良單株的選擇,國內(nèi)已有一些研究報(bào)道,陳俊愉等[7]采用百分制方法評選3種金花茶優(yōu)良植株。蘇付保等[8]認(rèn)為,優(yōu)良單株選擇應(yīng)從金花茶花朵數(shù)量和總黃酮含量兩方面綜合考慮。殷愛華等[9]以單株著花量和單位面積著花量2個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)篩選了豐花型金花茶優(yōu)良植株。楊泉光等[10-11]采用綜合評分法選擇金花茶優(yōu)樹。洪永輝等[12]運(yùn)用層次分析法構(gòu)建了形質(zhì)指標(biāo)評價(jià)體系,并探討了金花茶優(yōu)良植株的選擇標(biāo)準(zhǔn)?!狙芯壳腥朦c(diǎn)】優(yōu)良植株選擇是植物改良和育種的主要方法之一。目前,未見關(guān)于貴州金花茶優(yōu)良植株篩選的研究報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】在初步觀測基礎(chǔ)上選擇25株貴州金花茶植株,采用綜合評分法,從中篩選出開花量大、樹冠葉量濃密和抗病性強(qiáng)的優(yōu)良植株,以期為貴州金花茶良種選育提供基礎(chǔ)依據(jù)和技術(shù)支撐。
貴州金花茶主要集中分布在貴州省羅甸縣茂井鎮(zhèn)的大亭村、田壩村和亭西村(北緯25°16′01″~25°16′51″、東經(jīng)106°57′55″~106°58′38″),土壤類型為磚紅壤,海拔550~1 020 m,年均溫16.0~22.5℃,7月均溫25.4℃,1月均溫6.7℃,絕對高溫40℃,絕對低溫-6℃,冬季有霜凍,無霜期300 d以上,≥10℃的年積溫5 365.3℃,年降雨量1 450 mm,多集中于3-9月[13]。
貴州金花茶25株(011433、011447、011430、011448、011436、011437、008846、004062、004063、004064、004060、004061、016101、016107、016110、016102、017399、016103、016104、016106、017400、016108、016109、017393、017391),來源于貴州羅甸縣農(nóng)戶移栽到房前屋后的植株。由于受利益驅(qū)使,野生貴州金花茶成熟植株在早年間已被當(dāng)?shù)厝罕妬y采后銷售至廣西,造成了極大的資源破壞,目前在野外已很難尋到野生貴州金花茶植株。
1.3.1 初步調(diào)查 以貴州金花茶自然分布的村、寨為單位,通過群眾提供線索,結(jié)合技術(shù)人員實(shí)地調(diào)查,了解貴州金花茶的開花與生長情況,按優(yōu)樹標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)選。
1.3.2 初選 主要以貴州金花茶的花用價(jià)值和觀賞性為主要考察目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)樹選擇,采用優(yōu)勢木對比法,對生長狀況良好,花、葉優(yōu)良且已正常開花的單株進(jìn)行標(biāo)記編號,記錄填寫優(yōu)良植株的地理位置及基本狀況登記表。
1.3.3 復(fù)選 2020年,在初選的基礎(chǔ)上,采用相同的方法將候選優(yōu)良植株按初選方法進(jìn)一步復(fù)核,綜合2年的選優(yōu)結(jié)果確定最終優(yōu)良植株。
1.3.4 指標(biāo)測定 2019年初步選出25株貴州金花茶候選植株,測量其植株的苗高、地徑、冠幅和冠厚;分東、南、西及北4個方向,從上至下、由內(nèi)到外隨機(jī)采集10朵花和10片葉,測量(定)花徑、單花重、葉片大小和葉片重,同時(shí)記錄候選優(yōu)良植株的開花數(shù)量、花朵顏色、冠形以及植株長勢等。
1) 定量指標(biāo)。冠幅取樹冠(東西+南北)的平均值,單位面積著花量(朵/m2)=單株開花數(shù)量/π[(冠幅東西+冠幅南北)/4]2[14],葉片大小取葉片(長×寬)的幾何平均值。
2) 定性指標(biāo)。定性的形質(zhì)指標(biāo)主要有花朵顏色、植株冠型和植株長勢,由評價(jià)小組打分得出。參照文獻(xiàn)[11]的方法,花朵顏色分為金黃、黃色和淺黃色,分別賦值3分、2分和1分;植株冠型分為較好(完整,緊湊)、中等(稀疏)、較差(偏冠,松散),分別賦值3分、2分和1分;植株長勢分別為好(枝繁葉茂,葉色濃綠、無病蟲害)、一般(枝葉數(shù)中等、長勢一般)、較差(枝葉較少,發(fā)黃,輕微病蟲害),分別賦值3分、2分和1分。各指標(biāo)均采用功效系數(shù)法對其進(jìn)行無量綱化處理。
式中,Mj、mj分別為各指標(biāo)的最大值和最小值,yi為綜合評價(jià)得分值,wj為各指標(biāo)的權(quán)重,Xij為植株各指標(biāo)的測定值,xij為無量綱化處理后的值。
研究重點(diǎn)考慮金花茶的花用價(jià)值兼顧觀賞價(jià)值,由此確定各指標(biāo)的權(quán)重:單位面積著花量(X3)和單花重量(X4)為0.20,花色(X5)、花徑(X6)、葉片大小(X8)和植株長勢(X10)為0.10,冠幅/地徑(X1)、冠厚/地徑(X2)、葉片重量(X7)和冠形(X9)為0.05。
1.3.5 樹齡的歸一化處理 因貴州金花茶的栽植時(shí)間不一,因而無法判定實(shí)際生長樹齡,為利于各候選植株的比較,選取冠幅/地徑(X1)、冠厚/地徑(X2)和單位面積著花量(X3)3個與樹齡相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理。
1.3.6 優(yōu)良植株的綜合評價(jià) 除3個與樹齡相關(guān)的指標(biāo)外,再選取單花重量(X4)、花色(X5)、花徑(X6)、葉片重量(X7)、葉片大小(X8)、冠形(X9)和植株長勢(X10)共計(jì)10個指標(biāo),采用線性加權(quán)法進(jìn)行綜合評價(jià),將2次得分均在80.00分以上的植株確定為優(yōu)良單株。
從表1可知,X1與X2呈極顯著正相關(guān),與X4、X6、X7和X8呈正相關(guān),與X3、X5、X9和X10呈負(fù)相關(guān)。X2與X4、X6、X7、X8和X9呈正相關(guān),與X3、X5和X10呈負(fù)相關(guān)。X3與X6和X9呈正相關(guān),與X10呈顯著正相關(guān),與X4和X5呈負(fù)相關(guān),與X7呈顯著負(fù)相關(guān),與X8呈極顯著負(fù)相關(guān)。X4與X5、X7、X8、X9和X10呈正相關(guān),與X6呈極顯著正相關(guān)。X5與X6呈正相關(guān),與X7、X8、X9和X10呈負(fù)相關(guān)。X6與X7、X8、X9和X10呈正相關(guān)。X7與X8呈極顯著正相關(guān),與X8呈正相關(guān),與X10呈
表1 貴州金花茶不同指標(biāo)的相關(guān)性
負(fù)相關(guān)。X8與X9呈正相關(guān),與X10呈負(fù)相關(guān)。X9與X10呈顯著正相關(guān)。表明,冠幅及冠厚越大和花朵重量大的花徑也大,葉片越大重量越重,長勢越好,開花數(shù)量越多,冠形越好;開花量較多的植株葉片均偏小,可能是營養(yǎng)生長與生殖生長之間存在養(yǎng)分競爭關(guān)系,當(dāng)營養(yǎng)生長過旺時(shí)生殖生長受到抑制。因此,在進(jìn)行優(yōu)良植株選擇時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注植株花量、長勢、冠幅和葉片大小等,選取花量大、植株長勢強(qiáng)、冠形好、葉量濃密的優(yōu)良植株,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和觀賞價(jià)值間的平衡。
從表2看出,貴州金花茶25株候選植株的樹高、地徑和冠幅等以及綜合評價(jià)得分的差異。樹高為1.37~3.10 m,017391最高,為3.10 m;017400最矮,為1.37 m。地徑為2.61~7.30 cm,004060最大,為7.30 cm;016101最小,為2.61 cm。冠厚為105~280 cm,017391最大,為280 cm;017393最小,為105 cm。冠幅、葉片長寬、單葉鮮重、產(chǎn)花量、單花鮮重和花徑等其余指標(biāo)也存在不同差異。綜合評價(jià):各候選植株初選為65.85~86.01分,平均76.28分,以017400最高,為86.01分;008846最低,為65.85分。復(fù)選為67.22~84.29分,平均76.24分,以016106最高,為84.29分;004062最低,為67.22分。在25株候選植株中,共篩選出初選和復(fù)選綜合評價(jià)均在80.00分以上的貴州金花茶優(yōu)良植株5株,分別為011433、011448、016110、017399和016106,其平均樹高、地徑、產(chǎn)花量、單花鮮重和花徑分別為2.14 m、4.89 cm、801朵/株、2.23 g和46.89 mm,較其余候選植株分別提高13.21%、9.20%、62.90%、23.87%和11.40%。開花數(shù)量最多的優(yōu)良植株是011433,為1 366朵;011448其次,為1 013朵。011448和016110優(yōu)良植株的花色均為金黃色;016106花徑最大,為53.62 mm,單花鮮重、長勢與冠形均較好,總體表現(xiàn)優(yōu)異。
表2 貴州金花茶候選優(yōu)良植株性狀特征及綜合評價(jià)得分
優(yōu)樹選擇是可以在短時(shí)間內(nèi)提高林木遺傳品質(zhì)的有效手段和方法,根據(jù)不同目的,評價(jià)所選取的指標(biāo)也有所差異。殷愛華等[9]選取單株著花量和單位面積著花量2個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行豐花型金花茶優(yōu)良植株的篩選,同時(shí)指出,應(yīng)結(jié)合冠幅、株高和地徑等生長指標(biāo)綜合考慮。蘇付保等[8]從金花茶的藥用和保健價(jià)值出發(fā),從開花數(shù)量和總黃酮含量角度篩選晚花型天峨金花茶。在對貴州金花茶初步觀測的基礎(chǔ)上,以花大、花量多、樹冠葉量濃密為主要優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn),選擇單花重量、花徑、葉片重量及葉片大小等7個定量指標(biāo),結(jié)合花色、冠形和長勢等3個定性指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)。研究結(jié)果表明,冠幅/地徑與冠厚/地徑呈極顯著正相關(guān);單株開花數(shù)量/冠幅面積與植株長勢呈顯著正相關(guān),與葉片大小呈極顯著負(fù)相關(guān);單花重量與花徑呈極顯著正相關(guān);葉片重量與葉片大小呈極顯著正相關(guān);冠形與植株長勢呈顯著正相關(guān)。表明,冠幅及冠厚越大和花朵重量大的花徑也大,葉片越大重量越重,長勢越好,開花數(shù)量越多,冠形越好;開花量較多的植株葉片均偏小,可能是營養(yǎng)生長與生殖生長之間存在養(yǎng)分競爭關(guān)系,當(dāng)營養(yǎng)生長過旺時(shí)生殖生長受到抑制。因此,在進(jìn)行優(yōu)良植株選擇時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注植株花量、長勢、冠幅和葉片大小等,選取花量大、植株長勢強(qiáng)、冠形好、葉量濃密的優(yōu)良植株,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和觀賞價(jià)值間的平衡。貴州金花茶25株候選植株初選綜合評價(jià)為65.85~86.01分,平均76.28分;復(fù)選為67.22~84.29分,平均76.24分;在25株候選植株中,共篩選出初選和復(fù)選綜合評價(jià)均在80.00分以上的優(yōu)良植株5株,分別為011433、011448、016110、017399和016106,其平均樹高、地徑、產(chǎn)花量、單花鮮重和花徑分別為2.14 m、4.89 cm、801朵/株、2.23 g和46.89 mm,較其余候選植株分別提高13.21%、9.20%、62.90%、23.87%和11.40%。011433開花數(shù)量最多、為1366朵,011448其次、為1013朵;0114 48和0161 10優(yōu)良植株的花色均為金黃色;016106花徑最大,為53.62 mm,單花鮮重、長勢與冠形均較好,總體表現(xiàn)優(yōu)異。花朵數(shù)量多的植株總黃酮含量不一定高[8]。因此,下一步應(yīng)對選出的優(yōu)良單株作進(jìn)一步的花、葉成分含量分析,結(jié)合此次選優(yōu)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)樹,后續(xù)還應(yīng)盡快以選出的優(yōu)樹無性系為材料,經(jīng)扦插、嫁接等培育測定林,開展遺傳測定方面的研究。
通過連續(xù)2年的觀測發(fā)現(xiàn),一些優(yōu)良的單株表現(xiàn)并不穩(wěn)定,存在大小年現(xiàn)象,如017400樹齡較小,樹高僅1.37 m,但初選開花量高達(dá)361朵,單花鮮重最重,為3.47 g,花大且呈金黃色,由于第2年復(fù)選時(shí)開花量較少而未入選,后續(xù)可進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測研究。此外,還觀測發(fā)現(xiàn),貴州金花茶的嫩葉出現(xiàn)新梢紅色和綠色2種芽的表現(xiàn)型,新稍為綠色,花的萼片也是綠色,新稍為紫色,花的萼片也為紫紅色,這些豐富的變異可為選育優(yōu)良觀賞型金花茶提供種質(zhì)資源。
由于花色、冠形、長勢等無法準(zhǔn)確測量,只能通過感官來判斷,所以存在一定的主觀性,且由于各優(yōu)良植株生長環(huán)境稍有差異,花期并未納入評價(jià)指標(biāo),而花期早晚、花期長短是評價(jià)觀賞植物的重要指標(biāo)之一,后期在實(shí)際優(yōu)良植株選取工作中應(yīng)予以關(guān)注。
從貴州金花茶25株候選植株中篩選出初選和復(fù)選綜合評價(jià)均在80.00分以上的011433、011448、016110、017399和016106,其平均樹高、地徑、產(chǎn)花量、單花鮮重和花徑分別為2.14 m、4.89 cm、801朵/株、2.23 g和46.89 mm,較其余候選植株分別提高13.21%、9.20%、62.90%、23.87%和11.40%,5株貴州金花茶優(yōu)良植株表型優(yōu)勢明顯,穩(wěn)定性較好。