唐 亞, 吳銀明, 龔 霞, 王海峰

(四川省植物工程研究院, 四川 資中 641200)

0 引言

【研究意義】花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim)屬蕓香科花椒屬(ZanthoxylumL.)的灌木或小喬木,在我國種植歷史悠久,距今已有2600多年[1]。我國花椒栽培面積、產(chǎn)量均居世界第一,除東北和內(nèi)蒙古少數(shù)地區(qū)外,各地均有種植,陜西、四川、河北、甘肅、河南、山東等地均廣泛栽種?；ń芬蛑鞲伞⒅l和枝葉均密生皮刺,育苗、種植和采摘困難,勞動(dòng)力需求大,生產(chǎn)成本高,制約了花椒的種植效益和產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2]。因此,選育出產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的無刺或少剌花椒新品種具有重要的意義。【前人研究進(jìn)展】任苗等[3]研究表明,果皮較厚、穗粒數(shù)多、單穗鮮質(zhì)量較高,并且無刺枝段比例較高、單位有刺枝段皮刺數(shù)較少,皮刺形狀顯著較小的無刺花椒具有選育推廣的價(jià)值。原雙進(jìn)等[4]通過選優(yōu)對比試驗(yàn),選育出的韓城無刺椒具有豐產(chǎn)性能強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)和易采摘等優(yōu)良特性。呂玉奎等[5]選育出的花椒新品種榮昌,其莖干、枝近無刺,采摘方便,具有個(gè)早實(shí)、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗寒、抗病蟲害等特性。王景燕等[6]選育出的優(yōu)良鄉(xiāng)土花椒新品種漢源無刺椒,其植株苗期、幼樹期有刺,盛果期果枝無刺,樹干和主側(cè)枝上刺稀少或近無,花椒粒大皮厚,揮發(fā)油含量高,麻味濃烈,香氣純正?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】通過野外調(diào)查獲取4份無刺(少刺)花椒材料,明確其物候期、皮刺表型性狀和果實(shí)表型性狀,對優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用及新品種選育具有重要參考作用?！緮M解決的關(guān)鍵問題】篩選出無刺(少刺)和結(jié)實(shí)性狀良好花椒材料,以期為豐富四川中、高海拔地區(qū)種植無刺(少刺)花椒品種及新品種選育提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 材料

2020-2022年對康定縣城及其周邊半野生半栽培的無刺(少刺)花椒進(jìn)行植物學(xué)、生物學(xué)等性狀調(diào)查,根據(jù)其表型性狀的差異,發(fā)現(xiàn)無刺(少刺)花椒材料4份,分別為KD-1、KD-2、KD-3和KD-4,每種材料選擇3株多年生、結(jié)果性狀好、生長健壯的花椒樹作為研究材料。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 物候期觀測 對4份花椒材料分別進(jìn)行連續(xù)2年的物候期(花椒萌動(dòng)期、現(xiàn)蕾期、開花期、果實(shí)膨大期、著色期、果熟期、種子成熟期)觀測,在物候現(xiàn)象變化較快的春季和秋季每周觀測1次,其余時(shí)間每月觀測1次。除開花期在上午進(jìn)行觀測外,其余指標(biāo)均在下午進(jìn)行測定[7]。

1.2.2 皮刺表型性狀觀測 對4份花椒樣樹分別選擇結(jié)果枝20根,測量其枝條長度、皮刺數(shù)量和無刺枝段長度,計(jì)算單位有刺枝段皮刺數(shù)和無刺枝段比例。同時(shí)選取2年生枝條10根,每根隨機(jī)摘取2枚皮刺,測量皮刺的長、寬和厚。

1.2.3 果實(shí)表型性狀觀測 在樣樹樹冠外層任選10個(gè)果穗,測量其單穗結(jié)實(shí)數(shù)和果梗長度,每穗任取一粒鮮果測量果徑。稱量千粒鮮果重量后烘干,稱量干制后千粒皮重和千粒籽重。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2003對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,用SPSS 24.0進(jìn)行單因素方差分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要物候期

從表1看出,萌動(dòng)期KD-1和KD-4均為4月上旬,KD-2為4月中旬,均早于大紅袍(CK);KD-3為4月下旬,與CK一致?，F(xiàn)蕾期KD-1和KD-4均為4月中旬,其余材料均為4月下旬。開花期KD-1、KD-2和KD-4均為5月上旬,均早于KD-3和CK。果實(shí)膨大期和著色期5種材料均一致,分別為6月初和7月中旬。果熟期和種子成熟期KD-1和KD-4早于其他材料,均為8月中旬和9月中旬,其他材料均為8月下旬和9月下旬。綜合比較,物候期以KD-1和KD-4最早,KD-2次之,KD-3和大紅袍最晚。

表1 花椒不同材料的物候期

2.2 皮刺表型性狀

從表2看出,不同材料皮刺表型性狀各指標(biāo)間存在一定的差異顯著性。有刺枝段皮刺數(shù):以KD-1最多,為0.64枚/cm,其次為KD-4和CK,分別為0.54枚/cm和0.56枚/cm,三者間無顯著差異,均顯著高于KD-2和KD-3。無刺枝段比例:以KD-3最高,為97%,與CK間無顯著差異,KD-4、KD-1和KD-2均顯著低于CK。皮刺大小: 皮刺長以KD-1最長,為10.55 mm,顯著長于其他材料,KD-4最短,為6.62 mm,與CK和KD-2間差異不顯著;皮刺寬以KD-3最寬,為9.56 mm,顯著寬于其他材料,KD-4最窄,為4.73 mm,顯著窄于其他材料;皮刺厚以CK最厚,為2.94 mm,與其他材料間差異顯著,KD-2和KD-4較薄,分別為1.89 mm和1.94 mm,兩者間差異不顯著。綜合比較,KD-4的皮刺最小,無刺性狀較優(yōu)。

表2 不同花椒材料的皮刺表型性狀

2.3 果實(shí)表型性狀

由表3可知,各材料果實(shí)表型性狀不同指標(biāo)間存在一定的差異顯著性。果梗以KD-1最長,為9.70 mm,顯著高于其余材料,KD-2、KD-3、KD-4和CK間差異不顯著,KD-3最低,為6.51 mm。果徑以KD-4最大,為5.27 mm,顯著高于其余材料;KD-3與CK間差異不顯著,兩者均高于KD-1和KD-2。結(jié)實(shí)數(shù)以KD-4最多,達(dá)76粒/穗,顯著高于其余材料,CK、KD-2、KD-3間差異不顯著,KD-1最低,僅18.38粒/穗。鮮果千粒重以KD-1最重,為60.88 g,顯著高于其余材料,其次是KD-1和KD-4,兩者間差異不顯著,均顯著高于CK和KD-3。干果千粒皮重和籽重均以KD-4最重,分別為16.67 g和23.57 g,均顯著高于其余材料;其次是CK,分別為13.48 g和20.67 g,均顯著高于KD-1、KD-2。KD-2最輕,分別為7.47 g和12.13 g。綜合比較,KD-4的果徑最大、每穗結(jié)實(shí)數(shù)最多,其鮮果千粒重、干果千粒皮重均高于CK,其果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)最優(yōu)。

表3 不同花椒材料果實(shí)表型性狀

2.4 表型性狀的相關(guān)性、主成分和聚類分析

2.4.1 相關(guān)性分析 由表4可知,皮刺長與皮刺寬、皮刺厚呈極顯著正相關(guān),與每穗結(jié)實(shí)數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān);皮刺寬與皮刺厚和無刺枝段比例呈極顯著正相關(guān),與鮮果千粒重呈顯著負(fù)相關(guān);皮刺厚與無刺枝段比例呈極顯著正相關(guān),與鮮果千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān);無刺枝段比例與有刺枝段皮刺數(shù)和鮮果千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān),與果徑和每穗結(jié)實(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān);有刺枝段皮刺數(shù)與每穗結(jié)實(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);果梗長度與果徑、每穗結(jié)實(shí)數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);果徑與干果千粒皮重、粒籽重呈極顯著正相關(guān),與每穗結(jié)實(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān);干果千粒皮重與籽重呈極顯著正相關(guān)。

表4 不同花椒材料表型性狀的相關(guān)系數(shù)

2.4.2 主成分分析 由表5可知,前3個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)91.197%,能較好地解釋結(jié)果,但由于提取的主成分因子太少,所以提取了前面4個(gè)主成分,且累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)100%,說明此4個(gè)主成分能很好地解釋結(jié)果。根據(jù)前4個(gè)主成分各性狀指標(biāo)的特征(表6),第1主成分貢獻(xiàn)率為42.574%,其中,果徑、千粒籽重、每穗結(jié)實(shí)數(shù)、干果千粒皮重貢獻(xiàn)率系數(shù)較大,可歸納為結(jié)實(shí)性狀因子;第2主成分貢獻(xiàn)率為26.516%,其中,皮刺寬貢獻(xiàn)率系數(shù)較大;第3主成分貢獻(xiàn)率為22.108%,其中,皮刺厚貢獻(xiàn)率較大;第4主成分貢獻(xiàn)率為8.803%,其中,皮刺高貢獻(xiàn)率系數(shù)較大,第2、3、4主成分貢獻(xiàn)率因子可歸納為皮刺大小。

表5 參試花椒材料表型性狀前4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率

表6 參試花椒材料表型性狀前4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率系數(shù)

2.4.3 聚類分析 由圖1可見,各材料在歐式距離為5處聚為3類,其中,KD-2、KD-3和大紅袍(CK)聚為一類,KD-1和KD-4聚為一類,這符合KD-2、KD-3與大紅袍(CK)表型性狀差異不顯著的實(shí)際,KD-1與其余各材料距離最遠(yuǎn),說明其表型性狀與其他材料有較大差異。

圖1 參試花椒材料的表型性狀聚類

3 討論

研究結(jié)果表明,KD-1、KD-4物候期稍早于對照大紅袍,其余材料物候期與對照大紅袍基本一致;在皮刺性狀方面,KD-4表現(xiàn)良好的無刺性狀;在果實(shí)性狀方面,KD-1鮮果千粒質(zhì)量大,每穗結(jié)實(shí)數(shù)卻較少,出皮率較高,說明KD-1為果實(shí)顆粒較大、果皮較厚的品種;KD-4的每穗結(jié)實(shí)數(shù)多,鮮果千粒重質(zhì)量較大,出皮率較高,說明KD-4結(jié)實(shí)性狀好,果皮較厚,與任苗等[3]對幾個(gè)無刺花椒無性系果實(shí)及皮刺性狀的研究結(jié)果相似。

相關(guān)性分析表明,皮刺和果實(shí)的表型性狀間大多存在顯著或極顯著相關(guān)性,與李紅莉等[8-9]的研究結(jié)果相似。主成分分析選出了2個(gè)主要表型性狀因子,結(jié)實(shí)性狀和皮刺大小,與其他研究中皮刺表型性狀是無刺花椒選育中最重要的檢驗(yàn)指標(biāo),皮刺數(shù)量(無刺枝段比例、單位長度有刺枝段皮刺數(shù))和大小(長、寬、厚)是評價(jià)無刺花椒性狀的直接依據(jù)結(jié)論一致[10]。皮刺和果實(shí)的系統(tǒng)聚類表明,當(dāng)歐式距離為5時(shí),KD-2、KD-3、大紅袍聚為一類,KD-1、KD-4各聚為一類,KD-1距離最遠(yuǎn),說明KD-2、KD-3與大紅袍花椒的皮刺和果實(shí)表型性狀保持一致,KD-1、KD-4的皮刺和果實(shí)表型性狀與對照大紅袍差異大[11-12],與任苗等[10]對無刺梅花椒武選1號(hào)區(qū)域試驗(yàn)的研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

無刺(少刺)花椒KD-1、KD-2、KD-3和KD-4中,KD-4物候期早,無刺枝段比例較高,單位有刺枝段皮刺數(shù)較少,且皮刺小、顆粒大、穗粒數(shù)多,鮮果千粒重質(zhì)量大、果皮厚,果實(shí)性狀和無刺性狀均高于對照大紅袍,且差異顯著。KD-4具有較大的推廣價(jià)值,可作為無刺花椒新品種進(jìn)行培育。