關(guān)鍵詞油茶;表型性狀;主成分分析;變異分析中圖分類號S794.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 0517-6611(2025)08-0112-06doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.024
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AbstractObetie]Texplorethphnotypictraitdiversityof1strainsofCameliaoleiferaAbelultivatediShangaoCityeod] Wemeasuredvariouspenotypicharacteristcs,thnemploedmetodssuchaspricipalcmpoentaalysis,oelationanalysisrance analysis,vabilitalndusealtaliuldisicatehatheraftti for 15 phenotypic traits ranged from 1 1 . 2 8 % to 1 6 . 3 1 % .Specificall,strains like Ganwu1,Ganxing 48,Changlin 4,Changlin 53,and Changlin3exhibitedlowoeietsofvarationfsdweigtoffreshsdsaddryseds,emosatighigstabilityrasCgi4, Changlin166,ndGanu2soedmedumstabilityUpondiferentialanalyss,twasfoundtatteddyieldfrofreshfritofChang lin 53 and Changlin 166 was 7 0 . 6 0 % and 7 2 . 5 4 % ,respectively. These strains also featured low water content in their fresh fruit,which is indicativeofhigherecoomicvalue.Pricialomponennalysisrevealedfivesignificantfactors,withtequalitofteafruithavingtheigest conributionrate.Basedonthephenotypictraitsoftheafrits,rainsChanglin40,Changlin166,Changlin4,Changlin53,ndGanu weregroupedtogetr.Coclusioneenotypicvaratioamongthstraisintisstudyassubstatial,withanglin5inga the most outstanding. Changlin 166, Changlin 4,and Ganwul were also identified as superior strains.
Key wordsCamelia oleifera Abel.;Phenotypic characters;Principal component analysis;Variation analysis
油茶(CamelliaoleiferaAbel.)屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia),是我國特有的油料木本植物,因其種子能產(chǎn)油而出名,在我國栽植歷史悠久[1],且適應(yīng)性強,栽植推廣面積大,是世界四大油用木本植物之一,被譽為“東方橄欖油”[2-3]。目前我國已有14個省份種植,全國油茶籽產(chǎn)量達(dá)到268萬t,油茶籽油產(chǎn)量為62.7萬t,油茶產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到1160億元[4-5],預(yù)計在2025年油茶栽植面積能達(dá)到600萬 ,是我國糧油安全的重要組成部分[8]。為推進(jìn)油茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,國家相繼出臺了一系列政策,2023年出臺《加快油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動方案(2023一2025年)》,同時為了解決我國油茶產(chǎn)量低,品質(zhì)不高,不同區(qū)域?qū)Σ煌贩N油茶適生性等問題,科技人員開展了一系列研究,目前科技工作者已選育出200余個高產(chǎn)油茶無性系[10]
江西作為油茶主產(chǎn)區(qū)之一,目前針對各品系油茶在江西境內(nèi)生長培育研究已較為豐富。謝再成等選擇“贛州油”系列油茶品種間花期相遇及授粉親和性高的品種,為“贛州油”系列油茶品種配置提供參考依據(jù);程離等[在江西不同區(qū)域?qū)?個長林系列油茶進(jìn)行區(qū)域生境之間的關(guān)系研究,為江西省不同地區(qū)選擇種植油茶品種提供理論支持;閆夢等[2]對江西省12個油茶品種生長指標(biāo)和果實性狀的變異程度進(jìn)行綜合評價,評選各品種優(yōu)異性。以上研究都旨在選取最配適當(dāng)?shù)厣L且高質(zhì)量的油茶品種。油茶良種的研究與使用是發(fā)展區(qū)域油茶產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵因素,研究江西省油茶品種表型性狀之間的差異,有利于了解各品系的表型特性,為江西省油茶品種的栽植生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。筆者選取江西省上饒市主栽的12個油茶品種,對果實、葉形、花的15個表型性狀進(jìn)行測定,并運用主成分分析、相關(guān)性分析、方差分析、變異性分析和聚類分析,研究這些油茶品種間生長和果實性狀變異規(guī)律,以期為上饒市油茶良種選育栽植提供理論指導(dǎo)。
1材料與方法
1.1試驗材料位于鄱陽縣的江西省德義源生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司和余干縣的余干源盛農(nóng)林科技有限公司屬江西省上饒市油茶種植產(chǎn)業(yè)大戶,其油茶種植面積大,品種多,種植良種油茶且各品系搭配科學(xué)。因此,選取在兩地種植效果較好的9個油茶品種作為試驗樹樣,分別是贛興48、贛石83-4、長林3號、長林4號、長林40號、長林53號、長林18號、長林23號、長林166號。在橫峰縣葛源鄉(xiāng)選取該地優(yōu)勢油茶樹種霜降紅皮、贛無1和贛無2作為試驗樹樣。在樹齡6\~7年的成林中,每個油茶品種隨機選取6株樹體生長良好、產(chǎn)量優(yōu)、無病蟲害、長勢一致的優(yōu)良植株。
1.2樣品采集時間及處理每個用于試驗的油茶品種選擇
6株樣樹,并進(jìn)行掛牌定位標(biāo)記,便于后續(xù)觀察和數(shù)據(jù)收集。
1.2.1果實表型性狀測定。2023年10月中下旬油茶果成熟,每株樹隨機采摘20個成熟果,使用精密度 的數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量鮮果的果高、果徑、果皮厚度,目測單果鮮籽數(shù),使用精度
的電子天平測量鮮果重、鮮籽百粒重、干籽重。根據(jù)測量結(jié)果計算果形指數(shù)。
果形指數(shù) 果實縱徑/果實橫徑 × 1 0 0 %
1.2.2葉表型性狀測定。每個樣枝按東、南、西、北、上、中、下7個方位各選出1個標(biāo)準(zhǔn)枝,每個枝條上隨機選取4\~5張完整的成熟葉片,共30張,使用精密度 數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量葉長和葉寬。根據(jù)測量結(jié)果計算葉形指數(shù)。
葉形指數(shù) 葉長/葉寬 × 1 0 0 %
1.2.3花表型性狀測定。于油茶盛花期2023年11月中下旬對每株花進(jìn)行測定。每個測量單株按東、南、西、北、上、中、下7個方位各選出1個標(biāo)準(zhǔn)枝,每個枝條上隨機選取 2 ~ 3發(fā)育正常、花瓣已完全展開的花朵,共測量20朵。使用精密度 的數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量花柱長、花冠徑長,目測單朵花瓣數(shù)和柱頭裂數(shù)。
1.3數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)采用Excel2010和 SPSSstatistics26.0進(jìn)行處理。主成分分析、相關(guān)性分析、方差分析、變異性分析和聚類分析運用SPSSstatistics26.0軟件進(jìn)行,其他運用Excel2010進(jìn)行常規(guī)數(shù)據(jù)整理分析。
2 結(jié)果與分析
2.1不同品種油茶表型多樣性
2.1.1葉、花、果實表型性狀的變異系數(shù)。由表1可知,12個品系油茶表型性狀的平均變異系數(shù)在 1 1 . 2 8 % ~ 1 6 . 3 1 % ,其中霜降紅皮的表型性狀平均變異系數(shù)最大( 1 6 . 3 1 % ,說明品系間遺傳變異較為豐富;長林23號的平均變異系數(shù)最小( 1 1 . 2 8 % ),長林40號和長林53號的平均變異系數(shù)相似,分別為 1 4 . 7 4 % 和 1 4 . 7 5 % ,長林166號和贛興48的平均變異系數(shù)相似,分別為 1 5 . 7 7 % 和 1 5 . 7 2 % 。通過比較分析12個品系油茶的15種表型性狀平均變異系數(shù)發(fā)現(xiàn),單果種子數(shù)的變異程度最高達(dá) 3 9 . 8 6 % ,其次為單果重( 2 5 . 3 8 % ),柱頭裂數(shù)最小 ( 7 . 1 6 % )。在葉、花及果的平均變異系數(shù)比較中,表現(xiàn)為果( 1 6 . 6 6 % ) gt; 葉 1 0 . 6 1 % ) gt; 花( 1 0 . 0 7 % )。
2.1.2葉、花、果實表型性狀的差異。由表2可知,12個品系油茶的15個表型特征存在差異,部分?jǐn)?shù)據(jù)存在顯著差異。霜降紅皮的單果重最高 ,果皮最厚(
,但其鮮籽百粒重和干籽百粒重分別只有287.71和
。贛石83-4的單果重排名第
,其果皮厚排名第6(
,鮮籽百粒重排名第5,干籽百粒重排名第7,分別為311.85和
。從單果重上看,贛無
、長林4號(
長林53號(
)、長林166號(
的單果重均較低,在
以下,但鮮籽百粒重均在
以上,分別為 3 7 7 . 3 0 , 3 5 6 . 2 0 , 3 4 3 . 7 8 和
,干籽百粒重分別為208.70、209.30、242.70和
。茶果的形狀由果形指數(shù)來表示,長林4號的果形指數(shù)最大,為1.24,霜降紅皮、贛無2、贛興48、贛石83-4、長林3號、長林18號和長林23號的果形指數(shù)分別為 1 . 0 0 , 1 . 0 2 , 1 . 0 2 , 0 . 9 5 , 1 . 0 8 , 0 . 9 6 和0.94,這7個品系油茶果形為球形;而贛無1、長林4號、長林40號、長林53號和長林166號的果形指數(shù)分別為1.11、1.24、1.18、1.23和1.16,該5種品系油茶果形為近卵形。贛無1和長林4號的葉長最長(
,長林4號葉寬最大(
),12個品系油茶葉形指數(shù)在 1 . 9 3 ~ 2 . 4 9 。12個品系油茶花的表型性狀中,各品系花瓣數(shù)在5\~7瓣,多數(shù)為6瓣和7瓣花,只有贛興48為5瓣花,且其花柱長最短(
)?;ü趶介L最長的是霜降紅皮(
),最小的是長林53號(
;各品系柱頭裂數(shù)主要分為3裂和4裂。綜上可知,12個品系油茶的表型性狀差異性較大,具有較高多樣性。
2.2不同品種油茶表型性狀相關(guān)性對12個品系油茶的15個表型性狀進(jìn)行相關(guān)分析,結(jié)果見表3,油茶的各表型性狀之間存在顯著或極顯著差異。其中,單果重與果實縱徑、橫徑、果皮厚、單果種子數(shù)和花柱長間存在極顯著正相關(guān),與花冠徑長存在顯著正相關(guān),但與果形指數(shù)和柱頭裂數(shù)呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān)。縱徑與橫徑、果形指數(shù)、單果種子數(shù)、葉寬和花柱長存在極顯著正相關(guān),與葉長、花冠徑長間存在顯著正相關(guān)。茶果6個表型性狀中單果重與縱徑、橫徑、果形指數(shù)、果皮厚和單果種子數(shù)之間顯著相關(guān);葉和花的表型性狀中,葉長與葉寬、葉形指數(shù)、花瓣數(shù)和花冠徑長存在極顯著和顯著相關(guān),葉寬與花瓣數(shù)、花柱長存在極顯著正相關(guān);花瓣數(shù)與花冠徑長、花柱長間存在極顯著和顯著正相關(guān)。結(jié)果說明,油茶各表型性狀之間存在緊密聯(lián)系,一個性狀的改變可能會影響到一個甚至幾個性狀的呈現(xiàn)。
2.3 不同品種油茶表型性狀的主成分分析對12個品系油
茶各表型性狀進(jìn)行主成分分析,結(jié)果顯示(表4),前5個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá) 7 7 . 4 3 1 % ,第1主成分貢獻(xiàn)率為2 2 . 5 5 2 % ,特征值是3.383,單果重的荷載系數(shù)最大(0.876),說明第1主成分主要反映油茶果實質(zhì)量情況;第2主成分貢獻(xiàn)率為 2 0 . 8 5 5 % ,特征值為3.128,花柱長荷載系數(shù)(0.732)最大,說明第2主成分主要反映的是油茶花柱長短性狀特征;第3主成分貢獻(xiàn)率為 1 4 . 1 8 7 % ,特征值為2.128,縱徑荷載系數(shù)最大(0.741),說明第3主成分主要反映油茶單果果形特征;第4主成分貢獻(xiàn)率為 1 0 . 9 1 2 % ,特征值為1.637,葉形指數(shù)荷載系數(shù)最大(0.529),說明第4主成分主要反映的是油茶葉形大小特征;第5主成分貢獻(xiàn)率是 8 . 9 2 5 % ,特征值是1.339,葉寬荷載系數(shù)絕對值最大(-0.591),說明第5主成分主要反映的是油茶葉片寬度大小特征。結(jié)果說明這幾個品系油茶的單果重、花柱長短、油茶果形、葉片形狀以及葉寬大小的變化是油茶表型性狀差異的決定性因素。
2.4不同品種油茶各表型性狀及茶果性狀的聚類分析基于這12個品系油茶各表型性狀現(xiàn)有數(shù)據(jù)的平均數(shù)值進(jìn)行聚類分析,如圖1所示,當(dāng)歐式距離在25時,可將這12個品系油茶分為兩個大類,第1大類為贛興48、長林23號、贛石83-4、長林3號、贛無2、長林18號、長林40號、長林166號、長林4號、長林53號和贛無1,第ⅡI大類為霜降紅皮。從該分類結(jié)果可知,其是以茶果性狀作為分類依據(jù)。第Ⅱ大類霜降紅皮的單果重最大( 、縱徑(
)、橫徑(
和果皮厚(
,明顯大于第Ⅰ大類各品系油茶,第I大類茶果體型相對較小,果皮薄且單果重較輕;第Ⅱ大類茶果體型大,果皮厚且單果重較重。當(dāng)歐式距離為20時,可將這12個品系油茶分為3個大類,第Ⅰ大類為贛興48、長林23號、贛石83-4、長林3號、贛無2和長林18號,該類型的表型特征體現(xiàn)為茶果近圓形且體型小;第Ⅱ大類為長林40號、長林166號、長林4號、長林53號和贛無1,該類型的茶果為卵形小果;第Ⅱ大類為霜降紅皮,該類型的茶果為厚皮大果且近圓形。
3結(jié)論與討論
植物的各表型性狀受到其遺傳基因的控制,且遺傳因子存在多樣性變異,因此各品系的油茶存在豐富的表型性狀差異[13]。該研究中的12個品系油茶表型性狀的平均變異系數(shù)在 1 1 . 2 8 % ~ 1 6 . 3 1 % ,變異系數(shù)的大小決定了其表型性狀的差異程度、穩(wěn)定性及其對環(huán)境的適宜性[14]。霜降紅皮( 1 6 . 3 1 % )是這12個品系中變化程度最大的品種,其次是贛石83-4、長林166號和贛興48,表明這幾個品系間穩(wěn)定性相對較差。長林23號和贛無2的平均變異系數(shù)為 1 1 . 2 8 % 和1 1 . 8 5 % ,是這12個品系中表型性狀相對穩(wěn)定的品種。從這15個表型性狀分類來看,茶果( 1 6 . 6 6 % )變異程度最大,其次是葉和花,這與程離等[13]對河南新縣野生油茶表型性狀多樣性的研究結(jié)論相似。油茶作為油用經(jīng)濟(jì)樹種,茶果表型性狀的穩(wěn)定性會直接影響該品種經(jīng)濟(jì)價值的穩(wěn)定性。在陸思羽等[15]對2個長林系列和2個贛無系列的油茶品種研究中,認(rèn)為長林4號和長林40號的單果變異性較小,較為穩(wěn)定;汪舍平等[1對長林系列中6個油茶良種進(jìn)行綜合評價,認(rèn)為長林4、長林40號、長林53號和長林23號4個品種表現(xiàn)均較好;王開良等[對油茶無性系豐產(chǎn)的研究中認(rèn)為,長林4、長林40、長林53號穩(wěn)定性強,長林166號穩(wěn)定性中等;彭麗梅等[18-19]在對贛無系列油茶進(jìn)行研究中發(fā)現(xiàn),贛無1穩(wěn)定性較強,且具有較好的經(jīng)濟(jì)價值。筆者研究發(fā)現(xiàn),贛無1、贛興48、長林4號、長林53號和長林23號的鮮籽百粒重和干籽百粒重變異系數(shù)均較小,穩(wěn)定性強,而長林40號、長林166號和贛無2的穩(wěn)定性表現(xiàn)為中等。長林40號在該研究中與其他研究得出的結(jié)果不同,分析認(rèn)為,可能是由于植物的生長不但受到遺傳基因的控制,還受到環(huán)境因素和人為因素的影響,如地理位置、生態(tài)環(huán)境以及后期人工管理情況。然而,與朱亞艷等[20]在對貴州小果油茶種實表型性狀研究結(jié)論一致。
表型性狀差異性分析結(jié)果顯示,霜降紅皮和贛石83-4的單果重較高,但其干籽百粒重均較輕;贛無1、長林4號、長林53號、長林166號單果重較輕,干籽百粒重均在 以上,其中長林53號和長林166號的鮮果出干籽率高,分別有7 0 . 6 0 % 和 7 2 . 5 4 % ,而其他品系油茶鮮果出干籽率在 5 0 % 左右,這表明長林53號和長林166號的鮮油茶籽含水量低,種仁干物質(zhì)的積累量較高,從而具有較高出油率,因此其有更高的經(jīng)濟(jì)價值[21]
對表型性狀進(jìn)行主成分分析結(jié)果顯示,可分為5個主成分,分別反映油茶果重、油茶花柱長短性狀特征、油茶單果果形特征、油茶葉形大小特征和油茶葉片寬度大小特征,這5個主成分分析的累計貢獻(xiàn)率在 7 7 . 4 3 1 % ,能較大程度地反映油茶表型性狀的主導(dǎo)因素,其中茶果重貢獻(xiàn)率最大,相應(yīng)的作用也更大。在相關(guān)性分析中,茶果各表型性狀之間呈現(xiàn)顯著相關(guān)性,在聚類分析中,茶果表型性狀被用于各品系主要分類依據(jù),先是從單果重分,再分茶果體型大小、果皮厚度,再細(xì)分茶果形狀。霜降紅皮的茶果類型較為獨特,單果大、單果重、果皮厚且近圓形被單獨分為一類,當(dāng)歐式距離為20時,長林40號、長林166號、長林4號、長林53號和贛無1被分為一類,該類型茶果卵形中果,皮薄質(zhì)輕。該研究結(jié)合現(xiàn)有其他研究文獻(xiàn)[2I-22]得出結(jié)論,單純大果油茶品種并不能代表經(jīng)濟(jì)質(zhì)量優(yōu)。
綜上所述,該研究的12個品系油茶表型變異豐富,其中長林53號最優(yōu),長林166號、長林4號、贛無1較優(yōu),該研究結(jié)果可為油茶良種選育栽植提供理論指導(dǎo)。但該研究僅從油茶各表型性狀進(jìn)行了比較研究,為了更全面、綜合地反映不同品系間的差距,還應(yīng)從單株產(chǎn)果總量、種仁出油率、油脂成分等方面進(jìn)行更深入研究。
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