甜仁仁用杏果實形態(tài)主要評價指標(biāo)的選擇

劉夢培，杜紅巖，朱高浦，趙 罕，烏云塔娜

（中國林業(yè)科學(xué)研究院 經(jīng)濟林研究開發(fā)中心；國家林業(yè)局 泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003）

仁用杏為我國六大木本糧油戰(zhàn)略性樹種之一，是三北地區(qū)適應(yīng)性最強、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮闹匾鷳B(tài)經(jīng)濟樹種之一，被譽為“鐵桿莊稼”，蘊藏著巨大的產(chǎn)品開發(fā)潛力。甜仁仁用杏是我國特有的經(jīng)濟林樹種[1]，其果核薄、杏仁大、含油率高、油質(zhì)上乘，出口產(chǎn)品居我國土特產(chǎn)創(chuàng)匯率的第一位。杏仁油的不飽和脂肪酸含率95%左右，其中單不飽和脂肪酸—油酸的含量在70%以上，與橄欖油相近，而且杏仁油還含有一定的異油酸，更顯杏仁油的珍貴，已成為高級功能性食用油，具有降血脂、調(diào)節(jié)血壓，輔助治療心腦血管疾病的功效，應(yīng)用前景十分廣闊。

種質(zhì)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，品種更新和優(yōu)異基因資源的挖掘及利用均離不開種質(zhì)的調(diào)查、評價及保存[2]，課題組前期對甜仁仁用杏種質(zhì)資源研究發(fā)現(xiàn)，良種化程度低是阻礙其發(fā)展的瓶頸[3-4]?，F(xiàn)已獲得的甜仁仁用杏良種均是實生選育。果實性狀作為實生選育的重要指標(biāo)[5-13]，甜仁仁用杏果實性狀相關(guān)的研究鮮見報道。出核率和出仁率的大小是決定甜仁仁用杏產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，但影響其因素很多，各因素之間存在密切相關(guān)性或相對獨立性，且大量指標(biāo)的測定比較繁瑣，尋求一種簡便評價果實形態(tài)指標(biāo)的方法是當(dāng)前的一項關(guān)鍵任務(wù)。文章分析了147份甜仁仁用杏優(yōu)株23個果實形態(tài)性狀的相關(guān)性，并結(jié)合回歸分析探討了影響出核率和出仁率的因素，通過主成分分析及聚類分析對23個果實形態(tài)性狀進行了主要性狀的篩選，以期為甜仁仁用杏種質(zhì)資源下一步的DUS測試和新品種選育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2011年在國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心重點實驗室進行。供試材料為來自河北省張家口市、承德市，山西省晉中市，河南省新鄉(xiāng)市、洛陽市、三門峽市等地的147份甜仁仁用杏優(yōu)株，編號為11Z001-11Z147。所有果實均在最佳成熟度時采樣，每份優(yōu)株隨機測定50個果實，每個果實測定23個形態(tài)指標(biāo)。

1.2 試驗方法

（1）果重、核重、仁重用電子天平稱取，精確到0.01g；（2）果最大徑、果橫徑、果腹橫徑、果縱徑、果側(cè)徑、核縱徑、核橫徑、核腹橫徑1、核腹橫徑2、核側(cè)徑、仁橫徑、仁縱徑、仁側(cè)徑用游標(biāo)卡尺測定，精確到0.001 mm；（3）果（核）型指數(shù)=果（核）縱徑/果（核）橫徑；（4）出核率由核重與果重的比值得出，即出核率%=核重×100/果重，出仁率由仁重與核重的比值得出，即出仁率%=仁重×100/核重；（5）果肉厚有果側(cè)徑與核側(cè)徑之間的差均值得出，即果肉厚=（果側(cè)徑-核側(cè)徑）/2，精確到0.01 mm；（6）肉重=果重-核重，殼重=核重-仁重，精確到0.01 g。其中果最大徑為果實圓周的最大長度；果腹橫徑為果實縫合線到果實邊緣的長度；核腹橫徑1、核腹橫徑2分別為核橫徑減去核上下面核翼的長度；縱徑、橫徑和側(cè)徑分別為果/核/仁的長、寬、厚。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理用分析軟件Spss Statistics 17.0完成。23個果實形態(tài)性狀的關(guān)聯(lián)性研究利用相關(guān)分析；出核率和出仁率的影響因素研究通過相關(guān)分析和回歸分析；簡化研究通過主成分分析和類平均法(UPGMA)[14]聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜仁仁用杏果實形態(tài)性狀相關(guān)性分析

甜仁仁用杏23個果實形態(tài)性狀的相關(guān)分析結(jié)果見表1。從表1看出，果最大徑與果縱徑、果橫徑和果側(cè)徑呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別是0.987、0.945和0.877，表明果最大徑往往與果縱徑最接近；果橫徑與果腹橫徑、核橫徑與核腹橫徑1、核腹橫徑2正相關(guān)系數(shù)均在0.98以上，表明腹橫徑是與橫徑顯著相關(guān)的，并隨橫徑增大而增大的；果型指數(shù)與核型指數(shù)呈顯著的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.773，表明果型指數(shù)愈大，核型指數(shù)愈大；果重與肉重、果肉厚呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)依次為0.996和0.928，表明仁用杏果實越重，果肉越重，果肉越厚，反之果實越輕，果肉越輕，果肉越??；核重與殼重呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)達0.988，說明核愈重，殼愈重，反之核愈輕，殼越輕；仁重與果重、核重也呈顯著的正相關(guān)，但與核重的相關(guān)系數(shù)0.741大于與果重的相關(guān)系數(shù)數(shù)0.380，表明核重對仁重的影響大于果重對仁重的影響。綜合來看，甜仁仁用杏多數(shù)果實形態(tài)性狀之間存在顯著或極顯著的相關(guān)性。

2.2 影響出核率和出仁率的因素分析

由表2可知，出核率與仁側(cè)徑、果型指數(shù)呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系（0.231和0.310），與果側(cè)徑、果重、肉重、果肉厚呈極顯著的負相關(guān)（-0.752、-0.701、-0.752和-0.833），負相關(guān)系數(shù)遠大于正相關(guān)系數(shù)，影響出核率的大小依次為果肉厚＞果側(cè)徑和肉重＞果重＞果型指數(shù)＞仁側(cè)徑。另外我們也對影響出核率的因素進行了回歸分析，得到出核率（Y1）與果肉厚（X1）、核重（X2）、果最大徑（X3）、果型指數(shù)（X4）和果重（X5）的回歸方程為Y1=-9.229X1+5.408X2-5.067X3+5.060X4-0.310X5，復(fù)相關(guān)系數(shù)達到0.893?；貧w方程顯著性檢驗結(jié)果表明，偏回歸系數(shù)均具有顯著意義。逐步回歸結(jié)果表明，影響出核率的大小依次為果肉厚＞核重＞果最大徑＞果型指數(shù)＞果重。綜合以上兩種分析結(jié)果，果肉厚、果重和果型指數(shù)對出核率的影響最大，鑒于果肉厚和果重相關(guān)系數(shù)高達0.928，因此可以將低果重和高果型指數(shù)作為選育高出核率甜仁仁用杏品種的主要指標(biāo)。

表1 甜仁仁用杏23個果實形態(tài)性狀的相關(guān)性Table 1 Correlation of 23 fruit morphology characters of sweet kernel-apricot

表2 出核率、出仁率與仁側(cè)徑、核側(cè)徑、果型指數(shù)等的相關(guān)關(guān)系Table 2 Correlativity of nucleus rate and kernel rate to kernel side diameter, nucleus side diameter etc

出仁率與果肉厚、仁側(cè)徑、核型指數(shù)呈極顯著的正相關(guān)（0.429、0.627和0.401），與核重、核橫徑、核腹橫徑1、核腹橫徑2和殼重呈極顯著的負相關(guān)（-0.706、-0.723、-0.706、-0.706和-0.759），因此影響出仁率的大小依次為殼重＞核橫徑＞核重、核腹橫徑1和核腹橫徑2＞仁側(cè)徑＞果肉厚＞核型指數(shù)。另外我們也對影響出仁率的因素進行了回歸分析，出仁率（Y2）與殼重（X6）、核重（X2）、仁側(cè)徑（X7）、核型指數(shù)（X8）的回歸方程為Y2=-28.416X6+19.358X2+14.293X8+17.997X9+12.696，復(fù)相關(guān)系數(shù)達到0.911?；貧w方程顯著性檢驗結(jié)果表明，偏回歸系數(shù)均具有顯著意義。逐步回歸結(jié)果表明影響出仁率的4個關(guān)鍵因素是核重、仁側(cè)徑、核型指數(shù)、殼重。對出仁率的影響大小依次為殼重＞核重＞仁側(cè)徑＞核型指數(shù)。綜合以上兩種分析結(jié)果，殼重、核重、仁側(cè)徑和核型指數(shù)對出核率的影響最大，鑒于核重與殼重相關(guān)系數(shù)高達0.988，因此我們可以將低核重、高仁側(cè)徑和高核型指數(shù)作為選育高出仁率甜仁仁用杏品種的主要指標(biāo)。

2.3 仁用杏果實主要性狀的篩選

由于仁用杏果實形態(tài)性狀間存在大量的相關(guān)性，因此可以用主成分分析將23個指標(biāo)轉(zhuǎn)化為代表各類信息的綜合指標(biāo)，從而進一步分析。從表3和圖1中我們可以看出，前4個主成分的特征向量最大，依次為14.105、3.908、2.171和1.644，累計貢獻率達到了94.91%，其中第1主成分貢獻率最大，為61.33%，決定其大小的主要是除了出核率、核型指數(shù)、果型指數(shù)和仁側(cè)徑之外的19個果實形態(tài)指標(biāo)；第2主成分貢獻率為16.99%，決定其大小的主要是出核率、果肉厚、仁橫徑和核型指數(shù)；第3主成分貢獻率為9.44%，決定其大小的主要是果型指數(shù)、仁側(cè)徑、核縱徑和核型指數(shù)；第4主成分的貢獻率為7.15%，決定其大小的主要是仁側(cè)徑、出仁率、仁重和核型指數(shù)。核型指數(shù)同時出現(xiàn)在第2、3、4主成分中，仁側(cè)徑同時出現(xiàn)在第3、4主成分中，這表明核型指數(shù)和仁側(cè)徑是決定果實形態(tài)性狀的主要因素。

表3 4個主成分中的23個果實形態(tài)性狀指標(biāo)的特征向量Table 3 Feature vectors of 23 fruit morphology characters index in four principal components

圖1 甜仁仁用杏23個果實形態(tài)性狀基于類平均法(UPGMA)的系統(tǒng)聚類（左1～23為表3編號代表的指標(biāo)）Fig.1 Hierarchical clustering of 23 sweet kernel–apricot fruit morphology characters based on group average method (UPGMA) (The left 1～23 represents the index of table 3)

3 結(jié)論與討論

中國是甜仁仁用杏資源的起源地和主產(chǎn)地，其分布廣泛，遺傳變異較大。果實形態(tài)更是存在豐富的遺傳多樣性，這就為甜仁仁用杏種質(zhì)資源的評價增加了難度。本研究首次對甜仁仁用杏種質(zhì)資源開展果實形態(tài)性狀的綜合評價，以期為其良種篩選和新品種選育提供依據(jù)。

Skinner等認為相關(guān)系數(shù)大于0.707 或小于-0.707才具有生物學(xué)意義，相當(dāng)于一個性狀占另一個性狀變異的50%以上，可以用一個性狀描述另一個性狀，若知道相關(guān)性極顯著的表型性狀中的一個，就可以推測另一個性狀的變異情況[15-16]。在收集、保存和評價種質(zhì)資源時，就可以選擇某一性狀作為參數(shù)，優(yōu)先考慮或預(yù)測該性狀的選擇可能對其他性狀產(chǎn)生的壓力和影響[17]。本研究對甜仁仁用杏23個果實形態(tài)性狀指標(biāo)進行相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，23個果實形態(tài)性狀存在高度的相關(guān)性，如最大徑與果縱徑，果橫徑與腹橫徑，果重與肉重、果側(cè)徑和果肉厚，殼重與核重，核橫徑、腹橫徑1與腹橫徑2相關(guān)系數(shù)均在0.98以上，這就為甜仁仁用杏果實形態(tài)性狀的簡化及主要性狀的選擇奠定了基礎(chǔ)。

高產(chǎn)和仁大是甜仁仁用杏表型性狀的主要選育標(biāo)準(zhǔn)。研究發(fā)現(xiàn)，果愈重，往往核越重，仁愈重，但是核重對仁重的影響大于果重，因此選擇仁大的品種我們可以重點從高核重這個指標(biāo)出發(fā)。果重和果型指數(shù)是影響出核率的主要因子，選育高出核率的品種，可以從低果重和高果型指數(shù)出發(fā)，且果重為首要選擇因子；核重、仁側(cè)徑和核型指數(shù)是影響出仁率的關(guān)鍵因子，選育高出仁率的品種我們從低核重、高仁側(cè)徑、高核型指數(shù)出發(fā)，且核重為首要選擇因子。

主成分分析能將許多相關(guān)的隨機變量壓縮成少量的綜合指標(biāo)，但又能反映原來較多因素的信息[18]。甜仁仁用杏果實形態(tài)性狀主成分分析中前四個主成分的累計貢獻率已達到了94.91%，即已經(jīng)滿足前r個主成分的累積貢獻率達到了85%原則，已經(jīng)能夠代表果實形態(tài)性狀的全部信息。由此綜合相關(guān)分析、主成分分析及聚類分析，我們從甜仁仁用杏23個果實形態(tài)性狀（即果最大徑、果縱徑、果橫徑、果腹橫徑、果側(cè)徑、果重、核重、肉重、果肉厚、核縱徑、核橫徑、核腹橫徑1、核腹橫徑、2核側(cè)徑、仁縱徑、仁橫徑、仁側(cè)徑、仁重、殼重、果型指數(shù)、核型指數(shù)、出核率和出仁率）中篩選出了能夠代表甜仁仁用杏果實形態(tài)性狀信息的9個主要性狀，依次是果重、核重、仁重、仁縱徑、仁側(cè)徑、出仁率、出核率、果型指數(shù)和核型指數(shù)。該研究結(jié)果為甜仁仁用杏資源評價、新品種選育及新種質(zhì)的創(chuàng)造提供了參考依據(jù)。

本研究最終選取的9個評價因子，可以對不同種源的甜仁仁用杏種質(zhì)資源進行綜合評價，大大簡化了資源描述中需要的評價指標(biāo)，降低了評價工作的難度。但本研究的不足之處是未結(jié)合果實的品質(zhì)性狀加以評價，這一方面的工作有待進一步開展，為甜仁仁用杏種質(zhì)資源的系統(tǒng)、合理評價提供最確切的資料。

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