云南省騰沖縣5個(gè)香葉樹天然種群果實(shí)性狀變異分析

余祖華，舒相才

(1.云南省騰沖縣林業(yè)局森林資源管理站，云南騰沖 679100； 2.云南省騰沖縣林業(yè)局農(nóng)村能源站，云南騰沖 679100)

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云南省騰沖縣5個(gè)香葉樹天然種群果實(shí)性狀變異分析

余祖華1，舒相才2*

(1.云南省騰沖縣林業(yè)局森林資源管理站，云南騰沖 679100； 2.云南省騰沖縣林業(yè)局農(nóng)村能源站，云南騰沖 679100)

對云南省騰沖縣5個(gè)香葉樹天然種群的果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽粒等5個(gè)性狀指標(biāo)的總體差異及性狀間的相關(guān)性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：①種群間果形指數(shù)差異極顯著，果實(shí)橫徑和單果質(zhì)量差異顯著，果實(shí)縱徑和鮮果出籽率差異不顯著；②從5個(gè)種群總體來看，5個(gè)性狀指標(biāo)的總體變異系數(shù)從大到小依次為鮮果出籽率(24.73%)、單果質(zhì)量(17.64%)、果實(shí)縱徑(6.66%)、果形指數(shù)(6.24%)、果實(shí)橫徑(5.44%)；③鮮果出籽率與其他性狀之間沒有顯著的相關(guān)性，果實(shí)橫徑與果形指數(shù)之間有顯著的相關(guān)性，其他性狀之間有極顯著的相關(guān)性；④采用主成分回歸分析法建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25，可用于預(yù)測香葉樹的單果質(zhì)量。

香葉樹；天然種群；果實(shí)性狀；變異；相關(guān)性；回歸分析

香葉樹(Linderacommunis)是樟科山胡椒屬的常綠喬木樹種[1-2]，具有適應(yīng)性強(qiáng)、 干形良好、 根系發(fā)達(dá)、生長迅速的特點(diǎn)[3]。廣泛分布于陜西南部、甘肅南部、湖南、湖北、江西、浙江、福建、臺灣、廣東、廣西、云南、貴州和四川等省(區(qū))，中南半島也有分布[4]。香葉樹木材結(jié)構(gòu)細(xì)致、質(zhì)堅(jiān)重、耐腐，是農(nóng)具、家具和細(xì)木工板的優(yōu)良用材[2，5]；果實(shí)和種子均富含油脂，其果實(shí)(包括種子)含油率41%～47%，種子含油率47%～56%[6]，是制皂、潤滑油和油墨等化工制品和制藥的優(yōu)質(zhì)原料[7]；葉和莖皮可用于治療跌打損傷、外傷出血和瘡癰等；果皮可提取香油[5]；其樹干通直，樹冠濃密，是優(yōu)良的景觀綠化樹種[1]。由于香葉樹用途廣泛，近年來對其研究逐漸增多，但對香葉樹果實(shí)性狀變異的研究未見報(bào)道。對不同天然種群香葉樹果實(shí)的性狀特征進(jìn)行分析研究，對揭示香葉樹遺傳多樣性、環(huán)境適應(yīng)性，指導(dǎo)香葉樹良種選育和培育利用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究方法

1.1 果實(shí)采集2014年10月，分別在云南省騰沖縣清水鄉(xiāng)茅草壩、蒲川鄉(xiāng)香果園、滇灘鎮(zhèn)大嶺子、界頭鎮(zhèn)小田河、曲石鎮(zhèn)小河邊5個(gè)香葉樹天然種群中設(shè)置20 m×20 m的方形樣地，在每個(gè)樣地選擇生長正常的10株樣株，分別從每株樣株上采摘25個(gè)果實(shí)放入保鮮袋帶回室內(nèi)，共采集到50株樣株的1 250個(gè)果實(shí)。5個(gè)天然種群的生態(tài)因子詳見表1。

表1 5個(gè)天然種群生態(tài)因子

1.2 性狀指標(biāo)的選擇、測定和計(jì)算

1.2.1性狀指標(biāo)的選擇。選擇果實(shí)縱徑、橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽率5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，其中果形指數(shù)指果實(shí)縱徑與橫徑的比值，鮮果出籽率指從鮮果到干籽的出籽率。

1.2.2性狀指標(biāo)的測定和計(jì)算。將果實(shí)帶回室內(nèi)后，當(dāng)天用游標(biāo)卡尺測量果實(shí)的縱徑、橫徑，用0.01 g天平稱量單果質(zhì)量，分單株除去果皮，洗凈，在烘箱內(nèi)恒溫烘干，分單株用0.1 g天平稱量種子的質(zhì)量。各指標(biāo)按以下公式計(jì)算：

1.3 分析方法計(jì)算各指標(biāo)單株平均值、變異系數(shù)和各指標(biāo)總體變異系數(shù)，分析各指標(biāo)在種群內(nèi)單株間和種群間的差異，并對各指標(biāo)間的相關(guān)性進(jìn)行分析，采用回歸分析的方法選擇適合的單果質(zhì)量回歸方程。

所有數(shù)據(jù)均采用Excel進(jìn)行整理，并采用DPS 14.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)性狀的變異特征

2.1.1種群間果實(shí)性狀的變異特征。對各性狀指標(biāo)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，不同種群之間果形指數(shù)差異極顯著，單果質(zhì)量和果實(shí)差異顯著，果實(shí)縱徑和鮮果出籽率差異不顯著(表2)。從表3可以看出，果實(shí)縱徑從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群，曲石鎮(zhèn)小河邊與清水鄉(xiāng)茅草壩果實(shí)縱徑差異顯著，其他種群之間差異不顯著；果實(shí)橫徑從大到小依次為清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群，清水鄉(xiāng)茅草壩與界頭鎮(zhèn)小田河、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群間果實(shí)橫徑存在顯著差異，其他種群之間沒有顯著差異；果形指數(shù)從大到小依次為滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群，滇灘鎮(zhèn)大嶺子與曲石鎮(zhèn)小河邊、蒲川鄉(xiāng)香果園、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異，界頭鎮(zhèn)小田河與蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異，曲石鎮(zhèn)小河邊與滇灘鎮(zhèn)大嶺子、清水鄉(xiāng)茅草壩種群間果形指數(shù)有顯著差異；平均單果質(zhì)量從大到小依次為界頭鎮(zhèn)小田河種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群，界頭鎮(zhèn)小田河、滇灘鎮(zhèn)大嶺子與蒲川鄉(xiāng)香果園、清水鄉(xiāng)茅草嶺種群間單果質(zhì)量存在顯著差異，曲石鎮(zhèn)小河邊與清水鄉(xiāng)茅草嶺種群間單果質(zhì)量存在顯著差異，其他種群相互之間差異不顯著；鮮果出籽率從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群，各種群相互之間沒有顯著差異。

表2 種群間性狀指標(biāo)的方差分析

注：P<0.05說明差異顯著；P<0.01說明差異極顯著。

表3 5個(gè)天然種群果實(shí)性狀指標(biāo)的均值、多重比較和變異系數(shù)

注：均值后字母相同或部分相同的表示0.05水平差異不顯著，字母完全不同的表示0.05水平差異顯著。

2.1.2種群內(nèi)果實(shí)性狀的變異特征。從表3可以看出：果實(shí)縱徑變異系數(shù)為4.43%～8.81%，從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河；果實(shí)橫徑變異系數(shù)2.86%～7.68%，從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群；果形指數(shù)變異系數(shù)為3.39%～5.82%，從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群；單果質(zhì)量的變異系數(shù)為8.06%～28.47%，變異系數(shù)從大到小依次為蒲川鄉(xiāng)香果園種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群、曲石鎮(zhèn)小河邊種群；鮮果出籽率變異系數(shù)為4.65%～46.94%，從大到小依次為曲石鎮(zhèn)小河邊種群、滇灘鎮(zhèn)大嶺子種群、蒲川鄉(xiāng)香果園種群、界頭鎮(zhèn)小田河種群、清水鄉(xiāng)茅草壩種群。蒲川鄉(xiāng)香果園的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑變異系數(shù)大，但果形指數(shù)變異系數(shù)小，說明該種群果實(shí)大小不穩(wěn)定，但果實(shí)形狀較穩(wěn)定；曲石鎮(zhèn)小河邊種群單果質(zhì)量、縱徑、橫徑變異系數(shù)較小，但果形指數(shù)變異系數(shù)較大，鮮果出籽率變異系數(shù)極大，說明該種群果實(shí)大小較穩(wěn)定，但形狀較不穩(wěn)定，出籽率極不穩(wěn)定。

5個(gè)天然種群總體變異系數(shù)最大的是鮮果出籽率(24.73%)，其次是單果質(zhì)量(17.64%)，第3是果實(shí)縱徑(6.66%)，第4是果形指數(shù)(6.24%)，最小的是果實(shí)橫徑(5.44%)，說明鮮果出籽率和單果質(zhì)量不穩(wěn)定，而果實(shí)縱徑、果形指數(shù)、果實(shí)橫徑比較穩(wěn)定。

2.2 香葉樹果實(shí)性狀間的相關(guān)關(guān)系由表4可知，果實(shí)縱徑與果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量之間，果實(shí)橫徑與單果質(zhì)量之間，果形指數(shù)與單果質(zhì)量之間的顯著性概率均小于0.01，說明它們之間有極顯著的相關(guān)性。果實(shí)橫徑與果實(shí)指數(shù)之間的顯著性概率小于0.05，說明兩者之間有顯著的相關(guān)性。而鮮果出籽率與其他性狀之間的顯著性概率均大于0.05，說明鮮果出籽率與其他性狀沒有顯著的相關(guān)性。

表4 果實(shí)性狀間的相關(guān)分析

因子果實(shí)縱徑果實(shí)橫徑果形指數(shù)單果質(zhì)量鮮果出籽率果實(shí)縱徑0．0001<0．0001<0．00010．4953果實(shí)橫徑0．51240．01130．00030．3235果形指數(shù)0．6182-0．35560．00140．1055單果質(zhì)量0．81790．48800．44080．7192鮮果出籽率0．0987-0．14250．2316-0．0521

注：1.表中左下數(shù)據(jù)為相關(guān)系數(shù)，右上數(shù)據(jù)為顯著性概率。2.P<0.05，則在5%水平下顯著；P<0.01，則在1%水平下極顯著。

2.3 香葉樹果實(shí)性狀回歸關(guān)系的建立以單果質(zhì)量為因變量(Y)，以果實(shí)縱徑(X1)、果實(shí)橫徑(X2)、果形指數(shù)(X3)為自變量，在DPS 14.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中建立多元線性回歸方程Y=0.094 75X1-0.033 00X2-0.209 33X3-0.041 79，方程的相關(guān)系數(shù)R=0.822 3，決定系數(shù)R2=0.676 2；方差分析統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)F值為32.013 7，P<0.001；回歸系數(shù)t檢驗(yàn)所有系數(shù)P值均大于0.05(表5)，說明回歸系數(shù)的擬合效果不符合要求；膨脹系數(shù)VIF較大(表6)，說明自變量具有多重共線性，不適合直接采用多元線性回歸建立回歸方程。

表5 多元線性回歸方程回歸系數(shù)t檢驗(yàn)

為消除多重共線性影響，采用主成分回歸分析方法建立回歸方程，從表7可以看出，第3個(gè)主成分的特征值與前2個(gè)相比已非常小，且前2個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率已達(dá)99.946 6%，因此選擇2個(gè)主成分建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25，方程的相關(guān)系數(shù)R=0.821 0，決定系數(shù)R2=0.674 1；方差分析統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)F值為48.612，P<0.000 1；回歸系數(shù)t檢驗(yàn)顯著性概率除b2在5%水平上顯著外，其余系數(shù)均在1%水平上極顯著，說明主成分回歸分析擬合效果符合要求，明顯優(yōu)于多元線性回歸方程(表8)。

表6 多重共線性分析

表7 自變量主成分分析

表8 主成分回歸分析回歸系數(shù)t檢驗(yàn)

3 討論

(1)對云南省騰沖縣香葉樹5個(gè)天然種群果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果形指數(shù)、單果質(zhì)量、鮮果出籽率5個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明種群間果形指數(shù)差異極顯著、果實(shí)橫徑和單果質(zhì)量差異顯著、果實(shí)縱徑和鮮果出籽率差異不顯著。性狀指標(biāo)的變異幅度從大到小依次為鮮果出籽率(24.73%)、單果質(zhì)量(17.64%)、果實(shí)縱徑(6.66%)、果形指數(shù)(6.24%)、果實(shí)橫徑(5.44%)，說明香葉樹經(jīng)濟(jì)性狀中的鮮果出籽率變異幅度大，極不穩(wěn)定，但受環(huán)境影響小，主要是受遺傳因素的影響，單果質(zhì)量變異幅度也很大，受環(huán)境影響影響也較大；表型性狀中果實(shí)形狀受環(huán)境影響最大，果實(shí)橫徑受環(huán)境影響較大，而果實(shí)縱徑受環(huán)境影響較小。

(2)相關(guān)分析結(jié)果表明：鮮果出籽率與其他性狀之間沒有顯著的相關(guān)性，果實(shí)橫徑與果形指數(shù)之間有顯著的相關(guān)性，其他性狀之間有極顯著的相關(guān)性。

(3)回歸分析結(jié)果表明：線性回歸方程存在多重共線性，通過主成分回歸分析去除共線性建立了回歸方程Y=0.039 22X1+0.039 19X2+0.129 91X3-0.484 25，可用于預(yù)測香葉樹的單果質(zhì)量。

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余祖華(1974- )，男，云南騰沖人，工程師，從事森林培育和林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究。*通訊作者，高級工程師，從事森林培育、林業(yè)項(xiàng)目管理、林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究。

2015-03-09

S 718.54

A

0517-6611(2015)11-156-03