兩種源豆腐渣果果實性狀評價及近緣嫁接親和性初探

原慧芳　巖香甩　陳國云　田耀華

摘 要 為了解兩個地理種源鎮(zhèn)沅（ZY）和墨江（MJ）豆腐渣果的果實特征規(guī)律，對72份豆腐渣果果實的若干外觀和數(shù)量性狀進行了鑒定評價。同時，以豆腐渣果的幼苗為砧木，利用澳洲堅果3個品種的芽條進行嫁接，觀察嫁接成活率，以初步探索山龍眼科種質(zhì)資源親緣關(guān)系的開發(fā)利用前景。結(jié)果表明，在外觀性狀上，兩種源豆腐渣果的果實均以綠色為主；但在果皮質(zhì)地上有所差異，鎮(zhèn)沅的果皮多較光滑，而墨江的全部為粗糙質(zhì)地。兩種源豆腐渣果除出苗率（鎮(zhèn)沅75.39%和墨江83.26%）無顯著差異外，墨江的其他數(shù)量性狀指標均顯著高于鎮(zhèn)沅的；8個數(shù)量性狀中，果實單果重和果形指數(shù)對兩種源樣本累積貢獻率分別為79.47%和96.23%。經(jīng)各項指標代入綜合評分模型，從72份樣本中選出了15個果實綜合性狀優(yōu)良的樣本，可考慮進行種質(zhì)資源開發(fā)利用。初步嫁接試驗結(jié)果表明，澳洲堅果芽條與豆腐渣果幼苗砧木二者表現(xiàn)為嫁接不親和。

關(guān)鍵詞 豆腐渣果；野生種源；外觀性狀；數(shù)量性狀；親和性

中圖分類號 S667 文獻標識碼 A

Abstract To understand the fruit traits and pattern of Helicia nilagirica Bedd. from two geographical provenance， ZhenYuan（ZY）and Mo Jiang（MJ）， we analyzed a number of fruit appearance and quantitative characters. Meanwhile， grafting experiments were made with H. nilagirica seedlings as the stock and three varieties of Macadamia ternifolia F. budling as the scion to preliminarily explore their graft compatibility. The results showed that most fruits were green in color，both for ZY and MJ H. nilagirica. The pericarp of ZY H. nilagirica was mostly smooth， while the pericarp of MJ H. nilagirica was overall rough. The seedling germination rate between the two provenances（ZY 75.39% and MJ 83.26%）was similar， but in other quantitative characters MJ H. nilagirica was significantly higher than ZhenYuan H. nilagirica. Among the 8 quantitative characters， the cumulative contribution rate of single fruit weight and fruit shape index reached 79.47% and 96.23% respectively. Putting the indices into the comprehensive evaluation model， from 72 plant samples， 15 plant samples with excellent fruit comprehensive characters were selected， which could be considered to be used in the development and utilization of germplasm resources. The grafting experiment showed the H. nilagirica seedlings were incompatible with Macadamia ternifolia F. bud.

Key words Helicia nilagirica Bedd.； wild provenance； appearance characters； quantitative characters； compatibility

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.06.007

目前，中國共有山龍眼科植物4屬，其中銀樺屬（Grevillea）和澳洲堅果屬（Macadamia）為引種栽培，其中澳洲堅果屬的澳洲堅果（Macadamia ternifolia F. Muell.）產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2014年中國種植面積9.8萬hm2，占世界總面積的53%；云南省種植面積9.33萬hm2，占全國總面積的95%[1]。為進一步獲得澳洲堅果優(yōu)良品系，提高品種的適應(yīng)性，研究視角轉(zhuǎn)向在本地野生近緣種中篩選適宜砧木。山龍眼科其他兩個屬山龍眼屬（Helicia）和假山龍眼屬（Heliciopsis）均為本土屬，約有25種，分布于我國西南至臺灣地區(qū)，其中山龍眼屬有18種，云南省分布有12種[2]。該屬的豆腐渣果（Helicia nilagirica Bedd.）具有和澳洲堅果相似的花器和果實結(jié)構(gòu)特征，集中分布于云南省南部和西南部地區(qū)，主要分布在海拔1 600～2 000 m范圍內(nèi)[3-4]。其有效成份豆腐果苷因?qū)θ梭w神經(jīng)性疾病具有特殊療效，曾受到醫(yī)藥專家的關(guān)注，但尚處于野生狀態(tài)，人工栽培的較少，也未得到合理及高效利用[5-6]。所以，擬將豆腐渣果作為篩選澳洲堅果適宜砧木的對象。

本研究通過參照澳洲堅果種質(zhì)資源的部分評價標準對豆腐渣果果實性狀進行初步描述，并對其與澳洲堅果的嫁接親和性進行初探。該研究可為云南澳洲堅果野生近緣種的研究和利用工作提供思路，有助于加快野生種質(zhì)資源的利用和優(yōu)良品系的獲得。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2013年6月，從云南省鎮(zhèn)沅縣（編號1-66）和墨江縣（編號67-72）共收集72份豆腐渣果種質(zhì)資源。其采集點地理條件概況見表1。種子育苗及嫁接試驗均在云南省熱帶作物科學研究所試驗大棚進行。該地位于東經(jīng)100°46′，北緯22°05′，海拔約553 m，屬北熱帶西南季風氣候，一年中有明顯的干季（11月至次年4月）和雨季（5月至10月）之分，年平均氣溫為22.6 ℃，年蒸發(fā)量1 310.6 mm，≥10 ℃的年積溫8 100.4 ℃，年降雨量1 161.8 mm，平均相對濕度85%[7]。

1.2 方法

將采集每單株的成熟豆腐渣果實作為1份樣本，從每樣本內(nèi)隨機選取20個果實，參照《澳洲堅果種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》中的若干性狀描述方法進行性狀測定[8]。

1.2.1 果實性狀測定 采用游標卡尺測量果實的橫徑、縱徑，計算平均果形指數(shù)（果縱徑/果橫徑）和仁形指數(shù)（仁縱徑/仁橫徑），并用電子天平測定單果重和仁果重。

1.2.2 果實發(fā)芽率及嫁接成活率 2013年6月14日，將果實剝?nèi)ネ鈿c播至沙床內(nèi)，8月10日統(tǒng)計果實出苗率，公式為果實出苗率=（果實出苗數(shù)/總果實數(shù)）×100%。8月26日，將幼苗裝入營養(yǎng)袋，穩(wěn)定生長至2014年11月，幼苗直徑約1 cm，在15 cm左右高度處截斷作為砧木，選取800、O.C、344共3個澳洲堅果品種的芽條進行合接法嫁接，每個品種各嫁接100株，共300株。嫁接后60 d進行成活率統(tǒng)計，公式為嫁接成活率=（嫁接成活株數(shù)/嫁接植株總株數(shù)）×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SigmaPlot對72份樣本的9個果實數(shù)量性狀進行基本統(tǒng)計分析，采用SPSSl9.0進行相關(guān)分析和主成分分析[9-10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆腐渣果果實外觀性狀

統(tǒng)計分析72份豆腐渣果樣本的外觀性狀發(fā)現(xiàn)（表2），果皮顏色以綠色為主；果皮質(zhì)地以光滑為主，其中墨江的樣本均為粗糙質(zhì)地；果頂形狀以不明顯為主，其中墨江的樣本果頂均有明顯凸起；果仁顏色綠白和紫白各占一半，其中墨江的樣本果仁均為紫白色。

2.2 豆腐渣果果實數(shù)量性狀

統(tǒng)計分析72份豆腐渣果樣本的單果重，其中42份樣本的單果重>20.0 g，約占58%，其中墨江的樣本全部>20.0 g；鎮(zhèn)沅的14份樣本單果重在15～20 g，約占19%，鎮(zhèn)沅的其他16份樣本單果重<15 g，約占22%。

統(tǒng)計分析72份豆腐渣果果實的9個數(shù)量性狀的變異度發(fā)現(xiàn)（表3），鎮(zhèn)沅和墨江兩種源的單果重和單仁重的變異系數(shù)最大；果縱徑、果橫徑、果形指數(shù)、仁縱徑、仁橫徑、仁形指數(shù)均有不同程度的變異，但變化幅度不明顯；而兩種源樣本出苗率的變異系數(shù)為25.95%和8.50%，墨江的出苗率變異系數(shù)明顯低于鎮(zhèn)沅。

通過T檢驗分析比較鎮(zhèn)沅和墨江兩種源豆腐渣果樣本數(shù)量性狀的變化情況（表4）發(fā)現(xiàn)，除了果橫徑和出苗率無顯著差異外，其他性狀（單果重、單仁重、果縱徑、仁縱徑、仁橫徑、果形指數(shù)、仁形指數(shù)、出苗率）均表現(xiàn)為墨江顯著高于鎮(zhèn)沅。

通過相關(guān)性分析比較兩種源豆腐渣果果實數(shù)量性狀（表5）發(fā)現(xiàn)，兩兩對應(yīng)的28對性狀中，5對性狀之間（果形指數(shù)與單果重、果橫徑，仁形指數(shù)與單果重、仁橫徑）呈顯著負相關(guān)，7對性狀之間（果形指數(shù)與單仁重、果縱徑、仁縱徑，仁形指數(shù)與單仁重、果縱徑、仁縱徑、果橫徑）沒有顯著相關(guān)性，而其他16對性狀之間均呈顯著或極顯著正相關(guān)。

通過主成分分析比較兩種源豆腐渣果果實數(shù)量性狀（表6）發(fā)現(xiàn)，鎮(zhèn)沅前2個主成分的貢獻率分別為62.35%和17.12%，累積貢獻率達79.47%。鎮(zhèn)沅的第1主成分特征向量較大的是果縱徑和仁縱徑，其貢獻率達62.35%，第2主成分特征向量較大的為果形指數(shù)和仁形指數(shù)，其貢獻率為17.12%。墨江前2個主成分貢獻率分別為79.78%和16.45%，累積貢獻率達96.23%。第1主成分特征向量較大的有單果重和仁橫徑，其貢獻率達79.78%；第2主成分特征向量較大的為果形指數(shù)和仁形指數(shù)，其貢獻率為16.45%。

將所有樣本進行主成分分析，根據(jù)第1主成分、第2主成分的方差貢獻率及因子得分系數(shù)，可得到綜合評價模型系數(shù)，歸一化處理后可得綜合評分模型表達式：

Y1=0.40×X1+0.41×X2+0.41×X3+0.40×X4-0.08×X5-0.07×X6+0.40×X7+0.39×X8+0.10×X9

Y2=0.19×X1-0.02×X2+0.14×X3-0.16×X4+0.64×X5+0.62×X6-0.13×X7+0.14×X8+0.30×X9

將各項指標代入綜合評分模型，按綜合得分依次排序前15位的樣本序號見表7。

2.3 澳洲堅果嫁接成活率

豆腐渣果幼苗及與澳洲堅果嫁接如圖1所示。

2014年12月和2015年1月和2月調(diào)查以豆腐渣果幼苗為砧木、澳洲堅果芽條為接穗的嫁接成活率情況。2014年12月，800接穗的成活率為52%、O.C為36%、344為39%；2015年1月，800為34%、O.C為14%和344為17%；但到2015年2月，嫁接后的幼苗全部死亡。

3 討論

本研究首次對鎮(zhèn)沅和墨江兩種源地采集的野生豆腐渣果部分果實性狀做了初步描述評價，在性狀描述和統(tǒng)計方法上借鑒了王維等[11-12]關(guān)于澳洲堅果描述評價的報道。豆腐渣基本外觀性狀可描述為：果實以卵圓形為主（果形指數(shù)比值）；果皮顏色大多為綠色，少數(shù)果皮為褐綠；果皮質(zhì)地以光滑為主，少數(shù)果皮表面粗糙；果仁顏色以綠白色和紫白色居中。這些若干外觀性狀方面評價可為研究我國野生豆腐渣果種質(zhì)資源的組成結(jié)構(gòu)提供基礎(chǔ)依據(jù)，對今后資源的收集、保存、共享及開發(fā)利用具有重要參考價值。

數(shù)量性狀的分析主要包括單果重、果縱橫徑和果形指數(shù)等幾個方面。變異系數(shù)的大小反映了不同種質(zhì)資源固有的生物學特征及所測定果實的個體差異情況，變異系數(shù)越大，說明該性狀的變異幅度越大，具有較豐富的遺傳基礎(chǔ)，蘊藏著較大的選擇潛力，對選擇各種類型果實資源越有利[13-15]。兩種源地的野生豆腐渣果樣本，均是果實單果重和單仁重的變異系數(shù)最大；出苗率方面，鎮(zhèn)沅種源樣本的變異系數(shù)高于墨江樣本；其余數(shù)量性狀存在不同程度的變異，但變異幅度不明顯。兩種源地基本遵循果橫徑>果縱徑>仁形指數(shù)>果形指數(shù)的順序，這表明各數(shù)量性狀變異很大程度上要受到環(huán)境條件和立地條件影響，不同地理種源間存在數(shù)量性狀的差異，且野生資源存在很大異質(zhì)性，具有豐富的遺傳多樣性和良好的生態(tài)適應(yīng)性。相關(guān)性分析結(jié)果顯示果實單果重、單仁重，果縱徑、橫徑及仁縱徑、橫徑間的關(guān)系非常密切；主成分分析結(jié)果顯示，將鎮(zhèn)沅和墨江2個種源豆腐渣果的8個數(shù)量性狀參數(shù)進行降維處理，豆腐渣果的單果重、果縱徑、果橫徑、果形指數(shù)均反映了主要的數(shù)量性狀。綜合評分模型分析結(jié)果表明將豆腐渣果樣本的各項指標代入綜合評分模型，進而從不同的視角對其進行分析，并得出量化結(jié)果，能全面、客觀地評價豆腐渣果的優(yōu)劣特征。從兩種源豆腐渣果（72份）樣本中選出了15份綜合性狀優(yōu)良的單株，這對進一步選育優(yōu)良種具有重要參考價值。

總之，本研究以豆腐渣果幼苗為砧木、澳洲堅果芽條為接穗進行了近緣性嫁接的初步探索，最終表現(xiàn)出了嫁接不親和。這與一些學者的研究結(jié)果相似，如栗屬及近緣種資源相互嫁接的親和力弱[16-17]；但也另有些研究證實近緣性嫁接的可能性，如油茶與山茶近緣種、胡椒栽培種與胡椒野生近緣種，嫁接親和力強，且生態(tài)適應(yīng)能力增強[18-19]。這些研究表明嫁接親和性可能受到遺傳類型、解剖結(jié)構(gòu)、生長特性、生理生化、環(huán)境條件、嫁接方法和技術(shù)等多種因素的影響，是一個非常復(fù)雜的生物學過程。因此，嫁接親和性的機理研究一直未能得到明晰的回答，是嫁接領(lǐng)域研究的難點，需要不斷尋找和補充更符合其遺傳規(guī)律的鑒別指標[20-21]。在生物技術(shù)快速發(fā)展的今天，現(xiàn)代栽培品種的遺傳多樣性往往都非常貧乏[22]。因此，野生植物更顯為寶貴植物資源，特別是野生近緣種的利用前景更加緊迫。對于野生豆腐渣果種質(zhì)資源，在不斷建立完善的野生近緣種資源收集、保存、鑒定、評價和利用等的基礎(chǔ)上，應(yīng)逐步開展植物學、農(nóng)藝學、相關(guān)生理特性、授粉雜交、遺傳多樣性、細胞學、分子水平、基因發(fā)掘、生物技術(shù)等方面做深入的研究[23-27]，與澳洲堅果樹種傳制橋梁，讓育種者將野生種質(zhì)中有益資源滲入到基因水平的研究，進而發(fā)掘新的有利的關(guān)鍵基因，積累更多的創(chuàng)新依據(jù)，讓澳洲堅果的品質(zhì)及抗性得到更大開發(fā)利用。

參考文獻

[1] 施 彬， 聶艷麗， 賀熙勇. 澳洲堅果豐產(chǎn)栽培管理技術(shù)[M]. 云南科技出版社， 2016： 186-188.

[2] 陳肇熙， 婁之聰. 豆腐果甙鎮(zhèn)痛作用的初步探討[J]. 第一軍醫(yī)大學學報， 1985， 5（3）： 186-188.

[3] 石卓功， 和潤喜， 李賢忠. 藥用植物母豬果的生長發(fā)育特性[J].經(jīng)濟林研究， 2006， 24（1）： 33-36.

[4] 周紅濤， 李賢忠， 石卓功， 等. 藥用植物母豬果種子發(fā)芽試驗[J]. 林業(yè)科技開發(fā)， 2007， 21（1）： 49-51.

[5] 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志：第二十四卷[M]. 北京： 科學出版社， 2001： 17-19.

[6] 楊 云， 馮衛(wèi)生. 中藥化學成分提取分離手冊[M]. 北京： 中國中醫(yī)藥出版社， 1998： 189.

[7] 原慧芳， 田耀華， 岳 海， 等. 不同遮蔭度下土沉香幼苗的生理特性響應(yīng)[J]. 熱帶作物學報， 2013， 34（2）： 314-320.

[8] 陸超忠， 杜麗清. 澳洲堅果種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2008： 61-65.

[9] 原慧芳， 陳國云， 寸 明， 等. 不同橡膠品種幼苗對遮蔭的生理響應(yīng)及耐蔭能力評價[J]. 西北植物學報， 2014， 34（3）： 550-559.

[10] 劉青柏， 劉明國， 肖德平， 等. 遼西朝陽地區(qū)酸棗種質(zhì)果實主要性狀特征[J]. 林業(yè)科學， 2016， 5（4）： 38-47.

[11] 王 維， 楊為海， 張明楷， 等. 澳洲堅果種質(zhì)資源果實性狀研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學， 2011， 31（2）： 11-16.

[12] 杜麗清， 曾 輝， 鄒明宏， 等. 澳洲堅果種質(zhì)資源果實性狀的評價指標[J]. 熱帶作物學報， 2006， 27（4）： 14-18.

[13] 瞿文林， 沙毓滄， 馬開華. 余甘子野生種質(zhì)資源果實數(shù)量性狀評價指標探討[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學學報， 2015， 37（5）： 859-866.

[14] 趙海娟， 劉威生， 劉 寧， 等. 普通杏種質(zhì)資源數(shù)量性狀的遺傳多樣性分析[J]. 果樹學報， 2014， 31（1）： 20-29.

[15] 郎彬彬， 朱 博， 謝 敏， 等. 野生毛花獼猴桃種質(zhì)資源主要數(shù)量性狀變異分析及評價指標探討[J]. 果樹學報， 2016， 33（1）： 8-15.

[16] 王鳳才. 野生栗屬資源利用淺評[J]. 落葉果樹， 2006（6）： 10-12.

[17] 楊 劍， 涂炳坤， 謝譜清， 等. 湖北的主要板栗品種資源及其野生近緣種[J]. 廣西植物， 2001， 21（2）： 187-190.

[18] 王湘南， 陳永忠， 郭起榮， 等. 油茶及其近緣種種質(zhì)資源收集與保存利用[J]. 湖南林業(yè)科技， 2007， 34（2）： 16-18.

[19] 呂玉蘭， 楊翠美， 楊桂琴， 等. 胡椒栽培種與野生近緣種嫁接技術(shù)調(diào)查[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學， 2009， 29（8）： 40-42.

[20] 羅正榮， 胡春根， 蔡禮鴻. 嫁接及其在植物繁殖和改良中的作用[J]. 植物生理學通訊， 1996， 32（1）： 59-63.

[21] 王 威， 劉 燕. 植物嫁接親和性鑒定研究進展[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學， 2012， 51（10）： 1 950-1 953.

[22] 馬克平. 作物野生近緣種的研究與保護需要重視[J]. 生物多樣性， 2012， 20（6）： 641-642.

[23] 洑香香， 趙 虎， 王 玉. 松屬近緣種形態(tài)和分子鑒定及其親緣關(guān)系探討[J]. 林業(yè)科學， 2011， 47（10）： 51-58.

[24] 朱巖芳， 祝水金， 李永平， 等. ISSR分子標記技術(shù)在植物種質(zhì)資源研究中的應(yīng)用[J]. 種子， 2010， 29（2）： 55-59.

[25] Sounigo O， Umaharan R， Christopher Y， et al. Assessing the genetic diversity in the international cocoa genebank， trinidad（ICGT） using isozyme electrophoresis and RAPD[J]. Genetic Resources and Crop Evolution， 2005， 52： 1 111～1 120.

[26] Motamayor J C， Lanaud C. Molecular analysis of the origin and domestication of Theobroma cacao L. // Engels J M M， Ramanatha Rao V， Brown A H D， et al. Managing Plant Genetic Diversity[M]. Rome， Italy： IPGRI， 2002： 77-87.

[27] 李淑嫻， 尹佟明， 鄒惠渝， 等. 利用分子標記技術(shù)對林木近緣種進行遺傳鑒別的研究[J]. 林業(yè)科學， 2003，39（3）： 129-135.