无患子优良单株的综合评选

为筛选出适合产业化利用的无患子优良单株,调查了9省区的122株优良单株,并对初步筛选的61株优良单株的主要经济性状进行测定与分析。结果表明:不同产地优良单株的各种经济性状均存在明显差异,即便是在同一省域同一地区的不同优良单株,其主要经济性状也存在差异。果肉皂苷产出率和种仁含油率是无患子最为重要的经济性状,二者之间不存在显著相关关系。通过对果肉皂苷产出率在平均水平之上的31株优良单株和种仁含油率在平均水平之上的29株优良单株进行聚类分析,复选出广西柳州108#等13株平均果肉皂苷产出率和种仁含油率分别较总体平均水平高出12.70%和10.08%的优良单株。采用灰色关联度分析法分析树龄、树高、胸径、冠幅面积以及优良单株所处区域的年平均气温、年降水量、海拔高度等因素对无患子果肉皂苷产出率和种仁含油率的影响,发现优良单株所处地区的海拔高度、树龄、树高和年平均气温这4因素与果肉皂苷产出率联系较为紧密,而与种仁含油率关联较为紧密的因素则是优良单株的冠幅面积、所处地区的海拔高度、树高和年平均气温。     

无患子种质皂苷性状分析评价及优良种质选择

为筛选皂苷性状优良的无患子(Sapindus mukurossi)优良种质,对调查收集的10个无患子种源67个优良单株的皂苷性状展开分析评价,研究结果表明:不同种源的无患子皂苷产出率为14.20%～24.32%,总体平均值为20.12%。皂苷产出率比较高的种源有福建顺昌、云南石林、浙江萧山、福建延平,分别比种源总体平均值增加20.87%、13.72%、11.28%、10.83%,但不同种源间皂苷产出率差异不显著。高皂苷种质材料选择单株选择优于种源选择。67株优良单株皂苷产出率为5.6%～33.2%,总体平均值为20.11%,优良单株之间皂苷产出率差异显著。聚类分析表明,第一类为皂苷产出率优势明显的优良单株(sc04、xs05),皂苷产出率平均值为32.95%,比总体平均值提高63.8%;第二类(27个单株),皂苷产出率平均值为25.83%,比总体平均值提高28.4%;第3类(35个单株),皂苷产出率平均值为16.0%,低于总体平均值;而第4类(2个单株)、第5类(1个单株)皂苷产出率远低于总体平均水平,分别只有9.45%、5.6%。皂苷产出率(Y)与经度(X_1)呈密切正相关,与果肉千粒重(X_8)、果实鲜果重(X_5)呈密切负相关,与果核千粒重(X_7)、果肉比(X_6)、树高(X_3)、胸径(X_4)、纬度(X_2)等5个因子相关性不明显。     

无患子皂苷高产优树选择

对福建、江西、浙江、安徽、湖南、广西和云南等7省区初步筛选的61株优树的假种皮皂苷产出率进行测定,对假种皮皂苷产出率在平均水平之上的31株优树进行了聚类分析,并采用灰色关联度分析方法分析了树龄、树高、胸径、冠幅面积以及优树所处区域的年平均气温、年降水量、海拔高度等因素对无患子假种皮皂苷产出率的影响。结果表明:61株优树的平均皂苷产出率为60.87%,其中福建邵武6#、安徽芜湖70#、福建顺昌2#、广西柳州108#这4株优树的平均皂苷产出率为81.17%;无患子假种皮皂苷产出率与各影响因素之间的关联度最大的是优树胸径,其次是优树所处区域的年降水量,再次分别是树高、年平均气温、树龄、海拔高度和冠幅面积。     

基于种子含油量的无患子优异种质选择

为筛选种子含油量高的无患子(Sapindus mukorossi)优异种质,对福建、浙江、江西、四川和云南5省10县(市、区)的67株优树的种子含油量、地理位置、生长情况和种子性状进行调查、测定和分析。结果表明,不同种源无患子的含油量差异不显著,但优树个体间差异极大。总体平均含油量为27.69%,福建顺昌种源含油量最高(32.16%),浙江萧山种源含油量最低(23.69%),种子含油量和经度、纬度、树高、胸径、单果重和果核千粒重均无显著相关关系;通过聚类分析可以分为5类,sc02、xs05、jj09、xs04、sc01和jj10这6株优树含油量均在34%以上,其中jj10含油量高达36.40%,为平均水平的1.31倍,可作为无患子生物质原料林建设的良种加以扩繁利用。     

基于MaxEnt的中国无患子属适生区区划及生态特征

【目的】基于我国无患子属空间分布数据,探索无患子属的适生区区划及主要生态特征,为无患子属种子调拨、种质资源多样性保护、引种栽培、合理选址提供科学依据。【方法】基于我国17省(区、市)无患子属226份种质资源空间分布数据,叠加分析后筛选133份代表性分布数据,结合24个生态因子,采用最大熵模型(MaxEnt)开展无患子属适生区区划并建立与生态因子的关系模型,运用受试者工作特征曲线(ROC曲线)检测模型精度,刀切法(Jackknife)筛选主导生态因子;结合Arc GIS系统实现我国无患子属适生区可视化。【结果】MaxEnt模型模拟结果可信度高,无患子属适生区区划结果 ROC曲线训练集和测试集AUC值均达到0.990以上;无患子属适生区面积为248.71万km2,占国土面积的25.81%,其中无患子为240.66万km2(占国土面积的24.99%)、川滇无患子为78.99万km2(占国土面积的8.20%)、毛瓣无患子为100.40万km2(占国土面积的10.42%);显著影响无患子适生区区划的生态因子为最暖季降水量(贡献率为57.1%)和等温性(贡献率为22.6%),川滇无患子为最暖季降水量(贡献率为37.9%)、最冷季平均气温(贡献率为15.9%)、海拔(贡献率为12.8%)和降水量变异系数(贡献率为11.2%),毛瓣无患子为年均温度变化范围(贡献率为19.6%)、最暖季降水量(贡献率为17.8%)、根系的氧气有效性(贡献率为11.9%)和等温性(贡献率为11.1%)。【结论】我国无患子属生态适生区广泛分布于华中和华南地区;无患子极适生区主要分布于我国福建省、广西壮族自治区、贵州省、重庆市、广东省北部、江西省南昌和赣州及四川盆地,川滇无患子极适生区集中于四川盆地、云南省昆明和曲靖,毛瓣无患子极适生区集中于云南省南部的玉溪、普洱、红河哈尼彝族自治州和文山壮族自治州;最暖季降水量是决定无患子属及各种适生区区划的最显著生态因子;无患子适宜在最暖季降水量400～800 mm、等温性为24%～35%的区域分布,川滇无患子适宜在海拔1 200～3 000 m、最冷季平均气温4～11℃的区域生存,毛瓣无患子更适合在年均温度变化范围较小(14～24℃),最暖季降水量较高(550～1 550 mm)的热带地区分布。     

无患子属种质资源种实性状变异及综合评价

【目的】对我国及越南无患子属3种1变种的天然种质资源进行综合评价并定向筛选最优种质,为无患子属良种选育提供理论支撑和选育材料。【方法】基于我国14省(市、自治区)及越南1地区的无患子、川滇无患子、毛瓣无患子及石屏无患子共200份无患子属种质资源,针对20个种实性状,利用相关性、聚类和主成分分析等统计方法,分析种实性状变异,量化评价各种质。【结果】 1)无患子属种实性状变异系数(CV)在5.46%~38.19%,平均变异系数为17.42%,以果皮皂苷质量分数(CV=38.19%)、种仁百粒质量(30.23%)和果皮百粒质量(30.29%)变异较大,果型指数(5.46%)和种型指数(5.70%)变异较小。种实性状多样性指数在1.47~2.04之间,平均多样性指数为1.95。2)果实百粒质量与果皮百粒质量( r^2=0.927)、种子百粒质量(0.768)呈极显著正相关;种子百粒质量与种壳百粒质量(0.863)、种仁百粒质量(0.635)呈极显著正相关,而油脂质量分数与果皮皂苷质量分数(-0.382)呈极显著负相关。3)聚类分析将种质划分为3大类群,类群Ⅰ为小果型,类群Ⅲ为中果型,类群Ⅱ为大果型。无患子主要属于类群Ⅰ,川滇无患子、毛瓣无患子、石屏无患子主要属于类群Ⅱ、Ⅲ。类群Ⅱ集中分布于贵州、云南区域。4)针对无患子产业油用、皂用及综合利用开展主成分分析,筛选出3类无患子属优良种质各10份,主要为无患子、毛瓣无患子种质,综合利用优良种质较平均水平增益36.85%。【结论】无患子属果皮皂苷质量分数、种仁百粒质量和果皮百粒质量为代表的产量指标变异幅度最大,为无患子良种选育提供了丰富的资源和极大的空间;无患子属对皂苷产物积累过程投入的增加要以减少对油脂积累的投入为代价,这体现了无患子属在特定生态环境中的权衡策略;筛选出油用、皂用及综合利用3类各10份无患子属最优种质,普遍分布于云南、贵州区域,推测这些区域拥有更适合发展无患子产业的优良种质和环境条件。     

文冠果种子及苗期生长性状地理种源变异

[目的]研究不同种源文冠果(Xanthocerassorbifolium Bunge)的种子形态特征及在山东省安丘地区苗期性状差异,了解文冠果不同种源变异特征,为文冠果在山东安丘地区引种和遗传改良提供参考。[方法]以来自山东、河南、内蒙古、辽宁、黑龙江、河北、新疆、陕西等地的27个种源的文冠果种子为研究对象,对其种子形态指标进行测定,并在山东省安丘市开展种源试验。[结果]研究发现:不同种源间文冠果表型性状均存在极显著差异(P0.01),且这些差异可以稳定遗传(遗传力均大于0.9);苗期苗高与种源地降水、年均气温及地径与降水之间呈极显著正相关(P0.01),苗高与种源地纬度、年均日照及地径与年均日照呈极显著负相关(P0.01),种子长、种子宽、种皮厚均与海拔呈极显著负相关(P0.01)。[结论]文冠果表型性状存在丰富的变异,且受较强遗传控制;文冠果苗期性状变异主要受降水、年均气温、年均日照3个环境主导因子的影响,种子性状变异主要受海拔的影响。综合种源苗期生长状况,初步筛选出山东东营、山东安丘、内蒙古库伦、辽宁关山和辽宁海城5个适合安丘地区育苗的速生种源。     

香合欢不同种源种子表型性状及生长差异分析

研究不同种源香合欢(Albizia odoratissima)种子表型性状及苗期生长情况,了解种子性状的自然变异特点和地理变化规律,为香合欢选优策略的制定及在广西地区引种和遗传改良提供参考。以海南三亚、海南乐东、广西乐业、云南景洪和四川盐边5个种源的香合欢种子为研究对象,对其表型性状指标进行测定并开展育苗试验。结果表明,不同种源香合欢的种子表型性状及生长指标差异显著。最优的种子千粒重、种子长度、种子宽度、种子厚度、苗高和地径分别为云南景洪种源(60.70 g)、四川盐边种源(8.36 mm)、广西乐业种源(5.98 mm)、云南景洪种源(2.28 mm)、海南三亚种源(77.6 cm)和广西乐业种源(4.97 mm)。香合欢种子表型性状变异主要受经纬度和年均气温的影响,苗期性状变异主要受年均气温、纬度、海拔和年均日照时长的影响。初步筛选出云南景洪、海南三亚、广西乐业和海南乐东4个种源,适合在广西南宁地区育苗生产。     

内蒙古西伯利亚杏核仁表型变异及优株选择

[目的]以西伯利亚杏优良单株为选择目标,结合地理生态因子对核仁表型和成分性状的变异规律进行研究,明确内蒙古西伯利亚杏核仁形态及成分的变异特点和地理变异规律,并在此基础上进行不同类型优良单株的选择。[方法]结合单株产量高、生长势好等指标,对来自内蒙古地区的10个西伯利亚杏种源中筛选出的217个单株的核纵径、核横径、核侧径、核壳厚、核形指数、核干质量、仁纵径、仁横径、仁侧径、仁形指数、仁干质量、出仁率、产仁量、粗脂肪、粗蛋白、苦杏仁苷等16个形态及成分性状进行方差分析、多重比较、相关分析、聚类分析、主成分分析,筛选不同类型的优良单株。[结果]表明:(1)西伯利亚杏各性状存在较大变异,变异范围为8.94%68.27%,核形态的变异系数(16.87%)大于仁成分(14.61%)和仁形态(14.14%),质量和成分性状的变异程度高于大小和形状指数。(2)产仁量、仁干质量、出仁率、粗脂肪、粗蛋白、苦杏仁苷等主要经济性状在种源间差异极显著,将种源分为5类,第Ⅰ类群产仁量高、仁大;第Ⅱ类群出仁率高,粗蛋白含量高;第Ⅲ类群粗脂肪和苦杏仁苷含量高;第Ⅳ类群各项指标都较低;第Ⅴ类群产仁量高、粗脂肪和苦杏仁苷含量高。(3)核、仁性状之间存在广泛的相关性,且产仁量、苦杏仁苷、粗脂肪分别与纬度、经度、年平均气温密切相关。(4)前6个主成分贡献率达到80.716%,按5%入选率分别筛选出9种类型的优良单株各11株,各类型优株主成分得分值的现实增益为146.12%199.22%,具有显著的优异性。[结论]内蒙古西伯利亚杏在广泛且多样的地理环境中形成了丰富的核仁表型和成分的变异,且不同种源以及不同个体间存在极显著差异;利用主要经济性状对种源进行了聚类分析,得到5个具有不同经济特征的育种类群;主要经济性状与表型以及地理环境因素密切相关。