普通油茶岑軟3號苗木分級研究

唐維龍， 楊利平， 王華宇， 陳元松， 趙文東， 韋長江， 吳紅英， 覃雯霞， 趙 森， 黃達軍，許尤厚*， 王鵬良,4*

(1.廣西國有三門江林場,廣西柳州 545006；2.欽州市林業(yè)科學研究所,欽州市植物生物技術重點實驗室/工程中心， 廣西欽州 535099；3.欽州學院海洋學院,廣西北部灣海洋生物養(yǎng)護重點實驗室，廣西欽州 535011；4.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院,廣西特色經濟林開發(fā)和利用重點實驗室,廣西南寧 530002)

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普通油茶岑軟3號苗木分級研究

唐維龍1， 楊利平2， 王華宇2， 陳元松1， 趙文東1， 韋長江1， 吳紅英2， 覃雯霞1， 趙 森3， 黃達軍1，許尤厚3*， 王鵬良3,4*

(1.廣西國有三門江林場,廣西柳州 545006；2.欽州市林業(yè)科學研究所,欽州市植物生物技術重點實驗室/工程中心， 廣西欽州 535099；3.欽州學院海洋學院,廣西北部灣海洋生物養(yǎng)護重點實驗室，廣西欽州 535011；4.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院,廣西特色經濟林開發(fā)和利用重點實驗室,廣西南寧 530002)

[目的]對岑軟3號苗木分級進行研究，進一步規(guī)范其出圃規(guī)格，提高苗木質量。[方法]以1年生的岑軟3號嫁接苗為材料，測量其苗高、地徑、葉片數(shù)等8個性狀，利用主成分分析和逐步聚類分析法對苗木質量進行分級。[結果]28對性狀組合中有22對存在(極)顯著相關；主成分分析提取了前4個主成分，保留了82.8%的信息，地徑、苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為主要指標；逐步聚類將岑軟3號苗木分成3類；確定其苗木分級：Ⅰ級苗的苗高H≥32.739 cm,地徑D≥0.410 cm；Ⅱ級苗的苗高H≥20.666 cm，地徑D≥0.323 cm。[結論]逐步聚類將岑軟3號苗木分為3類，其中Ⅰ級苗5株，Ⅱ級苗29株，Ⅲ級苗38株。

普通油茶；岑軟3號；苗木分級；主成分分析；逐步聚類

油茶(CamelliaoleiferaAbel)是山茶科常綠木本油料樹種[1]，是種子含油量高、有栽培價值的山茶科物種的統(tǒng)稱[2]。油茶主要用于榨/提取高質量的茶油，其剩余物還可以作為優(yōu)良的工業(yè)原料，因而具有非常高的價值。普通油茶是面積最廣、總產量最多的1個油茶物種[3]，也是較受重視的油茶物種。2000年前油茶已被開始利用，但當時未受到重視。1949年之后，油茶逐漸受到重視，得到快速恢復和發(fā)展，同時油茶遺傳改良研究也逐步開展，至今已經選育出了很多品種(農家種)、家系、地方種等[2,4-5]。

岑軟3號是由廣西林業(yè)科學研究院從岑溪軟枝油茶優(yōu)良農家種中篩選而成，其具有生長快，結實早，產量高且穩(wěn)定，含油率高及適應性廣等優(yōu)點，通過國家林木良種審定(國S-SC-CO-002-2008)。目前，關于岑軟3號組織培養(yǎng)、繁殖技術體系等方面的研究[6-12]相對比較成熟。苗木質量是造林的基礎，直接決定著造林的成活率和初期的生長狀況[13]，對苗木質量開展分級研究至關重要。筆者以普通油茶岑軟3號優(yōu)良無性系1年生嫁接苗為材料，對其苗木分級進行研究，以期為岑軟3號造林苗木的選擇提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 2014 年 4 月在廣西柳州市國有三門江林場馬步分場進行芽苗砧嫁接，該地區(qū)屬中亞熱帶氣候區(qū)，年平均氣溫為20 ℃，>10 ℃年積溫為6 720 ℃，年降雨量為 1 300～1 700 mm，年蒸發(fā)量為 1 471～1 750 mm。

1.2 材料 試驗以岑軟3號的芽為接穗，以普通油茶種子發(fā)芽得到的苗為砧木，將嫁接苗在基質(泥炭土∶蛭石∶珍珠巖=2∶1∶1)上培養(yǎng)1年。

1.3 調查指標 從培養(yǎng)的苗木中隨機抽取72株，編號1～72，對其苗高x1、地徑x2、葉片數(shù)量x3、主根長x4、主根數(shù)x5、次級根數(shù)x6、上部鮮重x7和下部鮮重x8進行測量，獲取數(shù)據(jù)。

1.4 統(tǒng)計分析方法

(Ⅰ)分析岑軟3號嫁接苗苗高、地徑、葉片數(shù)量、主根長、主根數(shù)、次級根數(shù)、上部鮮重和下部鮮重各性狀之間的相關性。

1.4.2 主成分分析。多個性狀之間存在一定的相關性，信息上也有一定程度的重疊。性狀越多，分析的難度越大，為降低復雜程度，利用主成分分析法在盡可能多地反映原有信息的情況下，將多性狀簡化為少數(shù)幾個綜合性狀。利用R語言的princomp()函數(shù)進行主成分分析。

(Ⅱ)計算獲得，其中dij為單株性狀間距離；xik為第i個單株第k性狀值；xjk為第j個單株第k性狀值。聚類分析采用R語言的kmeans()函數(shù)進行分析。

2 結果與分析

2.1 苗木性狀的變異分析 由表1可知，8個性狀中主根長的變異系數(shù)最小(9.304%)，上部鮮重的變異系數(shù)最大(59.431%)，其余6個性狀的變異系數(shù)居于兩者之間。這說明不同性狀間的變異程度存在很大差異。

表1 苗木8個性狀的統(tǒng)計描述

2.2 苗木性狀的相關性分析 由表2可知，在28對性狀組合相關性分析中，主根長與地徑和葉片數(shù)、主根數(shù)與葉片數(shù)和主根長、次級根數(shù)與主根長、上部鮮重與主根數(shù)6對性狀組合沒有顯著相關，苗高與主根數(shù)、主根長與上部鮮重和下部鮮重、主根數(shù)與下部鮮重4對性狀組合為顯著相關，其余18對性狀組合均為極顯著相關，其中苗高和上部鮮重相關系數(shù)最大(0.70)，苗高與主根數(shù)的相關系數(shù)最小(0.25)。

表2 8個性狀間的相關系數(shù)

注：**表示極顯著水平；*表示顯著水平。

Note:* * means extremelysignificant level; * means significant level.

2.3 主成分分析 由表3可知，第1～4主成分的累積貢獻率為82.8%，高于80%。提取第1～4主成分，損失的信息為17.2%，仍能較好地反映出普通油茶岑軟3號苗木質量的真實情況。第1主成分對應的特征向量均為負值，其中苗高、地徑、葉片數(shù)、上部鮮重和下部鮮重的載荷量為-0.4左右，主要反映苗木大小信息；第2主成分對應的特征向量中，苗高和主根長為正值，葉片數(shù)和次級根數(shù)為負值，其余均為0，主根長的特征分量值為0.807，主要反映整株苗木的長度；第3主成分對應的特征向量中，苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為正值，主根數(shù)和次級根數(shù)為負值，其余均為0，主要反映了地上部分的信息；第4主成分對應的特征向量中，苗高、次級根數(shù)和上部鮮重為正值，而地徑、主根數(shù)和下部鮮重為負值，主要反映了次級根和莖生長關系。岑軟3號苗木質量的評價公式如下：y=0.475y1+0.152y2+0.124y3+0.077y4，其中y為岑軟3號苗木質量的得分；y1為苗木大小信息的得分；y2為整株苗木長度的得分；y3為地上部分信息的得分；y4為次級根和莖生長關系的得分。

表3 8個性狀的主成分分析

2.4 聚類分析和苗木分級 對岑軟3號苗高、地徑等8個性狀資料數(shù)據(jù)進行逐步聚類，聚類結果將測定的苗木分為3類，其中Ⅰ級苗5株(18、33、34、46、48)，Ⅱ級苗29株(1、2、4、8、9、12、15、16、17、21、25、26、28、30、31、35、36、37、45、47、51、52、53、57、65、66、67、68、72)，Ⅲ級苗38株(3、5、6、7、10、11、13、14、19、20、22、23、24、27、29、32、38、39、40、41、42、43、44、49、50、54、55、56、58、59、60、61、62、63、64、69、70、71)。

3 討論與結論

苗木分級是對苗木出圃時進行的質量分級評價，苗木質量的高低直接決定造林成活率的高低。在苗木分級研究中，用于分析的指標越多，越能準確地反映苗木的真實信息，也越利于準確分級[15]。岑軟3號具有高產、優(yōu)質、高抗及適應性廣等特性[14]，是華南地區(qū)重要的普通油茶品種。在8個性狀相關性分析中發(fā)現(xiàn)，28對性狀組合中，22對存在(極)顯著相關，這表明大多數(shù)性狀間存在相關性，即存在重疊信息。采用主成分分析法降低信息維度，在保留82.8%信息的情況下，提取第1～4主成分，有效地降低了復雜程度。以地徑、苗高、葉片數(shù)和上部鮮重為主要指標，這與之前報道基本一致[16-17]。將供試岑軟3號苗木通過逐步聚類分為3類，其中Ⅰ級苗5株，Ⅱ級苗29株，Ⅲ級苗38株；得到岑軟3號苗木分級標準如下：Ⅰ級苗的苗高H≥32.739 cm,地徑D≥0.410 cm;Ⅱ級苗的苗高H≥20.666 cm，地徑D≥0.323 cm。地徑和苗高是反映苗木質量最直接的主要指標，也是最容易測量的指標，所以將苗木質量分解到以苗高和地徑為苗木分級的主要衡量指標。該研究得出的岑軟3號分級標準要高于彭紹峰等[16]研究得出的苗木分級標準，這可能是由于供試材料為單一品種，可以有效去除由不同基因型導致的苗木大小不同的因素。研究測定的8個性狀為苗木分級提供了較為充足的信息，為岑軟3號苗木質量分級的可靠性提供較好的數(shù)據(jù)支撐。

[1] 黎先勝.我國油茶資源的開發(fā)利用研究[J].湖南科技學院學報，2005，26(11):127-129.

[2] 陳永忠,楊小胡,彭邵鋒,等.我國油茶良種選育研究現(xiàn)狀及發(fā)展策略[J].林業(yè)科技開發(fā),2005，19(4):1-4.

[3] 莊瑞林.中國油茶[M].2版.北京:中國林業(yè)出版社,2007.

[4] 莊瑞林.我國油茶良種選育工作的歷史回顧與展望[J].林業(yè)科技開發(fā),2010,24(6):1-5.

[5] 張乃燕,蒙敬彪,江澤鵬,等.廣西油茶雜交育種研究現(xiàn)狀與發(fā)展思路[J].林業(yè)科技開發(fā),2008,22(3):6-9.

[6] 蔡玲,王以紅,吳幼媚,等.油茶胚組織離體培養(yǎng)實驗[J].西部林業(yè)科學,2012,41(3):66-69.

[7] 蔡玲,吳幼媚,王鵬良,等.幾種因子對油茶組培芽增殖與生長的影響[J].廣西林業(yè)科學,2014,43(2):142-154.

[8] 王以紅,吳幼媚,蔡玲,等.油茶岑軟 3 號芽器官離體培養(yǎng)再生植株的研究[J].西部林業(yè)科學,2011,40(4):1-4.

[9] 吳幼媚,王以紅,蔡玲,等.油茶單芽組培生根研究[J].西部林業(yè)科學,2012,41(4):25-28.

[10] 趙海鵠,黃欣,劉學勇,等.不同輕基質配方對油茶全光照扦插生根的影響[J].熱帶農業(yè)科學,2013,33(5):12-16.

[11] 侯立英,張乃燕.油茶芽苗砧嫁接育苗技術[J].廣西林業(yè)科學,2011,40(3):240-242.

[12] 蔡玲,吳幼媚,王以紅,等.油茶組培繼代芽嫁接技術[J].林業(yè)科技開發(fā),2011,25(6):105-107.

[13] 常培英,劉曼玲.苗木分級方法比較[J].山西農業(yè)大學學報(自然科學版),1984,4(2):198-215.

[14] 冼旭勛.全國最高產的油茶——岑軟2號、3號高產無性系[J].廣西林業(yè),1988(2):21.

[15] 蔣水元,李虹,黃夕洋,等.兩面針苗木分級標準的研究[J].福建林業(yè)科技,2010，37(4):87-90.

[16] 彭邵鋒,陳永忠,楊小胡,等.油茶苗木質量分級標準研究[J].中國農學通報,2012，28(25):101-105.

[17] 李鵬,劉濟明,歐國騰,等.大果木姜子苗木的評價及分級標準[J].江蘇農業(yè)科學,2014，42(9):223-225.

Study on Seedling Grading of the Oil-tea Cultivar Cenruan No.3

TANG Wei-long1,YANG Li-ping2,WANG Hua-yu2,XU You-hou3*,Wang Peng-liang3,4*et al

(1.Sanmenjiang State-owned Forestry Farm，Liuzhou，Guangxi 545006；2.Qinzhou Key Laboratory of Plant Biotechnology Research,Qinzhou Plant Biological Engineering Technology Centre,Qinzhou Forestry Science Research Institute，Qinzhou，Guangxi 535099;3.Guangxi Key Labortory of Beifu Gulf Marine Biodiversity Conversation，School of Ocean，Qinzhou University，Qinzhou，Guangxi 535011；4.Guangxi Key Laboratory of Special Non-wood Forest Cultivation& Utilization，Guangxi Forestry Research Institute，Nanning，Guangxi 530002 )

[Objective]Seedling grading of the oil-tea cultivar Cenruan No.3 was studied to standardize planting specification,improve the seedling’s quality.[Method]8 traits such as height, ground diameter,leaf number,etc.were measured based on the one-year old grafting seedlings of Cenruan No.3.Seedlings grading was carried out using the principal component analysis and clustering analysis.[Result]The results indicated that 22 of 28 pairwise traits were (extremely) significant between 8 traits; 4 principal component analysis were extractedwith 82.8% information.Height,ground diameter,leaf number and above fresh weight were major indices.The seedlings of Cenruan No.3 were divided into 3 groups by stepwise clustering; seedling grading was determined as following: Ⅰ gradeH≥32.739 cm,D≥0.410 cm,Ⅱ gradeH≥20.666 cm，D≥0.323 cm.[Conclusion]The seedlings of Cenruan No.3 were divided into 3 groups by stepwise clustering，Ⅰ grade 5 plants，Ⅱ grade 29 plants，IIIgrade 38 plants.

CamelliaoleiferaAbel; Cenruan No.3; Seedling grading; Principal component analysis; Stepwise cluster

國家自然科學基金項目(31460208)；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室開放課題(12A0301)；廣西優(yōu)良用材林資源培育重點實驗室自主課題(14-A-03-01)；廣西北部灣海洋珍稀動物養(yǎng)護重點實驗室項目(2016ZB02)；廣西自然科學基金項目(2013GXNSFBA019104)；廣西高?？茖W技術研究項目(2013YB252)。

唐維龍(1974- )，男，廣西灌陽人，工程師，從事油茶栽培和生產工作。*為共同通訊作者，許尤厚，副教授，博士后，從事分子遺傳育種研究；王鵬良，高級工程師，博士，從事分子遺傳育種研究。

2016-09-09

S 727.32

A

0517-6611(2016)32-0155-03