羅達(dá) 史彥江 宋鋒惠 馬合木提·阿不來(lái)提 宋子君 凌錦霞 左琛

(新疆林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究所，烏魯木齊，830063) (新疆農(nóng)業(yè)大學(xué))

榛子隸屬樺木科(Betulaceae)榛屬(Corylus)，是重要的堅(jiān)果樹種與木本油料樹種，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高。全世界榛屬植物資源約有16種，我國(guó)原產(chǎn)榛屬植物資源有8個(gè)種2個(gè)變種[1-2]。平歐雜種榛(CorylusheterophyllaFisch.×CorylusavellanaL.)是遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所，通過(guò)原產(chǎn)于我國(guó)的平榛(CorylusheterophyllaFisch.)與外來(lái)引進(jìn)的歐洲榛(CorylusavellanaL.)種間遠(yuǎn)源雜交選育而來(lái)，其特點(diǎn)是兼具歐洲榛果大、出仁率高、豐產(chǎn)以及平榛抗寒、適應(yīng)性強(qiáng)的特性，是我國(guó)目前廣泛推廣栽培的榛樹品種[3]。目前，全國(guó)已相繼選育并鑒定了一大批性狀優(yōu)良的新品系，如‘平頂黃’、‘薄殼紅’、‘達(dá)維’、‘金鈴’、‘玉墜’等[4]。

新疆林業(yè)科學(xué)院自2001年開始按照引種、馴化、優(yōu)良品種篩選、豐產(chǎn)栽培技術(shù)示范與推廣的思路，開展了不同品系平歐雜種榛生物學(xué)特性[5-6]、光合熒光[7]、根系空間分布[8]、抗逆適應(yīng)性(抗寒[9]、抗旱[10]和抗鹽堿[11-12]等)以及生產(chǎn)栽培技術(shù)[13]等研究，目前審定良種5個(gè)，并已在阿勒泰地區(qū)、伊犁河谷、天山北坡經(jīng)濟(jì)帶以及南疆冷涼山區(qū)等不同區(qū)域40余個(gè)縣市栽種。然而，作為外來(lái)引進(jìn)優(yōu)良林果樹種，平歐雜種榛在全疆不同區(qū)域發(fā)展過(guò)程中，可能遭受不同生態(tài)環(huán)境的影響，已審定的良種難以滿足南北疆不同區(qū)域豐產(chǎn)栽培的需求，成為制約其在新疆規(guī)?；l(fā)展的限制因素。果樹的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀分析和評(píng)價(jià)是優(yōu)良品種選育的基礎(chǔ)[14-15]。為此，本文以課題組前期匯集的生長(zhǎng)和抗逆性等表現(xiàn)較好的不同品系平歐雜種榛為試驗(yàn)材料，建立栽培管理一致的資源匯集圃，對(duì)進(jìn)入盛果期的平歐雜種榛進(jìn)行果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀測(cè)定研究，并結(jié)合平歐雜種榛堅(jiān)果等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分，采用主成分分析法對(duì)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和篩選，以期為平歐雜種榛優(yōu)良品種的選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣佳木試驗(yàn)站的平歐雜種榛資源匯集圃。該區(qū)屬于大陸性干旱荒漠氣候，四季分明，晝夜溫差大，降水量小，蒸發(fā)量大，光熱資源豐富，氣候干燥，年平均氣溫10.1 ℃，年均降水量65.4 mm，年均無(wú)霜期185 d，年日照時(shí)間2 855～2 967 h。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，土壤為土層深厚的沙壤土質(zhì)。

2 材料與方法

選擇資源匯集圃內(nèi)的17個(gè)平歐雜種榛品系為試驗(yàn)材料。栽植的品系苗木為綠枝直立壓條繁育的無(wú)性系幼苗，株行距2 m×2 m，定植深度40 cm，樹齡5～6 a，已達(dá)到果實(shí)豐產(chǎn)期。每個(gè)品系選取3株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的樹體進(jìn)行果實(shí)采集，每株樹的采果量均超過(guò)100粒。17個(gè)品系分別為：82-4、85-127、84-254、82-11、84-310、84-41、80-4、84-402、81-23、B-3、83-33、85-124、B-21、85-119、84-226、84-72、85-88。

堅(jiān)果樣品于2018年8月下旬采集，各品系平歐雜種榛果實(shí)均達(dá)到成熟狀態(tài)，無(wú)病蟲害。采集的樣品裝入網(wǎng)兜后帶回實(shí)驗(yàn)室，脫苞并置于通風(fēng)處自然風(fēng)干。隨機(jī)選取各品系果實(shí)樣品30粒，測(cè)定堅(jiān)果的單果質(zhì)量、縱徑、橫徑和側(cè)徑；破殼后，測(cè)定殼厚，果仁質(zhì)量，果仁的縱徑、橫徑和側(cè)徑。堅(jiān)果的單果質(zhì)量和果仁質(zhì)量采用1/100的電子天平測(cè)定，堅(jiān)果和果仁的縱徑、橫徑、側(cè)徑和殼厚采用電子游標(biāo)卡尺測(cè)定。堅(jiān)果和果仁的縱徑指其頂部至基部的距離，橫徑指縫合線之間的距離，側(cè)徑指與橫徑垂直的距離(即堅(jiān)果或果仁厚度)，殼厚指垂直于堅(jiān)果縱徑的果殼腰部的厚度。

堅(jiān)果相關(guān)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的計(jì)算方法如下[16]：堅(jiān)果(果仁)三徑均值=(縱徑+橫徑+側(cè)徑)/3；堅(jiān)果(果仁)形狀指數(shù)=(縱徑+橫徑)/(2×側(cè)徑)；果腔系數(shù)=果仁三徑均值/(堅(jiān)果三徑均值-2×殼厚)；出仁率=(果仁質(zhì)量/堅(jiān)果質(zhì)量)×100%；堅(jiān)果(果仁)整齊度以其三徑均值的變異系數(shù)表示。其中，堅(jiān)果(果仁)三徑均值表示堅(jiān)果(果仁)的尺寸大小，是衡量堅(jiān)果(果仁)大小的重要標(biāo)準(zhǔn)；形狀指數(shù)是商品果實(shí)的質(zhì)量指標(biāo)之一，其值越接近1，果實(shí)越呈圓形，越有利于機(jī)械加工；果腔系數(shù)表征果實(shí)的飽滿程度，其值越大，果實(shí)飽滿度越高；出仁率是指果仁質(zhì)量占堅(jiān)果總質(zhì)量的百分比，是衡量果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀最重要的指標(biāo)；堅(jiān)果(果仁)整齊度是堅(jiān)果(果仁)大小的整齊程度，其值較小，整齊度越高。

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析、聚類分析和主成分分析。參照《中國(guó)果樹志·板栗榛子卷》[17]中規(guī)定的榛子質(zhì)量等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各品系的各經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行等級(jí)劃分。

3 結(jié)果與分析

3.1 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀變異性

由表1可知，17個(gè)平歐雜種榛品系果實(shí)性狀調(diào)查數(shù)據(jù)分為堅(jiān)果性狀、果仁性狀和出仁性狀。供試平歐雜種榛的堅(jiān)果三徑均值16.80～22.39 mm，其中85-119、84-226、85-88和84-72均超過(guò)21.00 mm；堅(jiān)果整齊度2.16%～5.97%，數(shù)值均較小，表明各供試品系堅(jiān)果大小整齊一致，差異不大；堅(jiān)果質(zhì)量2.10～3.90 g，其中85-88堅(jiān)果質(zhì)量最大(3.9 g)。果仁三徑均值11.48～14.40 mm，其中83-33、84-72、84-41和82-11的果仁三徑均值大于13.50 mm；果仁整齊度4.54%～14.23%，整齊度較大的品系原因是果仁不飽滿或種皮表面具有較多附著物；果仁質(zhì)量0.85～1.50 g，其中83-33、84-72、84-41、82-11和84-402的果仁質(zhì)量的均值大于1.23。果殼厚度1.38～2.17 mm，果殼較薄的為85-124和84-310果殼厚度均低于1.50 mm；果腔系數(shù)0.60～0.89；出仁率25.05%～45.32%，其中84-310、84-41和B-21的出仁率均值大于44%。

供試平歐雜種榛各經(jīng)濟(jì)性狀呈現(xiàn)出不同的變異程度，變異系數(shù)7.60%～35.49%，以堅(jiān)果形狀指數(shù)、堅(jiān)果三徑均值和果仁三徑均值變異最小(<10%)；其次是果仁形狀指數(shù)、殼厚、果腔系數(shù)和出仁率，變異系數(shù)最大的為堅(jiān)果和果仁的質(zhì)量和整齊度(>20%)。方差分析結(jié)果表明，不同品系平歐雜種榛堅(jiān)果性狀、果仁性狀和出仁性狀之間的差異均達(dá)到極顯著水平(見表2)。

3.2 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀分級(jí)

根據(jù)《中國(guó)果樹志·板栗榛子卷》[17]中的榛子分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合表1數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量大于3.5 g的特大型堅(jiān)果有3個(gè)品系，質(zhì)量2.51～3.50 g的大型堅(jiān)果有11個(gè)品系，質(zhì)量2.01～2.50 g的中型堅(jiān)果有3個(gè)品系，無(wú)較小或極小型堅(jiān)果。堅(jiān)果形狀指數(shù)0.97～1.24，其中，85-88為圓形果，其余16個(gè)品系均為長(zhǎng)扁形果。

供試品系中，較大型果仁有4個(gè)品系，大型果仁有8個(gè)品系，特大型果仁有5個(gè)品系，無(wú)小型或中型果仁。果仁形狀指數(shù)1.04～1.47，所有品系均為長(zhǎng)扁形果仁，無(wú)長(zhǎng)形或圓形果仁。85-88為厚型果殼，82-4、82-11和80-4為較厚型，其余13個(gè)品系均為中等類型；85-119和84-226屬半仁型，其余為較飽滿或飽滿型，其中84-310和85-127的果腔系數(shù)接近0.90，非常飽滿；出仁率高的只有1個(gè)品系(84-310)、中等的有6個(gè)品系、低的10個(gè)品系。

表1 不同品系平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀

注：表中數(shù)值為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。

表2 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀方差分析

3.3 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)性

由表3可知，堅(jiān)果質(zhì)量與出仁率、果腔系數(shù)、殼厚、堅(jiān)果三徑均值存在極顯著的相關(guān)性(P<0.01)；堅(jiān)果形狀指數(shù)與果仁形狀指數(shù)呈極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)；堅(jiān)果三徑均值與出仁率、果腔系數(shù)存在極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)；果仁質(zhì)量與果仁三徑均值呈極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)；果仁三徑均值與出仁率呈極顯著的正相關(guān)性(P<0.01)；出仁率與殼厚呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，而與果腔系數(shù)呈顯著正相關(guān)(P<0.05)；堅(jiān)果和果仁整齊度與其他經(jīng)濟(jì)性狀之間的相關(guān)性不顯著。

表3 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的相關(guān)分析

注：表中*、** 分別代表P<0.05、P<0.01。

3.4 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀聚類分析

由圖1可知，供試品系可劃分為3類。第一類為85-127、84-310、80-4、B-21、84-254、81-23和84-402，堅(jiān)果果個(gè)小、但殼薄、出仁率高；第二類為82-11、B-3、84-41、85-124、84-72和83-33，堅(jiān)果仁大，但其他性狀一般；第三類為82-4、84-226、85-119和85-88，堅(jiān)果果個(gè)大、但果殼厚、出仁率低。

3.5 平歐雜種榛果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀主成分分析

由表4可知，前4個(gè)主成分各自的方差貢獻(xiàn)率分別為37.222%、23.449%、17.124%、9.617%，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.412%，基本能夠反映供試品系全部性狀的綜合信息。11項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)中，出仁率對(duì)第1主成分的貢獻(xiàn)最大，果腔系數(shù)次之；第2主成分中，果仁質(zhì)量的貢獻(xiàn)最高；果仁形狀指數(shù)和殼厚分別對(duì)第3、第4主成分的貢獻(xiàn)最大。因此，出仁率和果腔系數(shù)可視為反映供試品系果實(shí)綜合經(jīng)濟(jì)性狀的主要指標(biāo)，其次是果仁質(zhì)量、果仁形狀指數(shù)和殼厚。

表4 主成分因子載荷矩陣及主成分特征根

將主成分因子載荷向量換算成規(guī)格化特征向量后，可以得到反映供試品系果實(shí)綜合經(jīng)濟(jì)性狀的主成分表達(dá)式。將供試品系的各經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后分別代入表達(dá)式，計(jì)算各主成分的得分，再以各主成分的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)數(shù)，對(duì)所提取的得分進(jìn)行加權(quán)求和，得到各品系反映果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的綜合得分值，得分越高，果實(shí)綜合經(jīng)濟(jì)性狀越優(yōu)良。由表5可知，供試品系果實(shí)綜合經(jīng)濟(jì)性狀由優(yōu)到劣依次為：84-41、83-33、B-21、B-3、84-310、85-124、81-23、84-402、85-127、82-11、84-72、84-254、84-226、80-4、82-4、85-88、85-119。

表5 主成分因子得分及果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀綜合排序

4 結(jié)論與討論

性狀的變異頻率是性狀遺傳多樣性的數(shù)量化體現(xiàn)，變異的程度代表了品種的固有特征及個(gè)體差異范圍，變異系數(shù)越大，在資源選擇時(shí)，選擇的空間也越大[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn)，供試平歐雜種榛品系果實(shí)的各經(jīng)濟(jì)性狀呈現(xiàn)不同程度的變異，變異系數(shù)7.60%～35.49%。其中，堅(jiān)果質(zhì)量和整齊度以及果仁質(zhì)量和整齊度變異系數(shù)最大，表明未來(lái)在進(jìn)行平歐雜種榛品種選育時(shí)，這4項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)的選擇空間最大；其次，果仁形狀指數(shù)、殼厚、果腔系數(shù)和出仁率的變異系數(shù)也較大，在品種選育時(shí)也應(yīng)予以重視；而堅(jiān)果形狀指數(shù)、堅(jiān)果三徑均值和果仁三徑均值的變異最小，在品系選育時(shí)其選擇余地最小。

研究表明，不同品系平歐雜種榛堅(jiān)果性狀、果仁性狀和出仁性狀之間均存在極顯著差異，顯示不同品系自身的特性密不可分。此外，同一品系，生長(zhǎng)地點(diǎn)不同，堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)性狀同樣存在明顯差異，如84-310在遼寧沈陽(yáng)、新疆伊犁以及本研究中的單果質(zhì)量分別為1.60、1.77、2.10 g，84-254在3地的出仁率分別為37.62%、41.50%、39.94%，82-11的殼厚在3地分別為1.94、1.20、1.80 mm[20]。造成上述結(jié)果的原因與不同研究地點(diǎn)的生態(tài)環(huán)境條件(如土壤、氣候等)或栽培管理措施不同有關(guān)。

供試平歐雜種榛的堅(jiān)果和果仁質(zhì)量均屬于較大、大或特大類型，果殼厚度主要為中等類型，果仁飽滿度幾乎都能達(dá)到較飽滿或飽滿類型，表明堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)性狀均較優(yōu)。堅(jiān)果各經(jīng)濟(jì)性狀之間存在不同程度的相關(guān)性，堅(jiān)果越大，果殼也越厚，果仁越不飽滿，這些指標(biāo)與出仁率呈極顯著負(fù)相關(guān)性。與艾吉爾·阿不拉等[21]的研究結(jié)果一致，認(rèn)為這種相關(guān)性是由榛子種屬固有遺傳傾向性所決定的。供試品系中，僅85-88屬于圓形果，因此，未來(lái)考慮開展適合機(jī)械脫殼，圓形仁用平歐雜種榛育種親本選擇空間較小。

果樹的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀受眾多單一經(jīng)濟(jì)性狀的綜合影響，是一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀，而各經(jīng)濟(jì)性狀之間又存在著一定的關(guān)聯(lián)，其重要性也不相同，在開展果樹資源篩選時(shí)，要對(duì)其果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。當(dāng)涉及到多個(gè)單一經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)時(shí)，由于各指標(biāo)所表征的優(yōu)良程度往往不一致，利用一般的簡(jiǎn)單方法很難得出確切的結(jié)果。本研究中，85-127、84-310和80-4等品系的果個(gè)小，但殼薄、出仁率高；82-11、B-3和84-41等品系的果仁大，但其他經(jīng)濟(jì)性狀一般；而82-4、84-226和85-119等品系的果個(gè)大，但殼厚、出仁率低。馬慶華等[22]采用隸屬函數(shù)法對(duì)32個(gè)品系平歐雜種榛的10項(xiàng)與加工性能相關(guān)的堅(jiān)果性狀進(jìn)行分析和綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為84-69、85-28、82-8、84-545、84-36等品系的堅(jiān)果加工性能較好，且影響加工性能的關(guān)鍵因子依次為加工因子、大小因子和形狀因子。劉庚等[23]通過(guò)聚類分析發(fā)現(xiàn)，9個(gè)抗寒平歐雜種榛品系中84-254、B-21、85-127、82-11、81-21和85-28的堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)性狀較好。本研究運(yùn)用主成分分析，對(duì)供試平歐雜種榛品系的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出影響平歐雜種榛經(jīng)濟(jì)性狀的主要指標(biāo)為出仁率和果腔系數(shù)，其次為果仁質(zhì)量、果仁形狀指數(shù)和殼厚，并篩選出84-41、83-33、B-21、B-3和84-310等品系的堅(jiān)果綜合經(jīng)濟(jì)性狀較優(yōu)。由于樹體生長(zhǎng)、抗逆性、產(chǎn)量等指標(biāo)也是決定品種選育的重要因素，因此，未來(lái)有必要從更多角度開展平歐雜種榛優(yōu)良品種的評(píng)價(jià)和選育工作。