20份无花果种质资源植物学性状和品质性状比较

作者: 杨光 张金云 阳桂芳 陈伟立 赵秀娟 张方秋 刘姚

20份无花果种质资源植物学性状和品质性状比较0

摘要 为促进广东地区无花果产业发展,筛选和培育适合本地的种质资源。以20份无花果种质资源为材料,调查分析其树势、叶面积、SPAD、单果重和可溶性固形物等13个性状。结果表明,性状变异系数在5.77%~34.69%,具有丰富的遗传多样性。呈极显著和显著相关性的分别有6和8对,其中单果重与纵横径呈极显著正相关;SPAD值和叶面积均与可溶性固形物呈显著负相关。主成分分析结果表明,第1成分特征贡献率最大,为30.941%,主要与果实纵横径有关。20份种质资源可分为5类,第Ⅰ类可用于筛选可溶性固形物含量和YⅡ值较高的品种。第Ⅱ类可用于筛选可溶性固形物含量、单果重、果形指数以及果实纵横径等适中的品种。第Ⅲ类可用于筛选单果重、纵横径和果孔较大的品种。第IV类可用于筛选SPAD值较大的品种。第V类群可用于筛选果形指数、节间长度和叶面积较大的品种。

关键词 无花果;种质资源;品质性状;果实

中图分类号 S663.3 文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2023)20-0049-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.20.014

Comparison of Botany Character and Quality Traits in 20 Ficus carica Linn.Germplasm Resources

YANG Guang,ZHANG Jin-yun,YANG Gui-fang et al

(Guangdong Eco-Engineering Polytechnic,Guangzhou,Guangdong  510520 )

Abstract In order to promote the development of the Ficus carica Linn.industry in Guangdong,screen and cultivate suitable local germplasm resources. Using 20 Ficus carica Linn. germplasm resources as materials,13 traits including tree vigor,leaf area,SPAD,single fruit weight and soluble solids were investigated and analyzed. The results showed that the coefficient of variation of the traits was between 5.77% and 34.69%,indicating a rich genetic diversity.  There were 6 and 8 pairs of extremely significant and significant correlations,respectively,in which the single fruit weight was significantly positively correlated with transverse and longitudinal diameter;SPAD value and leaf area were significantly negatively correlated with soluble solids. Principal component analysis showed that component 1 had the largest contribution rate (30.941%),which was mainly related to fruit transverse and longitudinal diameter.  The 20 germplasm resources could be divided into 5 categories. Category I could be used to screen varieties with higher soluble solid content and YⅡ value. Category Ⅱ could be used to screen moderate varieties such as soluble solids content,single fruit weight,fruit shape index,and fruit transverse and longitudinal diameter. Category Ⅲ could be used to screen varieties with single fruit weight,transverse and longitudinal diameter and large fruit holes. Category IV could be used to screen varieties with larger SPAD values. Group V could be used to screen varieties with larger fruit shape index,internode length and leaf area.

Key words Ficus carica Linn.;Germplasm resources;Quality trait;Fruit

无花果(Ficus carica Linn.),为桑科无花果属亚热带落叶灌木或小乔木。无花果原产地中海沿岸,有11 000年的栽培历史,是人类驯化最早的经济作物[1-2]。 无花果果实除含有糖、蛋白质、脂肪和矿物质等营养物质外,还含有丰富的维生素、黄酮类化合物和助消化的多种酶类等。现代医学研究发现,无花果具有降血糖和降血脂的功效[3-4] 及镇静催眠作用[5],被誉为“21世纪人类健康的守护神”。无花果作为药食两用的佳品,具有巨大的开发潜力和价值。

目前,我国的无花果产地主要分布在山东、新疆、江苏、上海、浙江和福建等地[6-7]。山东无花果面积最大,约占全国的50%,大部分种植品种由美国、日本等国引进,主栽品种有青皮、美丽亚、布兰瑞克、波姬红等[8-9]。新疆无花果种植面积全国第二,主栽品种是新疆早黄、布兰瑞克和玛斯义陶芬等[10]。广东地区属热带和亚热带季风气候区,是全国光、热和水资源较丰富的地区,适合喜光、耐湿、耐高温的无花果品种种植推广。广东地区经济发达,市场对无花果的需求巨大。广东省2010年前后开始进行无花果规模种植,但面临无花果适种品种较少、品种混杂的难题。因此开展无花果种质资源的收集、鉴定与创新利用具有重要意义。笔者收集20份无花果种质资源品种,分析其在广州的生长、结实情况,包括树势、节间长度、叶面积、叶厚度、裂刻数、SPAD、YⅡ、单果重、纵径、横径、果形指数、可溶性固形物含量和果皮颜色等,有助于筛选适合本地的种质资源,促进广东地区无花果产业发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试材料取自广东生态工程职业学院种质资源圃。20个无花果种质资源引自我国西南、江南、西北等地,于2018年移栽定植,株行距2 m×3 m,试验地统一管理。

1.2 试验方法

每个品种选取3株长势均匀的植株进行观察取样。在无花果树冠中部随机选取10片完整叶片,采用多功能植物测定仪(Multispe Q)测定叶片SPAD值、YⅡ和厚度[11]。利用捷宇高拍仪拍照,LA-S植物图像分析仪测量叶面积[12-13];并记录叶片的裂刻数。每株无花果树随机选取10个枝条,利用直尺测量枝条中间部位的节间长度。

每个品种随机选取30个成熟的果实,利用电子天平称量其单果重,利用游标卡尺检测其纵径、横径,并计算果形指数,记录果皮颜色;并将成熟的果实,去除果皮,捣碎果肉,取澄清液,用数显折射仪器(日本艾拓,PLA-1),检测果实的可溶性固形物含量。

1.3 数据统计分析

采用Microsoft Office 2016进行数据汇总和聚类分析;使用IBM SPSS Statistics 21.0进行多样性、相关性分析和主成分分析[14]。

2 结果与分析

2.1 无花果种质资源植物学性状

在20份无花果种质资源中,中紫、川崎和绿乔丹等16个无花果品种适应广州的气候,生长良好,树势健旺;西西里黑、紫色波尔多、芭劳奈和格莱斯4个品种生长一般,树势中庸。20份无花果种质资源的平均节间长度为6.06 cm;其中布兰瑞克的节间长度最小,为4.05 cm;而绿早的节间长度最大,为8.67 cm(表1)。

20份无花果种质资源的叶片为掌状,叶片裂刻数分为5裂和7裂2种。叶片面积平均为233.23 cm2,最小的品种是布兰瑞克(127.44 cm2),最大的品种是路易斯安紫(387.24  cm2)。叶片厚度平均为0.85 mm,中紫叶片最薄(0.57 mm),西西里黑叶片最厚(1.27 mm)(表1)。

叶绿素相对含量(SPAD)和实际光化学效率 (YⅡ)是叶片光合效率重要的指标。20份无花果种质资源的SPAD平均值为52.19,最低的品种是格莱斯(43.40),最高的品种是绿布(66.85)。20份无花果种质资源YⅡ平均值为0.61,最小的品种是绿布(0.53),最大的品种是中紫(0.68)(表1)。

2.2 无花果种质资源果实品质性状

20份无花果种质资源单果重的变异最大(变异系数34.69%),平均值为31.28 g,单果重最大的是波姬红(49.76 g),最小的是波尔多(16.84 g)。果实横径和纵径的平均值分别为40.98和41.11 mm。横径最大的是美丽亚(58.23 mm),最小的是波尔多(27.94 mm);纵径最大的是波姬红(52.15 mm),最小的是波尔多(31.98 mm)(表2、3)。

20份无花果种质资源的果形指数平均值为1.02,最大的是芭劳奈(1.26),最小的是布兰瑞克(0.72)。可溶性固形物含量的平均值为18.04%,最高的是玛斯义陶芬(20.81%),最低的是路易斯安紫(15.47%)。按照果皮颜色分为4类,即紫色果(6个)、红色果(5个)、黄色果(3个)和绿色果(6个)(表2)。果孔直径平均值为7.88 mm,最大的是金早(11.67 mm),最小的是路易斯安紫(3.36 mm) (表2、3)。

2.3 无花果种质资源性状相关性分析

分析13个指标的相关性,结果表明,13个性状之间,呈极显著相关的性状有6对,其中正相关4对,负相关2对;呈显著相关的性状有8对,其中正相关6对,负相关2对。如单果重与纵横径呈极显著正相关,与果孔直径、果皮颜色和树势呈显著正相关。SPAD值和叶面积均与可溶性固形物含量呈显著负相关;果皮颜色与单果重、横径和果孔直径均呈显著正相关(表4)。

2.4 无花果种质资源主成分分析

对20份无花果种质资源的11个数量性状进行主成分分析(表5)。结果表明,前5个主成分累计贡献率为83.190%。其中第1成分特征贡献率为30.941%,主要与果实纵横径有关。第2成分特征贡献率为19.612%,主要与节间长度和叶片面积有关。第3成分特征贡献率为12.776%,主要与单果重和果形指数有关。第4成分特征贡献率为10.486%,主要与叶片面积和YⅡ有关。第5成分特征贡献率为9.375%,主要与YⅡ有关。

2.5 无花果种质资源性状聚类分析

对20份无花果种质资源的11个性状进行聚类分析,发现可以分为5个类群(图1)。第I类群包括5份种质资源,占总种质资源的25%,主要特征是可溶性固形物含量(平均值为19%)和YⅡ(平均值为0.63) 较高,而单果重、叶片厚度、节间长度和纵径较低,其平均值分别是24.1 g、0.71 mm、5.48 cm和37.39 mm;第Ⅱ类群包括7份材料,占总种质资源的35%,主要特征是可溶性固形物含量、单果重、果形指数以及果实纵横径等适中。第Ⅲ类群包括3份资源材料,占总种质资源的15%,主要特征是单果重、纵径、横径和果孔直径较大,其平均值分别是39.06 g、46.83 mm、50.46 mm和10.4 mm;而SPAD值较低(平均值为50.94)。第IV类群仅包括3份资源材料,占种质资源的15%,主要特征是叶片厚度和SPAD值较大,平均值分别为0.97 mm和53.36,而YⅡ值和叶片面积较小,平均值分别为0.59 mm和140.88 mm2。第V类群仅包括2份资源材料,主要特征是果形指数、节间长度和叶面积较大,平均值分别为1.15、6.74 cm和380.75 mm2,而可溶性固形物含量、果孔直径和横径较小,平均值分别为15.13%、5.96 mm和34.64 mm。

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