文章信息
- 艾吉尔·阿不拉, 马庆华, 王贵禧, 梁维坚, 梁丽松, 赵天田
- Aijier ·Abula, Ma Qinghua, Wang Guixi, Liang Weijian, Liang Lisong, Zhao Tiantian
- 仁用加工型平欧杂种榛品种(系)的坚果经济性状
- Economic Traits of Special Nut-Processed Cultivars of Ping’ou Hybrid Hazelnuts (Corylus heterophylla×C.avellana)
- 林业科学, 2013, 49(7): 175-182
- Scientia Silvae Sinicae, 2013, 49(7): 175-182.
- DOI: 10.11707/j.1001-7488.20130726
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文章历史
- 收稿日期:2012-09-19
- 修回日期:2012-10-23
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作者相关文章
2. 新疆林业科学院造林治沙研究所 乌鲁木齐 830063;
3. 辽宁省经济林研究所 大连 116031
2.Institute of Afforestation and Sand Control, Xinjiang Academy of Forestry Sciences Urumqi 830063;
3.Economic Forestry Research Institute of Liaoning Province Dalian 116031
榛子为榛属(Corylus)植物,世界上约有18个种,我国是重要的产地,原产8个种和2个变种(张宇和等,2005)。20世纪80年代至今的近30年间,国内育种专家通过我国平榛(C.heterophylla)和欧洲榛(C.avellana)的种间杂交,获得了平欧杂种榛(C.heterophylla×C.avellana),成为榛属植物一个新种质,具有果大、丰产、出仁率高、果仁饱满等特点,在抗寒性和适应性等方面超过欧洲榛,目前,已经鉴定了‘达维’、‘玉坠’、‘薄壳红’等多个平欧杂种榛新品种(梁维坚等,2000; 张玲等,2007;2008; 郑金利等,2007; 2008; 段鹏勇等,2009; 潘洪泽等,2010),并筛选出了一些大果、抗寒、丰产等性状优良的品系,完成了我国平欧杂种榛育种的初期目标(梁维坚等,2002)。借鉴国外榛子的育种经验,结合我国未来市场的需要,培育适合机械脱壳的仁用加工品种成为我国平欧杂种榛的第2代育种目标(梁维坚等,2002; 王贵禧等,2007;Mehlenbacher,2009)。要选育仁用加工型品种,一方面,要开展第2代杂交榛子育种的亲本选择和杂交工作,另一方面,要根据现有品种(系)资源情况和机械加工的特点,制定科学的指标参数作为选择、评价的依据。
榛子坚果各项经济性状的分析是品种选育的基础,目前国内已开展了榛子坚果性状评价的相关研究(宋锋惠等,2009; 张罡等,2010; 马庆华等,2011),但是均没有从仁用加工型品种选育角度提出榛子坚果的经济性状指标。本课题组收集了前期调查中在产量、生长和抗逆性等方面表现较好的43个平欧杂种榛品种(系),建立了管理一致的对比试验园,对进入盛果期的5~6年生榛树的坚果进行了多项经济指标的测定和数据分析,并结合平欧杂种榛坚果的等级评价标准,对上述品种(系)各性状指标进行了等级划分,以期为仁用加工型平欧杂种榛的选育提供参考指标。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验地位于山东省安丘市,属暖温带大陆性季风气候,年均温12.2 ℃,降水646.3mm,光照2 502.1 h。试验园地势平坦,土壤为褐土,春季施腐熟有机肥每株40 kg,施后灌水,坐果后施速效性NPK复合肥每株500~800 g,土质肥沃。
试验园共引种平欧杂种榛品种(系)43个,分别于2006和2007年定植,采用完全随机区组设计,设3个区组,每品种(系)重复10株,单干树形,株行距2 m×3 m,园区周边设保护行,4年生后所有品种(系)开始稳定坐果。本研究的坚果样品于2011年7月下旬至8月下旬采集,各品种(系)坚果均达到成熟状态,无病虫害,采后样品按常规方法进行脱苞和风干处理。
1.2 测试方法各品种(系)样品选取具有代表性的坚果各50粒,调查坚果纵、横、侧径和单果质量,去壳后,测量果壳腰部厚度、果仁质量以及果仁纵、横、侧径。坚果的单果质量和果仁质量使用分析天平测量,纵、横、侧径和壳腰厚度使用游标卡尺。坚果的纵径指顶部至基部的距离,横径指缝合线之间的距离,侧径指与横径垂直的距离,果仁三径同理(Mehlenbacher,1991); 壳腰厚度测量垂直于坚果纵径的果壳腰部,每果测量3个数值,取其平均值。
坚果和果仁的三径均值为纵、横、侧径的平均值,形状指数=(横径+纵径)÷2×侧径(Mehlenbacher,1991); 果腔系数=果仁三径均值÷(坚果三径均值-2×壳腰厚度)(张宇和等,2005); 出仁率=果仁质量÷坚果质量×100%; 坚果和果仁整齐度以其品种(系)三径均值的变异系数表示。
所有果仁经烘箱统一烤制(135 ℃,40 min),用手搓去种皮,观察、统计脱皮率。
1.3 数据分析数据使用SPSS 13.0软件进行样品的方差分析、相关性分析; 参照《中国果树志·板栗榛子卷》中规定的榛树种质资源描述符、中华人民共和国林业行业标准LY/T 1650—2005《榛子坚果平榛、平欧杂种榛》中规定的平欧杂种榛的质量等级标准及相关文献,对各品种(系)的各类性状进行等级划分。
2 结果与分析 2.1 平欧杂种榛品种(系)坚果、果仁性状的变异与相关分析对43个平欧杂种榛品种(系)进行果实性状的调查,将果实性状分为坚果性状、果仁性状和出仁相关性状3类(表 1),经方差分析表明,各品种(系)有重复指标间的差异均达到极显著水平(表 2)。供试群体各性状呈现不同的变异情况,变异系数介于5.30%~70.31% 之间,以果腔系数、坚果、果仁的三径均值变异最小,其次是出仁率、坚果、果仁质量、形状指数、壳腰厚度等指标,脱皮率和果仁整齐度的变异系数最大。
各性状间存在不同程度的相关关系(表 3),坚果形状与果仁形状间存在极显著的相关性,坚果、果仁的质量和三径均值4个指标间存在极显著的正相关关系,表明坚果越大果仁越大; 坚果壳腰厚度与坚果、果仁的质量和大小呈极显著的正相关性; 出仁率与坚果质量、三径均值、壳腰厚度等指标间呈极显著的负相关性,而与果腔系数呈正相关,表明果仁越饱满出仁率越高,但由于坚果越大、果壳往往越厚,导致出仁率反而降低; 坚果和果仁的整齐度、果仁脱皮率与坚果、果仁的其他性状相关性不明显。
下文将针对平欧杂种榛品种(系)的坚果性状、果仁性状和出仁相关性状分别进行分析。
2.2 平欧杂种榛品种(系)坚果性状分析坚果质量和三径均值是衡量坚果大小的标准,供试平欧杂种榛的坚果三径均值介于15.71~21.06 mm 之间,坚果最大的品种(系)依次是‘平欧162’、‘平欧72’、‘辽榛3号’、‘平欧617’等,最小的是‘玉坠’、‘薄壳红’和‘平欧415’; 坚果整齐度介于3.05%~10.60% 之间,数值较小,说明各供试品种(系)内坚果大小整齐一致,变化较小; 坚果质量介于1.45~3.30 g 之间,品系‘平欧617’坚果质量最大,其次是‘平欧369’、‘平欧72’、‘平欧360’、‘辽榛3号’等,‘玉坠’和‘平欧83’最小。图 1展示了根据不同方法进行的坚果质量分级情况,从资源的角度,坚果大小被分为5个级别(张宇和等,2005)。质量≥2.5 g 为大型坚果,≥3.5g 为特大型坚果,这2类坚果在林业行业标准中为特等坚果; 质量< 2.0 g 为较小或极小型坚果,在行业标准中列于二等之外(解明等,2005); 其余品种(系)的坚果为中型坚果,在行业标准中分为一、二等坚果。
平欧杂种榛坚果的形状指数在0.67~1.08之间,圆形果品种(系)有‘平欧90’、‘辽榛4号’、‘平欧28’、‘平欧72’、‘平欧30’、‘辽榛2号’、‘平欧88’和‘平欧89’,长扁果品种(系)有‘平欧369’、‘平欧36’、‘平欧617’和‘平欧124’,其余31个品种(系)均为长形果(图 2)。
果仁性状的优劣是平欧杂种榛选育的最终目标,供试平欧杂种榛的果仁三径均值介于10.90~15.18 mm 之间,果仁最大的品种(系)是‘辽榛3号’,‘平欧617’,‘平欧3’、‘平欧30’、‘平欧21’等,最小的是‘平欧415’和‘辽榛1号’; 果仁整齐度介于4.71%~61.92%之间,数值变化较大,可能与部分品种(系)存在不饱满果仁或种皮表面附着物较多有关; 平欧杂种榛的果仁质量介于0.76~1.44 g之间,其中品种(系)‘辽榛3号’、‘平欧72’、‘平欧617’、‘平欧36’和‘平欧30’等果仁质量最大,根据《中国果树志·板栗榛子卷》中的分级(图 3),所有供试品种(系)的果仁均属于较大、大或特大类型。
平欧杂种榛果仁的形状指数介于0.59~1.00之间,圆形果仁的品种(系)有‘平欧89’、‘平欧369’、‘平欧30’、‘平欧28’、‘辽榛1号’、‘平欧36’和‘平欧617’,其余品种(系)为长形果仁(图 4),与坚果形状指数的分级类似。
烘烤后,不同平欧杂种榛品种(系)表现出不同的脱皮程度,其中品种(系)‘平欧237’、‘辽榛3号’、‘平欧15’、‘玉坠’和‘平欧369’脱皮量最大(>80%),‘平欧402’、‘平欧127’、‘平欧202’、‘平欧545’、‘平欧28’、‘平欧210’、‘平欧124’、‘平欧376’和‘平欧36’脱皮量较小(<30%),其余介于上述品种(系)之间。
2.4 平欧杂种榛品种(系)出仁性状分析供试平欧杂种榛的果壳腰部厚度介于0.90~1.76 mm之间,果壳较薄的品种(系)是‘辽榛4号’、‘玉坠’、‘平欧83’、‘辽榛2号’、‘平欧127’、‘平欧10’和‘平欧545’,图 5展示了供试平欧杂种榛壳腰厚度的分级情况,仅品系‘平欧617’(1.76 mm)被划分为较厚类型,薄和较薄类型占品种(系)数的半数以上。
果腔系数是表示果实饱满程度的指标,果腔系数越高表示榛子的果实越饱满。供试平欧杂种榛的果腔系数介于0.72~0.92之间,全部果仁为较饱满和饱满类型(图 6),其中品种(系)‘辽榛1号’、‘平欧162’、‘平欧402’、‘平欧72’、‘平欧210’、‘辽榛4号’、‘平欧36’属于较饱满类型; 其余均属于饱满果实类型,其中‘平欧124’、‘平欧28’、‘平欧15’、‘平欧140’、‘薄壳红’的果腔系数达到或超过0.90,非常饱满。
出仁率是平欧杂种榛果实性状筛选最重要的指标,供试平欧杂种榛品种(系)的出仁率介于35.06%~56.00%之间,‘平欧83’、‘平欧15’、‘玉坠’、‘平欧28’、‘辽榛3号’等11个品种(系)出仁率较高,出仁率在45%以上,而‘平欧617’、‘平欧88’、‘平欧369’、‘平欧460’等13个品种(系)因果壳较厚,导致出仁率较低。图 7展示了根据不同方法进行的出仁率分级情况,对比图a、b表明,出仁率高或中等(出仁率≥40%)(张宇和等,2005)的平欧杂种榛品种(系)才能达到林业行业标准(解明等,2005),因此在品种选择时应予以考虑。
性状的变异频率是性状遗传多样性的数量化体现,变异系数的大小反映了品种的固有特征及生物产品个体差异的范围,其分布状态则反映了性状的集散性; 变异系数越大,在资源选择方面的余地越大(王力荣等,2005a;2005b)。本研究中43个平欧杂种榛品种(系)各坚果性状呈现不同的变异情况,说明该群体的选择空间较大,其中以脱皮率和果仁整齐度的变异系数最大,表明在加工专用型平欧杂种榛品种选育时,这2项指标的选择空间最大,其他指标,如出仁率、坚果或果仁质量、形状指数、壳腰厚度等指标的变异系数也较大,在品种选择时也应予以重视。
出仁率是一项与经济产量直接相关的指标,它与榛子的品种特性和栽培技术密不可分,本研究中各指标间存在不同程度的相关性,坚果越大果仁越大,果壳也越厚,而这些指标与出仁率是呈极显著负相关的,这是榛子种属固有的遗传倾向性决定的(梁维坚等,1989); 在加工专用型平欧杂种榛品种选择时,应根据具体育种目标(如带壳烤制型或仁用加工型)对各指标进行权重赋值,或采取一定的筛选层次,如在出仁率达到一定标准后,选择坚果质量较大的品种(系),或者反之。
供试群体的果仁质量均属于较大、大和特大的类型,果壳厚度几乎无较厚类型,果仁饱满度均能达到饱满或较饱满的类型等性状,说明该群体的可选择性较强,若进行深入的仁用加工型平欧杂种榛品种的筛选,应细化对上述指标的界定范围或采取概率分级法进行划分; 供试群体中圆形果类型较少,长形果类型较多,因此选择适合机械脱壳的圆形的仁用加工型品种的空间较小,在开展适合于机械脱壳的第2代杂交榛子育种的亲本选择时,侧重选择坚果圆形的优良榛子品种进行杂交。
《中国果树志·板栗榛子卷》中,将平欧杂种榛的坚果质量分为5级(张宇和等,2005),其中大型和特大型坚果在林业行业标准中为特等坚果,本研究供试群体中有15个品种(系)属于此类; 较小或极小型坚果在行业标准中列于二等之外(解明等,2005),本研究中有11个品种(系)属于此类; 其余为中型坚果,在行业标准中分为一、二等坚果,本研究中有17个品种(系)属于此类。上述分类的品种(系)个数分布正态性不显著,可能与本研究的取材体有关。概率分级法适用于优异种质资源的筛选,便于对性状进行客观的分级与评价(刘孟军,1996;王力荣等,2005b),但该方法需要有较大的样本群体,可在今后第2代杂交育种后代的综合评价中尝试应用。
本文试提出仁用加工型榛子坚果理想的经济性状指标: 坚果质量≥2.00 g(中等大小,二级坚果以上),出仁率≥40%(中等以上,达到现有榛子坚果的等级标准),果腔系数0.80~0.90(适于破壳机械对距离的调控,防治破壳时导致种仁破碎),果仁质量≥0.80 g(较大以上; 按照坚果质量≥2.00 g、出仁率≥40%得出),形状指数0.90~1.00(坚果圆形或近圆形,适于机械破壳),根据上述指标可采取逐步淘汰的方法,初步筛选出候选单株。根据上述指标的要求,本文的研究群体中可筛选出4个适于仁用加工的品种(系),分别是: ‘辽榛2号’、‘平欧30’、‘平欧90’和‘平欧28’。
本文仅从坚果主要经济性状方面进行了分析,并提出了仁用加工型品种选择的参数指标,在进行品种选育时还应考虑对产量、树体生长、抗逆性等其他指标进行综合选择。供试群体中圆形果类型较少,在开展第2代杂交时,应侧重选择坚果圆形的亲本进行杂交。
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