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文冠果种质资源评价与优良单株选择

孙琳琳  
【摘要】:文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge),系无患子科(Sapindaceae)文冠果属(Xanthoceras)植物,是我国特有的木本油用和药用树种。我国文冠果种质资源十分丰富,原生在我国北方的干旱寒冷地区,是一种既抗旱、抗寒又耐瘠薄的能源树种,集中分布于“三北”地区和其他零星分散地区。文冠果种仁含有丰富的脂肪、蛋白质、碳水化合物、脂肪酸、氨基酸以及矿物质、维生素和微量元素等,具有很高的营养价值。我国文冠果栽培长期沿用实生繁殖和粗放管理,经济效益不高,缺少优良品系和品种的选育。本试验以山东省莱芜地区的文冠果实生植株为试材,通过对文冠果实生植株物候期、果实坐果率和果实生长情况、光合特性、植株叶片营养动态的测定、果实产量、果实形态特征、种仁营养成分等各指标间的相关性的研究,探讨评价文冠果实生群体的植株生长特性、植株生理特性、果实性状的遗传多样性和营养价值,为文冠果的种质资源进行评价和筛选优良品系提供理论基础。主要研究结果如下: 1.文冠果植株生长特性研究结果表明:山东莱芜地区文冠果在3月上旬开始出现芽膨大,4月下旬初花、伴随抽枝放叶,5月上旬进入盛花时期,6月中旬果实形成,7月中、下旬果实完全成熟,11月中旬叶全落;果实发育的前期纵径的增长大于横径的增长速度,5月中下旬,果实生长发育速度达到最高峰,6月上旬达到第二个生长高峰,7月下旬果实成熟采摘;有两次较大的落果高峰,即:5月中旬幼果生长发育较快时期和6月中下旬日果实大小的生长基本完成时期。 2.文冠果植株光合特性的研究表明:文冠果光合速率(Pn)变化呈双峰曲线,峰值出现在上午10:00和下午16:00左右,且第一次高峰高于第二次,存在明显的“午休”现象,光合“午休”现象出现在下午13:00左右,同一植株树体南方不同叶位叶片变化规律为中部叶片﹥上部叶片﹥下部叶片。光合有效辐射与蒸腾速率、叶温;净光合速率与气孔导度;叶温与大气温度、大气CO_2浓度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,而光合有效辐射与大气CO_2浓度、蒸腾速率和水分利用率都呈显著负相关。 3.文冠果不同生长时期叶片矿质营养元素的研究表明:大量元素N、P、K含量在植物整个生长发育周期中都呈下降的趋势;Mg含量变化呈“单峰”曲线,Ca含量逐渐增大整体呈现上升趋势,老叶中Ca含量最高。总体而言,叶片矿质营养元素含量由多到少的顺序是:N﹥Ca﹥K﹥P﹥Mg,不同的生长时期,情况略有不同。 4.文冠果果实形态多样性研究结果表明:文冠果种质资源具有丰富的遗传多样性,80株文冠果果实形状有长尖果型、平顶球果型、小球果果型、倒卵果型、三棱果型和桃形I果型六种,以小球果果型为主;果实成熟时多为中裂和深裂;果实成熟时表面颜色多为浅黄色和黄色;文冠果果实纵径、果实横径、纵横比、单果重、千粒重、出仁率、出籽率、壳皮厚度、结果数量、每果种子数和种子总产量的平均值分别为57.44mm、54.20mm、1.06、37.91g、970.03g、49.05%、48.18%、4.85mm、27.11个、17.74个和507.49g;变异系数大小的顺序是:种子总产量>结果数量>单果重>每果种子数>壳皮厚度>千粒重>果实纵径>果实横径>纵横比>出仁率>出籽率。在实生繁殖条件下,文冠果果实各性状在遗传过程中均有很大程度的分离现象,遗传多样性丰富。 5.文冠果种仁营养成分分析结果表明:每100g文冠果种仁中蛋白质含量变化范围为17.63-29.21 g/100g,均值22.15g/100g;脂肪含量变化范围为51.96-72.10 g/100g,均值65.11g/100g;可溶性糖含量变化范围为3.23-7.16g/100g,均值4.94g/100g;水分含量变异幅度在2.56-5.69之间,均值为3.88g/100g;灰分含量变异幅度在1.63-2.83之间,均值为2.23 g/100g。方差分析表明文冠果种仁蛋白质、脂肪、可溶性糖含量在单株间呈极显著差异水平(P0.01)。 6.文冠果种仁富含17种氨基酸,每100 g氨基酸总量均值为22.55 g/100g,其中含有7种人体必需氨基酸,平均含量为7.11g/100g,必需氨基酸占氨基酸总量的31.53%;文冠果种仁共分离出16种脂肪酸,其中7种主要脂肪酸:棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、花生一烯酸(C20:1)、芥酸(C22:1)和二十四碳一烯酸(C24:1)平均相对含量分别为4.93%、2.09%、30.25%、42.48%、6.82%、8.60%和2.84%,其中亚油酸相对含量最高占总量的42.48%,不饱和脂肪酸占91.85%。 7.通过主成分分析和综合指数法对文冠果果实主成分进行分析,将文冠果果实的9个经济性状指标转化为5个主成分,5个主成分提供了文冠果原始性状85.434%的信息;筛选出的优良单株(前15位排名)为:L59、L26、L45、L28、L32、L41、L63、L38、L43、L14、L6、L27、L16、L1、L13。其结果与实际表现型相近似,为文冠果实生选优与综合利用提供了理论依据。


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