麻疯树杂种F1种子主要特性分析

辛雅萱　张严方　李伟

摘 要：麻疯树广泛分布于热带和亚热带地区，其种子可提炼生物柴油，具有极大的开发利用价值。从多份麻疯树杂种F1种子中选出较好的20份材料，研究了其主要种子特性，结果表明：选出的A-51、A-10、D-4、A-26和A-31 5个优异单株的4个种子性状均达到相对较高水平。研究结果为该植物的遗传改良工作提供理论及实践依据。

关键词：麻疯树；F1代；种子特性；分析

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）16-0097-04

麻疯树（Jatropha curcas L.）又名小桐子、臭油桐及膏桐等，为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属（Jatropha）落叶灌木或小乔木。研究表明，麻疯树种子含油量可达40%以上，可榨取能源油进行利用。其榨油后生成的油渣、饼粕经加工处理后可作为生物农药、肥料或饲料等[1-2]。人们认识到化石类能源越来越少，麻疯树种子油经进一步加工提炼后可用于燃油的事实受到了世界各国的极大重视，被认为是最有可能代替未来石油且有巨大开发潜力的能源树种。因此，麻疯树种子的产量及含油率等种子特性，是其研究领域的重要内容，且国内外已有相关研究报道[3-6]。然而，多年的生产实践证明，麻疯树确实存在种子产量低，且易受环境因素的影响出现低产甚至不结实的现象，已成为制约麻疯树开发利用的障碍。因此，利用各种遗传育种的手段对其种子特性进行改良已迫在眉睫[7]。杂交育种作为一种常规的育种手段，长久以来已在多种植物中发挥出了其不可替代的作用，是国内外育种中应用最广泛、成效最显著的育种方法之一。诸多生产上大面积推广的农林新品种，均是通过杂交育种选育而成[8]。所以，利用杂交育种的手段产生麻疯树有性种子，种植后获得麻疯树F1代植株，并待其性成熟产生种子后，对种子特性进行测定，并作为早期选择的依据之一，可快速而有效的改良该树种种子产量低和种子含油率低的不良性状。试验在前期研究中获得了麻疯树F1代植株种子多份，测定种子的百粒重、种子含油率，种仁含油率以及单株初果期产量等性状，试验结束后选取百粒重、产量、种子含油率、种仁含油率分别较高的20份，对实验数据进行统计分析，以期筛选出高种子产量及高种子含油率的优良单株，为麻良种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料 试验材料为西南林业大学前期进行的麻疯树杂种F1植株上结实第一年收获的种子，以不同的杂交组合分为不同的系列（以英文大写字母表示）。待果实成熟后，在落果前人工及时采收果实，风干后人工剥离种子备用。

1.2 方法

1.2.1 单株产量 统计每个单株总的种子重量。

1.2.2 种子百粒重 随机选取100粒风干状态下的种子，于电子天平（精度为0.001g）上称重。每次抽样5份，重复3次。

1.2.3 种子及种仁含油率 种子及种仁含油率均参考姚虹[9]改进的索氏提取法测定脂肪含量方法的测定。每次测定含油率抽样5份，重复3次。

1.3 数据处理 在试验结束后从所有数据处理中选取产量、百粒重、种子含油率、种仁含油率分别较高的前20个单株的数据，在EXCEL和SPSS13.0软件上进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 种子产量 对麻疯树F1代种子产量进行统计分析，所入选的前20个单株种子产量列于表1中。

由表1可知，A-51这一植株的产量高达237.9g，明显高于其他植株。其后的A-31、D-4和A-10植株的产量分别为186.97g、174.58g和170.58g，其产量也较为可观。另外A-26号植株的产量为167.66g。而L-5、A-50、A-44、A-52和A-32 5个单株的产量也都在120g以上。因此，将A-51、A-31、D-4、A-10、A-26、L-5、A-50、A-44、A-52以及A-32号单株确定为高产量单株。

2.2 种子百粒重 对麻疯树F1代种子百粒重进行方差分析，其结果列于表2。

表3显示：A-4、D-4、和A-10植株的种子含油率达到最大值，分别是33.166%、33.120%和33.113%，且与其余单株的种子含油率表现显著差异，其次是A-51和A-31单株的种子含油率是31.579%和30.628%也较为可观。接下来的C-5、A-26和A-45单株之间也没有显著差异（分别为：30.116、29.999和29.809%），紧随其后的E-4和L-2植株也分别达到29.809%和29.455%。而最少的A-21号单株的种子含油率仅有26.094%。可以认为A-4、D-4、A-10、A-51、A-31、C-5、A-26、A-45、E-4以及L-2的种子含油率达到了相对较高水平。

2.4 种仁含油率 对麻疯树F1代种子种仁含油率较高的前20个单株进行统计分析，结果列于表4中。

结果表明，A-10号单株的种子种仁含油率与其它植株表现显著差异，其种仁含油率达到了60.533%；其次是L-2和A-26两株的种子的种子种仁含油率之间不存在显著差异（分别为：55.955和55.833%），接下来的A-51和D-4 2株的种仁含油率也分别达到了54.834%和54.034%。随后的A-4、H-1、E-4、C-8以及A-55五株的种仁含油率也都在52.128%以上。而A-41号单株的种子种仁含油率最小，仅为50.159%；可以认为，A-10、L-2、A-26、A-51、D-4、A-4、H-1、E-4、C-8以及A-31这10个单株的种仁含油率达到了相对较高水平（表4）。

2.5 优良麻疯树F1单株的初步筛选 从上述的分析中，选出百粒重、产量、种子含油率和种仁含油率均相对较高的D-4、A-10、A-26、A-51和A-31这5个单株，做为初选的优良材料（表5）。

3 讨论

一般情况下，产量是由多基因控制的，它的形成较为复杂，常常表现为变异系数较大。万泉等[5]在收集了云南、四川、广西和海南等地的20个不同种源的种子后，对种子性状进行了测定，结果表明种子百粒重变幅为48.6～67.7g，平均为61.4g。而在试验中发现，20份杂种一代的麻疯树百粒重有显著差异，变幅为：49.7～64.0g，同样存在较高有变异程度。由于产量形成的复杂性，导致它的遗传率较低。但如果找到与产量性状密切连锁的某些遗传率较高的、表现明显的简单性状，则可利用其对产量进行早期间接选择，从而提高产量性状选择的可靠性[10]。因此，在麻疯树杂交育种后代选择过程中，应探讨诸如种子成熟期、种子采收时期、株高、结实期的长短等性状与产量是否有连锁关系，以加强间接选择，有望选育出种子产量和百粒重均较高的麻疯树新种质。

Kaushik[11]曾以24株麻疯树优树为材料，测得其种子含油率为28.00%～38.80%，平均为33.13%。吴军[12]从四川和云南干热河谷地区的半野生状态的麻疯树中初步筛选出了10个高含油品系，其种仁含油率在52%～63%，平均达到56.1%。试验中测定的20个麻疯树杂种F1代含油率均有明显差异，种仁含油率变幅为：50.159%～60.533%，种子含油率变幅为26.094%～33.166%。可见，麻疯树种子及种仁含油率均分别具有较高的变异程度。而油分含量的变异主要受环境互作效应的控制，环境变化能在较大的程度上左右基因的表达[10]。所以，提高麻疯树种子油分含量还应注意提供适合其生长发育的环境条件进行种植或者选择适宜于生态条件的优良种源进行种植。同时，变异程度较高，有利于在杂种后代中的选择，但应保证所进行的选择试验是在条件相对一致的环境条件下进行的。

试验所选出的A-51、A-10、D-4、A-26和A-31五个优异单株，其上述4个主要种子性状均达到相对较高水平。但由于产量和含油率性状的遗传率均较低，因此，在今后的选育过程中，需要在对所有F1单株进行进一步全面分析的基础上，加强这5个单株产量及质量相关性状的数据的统计及分析，以进一步从杂种后代群体中筛选优良麻疯树种质，同时也为上述5个单株的优良性状稳定性作更深入的遗传分析。另外，不难看出，A系列的杂交种在4个主要种子性状上均表现出较高值。这说明，A系列杂种的亲本有较高的一般配合力，故在今后的杂交中应以A系列的父母本作为优势杂交亲本，与其他亲本杂交，有望出现更多的优良杂交组合。

参考文献

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[12]吴军，王胜华，唐琳，等.麻疯树油脂含量遗传性与CSC高油63品种的选育[J].种子，2008，27（5）：100-102.

（责编：张长青）