两种源豆腐渣果果实性状评价及近缘嫁接亲和性初探

原慧芳　岩香甩　陈国云　田耀华

摘 要 为了解两个地理种源镇沅（ZY）和墨江（MJ）豆腐渣果的果实特征规律，对72份豆腐渣果果实的若干外观和数量性状进行了鉴定评价。同时，以豆腐渣果的幼苗为砧木，利用澳洲坚果3个品种的芽条进行嫁接，观察嫁接成活率，以初步探索山龙眼科种质资源亲缘关系的开发利用前景。结果表明，在外观性状上，两种源豆腐渣果的果实均以绿色为主；但在果皮质地上有所差异，镇沅的果皮多较光滑，而墨江的全部为粗糙质地。两种源豆腐渣果除出苗率（镇沅75.39%和墨江83.26%）无显著差异外，墨江的其他数量性状指标均显著高于镇沅的；8个数量性状中，果实单果重和果形指数对两种源样本累积贡献率分别为79.47%和96.23%。经各项指标代入综合评分模型，从72份样本中选出了15个果实综合性状优良的样本，可考虑进行种质资源开发利用。初步嫁接试验结果表明，澳洲坚果芽条与豆腐渣果幼苗砧木二者表现为嫁接不亲和。

关键词 豆腐渣果；野生种源；外观性状；数量性状；亲和性

中图分类号 S667 文献标识码 A

Abstract To understand the fruit traits and pattern of Helicia nilagirica Bedd. from two geographical provenance， ZhenYuan（ZY）and Mo Jiang（MJ）， we analyzed a number of fruit appearance and quantitative characters. Meanwhile， grafting experiments were made with H. nilagirica seedlings as the stock and three varieties of Macadamia ternifolia F. budling as the scion to preliminarily explore their graft compatibility. The results showed that most fruits were green in color，both for ZY and MJ H. nilagirica. The pericarp of ZY H. nilagirica was mostly smooth， while the pericarp of MJ H. nilagirica was overall rough. The seedling germination rate between the two provenances（ZY 75.39% and MJ 83.26%）was similar， but in other quantitative characters MJ H. nilagirica was significantly higher than ZhenYuan H. nilagirica. Among the 8 quantitative characters， the cumulative contribution rate of single fruit weight and fruit shape index reached 79.47% and 96.23% respectively. Putting the indices into the comprehensive evaluation model， from 72 plant samples， 15 plant samples with excellent fruit comprehensive characters were selected， which could be considered to be used in the development and utilization of germplasm resources. The grafting experiment showed the H. nilagirica seedlings were incompatible with Macadamia ternifolia F. bud.

Key words Helicia nilagirica Bedd.； wild provenance； appearance characters； quantitative characters； compatibility

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.06.007

目前，中國共有山龙眼科植物4属，其中银桦属（Grevillea）和澳洲坚果属（Macadamia）为引种栽培，其中澳洲坚果属的澳洲坚果（Macadamia ternifolia F. Muell.）产业发展迅速，2014年中国种植面积9.8万hm2，占世界总面积的53%；云南省种植面积9.33万hm2，占全国总面积的95%[1]。为进一步获得澳洲坚果优良品系，提高品种的适应性，研究视角转向在本地野生近缘种中筛选适宜砧木。山龙眼科其他两个属山龙眼属（Helicia）和假山龙眼属（Heliciopsis）均为本土属，约有25种，分布于我国西南至台湾地区，其中山龙眼属有18种，云南省分布有12种[2]。该属的豆腐渣果（Helicia nilagirica Bedd.）具有和澳洲坚果相似的花器和果实结构特征，集中分布于云南省南部和西南部地区，主要分布在海拔1 600～2 000 m范围内[3-4]。其有效成份豆腐果苷因对人体神经性疾病具有特殊疗效，曾受到医药专家的关注，但尚处于野生状态，人工栽培的较少，也未得到合理及高效利用[5-6]。所以，拟将豆腐渣果作为筛选澳洲坚果适宜砧木的对象。

本研究通过参照澳洲坚果种质资源的部分评价标准对豆腐渣果果实性状进行初步描述，并对其与澳洲坚果的嫁接亲和性进行初探。该研究可为云南澳洲坚果野生近缘种的研究和利用工作提供思路，有助于加快野生种质资源的利用和优良品系的获得。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2013年6月，从云南省镇沅县（编号1-66）和墨江县（编号67-72）共收集72份豆腐渣果种质资源。其采集点地理条件概况见表1。种子育苗及嫁接试验均在云南省热带作物科学研究所试验大棚进行。该地位于东经100°46′，北纬22°05′，海拔约553 m，属北热带西南季风气候，一年中有明显的干季（11月至次年4月）和雨季（5月至10月）之分，年平均气温为22.6 ℃，年蒸发量1 310.6 mm，≥10 ℃的年积温8 100.4 ℃，年降雨量1 161.8 mm，平均相对湿度85%[7]。

1.2 方法

将采集每单株的成熟豆腐渣果实作为1份样本，从每样本内随机选取20个果实，参照《澳洲坚果种质资源描述规范和数据标准》中的若干性状描述方法进行性状测定[8]。

1.2.1 果实性状测定 采用游标卡尺测量果实的横径、纵径，计算平均果形指数（果纵径/果横径）和仁形指数（仁纵径/仁横径），并用电子天平测定单果重和仁果重。

1.2.2 果实发芽率及嫁接成活率 2013年6月14日，将果实剥去外壳点播至沙床内，8月10日统计果实出苗率，公式为果实出苗率=（果实出苗数/总果实数）×100%。8月26日，将幼苗装入营养袋，稳定生长至2014年11月，幼苗直径约1 cm，在15 cm左右高度处截断作为砧木，选取800、O.C、344共3个澳洲坚果品种的芽条进行合接法嫁接，每个品种各嫁接100株，共300株。嫁接后60 d进行成活率统计，公式为嫁接成活率=（嫁接成活株数/嫁接植株总株数）×100%。

1.3 数据处理

采用SigmaPlot对72份样本的9个果实数量性状进行基本统计分析，采用SPSSl9.0进行相关分析和主成分分析[9-10]。

2 结果与分析

2.1 豆腐渣果果实外观性状

统计分析72份豆腐渣果样本的外观性状发现（表2），果皮颜色以绿色为主；果皮质地以光滑为主，其中墨江的样本均为粗糙质地；果顶形状以不明显为主，其中墨江的样本果顶均有明显凸起；果仁颜色绿白和紫白各占一半，其中墨江的样本果仁均为紫白色。

2.2 豆腐渣果果实数量性状

统计分析72份豆腐渣果样本的单果重，其中42份样本的单果重>20.0 g，约占58%，其中墨江的样本全部>20.0 g；镇沅的14份样本单果重在15～20 g，约占19%，镇沅的其他16份样本单果重<15 g，约占22%。

统计分析72份豆腐渣果果实的9个数量性状的变异度发现（表3），镇沅和墨江两种源的单果重和单仁重的变异系数最大；果纵径、果横径、果形指数、仁纵径、仁横径、仁形指数均有不同程度的变异，但变化幅度不明显；而两种源样本出苗率的变异系数为25.95%和8.50%，墨江的出苗率变异系数明显低于镇沅。

通过T检验分析比较镇沅和墨江两种源豆腐渣果样本数量性状的变化情况（表4）发现，除了果横径和出苗率无显著差异外，其他性状（单果重、单仁重、果纵径、仁纵径、仁横径、果形指数、仁形指数、出苗率）均表现为墨江显著高于镇沅。

通过相关性分析比较两种源豆腐渣果果实数量性状（表5）发现，两两对应的28对性状中，5对性状之间（果形指数与单果重、果横径，仁形指数与单果重、仁横径）呈显著负相关，7对性状之间（果形指数与单仁重、果纵径、仁纵径，仁形指数与单仁重、果纵径、仁纵径、果横径）没有显著相关性，而其他16对性状之间均呈显著或极显著正相关。

通过主成分分析比较两种源豆腐渣果果实数量性状（表6）发现，镇沅前2个主成分的贡献率分别为62.35%和17.12%，累积贡献率达79.47%。镇沅的第1主成分特征向量较大的是果纵径和仁纵径，其贡献率达62.35%，第2主成分特征向量较大的为果形指数和仁形指数，其贡献率为17.12%。墨江前2个主成分贡献率分别为79.78%和16.45%，累积贡献率达96.23%。第1主成分特征向量较大的有单果重和仁横径，其贡献率达79.78%；第2主成分特征向量较大的为果形指数和仁形指数，其贡献率为16.45%。

将所有样本进行主成分分析，根据第1主成分、第2主成分的方差贡献率及因子得分系数，可得到综合评价模型系数，归一化处理后可得综合评分模型表达式：

Y1=0.40×X1+0.41×X2+0.41×X3+0.40×X4-0.08×X5-0.07×X6+0.40×X7+0.39×X8+0.10×X9

Y2=0.19×X1-0.02×X2+0.14×X3-0.16×X4+0.64×X5+0.62×X6-0.13×X7+0.14×X8+0.30×X9

將各项指标代入综合评分模型，按综合得分依次排序前15位的样本序号见表7。

2.3 澳洲坚果嫁接成活率

豆腐渣果幼苗及与澳洲坚果嫁接如图1所示。

2014年12月和2015年1月和2月调查以豆腐渣果幼苗为砧木、澳洲坚果芽条为接穗的嫁接成活率情况。2014年12月，800接穗的成活率为52%、O.C为36%、344为39%；2015年1月，800为34%、O.C为14%和344为17%；但到2015年2月，嫁接后的幼苗全部死亡。

3 讨论

本研究首次对镇沅和墨江两种源地采集的野生豆腐渣果部分果实性状做了初步描述评价，在性状描述和统计方法上借鉴了王维等[11-12]关于澳洲坚果描述评价的报道。豆腐渣基本外观性状可描述为：果实以卵圆形为主（果形指数比值）；果皮颜色大多为绿色，少数果皮为褐绿；果皮质地以光滑为主，少数果皮表面粗糙；果仁颜色以绿白色和紫白色居中。这些若干外观性状方面评价可为研究我国野生豆腐渣果种质资源的组成结构提供基础依据，对今后资源的收集、保存、共享及开发利用具有重要参考价值。

数量性状的分析主要包括单果重、果纵横径和果形指数等几个方面。变异系数的大小反映了不同种质资源固有的生物学特征及所测定果实的个体差异情况，变异系数越大，说明该性状的变异幅度越大，具有较丰富的遗传基础，蕴藏着较大的选择潜力，对选择各种类型果实资源越有利[13-15]。两种源地的野生豆腐渣果样本，均是果实单果重和单仁重的变异系数最大；出苗率方面，镇沅种源样本的变异系数高于墨江样本；其余数量性状存在不同程度的变异，但变异幅度不明显。两种源地基本遵循果横径>果纵径>仁形指数>果形指数的顺序，这表明各数量性状变异很大程度上要受到环境条件和立地条件影响，不同地理种源间存在数量性状的差异，且野生资源存在很大异质性，具有丰富的遗传多样性和良好的生态适应性。相关性分析结果显示果实单果重、单仁重，果纵径、横径及仁纵径、横径间的关系非常密切；主成分分析结果显示，将镇沅和墨江2个种源豆腐渣果的8个数量性状参数进行降维处理，豆腐渣果的单果重、果纵径、果横径、果形指数均反映了主要的数量性状。综合评分模型分析结果表明将豆腐渣果样本的各项指标代入综合评分模型，进而从不同的视角对其进行分析，并得出量化结果，能全面、客观地评价豆腐渣果的优劣特征。从两种源豆腐渣果（72份）样本中选出了15份综合性状优良的单株，这对进一步选育优良种具有重要参考价值。

总之，本研究以豆腐渣果幼苗为砧木、澳洲坚果芽条为接穗进行了近缘性嫁接的初步探索，最终表现出了嫁接不亲和。这与一些学者的研究结果相似，如栗属及近缘种资源相互嫁接的亲和力弱[16-17]；但也另有些研究证实近缘性嫁接的可能性，如油茶与山茶近缘种、胡椒栽培种与胡椒野生近缘种，嫁接亲和力强，且生态适应能力增强[18-19]。这些研究表明嫁接亲和性可能受到遗传类型、解剖结构、生长特性、生理生化、环境条件、嫁接方法和技术等多种因素的影响，是一个非常复杂的生物学过程。因此，嫁接亲和性的机理研究一直未能得到明晰的回答，是嫁接领域研究的难点，需要不断寻找和补充更符合其遗传规律的鉴别指标[20-21]。在生物技术快速发展的今天，现代栽培品种的遗传多样性往往都非常贫乏[22]。因此，野生植物更显为宝贵植物资源，特别是野生近缘种的利用前景更加紧迫。对于野生豆腐渣果种质资源，在不断建立完善的野生近缘种资源收集、保存、鉴定、评价和利用等的基础上，应逐步开展植物学、农艺学、相关生理特性、授粉杂交、遗传多样性、细胞学、分子水平、基因发掘、生物技术等方面做深入的研究[23-27]，与澳洲坚果树种传制桥梁，让育种者将野生种质中有益资源渗入到基因水平的研究，进而发掘新的有利的关键基因，积累更多的创新依据，让澳洲坚果的品质及抗性得到更大开发利用。

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