孙 颖 ,刘 儒 ,雷小林 ,贺义昌 ,何小三
(1.江西省林业科学院,江西 南昌 330013;2.中国林业科学研究院 亚热带林业实验中心, 江西 分宜 336600)
日本野漆树果实品质的灰色关联度分析
孙 颖1,刘 儒2,雷小林1,贺义昌1,何小三1
(1.江西省林业科学院,江西 南昌 330013;2.中国林业科学研究院 亚热带林业实验中心, 江西 分宜 336600)
采用灰色关联度法对引种后的野漆树子代优株在种子千粒重、种子活力、种皮含量、种皮油脂成分及果实油脂成分等方面进行研究。结果发现,在各参试子代优株中,种子活力表现出较大的差异性,‘昭和福’、‘伊吉’2个品种的变异系数分别为88%和90%;2个品种变异较小的指标是果皮比例,分别为16%和19%;而对果皮的脂肪酸成分进行研究的结果表明,油酸的变异幅度最大,其变异系数分别是70%和35%,且各脂肪酸成分在种皮和果实中的含量表现出一定的差异性,故应根据不同选育目标进行日本野漆树的选育工作。灰色关联度分析表明,昭和福子代优株的综合质量最好的是X10、X9,伊吉子代优株的综合质量最好的是Y8、Y4。
野漆树;种实性状;灰色关联度;综合质量
野漆树Rhus succedanea L.,漆树科Anacardiaceae漆树属Toxicodendron植物[1],为落叶小乔木,日本于400多年前从中国引进,经多年的品种改良后已成为日本重要的特用经济树种。野漆树可用于生产木蜡和生漆。木蜡广泛应用于计算机、食品、化妆品等行业,生漆则除用作一般建筑材料的涂料外,还用于国防、机械、石油、化工、采矿、纺织及印染等工业设备器材的防腐涂料,因此,野漆树的应用前景极为广阔,经济价值较高,可在适生区推广以提高单位林地面积的收益,促使林农致富。
近来,我国学者对该野漆树的研究重点集中于引种栽培、油脂成分分析及漆蜡提取等方面,而对所引进的野漆树在生长发育等方面的评价研究较少[2-11]。本研究以江西省林业科学院2000年从日本引进的伊吉及昭和福2个品种野漆树的优良子代为研究对象,从2010―2014年连续对种子千粒重、种子活力、种皮含量、种皮含油率、果实含油率、种皮脂肪酸组成及果实脂肪酸组成等经济指标进行跟踪观测,采用灰色关联度法[8]对其进行评价分析,为进一步开展野漆树优株选择提供基础。
供试验材料采自江西省林业科学院南昌树木园内。其位于 115 º46 ′E,28 º45 ′N,海拔 300 m,年均温15 ºC,背风向阳,三面环山;土壤为pH值5.5~6.5的酸性沙壤土,土质肥沃。2000年从日本引进的伊吉、昭和福的优良子代,株行距4 m× 4 m,从2010―2014年连续对种子千粒重、种子活力、种皮含量、种皮含油率、果实含油率、种皮脂肪酸组成及果实脂肪酸组成等经济指标进行跟踪观测。
采样时间是2010―2014年的10月份,收集整株树果实后再从中随机选取样品500 g,置于通风室内常温保存,以便进行后续研究。
果皮蜡的获得:野漆树果实经阴干后,剥去果皮,通过粉碎,过筛,称取一定质量的果皮,采用索式提取法浸提果皮蜡。
种仁油的获得:剥去果皮后剩下的种子,经粉碎,过筛,称取一定质量的粉末,采用索式提取法浸提种仁油。
果实的单果重采用微量天平测得;种子活力采用KI滴定法测得;果皮含蜡率=果皮含蜡量/果实重量×100%;种仁含油率=种仁含油量/种仁重量×100%;油脂脂肪酸(蜡)组成成分通过酯交换法甲酯化处理,采用气相色谱法进行分析。
运用灰色系统理论将供试材料看成一个系统,将每株树间的联系程度即为关联度,关联度越大,即相似程度越高。构建参考品种X0的各个指标含量为参考数列,每株棵的各项指标与参考优株相比较,并计算各自关联度,评价其果实品质的优劣。其余数据统计分析采用Excel 2007件进行。
对参试的各优株的果实品质进行了测定(表1)发现,昭和福的子代优株的X15的千粒重(105.1 g)是X4(36.8 g)的近2.8倍,其变异系数为23.0%;种子活力变化范围为1.23%~40.0%,变异系数为88.0%。其中,X10、X11的种子活力最高;果皮含蜡量变化范围10.83%~53.3%,变异系数达到31.0%。其含量最高的为X2(53.3%)。而种仁含油率的变化范围为6.14%~13.43%,变异系数为21.0%。果皮脂肪酸组分而言,棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、花生四烯酸的变异系数分别为18%、23%、16%、70%、33%。可见,不同优株的种子活力、果皮中油酸含量存在差异。各优株的种子活力的选择基础更为宽广;其次为种皮中油酸含量;最稳定的则是果皮重量占种子重量比例(简称果皮比例),果皮中硬脂酸含量。
伊吉的子代优株中Y10的种子千粒重(127.8 g)最重较Y1的种子千粒重(47.4 g)重80.3 g。种子活力而言,仅有Y4号的活力高,为30%,其他各优株的活力在10%以下的有5个优株,其变异系数为90%,可见伊吉这个品种引种后的子代繁殖程度不强。果皮比例是衡量野漆树产蜡量的重要指标之一,果皮比例的变异系数最低为19%,结合昭和福子代优株中的果皮比例变异系数也小,可见该项指标是相对稳定遗传(见表2)。
结合本研究目的,各性状指标的无量纲化处理采用均值计算法建立数据矩阵,具体结果见表3。
关联系数是各指标与理想之间的接近程度,该系数越大,就是越接近理想值。关联度是关联度系数的平均值(表4),再对各个关联度进行归一化处理即获得各个性状指标权重,具体结果见表5。
依据灰色关联度评价公式,结合表4和表5数据,计算出各个性状指标的灰色关联度评价指标,并对其值进行大小排序,结果见表6。
依据表6可知,昭和福子代优株的排序是X10>X9>X2>X15>X12>X17>X1>X11>X5>X14>X3>X16>X8>X13>X7>X6>X4,关联度差异为39.18%,能明显区分材料的优劣;伊吉子代优株的排序是Y8>Y4>Y6>Y10>Y9>Y3>Y7>Y5>Y2>Y1,关联度最大差异为47.72%,能很好的区分各子代优株的优劣,可见昭和福子代优株最好的是编号X10、X9,伊吉子代优株最好的是编号 Y8、Y4。
表1 昭和福子代各优株的果实品质情况Table 1 The fruit quality of excellent tree of ‘Zhao Hefu’
表2 伊吉各优株的果实品质情况Table 2 The fruit quality of excellent tree of ‘YiJi’
表3 无量纲化处理结果Table 3 The result of nondimensionalization
表4 各优株与各性状指标的关联系数Table 4 The correlation coefficient of excellent trees and characterised indicator
续表4The continuation of table 4
表5 参评优株的关联度和权重值Table 5 Correlation varies and weighted value of excellent trees
表6 评价材料关联度评价Table 6 The evaluation of correlation varies of evaluated material
(1)昭和福子代优株的种子千粒重变化范围为36.8~105.1 g,变异系数为23.0%;种子活力变化范围为1.23%~40.0%,变异系数为88.0%;种皮含量变化范围10.83%~53.3%,变异系数达到31.0%。果皮脂肪酸组分而言,棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、花生四烯酸的变异系数分别为18%、23%、16%、70%、33%。各子代优株中相对稳定的是果皮比例及果皮中硬脂酸含量。伊吉子代优株的种子千粒重变化范围为47.4~127.8 g,变异系数是32.0%。Y4号的种子活力高(30%),其变异系数为90%,可见伊吉这个品种引种后的子代繁殖程度不强。由此建议,在进行野漆树良种选育时种子活力是影响选育的最重要指标。
(2)传统方法通常是采用方差分析或新复极差分析产量、含蜡率等与经济效益相关的指标,本研究采用灰色关联度法进行性状综合评价,克服了传统分析方法的不完全性, 能较全面、客观的对引种的野漆树资源进行综合评价,本试验结果表明昭和福子代优株的综合质量最好的是X10、X9,伊吉子代优株的综合质量最好的是Y8、Y4,为野漆树的进一步选育提供依据。
[1]雷小林 ,李 猛 ,文 娟 等.日本野漆树嫁接繁育技术初探[J].经济林研究,2006,24(3):53-55.
[2]王 森,余江帆,钟秋平.野漆树种籽含油率与脂肪酸成分分析[J].中国生漆,2011,30(1):5-9.
[3]方庆标,余林根,周 云.等.日本野漆树引种育苗初报[J].江西林业科技,1996(4):26-28.
[4]谢庭生,谢树春,赵 玲.湖南红壤紫色土地区日本野漆树引种试验[J].经济林研究,2013,31(1):110-114,142.
[5]刘 伟,谢碧霞,余江帆,等.日本野漆树漆蜡萃取技术[J].经济林研究,2008,26(1):58.
[6]舒志群,李相玺,左长清.红壤水土流失区日本野漆树的开发利用[J].中国水土保持,2000(3):32-33.
[7]Kazutomo Nitta, Kunishige Kataoka, Takeshi Sakurai.Primary structure of a Japanese lacquer tree laccase as a prototype enzyme of multicopper oxidases [J].Inorganic Biochemistry, 2002, 91(1):125-131.
[8]孟 杰,陈兴福,杨文钰,等.基于灰色关联度分析和DTOPSIS法综合评价青川柴胡资源[J].中国中药杂志,2014,39(4): 433-437.
[9]邵凤侠,王 森,晏 巢,等.高温处理对漆蜡色泽的影响[J].中南林业科技大学学报,2016,36(6):92-96, 131.
[10]邵凤侠,王 森,常双双,等.高温处理对漆蜡皂化值的影响[J].经济林研究,2016,34(2):96-100.
[11]王 芳,谢庭生.湖南红壤山丘区林地间作模式优化与配套技术[J].经济林研究,2015,33(3):159-164.
Grey relativity analysis on seed quality of introduced wild sumac
SUN Ying1, LIU Ru2, LEI Xiaolin1, HE Yichang1, HE Xiaosan1
(1.Jiangxi Academy of Forestry, Nanchang 330013, Jiangxi, China;2.Experimental Centre of Subtropical Forestry of CAF, Fenyi 336600, Jiangxi, China)
In this paper, method of grey relativity analysis was used to study the seed weight, seed vigor, seed coat content, seed coat and fruit fat ingredients of seeding progenies among introduced wild sumac.The results showed that the seed vigor had a great difference between all tested seeding progenies, the coef fi cient of variation of two varieties ‘Zhao hefu’ and ‘Yiji’ came up to 88% and 90%respectively; the smaller variation index of this two varieties was peel ratio, which was up to16% and 19% respectively; while research on fatty acid composition of seed coat showed that the variation range of oleic acid was the biggest, and the coef fi cient of variation was up to 70% and 35% respectively, and the content of fatty acid composition in seed coat and fruit showed some differences, so breeding work of Japanese wild sumac should be done according to different breeding goals.The grey correlation analysis showed that the best comprehensive quality of‘Zhao hefu’ among the seeding progenies were X10 and X9,while the best comprehensive quality of‘Yiji’among the seeding progenies were Y8and Y4.
wild sumac; seed traits; grey relativity; comprehensive quality
S722.1+3
A
1673-923X(2017)04-0038-06
10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.04.007
2016-06-03
江西省科技计划项目“日本野漆树良种选育与示范”(20132BBF60034)
孙 颖,助理研究员,博士 通讯作者:雷小林,研究员;E-mail:1006801524@qq.com
孙 颖,刘 儒,雷小林,等.日本野漆树果实品质的灰色关联度分析[J].中南林业科技大学学报,2017, 37(4): 38-43.
[本文编校:文凤鸣]