厚叶南五味子种源苗期主要生长性状的稳定性测定

2020-03-08 10:12林小青周俊新李宝银
武夷学院学报 2020年12期
关键词:种源五味子回归系数

林小青,周俊新,李宝银

(1.福建林业职业技术学院,福建 南平 353000;2.福建师范大学,福建 福州35002)

厚叶南五味子(Kadsura coccinea)是五味子科(或木兰科)植物厚叶五味子的果,系木质常绿藤本植物,藤本,全株无毛。叶革质,长圆形至卵状披针形,长7~18 cm,宽3~8 cm,先端钝或短渐尖,基部宽楔形或近圆形,全缘,侧脉每边6~7条,网脉不明显;叶柄长1~2.5 cm。花期4—7月,果期7—11月成熟。根药用,能行气活血,消肿止痛,治胃病,风湿骨痛,跌打瘀痛,并为妇科常用药。果成熟后味甜,可食。近几年在中国南方部分地区引种试栽,新选育品种是一个集绿化、食用、药用、观赏于一体的新型水果,是极具开发潜力的果药两用珍稀植物[1-4]。“稳定性”是指表型性状和生产有关的如生长量、品质以及成熟期等在变化环境里保持稳定状态,稳定性的定义为:一个改良群体(或家系)能够调节其遗传型的或表型的状态以适应环境的瞬间变动,能在一定地区和年份产生稳定的高产和经济效益,这种特性称为“优良缓冲性”,具有“自动调节”的含义[5-6]。文中采用Eberhart和Russell(1966)提出的以每个种源对环境的回归和这个回归的平方差函数,即回归系数(bi)和离回归方差(S2d)2个参数,提供厚叶南五味子苗期径、高生长两个主要性状稳定性参数的估计值,探明厚叶南五味子各种源在苗期生长性状上的稳定性,为生产上的育种提供依据,并为进一步的良种繁育研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试材来源和试验设计

1.1.1 试验材料

参试厚叶南五味子种子是在福建、江西、湖南、广东、广西、云南6省的野生厚叶南五味子种群中,从具当地种源典型性状的,生长表现中等的10~15 a生健康母树上采集,每个种源各采集5株,同一采种点采种母树间距不低于200 m,共收集了16个种源。

表1 厚叶南五味子地理种源采种点地理概况Tab.1 The Kadsura coccinea’s seeds-gathering areas

1.1.2 试验点概况

在福建省南平市延平洋头、顺昌大干和浦城石陂设立试验点,进行3点试验。2011—2014年间,延平洋头、顺昌大干、浦城石陂3试验点的年降水量分别为1 008.5~1 865.6 mm、1 008.9~1 905.4 mm、1 245.6~2 019.4 mm,极端最高温分别为42.1、42.0、41.0℃,极端最低温分别为-2.5、-6.0、-7.6℃,年平均温度分别为20.1~20.9℃、17.5~19.3℃、17.5~18.2℃。试验地均为山中农田,红沙壤土,土层深厚,肥力中等,腐殖质含量2.322%~3.035%。试验地选择在山的阴坡,周围植被主要是杉木人工林、天然针阔混交林和蜜桔果树林。

1.1.3 试验设计

每个试验点上都包括16个种源,5次重复,每个种源小区12株苗木,采用完全随机区组试验设计。苗期试验小区面积为3m2,试验区周围设置保护行。

1.2 试验处理

1.2.1 参试苗木选择

2012年3月初从各种源播种对比试验中选择生长良好、顶芽健壮的苗木参加进一步试验。选择的苗木带土移植,并进行适当修根,促进侧根的生长。

1.2.2 苗木定植

定植前深耕细作,清除杂物,用机械粉碎大颗粒,施足基肥,施肥量为磷肥120~180 kg·hm-2,农家肥2 800~3 500 kg·hm-2。苗床宽1.2 m,株行距60 cm×60 cm,每个小区种植12株。定植后及时浇水定根,并用透光度50%的遮阳网加以保护,两个月后去除遮阳网进入苗期管理。

1.3 试验数据调查分析

1.3.1 数据调查

2014年8月调查3个试验点植株的苗高、地径等,并及时进行详细记录。每个试验小区随机抽取10株,实测地径和苗高。

1.3.2 数据分析

试验因素A有16个水平,5个区组,每个处理在各区组内出现一次。以试验区平均值为统计值,求算每个种源苗高、地径生长量对环境的回归和这个回归的平方差函数,即回归系数(bi)和离回归方差(S2d)2个参数,以提供所需稳定性参数的估计值[7]。稳定性测定要计算的就是待测材料在不同立地中的回归系数与离回归偏差的方差,前者是响应的参数,可以告诉我们材料在不同环境中的表现,后者是稳定性参数,可以给出预测的可靠程度。

2 结果与分析

2.1 苗高生长稳定性测定

2.1.1 各种源苗高差异方差分析

调查3年生各种源在3个试验地各小区内苗木高度的平均表现,整理数据后进行试验方差分析。从表2中可以看出:在苗高生长上,F种源=886.456>F0.01=2.15,种源间差异极显著,F地点=34.286>F0.01=4.71,环境作用极显著,F种源×环境=1.828>F0.01=1.79,种源与环境的相互作用也是极显著的。

2.1.2 各种源各环境苗高平均数方差分析

求算各种源在3个试验点苗高生长的平均值,并作方差分析 (分析结果见表2)。结果表明:F种源=47.452>F0.01=2.15,在各环境中的苗高生长平均表现上,不同种源间也存在着极显著的差异;但是,F地点=1.896<F0.05=3.05,同一种源在不同试验点上的苗高生长平均表现没有显著差异。

2.1.3 苗高生长回归系数差异显著性测定

计算bi和S2d后列方差分析数据表(见表3),并进一步进行显著性测定。假设H0=u1=u2=u3=…

F=MS1/SM3=676.36/0.35=1 931.43,种源平均数间差异是显著的。

表2 3个试验点各种源苗高变异方差分析表Tab.2 Square margin analysis in seeding height variability of seed-resources from 3 experiment spots

进行各个回归系数差异显著性测定,假设H0=bu1=bu2=bu3=…

证明各个回归系数间差异是显著的。测定各回归系数与回归系数平均数的差异:S.E(b)=0.367

测定结果表明:各回归系数与回归系数平均数之间差异不显著。各个距回归离差显著性测定结果如表3。

表3 各种源地径离回归方差分析及显著性测定表Tab.3 Seedling height analysis by dispersion-regresion square margin on seed-resources and the prominence test

从表3中各种源苗高显著性测定结果可以看出,种源A15、A14因与样本误差的差异显著,对线性预测将无效,但因两种源的苗高平均数与群体平均数接近,所以还是可以推广应用的。其它种源都符合Eberhart定义的稳定性评定标准,属稳定性种源[8-11]。

2.2 地径生长稳定性测定

2.1.1 各种源地径差异方差分析

调查3年生各种源在3个试验地各小区内苗木地径生长量,求算各小区苗木地径平均值,然后进行试验方差分析。从表4中可以看出:厚叶南五味子苗木的地径生长,F种源=225.182>F0.01=2.15,种源水平上存在极显著差异;F地点=66.345>F0.01=4.71,在地点水平上也存在极显著差异;F种源×环境=1.109<F0.05=1.52,种源与环境的相互作用上,无显著差异。

2.1.2 各种源各环境地径平均数方差分析

各种源各环境地径平均数方差分析结果见表2~3。结果表明:F种源=18.158>F0.01=2.15,在各环境中的苗高生长平均表现上,不同种源间存在着极显著的差异;F地点=5.984>F0.01=4.71,同一种源在不同试验点上的地径生长平均表现同样存在极显著差异。

2.1.3 地径生长回归系数差异显著性测定

进行各种源地径生长的离回归方差分析,分析结果见表5。

进一步进行显著性测定。假设H0=u1=u2=u3=…

F=MS1/SM3=10.044/0.059=170.237,种源平均数间差异是显著的。进行各个回归系数差异显著性测定,假设H0=bu1=bu2=bu3=…

表4 3试验点各种源地径变异方差分析表Tab.4 Square margin analysis in basal diameter variability of seed-resources from 3 experment spots

F=MS2/SM3=0.120/0.059=2.034,证明各个回归系数间差异不显著。各个距回归离差显著性测定的结果也为没有显著差异(见表5)。这说明了各种源的幼年苗木在地径生长上比较稳定,稳定的原因有遗传上的,也跟厚叶南五味子幼年时期生长缓慢,环境因素与种源互作还不能得到明显表现有关系。

厚叶南五味子的地径生长在不同试验点上的表现一致,回归系数差异不显著,说明厚叶南五味子各种源在其适生范围内的不同生境条件下苗期地径生长表现稳定,符合Eberhart定义的稳定性评定标准,都属于稳定性种源。进行优良种源选择,可望获得稳定的遗传增益,选择效果好[12-14]。

表5 各种源地径离回归方差分析及显著性测定表Tab.5 Basal diameter analysis by dispersion-regression square margin on seed-resources and the perominence test

3 结论与探讨

厚叶南五味子是优良的果药两用珍稀植物,厚叶南五味子种源间存在着极显著的差异,通过种源苗期测定、相关分析和聚类分析,初选出的福建延平、云南昆明、江西婺源、江西宜丰、湖南怀州等5个优良种源在苗高、地径、根系生长等方面具有显著优势。厚叶南五味子苗高、地径生长的稳定性测定结果,证明了除种源A14(湖南浏阳)、A15(广西合浦)的苗高生长表现对线型预测无效外,其它的种源在南平地区适生范围内的不同生境条件下地径、苗高生长都表现稳定,符合Eberhart定义的稳定性评定标准,属稳定性种源。因此,通过种源选择,可充分利用其种源间的遗传差异,达到预期的选择响应和遗传增益[15-16]。

文中以回归系数(bi)和离回归方差(S2d)2个参数,提供厚叶南五味子苗期地径、苗高生长2个主要性状稳定性参数的估计值,探明厚叶南五味子各种源在苗期生长性状上的稳定性,为优良种源的推广应用提供理论依据。厚叶南五味子不同种源的后期表现,有待于今后进一步观察和比较分析。

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