徐 瑢,陈江蛟,王 鹏,韩丽君,陈 思
(1.山西省林业和草原科学研究院,山西 太原 030012;2.山西省吕梁山国有林管理局,山西 临汾 041000;3.山西省中条山国有林管理局南樊林场,山西 侯马 043000)
皂荚(Gleditsiasinensis),豆科皂荚属植物,别名皂角树。其树体高大,树姿雄伟,树冠阔大荫浓,可作园林观赏树、庭荫树、行道树等。其木材坚硬,荚果、种子具有较高的经济价值,枝刺含黄酮、酚类、氨基酸等成分,是中医治疗乳腺癌、肺癌等多种癌症常用的配伍药之一。目前,国内市场皂荚枝刺需求量日益增大,为了满足市场需求,笔者进行了刺用皂荚优良品系选育研究,以期为刺用皂荚生产良种化和产业化提供科学支撑。
襄汾试验地位于襄汾县汾城镇北西城村,北纬35°52′51″,东经110°12′39″,海拔679.7 m.属温带季风气候,年平均气温12.6 ℃,7月最高气温36.3 ℃,极值39.5 ℃;1月最低气温-4.5 ℃,极值-18.3 ℃.年降水量519.5 mm,6月下旬进入雨季,7月、8月、9月降雨占全年的65%.无霜期185 d.
阳泉试验地位于平定县柏井镇南青村,北纬37°39′30″,东经113°25′55″,海拔900 m.属于温带季风气候,年平均气温10.9 ℃,最低气温-17.7 ℃,最高气温41.7 ℃.年平均降水量508.6 mm,主要集中在6月至9月。
平顺试验地位于平顺县阳高乡阳高村,北纬35°56′37″,东经113°11′′45″,海拔500 m.属于暖温带大陆性季风气候,1月平均气温-5.5 ℃,7月平均气温21.9 ℃.年降水量584.4 mm.年平均日照时数2 517.8 h,年平均无霜期 181 d.
皂荚在山西省内处于散生状态。研究组从2016年开始,在全省6个市(县),以刺用皂荚为目标,通过初选、复选,选出刺大、产量高、品质好、性状稳定、抗逆性强、病虫害少的皂荚优树28株。2017年春季在山西省林业和草原科学研究院襄汾试验基地,利用嫁接的方法进行无性繁殖。通过苗期试验,2018年春季复选出7个生长快、皂刺产量高,抗逆性、抗病性强的优良无性系。为缩短育种年限,本研究同时对其进行无性系测定和区域化试验。
2019年春季在襄汾县北西城村,将苗期选出的7个刺用皂荚优良无性系,在距离地面10 cm~20 cm 处用插皮接法进行嫁接,采用随机区组试验设计方法进行对比试验。造林株行距为2 m×3 m,每个优良无性系12株~16株为1个试验小区,重复3次。试验区四周设2行保护行。经过一个生长季后,对其苗高、苗基径、刺长、刺基径、健康状况、抗逆性等指标进行测定,采用主成分分析法进行分析。
2019年春季在阳泉市平定县柏井镇南青村、平顺县阳高乡选取粗度相近(地径约3 cm)的野皂荚,在距离地面10 cm~20 cm处用插皮接方法进行嫁接,对选出的7个刺用皂荚优良无性系进行嫁接对比试验。每个试验小区嫁接60株,3次重复。经过一个生长季后,对其苗高、苗基径、刺长、刺基径、健康状况、抗逆性等指标进行测定和分析,利用主成分分析法选出刺用皂荚最优品系。
对襄汾县北西城村的优良无性系进行测定,结果见表 1.
表1 无性系测定结果
由表1可以看出,襄汾试验地无性系中苗高、苗基径、枝刺长、刺基径表现最优的优良无性系是LKYZC-07,其次是LKYZC-25.选取无性系的苗高X1,苗基径X2,刺长X3,刺基径X4 4个指标进行主成分分析,襄汾试验地无性系主成分分析结果如表2所示。
表2 襄汾试验地无性系主成分分析
由表2可见,前3个主成分的贡献率分别为63.077%,19.058%,17.105%,累积贡献率达到99.24%,表明这3个主成分能反映4个指标的大部分信息。第1主成分涵盖苗高、苗基径指标,第2主成分涵盖刺基径指标,第3主成分涵盖刺长指标。
根据主成分综合模型计算7个皂荚无性系相应的综合主成分值,并进行排序,结果见表3.
表3 襄汾试验地无性系综合评价得分
由表3可见,襄汾试验地无性系表现综合排名前3的为LKYZC-07,LKYZC-25,LKYZC-04.
2019年秋季,对2个区试点皂荚无性系的生长情况进行调查,结果见表4,第25页表5.
表4 阳泉试验地不同无性系嫁接苗生长情况
从表4可以看出,阳泉试验地苗高表现最好的优良无性系是LKYZC-07,其次为LKYZC-04;从苗基径看,表现最好的优良无性系为LKYZC-04,其次是LKYZC-07;从皂荚刺长看,表现最好的优良无性系是LKYZC-01,其次是LKYZC-07;从皂荚刺基径看,表现最好的优良无性系是LKYZC-25,其次为LKYZC-04.
表5 平顺试验地不同无性系嫁接苗生长情况
从表5可以看出,平顺试验地苗高、刺长、刺基径表现最优的优良无性系是LKYZC-07,其次是LKYZC-04.苗基径表现最优的优良无性系是LKYZC-07,其次是LKYZC-01.
以苗高X1,苗基径X2,刺长X3,刺基径X4为指标,对阳泉试验点无性系进行主成分分析,结果见表6.
表6 阳泉试验地无性系主成分分析
由表6可以看出,前3个主成分的贡献率分别为60.282%,33.907%,5.291%,累积贡献率达到99.480%,表明这3个主成分能反映4个指标的大部分信息。第1主成分涵盖苗高、苗基径指标,第2主成分涵盖刺长指标,第3主成分涵盖刺基径指标。
根据主成分综合模型计算7个皂荚无性系相应的综合主成分值,并进行排序,结果见表7.
表7 阳泉试验地无性系综合评价得分表
由表7可见,阳泉试验地皂荚无性系表现综合排名前3的为LKYZC-07,LKYZC-25,LKYZC-04.
以苗高X1,苗基径X2,刺长X3,刺基径X4为指标,对平顺试验地无性系进行主成分分析,结果见表8.
表8 平顺试验地无性系主成分分析
由表8可以看出,前3个主成分的贡献率分别为86.478%,10.262%,2.866%,累积贡献率达到99.606%,表明这3个主成分能反映4个指标的大部分信息。第1主成分涵盖苗高、苗基径指标,第2主成分涵盖刺长指标,第3主成分涵盖刺基径指标。
根据主成分综合模型得出7个皂荚无性系相应的综合主成分值,并进行排序,结果见表9.
表9 平顺试验地无性系综合评价得分表
由表9可见,平顺试验地皂荚无性系表现综合排名前3的为LKYZC-07,LKYZC-04,LKYZC-01.
通过对刺用皂荚优良无性系的测定及区域试验,利用主成分分析法对其生长指标进行分析比较,筛选出刺用皂荚优良品系为LKYZC-07,LKYZC-04,LKYZC-25.
继续对选出的刺用皂荚优良品系进行观测分析,通过测定其黄酮等主要药用成分的含量,进一步完善刺用皂荚优良品系的选择指标。