不同种源大果石笔木的表型性状及叶绿素含量研究

杜 铃，廖美兰，黄 欣，杨开太

（广西壮族自治区林业科学研究院，广西南宁 530002）

大果石笔木（Pyrenaria spectabilis），又称大果核果茶、六瓣石笔木，为山茶科（Theaceae）核果茶属常绿乔木，是广西壮族自治区第一批重点保护野生植物，分布在我国广西、江西和福建等地[1-2]。大果石笔木的观赏价值极高，花果量大、色彩艳丽、观赏期长、树形优美，是极具发展潜力的乡土珍贵树种。前人对大果石笔木开展了种子萌发特性[3]、叶片化学成分提取和分析[4]和繁殖技术[5]等方面的研究，关于不同种源大果石笔木表型性状、生长量和生物量的研究未见报导。物种的表型性状是遗传因子和环境因子综合表现的结果，开展表型性状变异研究有助于了解遗传因子和环境因子对该物种的影响以及该物种的稳定性和进化的潜力[6-8]。生长量和生物量作为植物开发利用的重要指标，能反映苗木的物质积累情况和对环境利用的能力[9]。本研究从种子和幼苗生长规律、生物量、生长量、叶片大小和叶绿素含量等方面对6 个不同种源的大果石笔木进行研究，可为其优良家系的选择和新品种培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广西壮族自治区林业科学研究院花卉所苗圃（108°21′E，22°56′N），海拔80 ～ 145 m，属南亚热带季风气候；年均气温21.8 ℃，最高气温39.4 ℃，最低气温-1.5 ℃，≥10 ℃年均积温7 206 ℃；年均降水量1 350 mm，雨季5—9月，年均相对湿度60%～80%；年均日照时长1 780.9 h，日照百分率为40%。

1.2 试验材料与方法

2018年11月，从广西柳州市、罗城仫佬族自治县、金秀瑶族自治县、苍梧县和江西大余县引进5个种源的大果石笔木种子；在广西壮族自治区林业科学研究院树木园采种，记为南宁种源，共6个种源的种子。

2018年12月，用0.3%的高锰酸钾溶液于播种前1天消毒基质，用50%的多菌灵可湿性粉剂1 000倍液浸泡种子10～20 min。播种当天，用水将基质淋透。将6 个种源的大果石笔木种子点播入穴盘（一板32 个穴盘，每个穴盘上口径6 cm × 6 cm、高10 cm），点播后再次将基质淋透水，整齐摆放于盖有遮荫网和塑料保温膜的大棚内。发芽后，做好病虫害防治，根据基质干湿情况及时淋水。2019年3—8月，每2 个月施肥1 次，肥料为磷酸二氢钾与尿素混合溶液，9月后施1 次磷钾肥，提高幼苗的木质化程度，增强幼苗的抗寒能力。

1.3 指标测定

用浮水法将杂质、瘪粒等剔除，得到净种，随机数1 000粒种子称重，重复3次，取平均值，得种子千粒重。用游标卡尺（精确至0.01 mm）测定种子的横径、纵径和厚度。

每个种源选取30 株苗进行编号。2019年4月—2020年3月，每月测量1 次苗高和地径（2020年1月因疫情未测量），绘制生长曲线图。采用直尺（精确至0.1 cm）测量苗高（H），采用游标卡尺（精确至0.01 mm）测量地径（D）。

2020年7月，每个种源选取5 株长势中等的幼苗，采用直尺测量叶长、叶宽、苗高，采用游标卡尺测量地径；将根部浸泡于水中，洗净附着在根部的基质，用吸水纸将水分吸干，从根颈处剪开，用电子天平（精确至0.01 g）分别称量地上和地下部分鲜重，将其放入85 ℃烘箱中烘干至质量恒定，分别称量其干重，用植株的干重（W）与苗高（H）和地径（D）拟合回归方程。采用浙江托普TYS-B 叶绿素测定仪检测叶绿素含量。

1.4 数据处理

采用Excel软件进行整理，采用DPS软件进行方差分析和多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同种源大果石笔木种子和幼苗叶片比较

不同种源大果石笔木种子的横径、纵径、厚度和千粒重差异极显著（P<0.01），幼苗叶长差异显著（P<0.05），叶宽差异不显著（表1）。南宁种源的种子横径最大（27.571 mm），其次为柳州种源（27.137 mm），与罗城、金秀和大余种源差异极显著（P<0.01）；金秀种源最小（24.055 mm）。南宁种源的种子纵径范围最大（16.253 mm），其次为柳州种源（15.974 mm），均极显著大于其他种源（P< 0.01）；大余种源最小（12.714 mm）。南宁种源的种子厚度最大（8.600 mm），极显著大于金秀和大余种源（P<0.01）；其次为柳州种源（8.289 mm），显著大于苍梧、金秀和大余种源（P<0.05)；金秀种源最小（7.391 mm）。南宁种源的种子千粒重最大（1789.7 g），极显著大于其他种源（P< 0.01）；其次为柳州种源（1 655.3 g），极显著大于罗城、苍梧、金秀和大余种源（P<0.01）；大余种源最小（949.7 g）。罗城种源叶长最长（10.20 cm），显著高于苍梧种源（P< 0.05）；其次为金秀种源（10.00 cm）；苍梧种源最小（8.40 cm）。

表1 不同种源大果石笔木种子和叶片比较Tab.1 Comparison on seeds and leaves of P.spectabilis from different provenances

续表1 Continued

2.2 不同种源大果石笔木幼苗生长规律

不同种源幼苗的苗高均在1年内出现两次快速生长期，第1 个快速生长期为5—7月，第2 个快速生长期为9—10月；10月后生长逐渐减缓，11月后，除南宁和罗城种源略有提升外，其余种源均生长平缓（图1）。不同种源苗高表现为金秀（23.01 cm）>大余（21.99 cm）>苍梧（21.89 cm）>柳州（20.70 cm）>南宁（19.96 cm）>罗城（18.78 cm）。

图1 不同种源苗高的生长动态Fig.1 Growth dynamics of seedling height from different provenances

不同种源幼苗的地径均在1年内出现1～3个快速生长期；南宁种源出现3次，分别为2—3月、8—9月和10—11月；罗城种源出现3 次，分别为4—6月、7—9月和10—11月；柳州种源出现3次，分别为2—3月、7—8月和10—11月；金秀种源出现3次，分别为4—6月、7—9月和10—11月；苍梧种源出现2次，分别为7—9月和10—11月；大余种源出现1 次，为7—9月（图2）。不同种源地径表现为南宁（4.703 mm）>柳州（4.524 mm）>大余（4.493 mm）>金秀（4.356 mm）>罗城（4.168 mm）>苍梧（4.145 mm）。

图2 不同种源地径的生长动态Fig.2 Growth dynamics of ground diameter from different provenances

2.3 不同种源大果石笔木幼苗生物量、生长量和叶绿素含量比较

不同种源幼苗的地上鲜重、地上干重、苗高和叶绿素含量差异极显著（P<0.01），地下鲜重差异显著（P< 0.05），地下干重和地径差异不显著（表2）。南宁种源的地上鲜重最大（6.214 g），其次为罗城种源（5.344 g），柳州种源最小（2.204 g），极显著小于其他种源（P<0.01）；南宁种源的地上干重最大（2.920 g），其次为苍梧种源（2.558 g），柳州种源最小（1.830 g），极显著小于南宁种源（P<0.01）；柳州种源的地下鲜重最大（3.216 g），其次为南宁种源（2.348 g），金秀种源最小（1.836 g），显著小于柳州种源（P<0.05）。南宁种源的苗高最大（27.90 cm），其次为金秀种源（26.12 cm），柳州种源最小（21.70 cm），极显著小于其他种源（P<0.01）。南宁种源的叶绿素含量最大（55.6 spad），其次为罗城种源（52.1 spad），金秀种源最小（47.2 spad），极显著小于其他种源（P<0.01）。南宁种源表现最优。

表2 不同种源大果石笔木生物量、生长量和叶绿素含量Tab.2 Biomass,growth and chlorophyll content of P.spectabilis from different provenances

2.4 大果石笔木苗高、地径与生物量的拟合回归方程

以H、D为自变量，W为因变量，研究H、D、H×D和H×D2对W的影响，制定拟合回归方程（表3）。H×D的决定系数最大，H×D作为预测变量时的拟合度较其他预测变量高，可作为最优的预测方程估算大果石笔木幼苗的干重。

表3 拟合回归方程Tab.3 Fitting regression equation

3 结论与讨论

不同种源大果石笔木的种子性状及幼苗生长有明显差异。不同种源大果石笔木种子的横径为24.055～27.571 mm、纵径为12.714～16.253 mm、厚度为7.391～ 8.600 mm、千粒重为949.7～ 1 789.7 g，南宁种源的种子最大。不同种源的生长量、生物量和叶绿素含量均有差异，其中南宁种源的生长量、生物量和叶绿素含量均高于其他5个种源。不同种源幼苗的苗高1年内有2 次快速生长期，地径有1～3 次快速生长期。南宁种源表现最优。得到的回归方程y=0.002 8x-0.192 1拟合度较好，可估算幼苗干重，为大果石笔木优良家系的选择提供依据。

南宁种源的表现好于其他种源，可能与试验地设在南宁，南宁种源适应南宁的气候、地理和土壤等条件有关，是否与本身的遗传变异有关有待进一步探讨。本试验分析不同种源大果石笔木的表型性状差异，对其遗传多样性和环境因子等对表型性状的影响研究有待加强。研究结果表明，不同种源幼苗生长变化是动态的，有些种源培育出来的苗不多，在测定不同种源生物量、生长量时，每个种源仅选择5株样本开展测定，因样本数较少，根据测定结果拟合的回归方程拟合度不高。为建立较理想的模型，可通过使用同一种源试材和增加样本数量来拟合更科学的回归方程。本研究仅对1年生幼苗在南宁的表现开展研究，要掌握不同种源更全面的生长规律，还需进行长期跟踪测定并增设试验点，以得到更科学详实的试验数据和结论。