甜水椰子株系选育的初步研究

孙程旭，张芮宁，曹红星，张 军

(1 中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带油料作物生物学重点实验室，海南文昌，571339；2 海南大学园艺学院，海口，570228)

椰子CocosnuciferaL.是热带地区主要的木本油料作物，也是重要的食品能源作物，为多年生常绿乔木[1-5]，广泛分布于世界上近100个国家和地区[2-3]。我国椰子多生长在北纬20°之内，主要分布在海南、广东、云南、广西等部分地区[5]。椰子既是热带风光标志性景观树种，也是海南省重要的经济树种和省树[4-5]。我国椰子种质资源类型单一，资源引进和新品种选育有利于解决我国椰子产业存在的种质资源缺乏、品种更新难的问题，加速育种进程[6-7]。目前，椰子种质的遗传性能[8]、遗传多样性分析与群体结构评价[9-11]已有研究。椰子种质的遗传多样性为椰子育种材料选择及品种改良创制提供了条件[12-13]，而椰子种质资源的鉴定为新种质利用和品种改良提供了基础[14-15]。

甜水椰子特指可溶性固形物含量6.0以上的矮种椰子，是栽培生产与市场流通青睐的类型。许多国家规定，新品种首先必须通过具有法律效力的DUS(特异性Distinctness、一致性Uniformity和稳定性Stability)测试[16]，方可获得植物新品种权利并受到保护，然后才能进入市场。随着中国植物新品种审查和检测技术体系的建立和完善，已经把DUS测试合格作为植物新品种授权与保护的先决条件[17]。依据DUS测试的原则与方法，根据市场发展动态和方向，本着“果小、水甜、高产、可食率高”的选育目标，我们对海南省9个县(市)的15份椰子资源进行跟踪与观测，对农艺性状和品质性状进行鉴定与评价，以期筛选高产、优质的甜水椰子资源，丰富海南椰子种质，加快品种更新，促进椰子产业发展。

1 材料与方法

1.1 材料

2019年1月对海南省9个县(市)20个镇(点)的15份优选单株开展农艺性状和果实经济性状的测评。对照品种为本地椰和文椰3号，其他均是从国外引入栽培的椰子资源，具体分布区域见表1。

表1 海南省17份椰子种质资源分布情况

1.2 方法

根据《椰子种质资源描述规范》和《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 椰子》等标准[18-19]测试优选单株。株高采用激光测距仪(迅田AK-1500H)测量，茎围、叶痕间距、花序长度、花序柄长采用皮尺或直尺测量，雌花数量人工查验计数，单果质量采用电子天平(上海精密MP)测定，蒂孔距、可食率及果实风味采用孙程旭等[15]的方法。

可溶性固形物含量采用数显糖度计(ATAGO PAL-1)测定，总糖含量参考《水果及制品可溶性糖的测定 3，5-二硝基水杨酸比色法》[20]，总酸含量参考《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》[21]，蛋白质含量参考《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[22]，脂肪含量参考《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》[23]测定，重复3次。

1.3 数据统计分析

采用DPS 7.05软件进行方差分析、相关性分析和主成分分析。

2 结果与分析

2.1 形态特征

由表2可知，本地椰株高和离地0.2 m处茎围显著高于其他品种(p<0.05)，且离地1.5 m处茎围和叶痕间距较大，符合高种椰的形态特征。其他种质资源大部分的株高不足本地椰的一半，属于矮种椰。优株15-20的离地0.2 m处茎围较大，是文椰3号的1.47倍；优株15-21的叶痕间距最大，是优株15-19的2.24倍。优株15-17和15-19的树体形态特征相近，均属于明显的矮种椰。

表2 海南省17份椰子种质资源形态特征比较

2.2 花序形态特征

由表3可知，多数种质资源的花序长度和花序柄长无显著性差异。其中，本地椰和优株15-01花序较长，优株15-15和本地椰的花序柄长较长；优株15-17和15-19的雌花数较多，显著高于其他种质；优株15-02的雌花数最少，显著低于其他种质(p<0.05)；优株15-17和15-19具有较长的花序和较多的雌花数。

2.3 果实形态特征

由表3可知，各种质资源的果实形态特征存在显著性差异(p<0.05)。本地椰的单果质量最大，显著高于其他种质(p<0.05)，15-03、15-02的单果质量也较大。优株15-10的蒂孔距最大，为(8.25±0.08)cm，是蒂孔距最小优株15-14的4.51倍。大多数种质的可食率差异显著(p<0.05)，优株15-19可食率最大，超过50%，是可食率最小优株15-10的2.09倍；可食率超过50%的种质还有优株15-18、15-13、15-17。优株15-03和15-12单果质量较高，但是可食率低。

表3 海南省17份椰子种质资源花序和果实形态特征比较

2.4 果实品质

2.4.1 椰子水品质 由表4可知，供试种质果实风味可分三类：第一类(>4.80)，有优株15-01、15-11、15-19、15-21、本地椰；第二类(4.00～4.80)，有优株15-02、15-03、15-17、文椰3号；第三类(<4.00)，有优株15-10、15-12、15-13、15-14、15-15、15-18、15-20、15-99。可溶性固形物含量可分四类：第一类(>6.80%)，有优株15-01、15-12、15-18、15-19；第二类(6.00%～6.80%)，有优株15-03、15-17、15-21、本地椰；第三类(5.00%～6.00%)，有优株15-02、15-13、文椰3号；第四类(<5.00%)，有优株15-10、15-11、15-14、15-15、15-20、15-99。优株15-01和15-19具有较好的风味和可溶性固形物品质。优株15-21的椰子水总酸含量最高，与其他种质无显著性差异；部分种质的总糖含量存在显著性差异(p<0.05)。

2.4.2 椰子肉品质 由表4可知，优株15-11的蛋白质含量最高，与其他种质差异显著(p<0.05)，是蛋白含量最低优株15-20的3.56倍。供试种质蛋白质含量可分为四类：第一类(>4.00%)，有优株15-11；第二类(3.50%～4.00%)，有优株15-01、15-02、15-03、15-19、文椰3号；第三类(3.00%～3.50%)，有优株15-12、15-13、15-17、本地椰；第四类(<3.00%)，有优株15-10、15-14、15-15、15-18、15-20、15-21、15-99。

表4 海南省17份椰子种质资源果实品质性状比较

供试种质脂肪含量可分为四类：第一类(>18.00%)，有优株15-12、15-13、15-18，这3个种质脂肪含量均显著高于其余种质(p<0.05)；第二类(12.00%～18.00%)，有优株15-02、15-03、15-11、15-17；第三类(10.00%～12.00%)，有优株15-01、15-10、15-15、15-20、15-21、15-99、本地椰；第四类(<10.00%)，有优株15-14、15-19、文椰3号。其中，15-19脂肪含量最低，是最高脂肪含量优株15-18的1/5，显著低于其他种质(p<0.05)。

2.5 农艺性状分析

2.5.1 相关性分析 由表5可知，椰子株高分别与离地0.2 m处茎围、叶痕间距、单果质量呈显著正相关(p<0.05)，离地0.2 m处茎围分别与花序长度、蒂孔距呈显著正相关(p<0.05)，叶痕间距与蒂孔距呈显著正相关(p<0.05)，花序长度与花序柄长呈显著正相关(p<0.05)，单果质量分别与花序柄长呈显著正相关(p<0.05)。花序长度分别与株高、叶痕间距呈极显著正相关(p<0.01)，离地0.2 m处茎围分别与叶痕间距、花序柄长、单果质量呈极显著正相关(p<0.01)，叶痕间距与单果质量之间也呈极显著正相关(p<0.01)。

表5 海南省17份椰子种质资源农艺性状相关性分析

2.5.2 主成分分析 由表6可知，前5个主成分较好地囊括了绝大部分信息。离地0.2 m处茎围在第一主成分上表现为较高载荷，并显示正值；可食率在第二主成分上表现为较高载荷，并显示正值；蒂孔距在第三主成分上表现较高载荷，且显示正值；雌花数量在第四主成分上表现较高载荷，且显示正值；花序柄长在第五主成分上表现较高载荷，且显示正值。这5个主成分提供的信息量分别为47.65%、16.76%、12.36%、7.28%和5.82%，累计贡献率为89.87%，能代表农艺性状指标的大部分信息，表明主成分分析能较好地将原始信息集约化在主分量中。

表6 海南省17份椰子种质资源农艺性状主成分分析

2.6 果实品质性状分析

2.6.1 相关性分析 由表7可知，椰子果实风味与可溶性固形物含量、总糖含量呈显著正相关(p<0.05)，而与蛋白质含量呈极显著正相关(p<0.01)。可溶性固形物含量与总糖含量呈极显著正相关(p<0.01)，其他指标间相关性不显著。

表7 海南省17份椰子种质资源果实品质性状相关性分析

2.6.2 主成分分析 由表8可知，前4个主成分较好地囊括了绝大部分信息，提供的信息量分别为43.76%、24.20%、14.62%和10.55%，累计贡献率高达93.13%。总糖含量在第一主成分上表现为较高载荷，并显示正值；总酸含量在第二主成分上表现为较高载荷，并显示正值；可溶性固形物含量在第三主成分上表现为较高载荷，并显示正值；蛋白质含量在第四主成分上表现为较高载荷，并显示正值。这4个主成分能代表相关品质指标的大部分信息，表明主成分分析能较好地将原始信息集约化在主分量中。

表8 海南省17份椰子种质资源果实品质性状主成分分析

3 结论与讨论

种质资源是新品种选育和种质创新的基础[24-25]，对其性状进行鉴定与评价可以促进资源的深度开发与利用，性状评价因子的筛选与确定决定着资源评价的准确性与效果[14，26]。农艺性状鉴定相对简单而易于操作，是研究种质资源的基础方法[27]，品质性状的评价对于种质资源的性能及创新利用意义重大[28]。

3.1 品质是椰子品种选育的基础

优株15-01具备较高的风味和糖酸含量，也具有较好的加工品质，属于中小果形优质椰子。15-12可食率和风味较低，但是糖、酸、蛋白质和脂肪含量均较高，是大果形加工类椰子资源，可作为加工业的良种选择。15-19和15-17两份资源花序较长，雌花数量多，果实质量小，可食率极高，从农艺性状上来看属于生长表现优良的矮种椰。同时，15-19具有极高的风味和糖酸品质，蛋白质含量高，脂肪含量低，是一种优质的鲜食资源类型；15-17也具有较高的风味，可溶性固形物、糖、酸、蛋白质和脂肪含量也较高，可以作为鲜食、加工两用的甜水资源类型。

3.2 简化筛选指标是定向选育的重要途径

试验发现，供试椰子树形与花、果特征均具有一定的相关性。株高与离地0.2 m处茎围、叶痕间距、花序长度、单果质量均具有显著的正相关性，体现出了作物不同组织器官之间生长发育的相关性。同时，椰果风味与蛋白质含量也呈极显著正相关，说明作为重要的加工类椰子的性状指标[14]，蛋白质对于果实风味品质的贡献也比较大。

在综合评价鉴定椰子种质资源性状的同时，利用主成分分析简化测评指标[29]，提供了农艺性状与品质性状的综合评价因子，可以作为甜水椰子种质资源评价的重要指标。本研究分别对椰子10个农艺性状和6个品质性状进行了主成分分析，结果表明，离地0.2 m处茎围、可食率、蒂孔距、雌花数量、花序柄长等5个因子可以作为农艺性状的基本反映，贡献率89.87%；而对于品质性状，总糖、总酸、可溶性固形物和蛋白质含量等4个主成分可以体现椰果品质性状的基本信息，贡献率可达93.13%，可以作为甜水椰子快速评价及定向选育的重要指标。

我国椰子种质资源单一，种质更新和新品种选育对热区椰子发展具有重要意义。试验结果表明，优株15-19与15-17符合“果小、水甜、可食率高”的定向选育目标，可认定为椰子新品种(系)；离地0.2 m处茎围、可食率、蒂孔距、雌花数量、花序柄长5个农艺性状及总糖、总酸、可溶性固形物和蛋白质含量4个果实品质性状，这一简化的选育测评因子可为椰子资源综合评价或鉴定提供参考。