不同花椒资源类型果实性状分析与综合评价

曾攀，王海峰，龚霞，吴银明，温铿，唐亚，李佩洪，陈政

（四川省植物工程研究院，四川资中 641200）

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim）系芸香科花椒属落叶灌木或小乔木[1]，原产于中国，有着悠久的栽培历史，是我国传统调味品，并作为“药食同源”植物，收载于历版《中华人民共和国药典》[2]，其干、枝、叶、果实具浓郁辛香，均具开发利用价值，是我国重要的经济树种。四川是我国花椒面积和产量第一大省，花椒产业是农业产业结构调整和乡村振兴的重要产业[3]。

四川花椒的野生种质和栽培品种资源十分丰富，经报道，四川花椒资源实地调查25 种（品种），根据文献、标本资料分析等途径整理四川花椒种质资源17 种（品种）[4]。但四川花椒品种杂，优良品种少，对环境的适应性弱、抗性差、幼树死亡率高、成年树盛果期短、寿命不长、椒树多刺采摘困难、高品质花椒产品少，优良品种匮乏已是花椒产业高质量可持续发展的“卡脖子”问题。四川省植物工程研究院开展了10 余年的四川省花椒种质资源调查、收集和选育工作，通过系统的调查研究，发现了众多优异的种质资源材料，现将开展四川南路花椒种质资源调查时发现的不同资源类型花椒果实性状进行综合评价，以期为花椒的优良新品种选育提供参考，为花椒产业发展提供技术支撑。

1 试验区概况

试验区域位于四川省雅安市汉源县。气候干热，冬暖夏凉，垂直变化明显，四季分明，属亚热带季风性湿润气候。该区域年平均气温12℃，年日照时数1500h，年无霜期300d，年活动积温5844.7℃，年均降雨量745mm，蒸发量1300mm，蒸降比1.7，6-8 月降雨量占全年降雨量65%，全年相对湿度69%，土壤pH 值5.5～7.8，总体偏酸性。

2 材料与方法

试验材料为前期在开展四川南路花椒种质资源调查时发现的具有明显差异的5 个突变优异单株材料，依次命名为HY1、HY2、HY3、HY4、HY5；对照品种（CK）为南路主栽花椒品种：汉源花椒。试验材料基本情况详见表1。

表1 试验材料基本情况

2.1 不同资源类型花椒果实性状研究

花椒经济采收期前，选择椒园内露地栽培正常生长的汉源花椒、HY1、HY2、HY3、HY4、HY5的6 年生植株进行果实性状调查。采用随机混合取样的原则，选择单株树冠外围成熟度一致、光照条件相同的10 个枝条作为调查对象，调查单枝果穗数；随机选择10 个果穗，目测计数其单果穗颗粒数，采摘并使用电子称称量单果穗净重，精确到0.01g；使用游标卡尺测量果径、果梗长度指标，精确到0.01mm，各指标重复20 次。

2.2 不同资源类型花椒产量性状研究

选择汉源花椒、HY1、HY2等6 个花椒资源类型测量单株鲜果产量指标，各选5 株；单株随机采2kg 鲜果，鲜果千粒重采用百粒法，随机取100 粒为1 组，共10 组，计算鲜果千粒重。各单株果实样品自然阴干，采用百粒法称量干果千粒重、籽千粒重，计算干椒皮千粒重，并计算干鲜比、籽皮比、出皮率等性状指标，重量指标均精确到0.01g。

2.3 不同资源类型花椒综合评价

主成分分析法目前广泛用于荔枝[5]、李[6]、杏[7]、葡萄[8]等多种果树果实品质评价中，是通过对各性状指标进行降维分析，计算特征值、特征向量、各主成分的方差贡献率和累积方差贡献率，以累积贡献率大于85%为标准提取主成分[9]，以每个主成分对应特征值占所提取主成分总特征值之和的比例作为权重，建立综合评价模型，对不同资源类型花椒综合评价。

2.4 数据分析

运用Microsoft Excel 2010 整理不同资源类型花椒果实和产量性状指标数据，然后使用DPS 软件进行Duncan 新复极差法多重比较、方差分析、相关分析及主成分分析。

3 结果与分析

3.1 不同资源类型花椒果实性状分析

由表2 可知，单枝果穗数变幅为2.20～10.80 串，单果穗颗粒数变幅为4.50～42.80 粒，单果穗净重变幅为0.27～5.51g，果径变幅为4.33～5.15mm，果梗长度变幅为3.77～5.09mm。其中，HY1在单枝果穗数、单果穗颗粒数、单果穗净重性状指标上均高于其他资源类型，表现最佳；果径、和果梗长度性状指标与汉源花椒未达到显著差异，HY1具有果实颗粒大、果穗较松散的特点，便于采摘，且兼具丰产的优良特点。

表2 不同资源类型花椒果实性状测定表

对6 个资源类型花椒果实性状进行单因素随机区组方差分析，结果见表3，结果表明：不同资源类型花椒的单枝果穗数、单果穗颗粒数、单果穗净重、果径、果梗长度指标间的差异均达到了极显著水平（P＜0.01）。

表3 不同资源类型花椒果实性状方差分析

3.2 不同资源类型花椒产量性状分析

由表4 可知，鲜果千粒重变幅为60.79～71.00g，HY1、HY2、汉源花椒差异不大；干鲜比变幅为38.78%～45.21%；干椒皮千粒重变幅为13.63～18.90g，HY1、HY2、汉源花椒差异不大；出皮率变幅为52.09%～62.36%；籽皮比变幅为0.60～0.92，单株产量变幅为2.19～4.57kg。其中，HY1在鲜果千粒重、单株产量性状指标上具有较好的表现，且表现较为突出，是具有潜在丰产特性的花椒优良材料。

表4 不同资源类型花椒产量性状测定表

3.3 不同资源类型花椒综合评价

3.3.1 相关性分析。由表5 可知，单枝果穗数与单果穗颗粒数、干椒皮千粒重、单果穗净重、单株产量、出皮率呈极显著正相关（为r=0.91、0.94、0.94、0.96、0.88，P＜0.01），与鲜果千粒重呈显著正相关（为r=0.87，P＜0.05），与籽皮比呈显著负相关（r=-0.87，P＜0.05）；单果穗颗粒数与单果穗净重、鲜果千粒、重果梗长度呈极显著正相关（为r=0.94、0.98、0.91，P＜0.01），与单株产量、出皮率呈显著正相关（为r=0.77、0.80，P＜0.05）；干椒皮千粒重与籽皮比之间呈极显著负相关（r=-0.89，P＜0.01），与单株产量之间间呈极显著正相关（r=0.98，P＜0.01），与出皮率之间呈显著正相关（为r=0.87，P＜0.05）；单果穗净重与鲜果千粒重之间呈极显著正相关（为r=0.88，P＜0.01），与果梗长度、单株产量、干椒皮千粒重呈显著正相关（r=0.8、0.87、0.83，P＜0.05）；果梗长度与鲜果千粒重之间呈极显著正相关（为r=0.88，P＜0.01）；出皮率与籽皮比之间呈极显著负相关（为r=-0.97，P＜0.01），与单株产量之间呈显著正相关（为r=0.82，P＜0.05）；籽皮比与单株产量之间呈显著负相关（为r=-0.83，P＜0.05）。

表5 不同资源类型花椒各性状指标相关性分析

综上，果实性状与大多数产量性状之间达显著或极显著正相关，表明了花椒生长中产量性状指标之间的相互促进关系。在负相关性上，干鲜比、籽皮比与其他指标表现出负相关关系，以籽皮比表现较为显著，部分达到显著或极显著负相关性，花椒籽的发育完善，会消耗植株积累的营养物质，影响干椒皮千粒重、出皮率等众多产量指标及与产量指标相影响的果实性状指标。

3.3.2 主成分分析。由表6 可知，按累积贡献率≥85%的原则提取前2 个主成分因子，累积贡献率为89.4484%。第1 主成分特征值7.9138，方差贡献率71.9441%，是对不同资源类型花椒的综合评价最重要性状表现的主成分；第2 主成分特征值1.9255，方差贡献率17.5044%。

表6 主成分的特征值和累计贡献率

各性状相关矩阵的特征向量见表7。第1 主成分特征向量中单枝果穗数、单果穗颗粒数、单果穗净重、果梗长度、鲜果千粒重、干椒皮千粒重、出皮率及单株产量均有较高的载荷，体现花椒产量各方面的表现，称第1 主成分为产量构成因子；籽皮比的特征值为负，且载荷不小，进一步论证籽皮比与产量构成因子的负向关系。第2 主成分特征向量中干鲜比有相对较高的载荷，体现了花椒果皮水分含量情况，称第2 主成分为含水率构成因子。

表7 各性状相关矩阵的特征向量

3.3.3 综合评价。提取前2 个主成分的累计贡献率，以其累计贡献率比例作为权重，建立主成分的综合评价模型：F=（71.9441%×F1+17.5044%×F2）/89.4484%

不同资源类型花椒各主成分因子得分及综合得分排序详见表8。在各主成分因子的得分中汉源花椒（3.0435），HY1（2.7978），HY2（2.3312），第1 主成分产量构成因子上表现突出；HY5（1.8696），在第2 主成分果皮品质因子上表现突出。综合得分排序为汉源花椒（2.5782）＞HY1（2.2327）＞HY2（1.8338）＞HY3（-1.2425）＞HY4（-2.5816）＞HY5（-2.8207）。

表8 不同资源类型花椒各主成分分值及综合得分排序

结果表明，6 个花椒资源类型综合得分均低于CK汉源花椒（2.5782）。汉源花椒为花椒良种，受“著名地理标志产品”保护，具有丰产、稳产、质优等优良特性，而HY1其综合得分排名第2（2.2327），且评分较为接近汉源花椒，表明其具有与汉源花椒相近的优良特性。此外，HY1经济采收期相较汉源花椒晚20d 左右，花椒采收时可错开采收高峰期，可有效避免花椒采摘高峰期人工劳动力不足的情况，是优良的晚熟花椒材料。其余花椒资源类型丰产表现不突出，可开发利用其他突出价值，如抗性强可作砧木嫁接开发利用。

4 结论

四川花椒种质资源十分丰富，蕴含着许多开发前景的优良种质资源材料，筛选质优、丰产、稳产的优良品种，可有效增加花椒优良品种资源，是提高花椒市场产品品质的有效方法。基于前期花椒种质资源调查的基础上，对具有开发前景的优质材料进行优异花椒资源类型开展果实性状综合评价研究。对南部产区汉源县发现的HY1、HY2、HY3、HY4、HY5优异花椒材料与南路主栽花椒品种汉源花椒的果实性状、产量性状进行对比分析，运用主成分综合评价筛选优异丰产花椒种质资源。通过对不同资源类型花椒果实性状、产量性状对比分析，结果表明：HY1具有果实颗粒大、便于采摘，且兼具丰产的优良特点，是具有潜在丰产特性的花椒优良材料。运用相关性分析、主成分综合评价方法对不同资源类型花椒进行综合评价，提取了累积贡献率为89.4484%的前2 个主成分因子建立主成分综合评价模型，各花椒品种（栽培类型）的综合得分排序为汉源花椒＞HY1＞HY2＞HY3＞HY4＞HY5。

HY1其综合等分排名第二，但评分较为接近汉源花椒，表明其具有与汉源花椒相近的优良特性。HY1经济采收期相较汉源花椒晚20d 左右，花椒采收时可错开采收高峰期，可有效避免花椒采摘高峰期人工劳动力不足的情况，是优良的晚熟花椒材料。通过对HY1的生长发育、开花结果、抗逆性等性状进行了连续多年观测，发现其树势强、树姿开张；成熟果暗红色、果穗大而紧凑，产量高，丰产稳产性好；物候期较汉源花椒晚约20d，与近似品种汉源花椒具有差异，目前该材料已通过新品种DUS 特异性、一致性、稳定性测试，并与2021 年12 月取得植物新品种权证书，品种命名为‘蜀椒2 号’，该品种育成可解决目前花椒生产上品种单一、品种退化、病虫害严重、单产低的问题，是一个具有较高推广价值的优良晚熟花椒新品种。