贾效成 陈良秋 余凤玉 张宁
摘 要 海南本地油茶以越南油茶为主,遗传资源丰富。目前系统的遗传及经济性状研究十分缺乏。本文采用全岛普查及3年连续观测的方法,以目标优良品系母树为研究对象,对分枝角度、单株鲜果产量、果实数量性状、种籽经济性状等进行研究。结果表明:分枝角度的变异幅度较小,单株间变异系数仅4.35%;大部分单株年度间鲜果产量的变异幅度很大,平均变异系数为35.61%,仅个别单株年度间鲜果产量稳定,其变异系数仅为2.26%;果实性状中单果重变异幅度较大,达24.20%,变异幅度最小的是果形指数,仅为5.94%;种籽经济性状中变异幅度较大的为百粒重和每果籽粒数,其变异系数分别为39.99%和19.91%。综合以上结果,当以提高油茶果实产量为目标选育新品种或评价优良种质资源时,在海南油茶产区建议评判的标准为:百粒重363.74 g、年度间单株鲜果产量23.19 kg、单果重63.37 g及每果籽粒数5.54粒。
关键词 油茶 ;优良品系 ;遗传 ;经济性状 ;海南
中图分类号 S324 文献标识码 A Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2018.06.012
Preliminary Report on Genetic and Economic Traits of
Tea-oil Camellia in Hainan Province
JIA Xiaocheng CHEN Liangqiu YU Fengyu ZHANG Ning
(Coconut Research Institute, CATAS, Wenchang, Hainan 571339)
Abstract Tea-oil camellia in Hainan has rich genetic resources which were identified mainly as Camellia vietnamensis. The genetics and economic traits of the tea-oil camellia plants were seldom reported. An around-the-island survey and a 3 years continuous observation were made of the tea-oil camellia in Hainan Island. Elite ortets of the tea-oil camellia were selected for observation in terms of branching angle, fruit yield per plant, fruit quantitative traits and seed economic traits. The results showed that the branching angle had a small variation range with a variation coefficient of only 4.35%. Most of the individual tea-oil camellia plants had a high variation in yield with an average variation coefficient of 35.61%. Only some individuals yielded stable with a variation coefficient of only 2.26%. In the fruit trait the single fruit weight had a high variation, the range of which was upto 24.20%, and the fruit shape index had a minimum variation, only 5.94%. In the seed economic trait the hundred-seed weight and seed number per fruit were the highest in variation, with a variation coefficient of 39.99% and 19.91%, respectively. According to the results aforementioned the standards recommended for selection of new varieties or evaluation of elite germplasm of tea-oil camellia in camellia oil producing area in Hainan were that hundred-seeds weight was 363.74 g, annual fruit yield per plant 23.19 kg, annual single fruit weight 63.37 g and the number of seeds per fruit 5.54.
Keywords tea-oil camellia ; elite cultivars ; genetic ; economic traits ; Hainan
油茶是山茶屬植物中种子含油率较高且有一定栽培面积树种的统称[1],在中国已有2 300多年的栽培历史,与油橄榄、油棕、椰子并称为世界四大木本油料植物,与乌桕、油桐和核桃并称为中国四大木本油料植物[1-2]。茶油营养价值超过橄榄油而高居食用油之首,被誉为“世界上最好的食用油”[2]。中国油茶主要分布在长江流域及其以南的14个省(市、区),其中湖南、江西、广西三省(区)油茶种植面积占全国总面积的76.2%[2]。海南油茶面积较小,产量极低[3-5],当地人工热炒压榨茶油价格高达500元/kg以上,且供不应求。当前海南各地发展油茶的热情高涨,许多市县提出了具体规划和发展意见[6-7]。
近年来,不少单位和种植户引进外省品种在海南种植,外来苗木在海南岛适应性差,易感病、易受虫害、抗逆性差,成活率低,而且成活的幼苗也表现长势弱、生长慢,不适应在海南高温高湿天气下生长。因此,选育本地优良油茶品种已成当务之急。2010年以来,海南省先后组织开展油茶种质资源调查和良种选育工作。中国热带农业科学院、海南大学、海南省农业科学院、中南林业科技大学、海南省林业科学研究所等单位先后在全岛各地开展油茶树优良品种选育工作,共选出70多株优良母树,并对其生物学特性、产果情况进行了3年跟踪观测,取得了很多观测数据。2016年11月,经海南省林木种苗审定委员会审定,有9株母树(无性系)已被认定为优良品种(系),可以进行无性系繁殖推广,推广范围可覆盖全省各地。
大陆油茶栽培最多的物种是普通油茶(Camellia oleifera),而海南种植的主要是越南油茶(Camellia vietnamensis)。李艳等[3]较早开展了五指山地区油茶林的调查工作,发现单株鲜果产量及叶片6种营养元素含量之间存在显著差异。付登強等[8]对在海南本地林分中筛选的6株优良母树性状进行了调查研究,发现初花期、果形指数、单果重、种仁含油率、单位冠幅鲜果重等性状存在较大差异,指出进行品种选育的巨大潜力和继续开展优良母树筛选工作的重要性。郑道君等[9]对海南油茶资源分布与林分进行了实地调查,认为海南油茶资源丰富且存在特异性,这为海南选育具有地方特色的高产品种提供了良好的遗传物质基础。王碧芳等[10]对海南50个不同油茶优良单株的果实和大陆油茶‘华金的果实经济性状指标进行测定,找出了海南油茶果实经济性状评价的5个主成分,揭示了海南油茶不同优良单株的茶油品质差异。陈伟文等[11]从海南岛35个油茶居群中选出5株油茶优树,发现不同优树间种仁出油率变化不大,变异系数仅为4.21%;酸值、碘值和过氧化值在不同油茶居群间的变化则较大,平均酸值0.45 mg/g,变异系数达到38.6%;平均碘值102.99 g/hg,变异系数为20.62%;平均过氧化值为3.39 mmol/kg,变异系数为27.92%。从以上研究可以看出,海南本地油茶遗传资源十分丰富,植株个体间的产量性状和油脂品质性状差异显著,拥有巨大的改良空间;另一方面,由于前期种植的本地油茶老林均为实生苗造林,且分布在全岛各处,目前系统的遗传特性研究仍然十分缺乏。
研究组自2010年至今持续开展了海南油茶种质资源的普查工作,发现了一大批性状优良的油茶母树。从2011~2014年连续4年在海南10个县15个乡镇对上世纪六、七十年代实生种子造林的油茶林进行了优选工作,共选出36株优树作为初选的优良品系,研究组人员根据油茶连续丰产性、抗病性、果实经济性状等指标进行逐步筛选,经初选、复选和决选,获得8个优良无性系(母树)。采用3年连续观测的方法,以目标优良品系母树为研究对象,对分枝角度、单株鲜果产量、果实数量性状、种籽经济性状等进行了初步研究,以期筛选出变异幅度大、与产量性状关联密切的性状指标,为培育高产油茶新品种及进一步筛选和评价油茶种质资源提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
从2011~2014年连续4年在海南10个县15个乡镇对上世纪六、七十年代实生种子造林的油茶林进行了优选工作,共选出36株优树作为初选的优良品系,选育组人员根据油茶连续丰产性、抗病性、果实经济性状等指标进行逐步筛选,经初选、复选和决选,获得8个优良无性系(母树)为本研究材料(表1)。
1.2 方法
1.2.1 母树选择标准
油茶优树选择标准参照行业标准LY/T 1730.1-2008《油茶第1部分: 优树选择和优良无性系选育技术规程》进行。
1.2.2 定义与分析方法
果形指数是指果实纵径与横径的比值;分枝角度是指2年生以上侧枝对主枝的着生角度,测定时选取树冠4个方位进行测定,测得平均值即为样品的分枝角度;变异系数(CV)=标准差/均值×100%,差异显著性检验使用软件SPSS(Statistics 19)进行,其中不同的字母表示差异显著,相同的字母表示差异不显著;其余计算均在软件Excel中完成。
2 结果与分析
2.1 优良品系母树单株分枝角度比较
在自然生长的情况下,油茶多为灌木或小乔木,没有明显的主干。侧枝对主枝的着生角度大,则构成的树形较开张,反之则比较直立和紧凑。由表2可以看出,8个优良品系母树的分枝角度为41.55°~46.15°,单株内分枝角度差异非常小,其标准差为0.36~0.97,单株间的分枝角度变异系数仅为4.35%。说明单株间的分支角度差异较小,可改善的潜力有限;另一方面,找到一株分枝角度大且综合性状优良的母树是十分困难的。
2.2 优良品系母树单株鲜果产量比较
由表3可以看出,优良品系母树单株鲜果产量年度间大部分差异较大,其标准差为0.59~16.61 kg,仅有第4号母树年度间鲜果产量比较稳定,单株间的变异系数为2.26~69.43,说明大部分优良单株存在比较明显的大小年现象。
2.3 优良品系母树果实数量性状比较
由表4可以看出,大部分海南油茶优良品系母树的果实果形为桔形,少部分为球形和卵形。果实果色以青黄色居多,少部分为黄褐色。单株间的单果重差异较大,为45.28~94.26 g,在果实数量性状中变异幅度最大,变异系数达到24.20%。果形指数变异幅度小,为1.07~1.26。果皮厚度为5.03~7.33 mm,变异系数为11.85。
2.4 优良品系母树种籽经济性状比较
由表5可以看出,种籽经济性状中变异幅度最大的是百粒重,其变异系数达到39.99%;其次为每果籽粒数,变异系数达到19.91%;变异幅度最小的是鲜出籽率,仅为7.11%。以上结果表明,以提高产量为目的进行优良品系和资源评价时,每果百粒重和每果籽粒数应重点关注,因其可改良的潜力很大。
3 结论与讨论
海南油茶种植的历史至少可推至明代,海南人习惯称越南油茶为海南山柚,这种称呼最早记录在《正德琼台志》中,因此至少已有500多年的历史[12]。海南是我国唯一的热带岛屿省份,海南油茶在长期的适应过程中形成了与内陆油茶不同的特点,主要表现为结果早、果大、果皮粗糙和耐热性强等特性。另一方面,海南油茶目前现存的30年以上的已造林均以实生苗造林,因此遗传资源十分丰富,具有大量选育适合热区种植的高产油茶优良种质。
2016年度笔者参与了海南省林业厅组织的全省油茶产业调查。经统计,海南省油茶种植面积为4 036.92 hm2,主要分布在7个市县,包括琼海市、屯昌县、澄迈县、五指山市、琼中县、定安县和海口市,以上7个市县占海南省油茶種植面积的95%。调查中还发现了许多前期没有被发现的老油茶林,许多优良油茶母树生长达100年以上,目前绝大部分处于失管状态,主要存在密度过大、缺乏修剪、土壤贫瘠及病虫害严重等问题,许多优良母树资源面临丢失的危险。因此,开展系统性的油茶母树资源研究和保存已经迫在眉睫。
付登强等[8]研究了6株海南本地油茶优株,发现在保证整体产量较高的前提下,利用种仁含油率高的优势弥补出籽率低的弱点,适当牺牲出籽率指标,对于海南油茶新品种选育具有一定的指导意义。本研究中8个油茶优株鲜出籽率平均为37.14%,干出籽率平均为21.36%,均处于较低的水平,主要是海南本地油茶果皮较厚,这与上述研究是一致的。种仁含油率直接关系到油的产量,是一项重要的籽粒经济性状。随着对更多海南本地油茶优良母树的研究,有可能找到果皮薄、出籽率高及种仁含油率高的优良母树资源,这需要进一步研究。
由于目前海南油茶资源较少,设置筛选标准时可适当降低,以指标的平均值为优良。通过本试验研究,当以提高油茶果实产量为目标选育新品种或评价优良种质资源时,在海南油茶产区建议评判的遗传和经济性状标准为:百粒重363.74 g、年度间单株鲜果产量23.19 kg、单果重63.37 g及每果籽粒数5.54粒。试验还发现,研究材料中单株分枝角度的变异幅度较小,变异系数仅为4.35%,说明在本次筛选的优良油茶母树中分枝角度变异幅度较小,可改良的潜力有限,目前可暂不列筛选标准。但随着对全岛油茶资源调查工作的持续开展,尤其是优树的补选工作,把漏选的优良单株纳入优树范围,有可能发现分枝角度大、树势开阔且丰产的优良单株,这需要进一步研究。
参考文献
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