葛藤优良单株选择
摘 要: 通过对葛藤表型性状与经济产量的相关关系进行分析, 从理论上阐明了优良葛藤单株选择 应以分枝数和单根重为主, 根粗与茎粗协调搭配为副, 进而建立了选优的评分标准, 并根据评分标 准进行了葛藤优良单株的选择。
关键词: 葛藤; 表型性状; 选择
中图分类号: S722. 33 文献标识码: A 文章编号: 1001-7461( 2006) 03-0050-04
葛藤( P uer aria L obata) 全身是宝, 它的根、蔓、 叶、花和种子均可入药[ 1～4] 。葛藤含有丰富的营养成 分, 富含淀粉以及人体必需的氨基酸, 还含有黄豆甙 元、葛根黄酮等物质, 可研制各种功能性保健食品和 药膳食品[ 5, 6] 。葛藤的茎叶除做家畜饲料外, 其茎还 可加工成葛麻[ 7～9 ] 。葛藤属植物中有的种具有很强 的越冬性, 地下部分在北方山区冬季最低温- 30. 6℃仍能安全越冬; 其耐旱性、耐瘠薄性较强, 当水热 条件适宜时葛藤地上部分生长很快, 1 a 生藤蔓可长 达 10 余米, 可作为瘠薄荒山和石质山地造林绿化的 先锋植物, 在沙地起到防风固沙的作用[ 10～14] 。
我国葛藤资源十分丰富, 全国大部分地区均有 分布[ 6, 7] , 但目前大多尚处于野生状态, 若葛藤资源能有效的开发利用, 将对加速山区绿化、改善生态环 境具有重要的意义。
1 材料与方法
1. 1 材料
供选种用的葛藤为种子繁殖的 2 a 生幼苗。
1. 2 试验地概况
试验地位于陕西省武功县苏坊镇武功种苗繁育 中心。属于大陆性半湿润季风气候, 四季分明, 光照 充足, 年均气温 12. 9℃, 极端最高温度 42. 0℃, 极端 最低温度- 19. 4℃。全年无霜期 221 d, 年均降水量596. 3 mm 。
1. 3 选择的方法步骤
1. 3. 1 踏查选点 在葛藤园, 沿“N ”字形踏查, 目 测选出叶子大、藤干粗、节间长、分枝多的葛株为候 选株, 共选出 50 株候选株。
1. 3. 2 实测初选 对目测侯选单株进行实测。测定项目包括节间长( 靠近基部的 5 节的平均值) 、分枝 数( 从基部分出的) 、茎粗( 基部各分枝的平均粗度) 、 茎长( 各个分支的平均值) , 然后, 刨一个 1 m 见方 的坑, 挖出区域内所有的葛根, 带回实验室进行测 定, 测定内容包括单株根净重、根粗度以及根长度。 1. 3. 3 室内复选 对外业测定所得到的数据进行 整理和数据分析, 确定评选的指标和标准, 并对初选 的结果进行进一步的选择和淘汰。
( 1) 计算单株间性状变异。根据所得数据计算 平均值、标准差、变幅、极差和变异系数[ 15, 16] , 由此 确定单株间是否存在明显的变异。
( 2) 通过因子分析法[ 17, 18] 进行育种指标的确定 和综合评价。在综合考虑葛藤单株间性状变异与性 状相关的基础上, 开展以高产为目标的葛藤无性系 选育, 首先要了解产量构成因子与产量之间的关系, 然后综合各项因子对参试葛藤单株的优劣进行总的 评价。因子分析法分以下几步进行: 对参试单株各 指标的测定值进行因子分析, 根据入截累积贡献率 得到对应于入选特征值的特征向量和因子载荷, 确定主因子( 综合因子) ; 根据载荷矩阵的方差最大 旋转矩阵和相关系数矩阵的逆矩阵, 确定各指标的 权重, 根据各主因子贡献率的大小, 确定入选综合因 子的权重; 计算各主因子得分值和综合得分值, 并 据此对参试单株进行综合评定和选择育种指标。主 因子得分= 因子中的决定性指标的值×决定性指标 所占的权重。
综合得分= 各主因子得分×对应主因子的贡献 百分率
2 结果与分析
2. 1 初选单株间性状变异分析
由表 1 可知, 大部分葛藤单株间存在着较大的 变异, 其中, 以葛藤平均根径间的变异最为显著( 变 异系数达 86. 78% ) , 其他各性状的变异程度均达到 显著水平, 而其中节间长的变异系数较小( 变异系数 为15. 39% ) 。由以上分析可知初选所得单株在 7 个 不同性状上均存在显著差异。
2. 2 因子分析及主要选择指标的确定
对参试单株各指标的测定值进行因子分析( 表2 ) , 所得 5 个主因子的贡献率依次为因子Ⅰ( 34. 29% ) 、因子Ⅱ( 23. 71% ) 、因子Ⅲ( 15. 17% ) 、因子Ⅳ( 11. 94% ) 和因子Ⅴ( 6. 98% ) 。
从所得 5 个主因子( 累计贡献率为 90% ) 的特征向量来看, 第 1 主因子以分枝数( 0. 957) 的绝对值最大, 说明该因子主要是由分枝数决定的, 称之为分枝数因子。说明该因子得分越高, 则分枝数越多, 由于该因子对全部指标的贡献最大( 特征值最大) , 所以其对整个单株产量的影响最大, 为最重要的地上表型正效应因子。第 2 主因子以根重( 0. 884) 的绝对值最大, 根径( 0. 876) 次之, 表明该因子主要是由根重和根径 2 个指标决定的, 称之为根形质因子, 为最重要的地下表型正效应因子。第 3 主因子以茎径( 0. 972) 的绝对值为最大。第 4 主因子以根长( 0. 960) 的绝对值最大, 茎长( 0. 510) 次之, 表明该因子中根长指标占主导, 辅以茎长, 可称之为长度因子。第 5 主因子以节间长( - 0. 952) 的绝对值最大,表明该因子主要是由节间长决定的, 称之为节间长因子, 但因其值为负, 故此因子是负效应因子。其原因可能是因为茎的生长主要是通过节间的伸长来实现, 而地上部分的过分生长定会导致地下部分根产量的减少, 故反映地上部分生长的指标与根产量在某种程度上呈现负相关关系。
通过以上分析看出, 选择优良高产的葛藤无性系单株主要依据基部分枝数和单株的根重, 同时辅以根径和茎径的相关选择来实现。高产葛藤无性系的选择在地上部分应保证以基部分枝数和茎粗的选择为主; 地下部分应选择根重较大, 并辅以根粗和主根长度进行选择。
2. 3 综合评价
从表 3 可以看出, 50 个参选葛藤单株中, 根据评分原则按照 40% 的入选率, 入选优良单株的编号按得分排列依次为十四> 十一> 十三> 31> 22>十八> 三> 十二> 十七> 33> 二> 十五> 47> 23>24> 27, 对应分值为十六> 25> 28> 六>753. 60>732. 30 > 552. 90> 539. 20 >518. 60 > 435. 50 >428. 70 >419. 80 >413. 90 >359. 00 > 335. 20 >300. 10 >294. 80 >282. 60 >267. 70 > 265. 20 >257. 00> 252. 20> 246. 60> 245. 60。
3 结论与讨论
葛藤单株在各性状上均存在一定的变异, 不同 性状在差异的程度上不同。节间长的变异性最小, 而 葛藤根径的变异性最大。
因子分析结果表明, 对葛藤单产影响最大的是 分枝数因子 ( 34. 29% ) , 其次是根形质因子 ( 23. 71% ) , 通过单根重、基部分枝数和根径的选择 可以提高葛藤单产。虽然在选择上要考虑单根重、基 部分枝数和根径, 但是在生产实践上此方法过于烦 琐且破坏单株地下部分, 可按实际情况主要选择分 枝数和茎径作为选择标准。
根据葛藤单株选择的标准, 按照 40% 的入选 率, 共选出优良单株 20 株, 基本达到了单株选择的 目的。所选择的葛藤单株在生产实践上的表现究竟 如何, 母本的性状是否能在子代中表现出来, 有多少 能表现出来, 仍有待于进一步的检验。
