不同种源米槠种子及苗期差异性分析研究

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米槠(Castanopsis carlessi(Hemsl.)Hay.),属于壳斗科(Fagaceae)栲属(Castanopsis)的高大乔木,是我国亚热带地区重要用材树种和生态树种。本研究采集米槠天然分布区13个种源的种子,测定种子表型(种子长、种子宽、长宽比、体积、表面积和千粒重)及其营养成分(可溶性糖、淀粉、全氮和全磷),并开展苗期差异性分析评价,旨在揭示米槠种子形态特征与营养成分的地理变异规律,苗期的生长节律及幼苗性状变异规律,分析种子性状和苗木性状是否有相关性,为米槠引种栽培、优良种源选择以及开发利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)米槠种子形态特征在种源间和种源内均存在极显著差异,且种源内的变异远高于种源间的变异,营养成分含量在种源间存在极显著差异。巢式方差分析表明:江西定南(JXDN)的种子长、宽、体积、表面积及千粒重均最大,且与其他种源差异显著;而安徽祁门(AHQM)的千粒重最小,仅为江西定南(JXDN)的66.23%,且种子长、宽、体积、表面积均较小。安徽祁门(AHQM)淀粉含量最少,江西全南(JXQN)淀粉含量最大;安徽祁门(AHQM)可溶性糖含量最高,湖南衡阳(HNHY)含量最少,仅为安徽祁门(AHQM)种子的40.19%;福建华安(FJHA)和江西信丰(JXXF)分别最高全氮和全磷,浙江开化(ZJKH)全氮和全磷含量均最低;平均表型分化系数为28.15%,种源内的遗传变异是其形态特征遗传变异的主要来源。(2)米槠种子的淀粉与千粒重、种子长、种子宽、体积和表面积存在较弱的正相关;可溶性糖与种子长和长宽比存在较弱的负相关;千粒重与种子长、种子宽、体积和表面积存在显著的正相关,与长宽比存在较强的显著负相关,说明可以用种子宽指标来预测千粒重。聚类分析表明13个种源可以划为3个类群:第I类群包括江西定南(JXDN),属于大种子、高可溶性糖、高淀粉类群;第II类群包括安徽祁门(AHQM)、江西信丰(JXXF)、浙江开化(ZJKH)和广东连平(GDLP),本类群内在种子长、种子宽及千粒重均处于较低水平,其淀粉含量处于较低水平,具有较高的可溶性糖,可以归为小种子、高可溶性糖、低淀粉类群;其他8个种源聚为第III类群,本类群内在种子长、种子宽及千粒重等形态性状以及可溶性糖和淀粉含量均处于中等水平,属于中种子、中可溶性糖、中淀粉类群。地理分布距离比较近的种源没有优先聚在一起,说明米槠种子未表现出明显的地理变异规律。(3)米槠不同种源生长量具有极显著差异,初步筛选江西定南(JXDN)、安徽祁门(AHQM)和福建华安(FJHA)三个优良速生种源,江西定南(JXDN)两年生米槠苗高42.61cm、地径5.49mm,分别是最差种源广东新丰(GDXF)的1.66倍和1.31倍。除海南昌江(HNCJ)7-9月苗高、地径生长量增长幅度最大外,其他种源表现为:5-7月生长最快,7-9月生长量增幅大幅下降,9-11月生长量增幅又小幅度上升。(4)江西定南(JXDN)的米槠幼苗叶长最大(7.68cm),且与其他种源有显著性差异,是叶长最小(4.86cm)种源浙江开化(ZJKH)的1.58倍。米槠叶片的平均变异系数为24.42%,其中叶片全磷的变异系数最大为56.12%,其次为淀粉的变异系数为34.87%,说明米槠叶片的全磷和淀粉含量较其他性状变异更大,叶厚度和叶绿素含量变异系数相对较小,分别为6.61%和6.24%,说明叶厚度和叶绿素两个性状相对稳定。(5)不同种源米槠幼苗的根干重、茎干重、叶干重、总生物量以及根冠比差异显著。不同种源生物量种内变异十分明显,其中变异程度从大到小为茎干重>总生物量>根干重>根冠比>叶干重。幼苗的平均根冠比为0.45,说明米槠幼苗在生长阶段根系不发达,地上部分生物量远大于地下部分生物量。(6)米槠种子的全氮与叶片的全氮、根的全磷含量呈显著负相关,相关系数分别为-0.274和-0.267,种子的全磷含量与茎的全磷含量呈极显著负相关系数为-0.311;叶的全氮含量与叶的全磷含量呈极显著正相关系数为0.292,与根的全磷含量呈显著正相关系数为0.227;茎的全氮含量与叶的全磷含量呈显著正相关系数为0.268,茎的全磷含量与叶的全磷含量、根的全磷含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.315、0.438。综上所述,不同种源的米槠种子及苗期生长和性状方面均存在显著差异,初步筛选了江西定南(JXDN)、安徽祁门(AHQM)和福建华安(FJHA)三个优良速生种源,可应用于江西省米槠人工林营造的生产实际,同时为今后深入研究米槠优良家系和米槠遗传多样性奠定基础。
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