澳洲坚果种质资源花序表型性状多样性分析

【目的】明确澳洲坚果花序表型性状的遗传多样性,为种质资源的保护和利用奠定基础。【方法】以91份澳洲坚果种质资源为材料,利用变异系数、Shannon-Wiener多样性指数、相关性分析、主成分分析、聚类分析及逐步回归分析,对14个花序表型性状进行分析及评价。【结果】(1)4个质量性状的遗传多样性指数为0.1209~1.6458,10个数量性状的遗传多样性指数为1.8641~2.0746、变异系数为10.09%~28.24%。(2)数量性状之间的相关性分析显示:23对性状的相关性呈极显著水平(P<0.01),8对性状的相关性呈显著水平(P<0.05),关系密切且复杂。(3)主成分分析筛选出5个特征值大于1的主成分,累计贡献率达75.725%,反映了澳洲坚果种质花序表型性状的大部分信息。(4)遗传距离为15时,可将种质资源聚为4个类群。(5)基于主成分贡献率权重,构建综合评价函数:F=0.356F_(1)+0.213F_(2)+0.192F_(3)+0.129F_(4)+0.109F_(5),91份澳洲坚果种质资源综合得分(F值)为0.508~2.640,排名前5的种质为D4、HAES695、YN55、广9、YN68。【结论】澳洲坚果种质资源花序表型具有丰富的遗传多样性,基于表型性状进行综合评价,筛选出5份性状较优的单株资源。

澳洲坚果‘O.C’果实发育及品质变化规律研究

为探究澳洲坚果果实生长和品质的变化规律,以6 a生‘O.C’为试材,于盛花期挑选状态基本一致的花序进行标记,跟踪测定果实横纵径、果形指数、单果质量、内果皮颜色、单壳果干质量、单果仁干质量、出籽率、出仁率、一级果仁率、粗脂肪、蛋白质、可溶性总糖及脂肪酸含量,对内果皮颜色及果实评价指标进行相关性分析,并采用主成分分析法对不同发育时期的果实品质进行综合评价。结果显示:(1)澳洲坚果果实横纵径、单果质量的生长趋势基本一致,呈“快速—缓慢—稳定”的“S”形曲线,果形指数呈近似“L”形。(2)花后105~195 d,内果皮颜色L^(*)值逐渐降低,a^(*)/b^(*)逐渐上升;壳果横纵径差异不显著;单壳果干质量、单果仁干质量、出仁率、一级果仁率、粗脂肪及蛋白质含量逐渐升高至稳定;出籽率、可溶性总糖含量呈下降—升高—稳定的变化趋势;不同发育时期的果仁中均检测出12种主要的脂肪酸,包括6种饱和脂肪酸、4种单不饱和脂肪酸和2种多不饱和脂肪酸。(3)相关性分析表明,39对性状呈极显著水平,16对性状呈显著水平,大多数品质指标间具有较强的相关性,且内果皮颜色与品质指标关系密切。(4)利用主成分分析法对果实品质进行综合评价,不同发育时期综合得分(Dn)的变化范围为-1.565~0.727,花后175 d的果实排名第一。结果表明,花后175 d为澳洲坚果‘O.C’的最佳采收时期,内果皮颜色的L^(*)值在35.73以下、a^(*)/b^(*)在1.48以上可作为该品种集中采收期确定的重要参考指标,研究结果为澳洲坚果‘O.C’丰产栽培及适时采收提供了理论依据。

16个澳洲坚果品种在云南盈江的引种表现

【目的】为云南省盈江县澳洲坚果产业品种结构调整、优化品种布局提供参考依据。【方法】以16个澳洲坚果品种为研究对象,对树体生长情况、产量和果实品质进行比较分析,并采用隶属函数分析法对其引种表现进行综合评价。【结果】树龄为11~13 a的13个品种表现出良好的树体生长情况;带皮果平均株产最高的品种为HAES333,最低的品种为HAES800;除HAES741、HAES788和HAES800外,其余处于盛产期的品种,鲜带壳果平均株产均大于10 kg;除HAES800外,在盛产期的所有品种中,果仁平均株产均超过2 kg;迪思1号的果仁得率显著高于其他品种。果实品质比较分析结果表明,A4和A16的出仁率显著高于其他品种,迪思1号和迪思2号的壳果大小、单干壳果质量及单果仁质量等表现优异,南亚3号的壳果大小及单干壳果质量也表现较好,桂热1号的壳果均匀度和一级果仁率优于其他品种。果实品质的综合隶属函数值大于0.6的品种为A4、迪思1号、A16、桂热1号、迪思2号、HAES800和O.C;产量和果实品质的综合排名在前4位的品种分别为迪思1号、O.C、迪思2号和南亚3号。【结论】新引入品种A4、A16和桂热1号的果实品质表现优秀,在盈江县具有一定的发展潜力;迪思1号、迪思2号和O.C的产量和果实品质的综合表现优异,适宜在盈江县推广种植。

基于叶片解剖结构的澳洲坚果种质资源抗旱性评价

研究澳洲坚果种质资源叶片解剖结构并评价其抗旱能力,为澳洲坚果良种选育及引种栽培提供理论依据。利用石蜡切片技术,分析比较20份澳洲坚果种质资源的11项叶片解剖结构特征参数,运用主成分分析法、隶属函数法和系统聚类法对不同种质资源的抗旱性进行综合评价。结果表明:澳洲坚果叶片为典型的异面叶,不同种质资源的叶片解剖结构指标间均存在极显著差异(P<0.01)。采用主成分分析法得出11项指标反映澳洲坚果抗旱能力的顺序为:栅栏组织厚度>叶片厚度>叶片结构紧密度>栅海比>叶片结构疏松度>上表皮角质层厚度>下表皮厚度>上表皮厚度>下表皮角质层厚度>中脉厚度>海绵组织厚度。采用隶属函数法,结合各指标所占的权重,得出20份澳洲坚果种质资源的抗旱性顺序为:1号>19号>5号>10号>14号>11号>16号>7号>2号>20号>8号>13号>18号>15号>9号>3号>6号>4号>17号>12号。将抗旱性度量值经过“Z-score”标准化后进行聚类分析,在遗传距离15处,20份种质资源分为三大类群。1号、5号、10号、11号、14号、16号和19号的叶片较厚,栅栏组织发达,栅海比和叶片结构紧密度明显高于其他种质,具有较高的保水和光合能力,为高抗旱类群;3号、4号、6号、9号、12号、15号和17号的叶片、表皮及角质层偏薄,且叶片结构疏松度较高,表现出较低的抗旱能力,为低抗旱类群;其余种质抗旱能力居中。

澳洲坚果光合-光响应曲线模型拟合比较

为深入研究澳洲坚果的光合特性及其环境适应性,筛选出澳洲坚果光合-光响应曲线的最佳拟合模型。以6个澳洲坚果品种为试材,采用LI-6400XT便携式光合仪测定其光合-光响应曲线,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型分别对不同品种的光合-光响应曲线进行拟合,比较分析拟合效果。结果表明,直角双曲线修正模型拟合的表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(P_(nmax))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)与实测值最为接近,且决定系数(R^(2))在6个品种的拟合中最大,均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和赤池信息量准则(AIC)最小,直角双曲线修正模型可作为澳洲坚果光合-光响应曲线的最佳拟合模型。由直角双曲线修正模型拟合的6个澳洲坚果品种AQE在0.03~0.05,LSP在1092.83~1522.572μmol·m^(-2)·s^(-1),LCP在14.39~34.97μmol·m^(-2)·s^(-1),P_(nmax)在4.41~8.91μmol·m^(-2)·s^(-1)。其中,品种HAES904具有较强的光能适应能力。

澳洲坚果种质资源的遗传多样性分析

以85份澳洲坚果种质为试材,利用22对高多态性SSR引物对其进行毛细管电泳检测,分析其遗传多样性及群体结构,以期为澳洲坚果种质资源收集和杂交育种亲本选择提供参考。结果表明,1)22对SSR引物共检测到269个等位基因,变幅为6~18个,平均每对引物12.2个;有效等位基因数为1.987~8.794个,平均5.087个;Shannon指数为1.020~2.327,平均1.854;Nei’s指数为0.497~0.886,平均0.779;多态性信息含量为0.461~0.875。进一步分析发现,相较于从美国引进、国内实生选种及杂交育种途径获得的3个种质群体,从澳大利亚引进的种质资源有效等位基因数、Shannon指数和Nei’s指数均更高,遗传多样性最丰富。2)UPGMA法聚类分析结果显示,供试种质未发现明显的划分规律,种质间的遗传差异较小。群体结构分析表明,当K=6时,ΔK值最大,即该研究中的85份种质可划分为6个类群,每个类群分别包含12、19、10、17、9、18份种质,其中34份(40%)供试种质遗传背景较为复杂。

澳洲坚果优良单株的DNA分子标记鉴定

选用一组高效SSR引物,用于澳洲坚果杂交优株及诱变优株的DNA分子标记数据采集。从早期设计并筛选的SSR标记中挑选多态性高、重复性好、在染色体上分布均匀的9对引物,经PCR扩增,利用毛细管电泳,对1份化学诱变优株、52份杂交优株及13个亲本共66份材料进行电泳检测。1对引物在66份材料中存在较高的数据缺失率,最终选取7对SSR引物用于后续数据的采集。将7个亲本选为参照品种,并设置了7个亲本的两组平行试验,建立了53份优良单株及其亲本的分子标记数据库,可为其新品种登记提供技术支持。

澳洲坚果种质资源光合特性的比较研究

【目的】研究澳洲坚果种质资源光合特性的差异,为选育高光效的品种提供依据。【方法】以35份澳洲坚果种质资源为试材,用LI-6400XT光合仪控制环境条件测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)。用方差分析和相关性分析对澳洲坚果资源光合特性进行综合评价。【结果】澳洲坚果种质资源光合作用各个参数均存在极显著差异,Gs变异系数最大(30.85%),Ci的变异系数最小(8.99%)。Gs的重复力最高(84.52%),Ci的重复力最低(77.11%)。Pn与Gs、Ci、Tr之间存在极显著的正相关(P<0.01)。35份澳洲坚果种质资源光合作用总体能力最高的是HAES660、HAES918和广11,HAES900、HAES246和D光合能力较低。【结论】HAES660、HAES918和广11为潜在的高光效育种材料。

不同来源澳洲坚果种质品质性状多样性分析

为明确不同来源澳洲坚果种质的品质性状间差异,以不同地理来源的38份种质为材料,用NIRS DS 2500近红外光谱分析仪测定22项品质性状指标,用变异分析、主成分分析和聚类分析方法分析其多样性。结果表明,澳洲坚果种质的品质性状存在丰富的变异,变异系数0.51%～28.08%;硬脂酸的变异系数最大,油酸的变异系数最小;前3个主成分累计贡献率达到94.56%,其中脂肪、总糖、蛋白、棕榈酸、油酸、二十碳烯酸等6个性状是构成品质性状差异的主要因素;聚类分析将38份材料分为3类,第Ⅰ类为高脂肪、高蛋白、高棕榈酸及高精氨类群,第Ⅱ类为高总糖、高二十碳烯酸类群,第Ⅲ类为高油酸类群。

持续干旱胁迫及复水对橡胶树渗透调节能力的影响

干旱胁迫是影响植物生长发育的重要因子。为了研究橡胶树的抗旱能力及其抗旱机制,以橡胶树为供试材料,通过盆栽试验,在温室条件下研究自然干旱胁迫和复水处理对橡胶树叶片渗透调节物质及细胞膜透性的影响。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量都呈现上升的趋势;复水处理后,相对电导率与可溶性蛋白含量均能恢复至对照水平;游离脯氨酸含量与可溶性糖含量呈下降趋势,但高于对照水平。综合各指标变化情况,说明橡胶树有着较强的抗旱和恢复能力。

保水剂在农业生产上的应用研究

针对当前生态环建设及节水农业发展所产生的技术需求,简述保水剂在农业生产上的应用研究,并探讨了保水剂农用研究存在的问题。

持续干旱对油棕幼苗叶绿素荧光动力学参数的影响

为研究持续干旱对油棕叶绿素荧光动力学参数的影响,以油棕2年生幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,测定叶绿素荧光参数及叶绿素含量,并运用隶属函数法对其抗旱性进行综合分析。结果表明:干旱胁迫下,油棕叶片叶绿素含量、可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)均降低;初始荧光(F0)和非光化学淬灭系数(NPQ)则升高,说明干旱胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递、光合原初反应过程受到抑制,起光保护作用的热耗散(NPQ)提高。4个品种的叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化存在品种间差异,整个处理过中对干旱的适应性‘热油6号’>‘热油8号’>‘热油2号’>‘热油4号’,因此,叶绿素荧光参数和叶绿素含量可作为抗旱性强弱的诊断指标用于油棕抗旱育种及相关研究。

橡胶树实生苗模拟胁迫下抗旱性综合评价

在PEG模拟水分胁迫条件下,对PB86,PR107,RRIM600和GT1巴西橡胶树实生苗进行了多项生理指标的测定,利用主成分分析法和隶属函数值法对影响橡胶树抗旱性的主要生理指标和不同品系实生苗的抗旱性进行了分析评价。结果表明,与橡胶树抗旱性最密切的生理指标为:叶片相对含水量、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、叶片相对电导率和可溶性糖含量;4个品系橡胶树实生苗的抗旱性从强到弱的顺序为GT1>PR107>RRIM600>PB86。

保水剂在澳洲坚果丰产栽培中的应用与经济效益分析

为了研究保水剂在澳洲坚果丰产栽培中的应用效果,以澳洲坚果12年生结果大树为试材。通过田间试验,研究抗旱保水剂对澳洲坚果产量、果实品质的影响,分析保水剂施用后的经济效益。结果表明,施用保水剂后,澳洲坚果单果仁质量、出仁率、一级果仁率和壳果横径与对照（不施用保水剂）均无显著性差异,经济效益显著增加,每667m2产量提高20.1%-48.1%,增加纯经济效益408-2 118元。

澳洲坚果耗水规律及灌溉制度研究

为了给澳洲坚果在干旱地区进行抗旱节水生态园的建设提供理论依据。通过田间不同的灌水处理试验,研究澳洲坚果的耗水规律及耗水量与产量关系。研究结果表明:开花座果期、果实膨大期和果实油份积累期是澳洲坚果需水的关键期。其耗水量与产量不是无穷的简单的直线关系,并不是耗水量越大,产量越大。适宜的生育期灌溉定额为2806.09 mm,开花座果期54.22 mm,果实膨大期104.47 mm和果实油份积累期226.69 mm。开花座果期灌水周期为10 d/次,果实膨大期和果实油份积累期为8 d/次。在澳洲坚果需水的关键期合理匹配水资源是实现澳洲坚果高产优质的基础和关键。

4个品系橡胶树实生苗叶片及根系对水分胁迫的反应

运用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫的方法,研究了水分胁迫对不同品系橡胶树根系水流导度(Lpr)、根系活力和叶片水分饱和亏缺变化的影响。结果表明:水分胁迫对橡胶树根系水力学导度、根系活力和叶片水分饱和亏缺产生明显影响,随着水分胁迫时间的延长,根系水力学导度逐渐下降,根系活力呈现先增加后下降,叶片水分饱和亏缺逐渐增加的趋势。从橡胶树根系水导与根系活力在水分胁迫下的下降程度和叶片维持水分平衡的能力来看,GT1对水分胁迫的抵御与适应能力相对较强,其次是PR107﹥RRIM600,PB86忍耐水分胁迫最弱。

干旱胁迫下保水剂对澳洲坚果生长及水分特征参数的影响

以‘HAES788’澳洲坚果品种为供试材料,采用盆栽的方式模拟自然干旱,研究土壤干旱过程中保水剂对澳洲坚果植株生长、叶绿素及叶片水分特征参数的影响。结果表明:在干旱胁迫下,无论施用保水剂与否,随着水分胁迫时间延长,植株生长均受到了抑制;保水剂处理的植株,其组织密度增加,叶片饱和亏缺小,叶片相对含水量增加;叶绿素a和叶绿素b和总叶绿素含量都显著增加。

持续干旱对澳洲坚果幼苗渗透调节能力的影响

以澳洲坚果2年生幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟自然持续干旱,通过测定幼苗叶片的游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量等生理指标,并运用相关分析及隶属函数法对其抗旱性进行综合分析。结果表明,在持续干旱条件下,不同品种澳洲坚果幼苗受干旱胁迫后其叶片的渗透调节能力存在差异,其中,云澳7号对干旱胁迫的适应性最强,云澳32号次之,云澳29号对干旱胁迫的适应性最弱,在今后的品种推广及灌溉管护中应区别对待。

澳洲坚果接穗^(60)Co-γ射线辐射诱变育种适宜剂量的研究

以澳洲坚果品种‘Renown’、‘Own choice’、‘HAES900’、‘HVA16’的接穗为供试材料。用6种剂量的60Co-γ射线辐射处理后嫁接,以未经辐照的接穗为对照。对嫁接成活率、植株生长变异情况进行调查分析。结果表明:在15~90 Gy辐照剂量范围内,随着辐射剂量加大,对嫁接成活率的抑制作用逐渐增强。不同品种的澳洲坚果对辐射的敏感性差异较大。4个品种(‘Own choice’、‘HVA16’、‘Renown’、‘HAES900’)枝条的辐射半致死剂量分别为19.68、18.23、18.04和10.81 Gy。本研究可为澳洲坚果辐射诱变育种适宜剂量的确定提供依据。

澳洲坚果‘O.C’激素促脱高效采收技术研究

【目的】为探明乙烯利对澳洲坚果落果的影响,解决澳洲坚果的采收难题,以主栽品种‘O.C’为材料,进行激素促脱高效采收技术研究。【方法】果实采收期对澳洲坚果树体喷施乙烯利混合溶液诱使其落果,对落果情况、最佳喷施时期进行了研究,并对试验树体翌年开花、结果及产量进行了跟踪观测调查分析。开展了2个批次的试验,第1批次试验设置3个乙烯利浓度梯度,分别为0.4、0.65、0.9 g/L,分3个日期进行喷施(7月25日、8月1日、8月7日)。第2批次试验设置4个乙烯利浓度梯度,分别为1.4、1.6、1.8、2.0 g/L。【结果】第1批次试验中,不同浓度相同日期喷施乙烯利混合溶液,落果率随着浓度的增加而升高,浓度为0.9 g/L的落果率最高为65%,而对照仅为8%。第2批次试验中,浓度为1.8 g/L时的落果率最高,达97%,对照的落果率仅为7%。【结论】对澳洲坚果主栽品种‘O.C’喷施乙烯利溶液可以显著地提高落果率,且不影响翌年开花、结果及产量。适宜的乙烯利浓度为1.4~2.0 g/L,最佳喷施时期是果实过自然成熟期。