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文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择

汪子洋 黄炎子 王俊杰 周祎鸣 王青 于震 关文彬

汪子洋, 黄炎子, 王俊杰, 周祎鸣, 王青, 于震, 关文彬. 文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
引用本文: 汪子洋, 黄炎子, 王俊杰, 周祎鸣, 王青, 于震, 关文彬. 文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
WANG Zi-yang, HUANG Yan-zi, WANG Jun-jie, ZHOU Yi-ming, WANG Qing, YU Zhen, GUAN Wen-bin. Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
Citation: WANG Zi-yang, HUANG Yan-zi, WANG Jun-jie, ZHOU Yi-ming, WANG Qing, YU Zhen, GUAN Wen-bin. Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162

文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择

doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
基金项目: 

文冠果植物新品种测试指南及已知品种数据库项目 2014009

详细信息
    作者简介:

    汪子洋。主要研究方向:生物多样性保护与利用。Email :782813968@qq.com  地址: 100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学自然保护区学院

    通讯作者:

    关文彬,教授。主要研究方向:生物多样性保护与利用。Email: swlab@bjfu.edu.cn  地址:同上

  • 中图分类号: S718.54

Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium

  • 摘要: 文冠果是无患子科单属种,其种群野生濒危,生境破碎化严重且具有自交不亲和性。文冠果有“千花一果”之称,为提高其产量,测量了4年生文冠果实生园1 051个单株的坐果序数、坐果数、果实质量、种子质量、壳质量、平均单粒质量共6个种实性状并对各种实性状按不同果型进行了单因素方差分析和分布拟合。结果表明:不同果型之间果实质量、种子质量、壳质量、平均单粒质量4个种实性状之间差异极显著,而坐果序数和坐果数2个种实性状之间差异不显著。所有种实性状均符合威布尔分布,其中果实质量、种子质量、壳质量、坐果序数和坐果数5个种实性状均符合左偏威布尔分布,说明丰产是个“小概率”事件;平均单粒质量近似正态分布,说明实验园整体种子大小较为稳定,极大值与极小值的出现概率均比较低。基于威布尔概率分布建立了早期性状选择的模型,模型预测大桃型、倒卵型、尖柱型、凸桃型、短桃型、柱型在种子质量和平均单粒质量上选择概率均比较高,可作为丰产果型,其中大桃型为丰产的最理想果型;小柱型、小桃型和短柱型的种子质量和平均单粒质量的选择概率较低,不适合作为丰产选优果型。因此可根据该分布的特性对不同果型进行选择,为进一步的育种选优提供理论支持。
  • 图  1  不同果型轮廓模拟线

    Figure  1.  Simulated contour lines of different fruit types

    图  2  不同果型种子质量和平均单粒质量的差异

    不同小写字母表示不同果型在P<0.01水平上差异显著。

    Figure  2.  Variations in seed yield and average single grain mass for different fruit types

    Different lowercase letters mean significant difference among different fruit types at P < 0.01 level.

    图  3  种实性状的威布尔分布拟合

    Figure  3.  Weibull distribution fitting of seed and fruit traits

    图  4  种子质量威布尔参数变化趋势

    Figure  4.  Seed mass changing trend of Weibull parameters

    图  5  平均单粒质量威布尔参数变化趋势

    Figure  5.  Changing trend of Weibull parameters of average single grain mass

    图  6  威布尔分布中kzq的关系

    z为曲线在某一点的概率密度;q为选择部分的面积,即其所占的概率。下同。

    Figure  6.  Relationship between k and z and q in Weibull distribution

    z means the probability density of curve at a certain point; q means the area of the chosen part, i. e. the probability. The same below.

    图  7  种子质量和平均单粒质量概率累积分布曲线

    Figure  7.  Probability cumulative distribution curves of seed mass and average single grain mass

    表  1  不同果型文冠果种实性状的均值与标准差

    Table  1.   Mean and standard deviation of phenotypic traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium

    果型
    Fruit type
    株数
    Trees number
    果实质量
    Fruit mass/g
    种子质量
    Seed mass/g
    壳质量
    Shell mass/g
    平均单粒质量
    Average single grain mass/g
    坐果序数
    Infructescence number
    坐果数
    Fruit number
    1308236.322±12.697133.344±7.119102.978±5.670.957±0.0115.94±0.3137.92±0.448
    2133239.394±19.502123.02±10.194116.375±9.8161.037±0.0186.21±0.538.06±0.704
    364336.187±35.192184.276±19.109151.912±16.2861.08±0.0227.17±0.7718.77±0.937
    493323.530±30.358168.866±15.695154.664±15.0731.183±0.0216.74±0.618.76±0.85
    5139318.627±23.551177.091±13.266141.535±10.431.088±0.0167.14±0.508.75±0.629
    638245.275±32.908124.968±17.515120.306±15.6591.245±0.034.29±0.5314.92±0.636
    716221.643±34.755119.288±18.069102.355±17.6041.034±0.0486.31±1.2678.00±2.123
    86227.62±32.911127.383±18.788100.237±15.1311.345±0.0964.83±0.8725.50±1.088
    967269.255±24.992144.764±14.045124.492±11.3151.062±0.0276.25±0.6018.12±0.792
    1021325.828±51.86174.148±28.963151.68±23.6221.183±0.0505.81±0.9257.19±1.032
    1157259.291±30.49134.274±15.947125.018±14.7731.184±0.0275.40±0.5726.54±0.761
    12109336.123±32.861182.877±17.225153.247±16.3151.138±0.0176.94±0.6848.58±0.855
    总体Total1051276.929±7.894150.248±4.279126.681±3.7271.068±0.0076.31±0.1768.04±0.235
    P0.002**0.001**0.001**0.000**0.2150.312
    注:*表示该列内各果型之间在P<0.05水平上差异显著,**表示该列内各果型之间在P<0.01水平上差异显著。Notes: * means significant difference among different fruits at P<0.05 level; ** means significant difference among different fruits at P<0.01 level.
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    表  2  不同果型种实性状的威布尔分布拟合

    Table  2.   Weibull distribution fitting of different fruit types

    果型编号Fruit type No.果实质量Total mass种子质量Seed mass粒数Grain number
    αβR2αβR2αβR2
    11.744 7238.907 30.900 11.609 6139.911 70.923 51.519 9151.782 50.941 9
    21.711 6249.666 70.942 61.729 2130.624 70.923 11.698 6133.602 70.951 9
    31.573 7337.515 30.808 41.460 4213.911 70.775 61.466 3189.655 70.762 2
    41.433 5381.180 70.949 01.469 4194.908 50.969 61.376 5180.380 80.884 5
    51.814321.281 60.923 81.745 8180.106 90.943 61.752 5173.967 80.951 4
    62.346 5225.220 30.917 42.340 5112.779 10.898 92.111 996.160 40.939 5
    91.647 7334.577 30.971 01.505 3182.665 00.919 31.501 0164.926 80.949 3
    111.080 7257.100 00.971 21.107 8131.864 90.974 01.075 4115.099 60.957 8
    121.731 5310.185 30.917 91.732 1161.522 90.898 11.665 0156.194 10.948 7
    果型编号Fruit type No.单粒质量Single grain mass坐果序数Fruit ordinal number坐果数Fruit number
    αβR2αβR2αβR2
    16.291 31.024 50.949 71.577 95.273 10.902 01.688 07.068 40.895 2
    26.526 51.120 40.920 32.465 44.147 50.910 22.200 95.675 50.870 7
    37.225 01.159 50.964 81.348 77.187 10.899 21.632 38.802 80.889 0
    47.455 61.252 00.917 31.626 56.068 50.854 51.539 68.459 90.779 1
    57.892 91.179 90.943 71.594 27.424 70.967 21.743 39.209 80.963 5
    67.058 91.362 70.846 31.760 04.515 30.917 61.802 45.692 60.927 2
    95.378 71.194 00.919 61.609 36.048 70.835 51.675 88.283 60.818 7
    1110.113 11.234 00.811 31.390 15.896 80.905 31.575 66.343 40.914 5
    128.399 11.233 80.977 61.732 85.689 10.932 11.897 76.864 50.925 7
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    表  3  种实性状的选择概率与选择强度

    Table  3.   Selection of percentage and intensity of yield traits

    q/%果实质量
    Fruit mass
    种子质量
    Seed mass
    平均单粒质量
    Average single grain mass
    壳质量
    Shell mass
    p/gkp/gkp/gkp/gk
    90750.002 1400.004 00.810.821 736.00.004 4
    701560.003 4840.006 30.982.129 073.00.007 4
    502330.004 51270.008 11.103.791 9108.00.009 9
    402750.005 01500.009 01.154.735 0127.00.011 1
    303240.005 51780.010 01.205.857 1148.00.012 5
    203860.006 22130.011 11.267.474 1176.00.014 1
    104780.007 22660.012 81.3410.166 0216.00.016 4
    55600.008 03130.014 11.4012.653 4251.00.018 3
    45850.008 23260.014 51.4213.582 8262.00.018 9
    36160.008 53440.014 91.4414.566 0276.00.019 6
    26570.008 93680.015 61.4615.605 3294.00.020 5
    17250.009 54070.016 61.5118.464 9323.00.022 0
    0.87460.009 74190.016 91.5219.084 1331.00.022 4
    0.67720.009 94350.017 31.5319.719 8343.00.023 0
    0.48090.010 24560.017 81.5521.041 9358.00.023 7
    0.28660.010 74900.018 61.5823.157 2383.00.024 9
    0.19210.011 15220.019 31.6125.439 3407.00.026 1
    注:p为选择值,k为选择强度。下同。Notes: p means selection value, k means selection intensity. The same below.
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    表  4  不同果型果实质量的选择概率和选择强度

    Table  4.   Selection of percentage and intensity of fruit mass for different fruit types

    q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90660.002 4680.002 4820.001 8
    701330.004 01380.003 91760.002 8
    501940.005 32030.005 22680.003 6
    402280.006 02380.005 83200.004 0
    302660.006 82790.006 53810.004 4
    203150.007 73310.007 34580.004 9
    103860.008 94070.008 55740.005 6
    54490.010 04750.009 56790.006 2
    44680.010 34950.009 87100.006 3
    34910.010 75210.010 17500.006 5
    25230.011 25550.010 68040.006 8
    15740.012 06100.011 38920.007 2
    q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
    p/gkp/gkp/gk
    90800.001 8940.001 8870.002 3
    701870.002 71830.003 21460.004 7
    502960.003 22630.004 31930.006 9
    403600.003 53070.004 82180.008 2
    304350.003 83570.005 52450.009 6
    205320.004 24190.006 22770.011 3
    106830.004 75100.007 33220.013 8
    58210.005 05890.008 23600.016 1
    48630.005 26130.008 53720.016 8
    39150.005 36430.008 83850.017 6
    29880.005 56830.009 34040.018 8
    11 1070.005 77470.010 04330.020 6
    q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90860.002 0330.003 5860.001 9
    701800.003 21000.003 81720.003 2
    502690.004 11840.004 02520.004 2
    403180.004 62380.004 12960.004 7
    303750.005 13060.004 23460.005 3
    204480.005 74000.004 34090.006 0
    105560.006 65570.004 45030.006 9
    56520.007 37110.004 55850.007 8
    46810.007 57590.004 56100.008 0
    37180.007 88220.004 56410.008 3
    27670.008 19090.004 56830.008 7
    18460.008 61 0570.004 67500.009 3
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    表  5  不同果型种子质量的选择概率与选择强度

    Table  5.   Selection of percentage and intensity of seed mass for different fruit types

    q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90360.004 4370.004 6470.003 2
    70750.007 0730.007 71070.004 7
    501120.008 91070.010 21670.005 8
    401340.009 91250.011 42020.006 4
    301580.011 01460.012 82440.006 9
    201890.012 31730.014 52970.007 6
    102360.014 12130.016 93800.008 5
    52780.015 52470.018 84540.009 2
    42900.015 92580.019 44770.009 5
    33060.016 52710.020 15060.009 7
    23270.017 22880.021 05450.010 1
    13620.018 33170.022 56100.010 6
    q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
    p/gkp/gkp/gk
    90430.003 5510.003 4440.004 7
    70980.005 21010.005 6740.009 6
    501530.006 41470.007 5970.013 8
    401850.007 01720.008 41100.016 3
    302220.007 62010.009 41230.019 0
    202700.008 42380.010 71390.022 4
    103450.009 42910.012 51620.027 6
    54120.010 23390.013 91810.032 0
    44330.010 53530.014 41870.033 5
    34590.010 83710.014 91940.035 2
    24940.011 13940.015 62030.037 4
    15520.011 74330.016 82180.041 1
    q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90420.003 8180.006 5450.003 5
    70930.005 7530.007 4900.005 9
    501440.007 1960.007 91320.007 8
    401730.007 81230.008 11550.008 8
    302080.008 61570.008 31810.009 9
    202520.009 52040.008 52140.011 2
    103190.010 72810.008 82620.013 0
    53800.011 73560.009 13050.014 5
    43980.011 93800.009 13180.014 9
    34210.012 34100.009 23340.015 5
    24530.012 74520.009 33560.016 2
    15050.013 55240.009 53910.017 4
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    表  6  不同果型平均单粒质量的选择概率与选择强度

    Table  6.   Selection of percentage and intensity of average single grain mass for different fruit types

    q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    900.730.938 70.800.817 70.860.902 1
    700.882.555 00.972.400 81.022.639 7
    500.984.543 71.074.151 41.114.490 7
    401.025.626 91.125.355 81.165.922 4
    301.077.266 21.166.513 11.207.327 1
    201.129.273 11.228.627 01.259.466 8
    101.1812.251 71.2811.272 41.3112.704 3
    51.2315.288 31.3414.548 31.3616.068 7
    41.2415.963 21.3515.163 21.3716.824 2
    31.2617.385 41.3716.456 91.3918.424 8
    21.2818.908 61.3917.839 71.4120.151 2
    11.3222.280 31.4320.891 41.4422.994 4
    q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
    p/gkp/gkp/gk
    900.940.838 70.900.907 91.000.784 2
    701.102.337 11.052.656 31.192.271 9
    501.204.118 81.144.706 91.303.898 5
    401.255.372 31.185.982 31.365.134 7
    301.296.594 41.227.542 21.416.400 4
    201.348.445 11.269.437 51.478.253 2
    101.4111.760 11.3213.037 91.5410.960 9
    51.4614.750 01.3716.878 61.6013.837 5
    41.4715.419 21.3817.752 91.6214.926 2
    31.4916.834 81.3918.665 51.6416.085 5
    21.5118.358 61.4120.611 71.6617.319 0
    11.5521.758 21.4423.855 21.7020.023 9
    q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    900.800.751 21.000.893 70.950.886 4
    701.002.018 01.122.535 21.102.650 7
    501.133.463 81.204.780 21.194.767 6
    401.194.353 01.235.997 71.236.101 3
    301.255.408 81.278.047 51.277.746 2
    201.316.652 11.309.972 21.3210.330 9
    101.408.917 71.3514.102 51.3713.630 2
    51.4711.058 21.3918.437 71.4217.804 1
    41.4911.737 01.4019.691 71.4318.759 9
    31.5212.815 01.4121.021 11.4419.759 7
    21.5513.967 81.4222.429 71.4621.898 4
    11.6016.065 31.4527.173 71.4925.481 0
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    表  7  不同果型壳质量的选择概率与选择强度

    Table  7.   Selection of percentage and intensity of shell mass for different fruit types

    q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90410.004 0450.003 7580.003 0
    70870.006 3880.006 41140.005 2
    501300.008 11270.008 61650.006 9
    401540.009 01490.009 81930.007 8
    301830.010 11730.011 02250.008 8
    202180.011 22030.012 52640.010 0
    102720.012 82480.014 73220.011 7
    53200.014 22870.016 53730.013 2
    43350.014 62990.017 03890.013 6
    33530.015 13130.017 64080.014 1
    23780.015 73330.018 54330.014 8
    14180.016 73650.019 94740.015 9
    q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Cenvex peach type
    p/gkp/gkp/gk
    90560.003 0580.003 1680.003 5
    701160.004 91130.005 41100.007 2
    501730.006 41610.007 31430.010 7
    402040.007 11880.008 31600.012 6
    302400.007 92170.009 41780.014 8
    202860.008 92540.010 72000.017 6
    103540.010 33090.012 72310.021 9
    54150.011 43560.014 32570.025 6
    44330.011 83700.014 72640.026 7
    34560.012 23880.015 32730.028 0
    24870.012 74120.016 12860.030 1
    15370.013 64500.017 43050.033 1
    q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
    p/gkp/gkp/gk
    90610.003 4380.004 0580.003 1
    701070.006 7850.005 91090.005 6
    501440.009 61330.007 31540.007 7
    401640.011 21610.008 11780.008 7
    301860.013 01930.008 82060.010 0
    202120.015 22340.009 72390.011 4
    102490.018 42980.010 92890.013 6
    52810.021 23560.011 83310.015 3
    42910.022 13730.012 13440.015 9
    33020.023 13950.012 53600.016 6
    23180.024 54250.012 93810.017 4
    13420.026 84750.013 64150.018 8
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  • [1] 徐东翔.文冠果生物学[M].北京:科学出版社, 2010.

    XU D X. Xanthoceras sorbifolia biology[M]. Beijing: Science Press, 2010.
    [2] 牟洪香.木本能源植物文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)的调查与研究[D].北京: 中国林业科学研究院, 2006. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y962144

    MOU H X. Investigation and research on woody energy plant Xanthoceras sorbifolia Bunge[D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry, 2006. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=degree&id=Y962144
    [3] 敖妍, 段劼, 于海燕, 等.文冠果研究进展[J].中国农业大学学报, 2012, 17(6): 197-203. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgnydxxb201206025

    AO Y, DUAN J, YU H Y, et al. Research progress on Xanthoceras sorbifolia Bunge[J]. Journal of China Agricultural University, 2012, 17(6): 197-203. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgnydxxb201206025
    [4] 侯元凯, 黄琳, 高巍, 等.文冠果幼树生长性状的相关性分析[J].经济林研究, 2012, 30(2): 52-55, 117. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jjlyj201202011

    HOU Y K, HUANG L, GAO W, et al. Correlation of growth characters of young tree in Xanthoceras sorbifolia[J]. Nonwood Forest Research, 2012, 30(2): 52-55, 117. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jjlyj201202011
    [5] 张萍, 王连军, 彭华.文冠果优良类型选择[J].中国林副特产, 2012(2): 10-12. doi:  10.3969/j.issn.1001-6902.2012.02.004

    ZHANG P, WANG L J, PENG H. Excellent type selection of Xanthoceras sorbifolium Bunge[J]. Forest By-Product and Speciality in China, 2012(2): 10-12. doi:  10.3969/j.issn.1001-6902.2012.02.004
    [6] 白金友, 李翠舫.文冠果优树无性系鉴定的研究[J].辽宁林业科技, 1988(3): 2-8. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-LNLK198803001.htm

    BAI J Y, LI C F. Identification of selected Xanthoceras sorbifolium Bunge excellent clones[J]. Liaoning Forestry Science and Technology, 1988(3): 2-8. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-LNLK198803001.htm
    [7] 刘克武, 张海林, 张顺捷, 等.文冠果优良果型选择[J].中国林副特产, 2008(3): 15-18. doi:  10.3969/j.issn.1001-6902.2008.03.007

    LIU K W, ZHANG H L, ZHANG S J, et al. Excellent fruit types selection of Xanthoceras sorbifolium Bunge[J]. Forest By-Product and Speciality in China, 2008(3): 15-18. doi:  10.3969/j.issn.1001-6902.2008.03.007
    [8] 徐欢.文冠果花蕾期和盛花期花性状多尺度分析[D].北京: 北京林业大学, 2014. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1014324798.htm

    XU H. Multiple-scale analysis on floral characteristics of Xanthoceras sorbifolium Bunge in bud and peak flowering stages[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2014. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1014324798.htm
    [9] 徐欢, 杨韫嘉, 樊简, 等.文冠果花性状多尺度分析[J].东北林业大学学报, 2014, 42(9): 126-137. doi:  10.3969/j.issn.1000-5382.2014.09.027

    XU H, YANG Y J, FAN J, et al. Multiple scales analysis on floral characteristics of Xanthoceras sorbifolium Bunge[J]. Journal of Northeast Forestry University, 2014, 42(9): 126-137. doi:  10.3969/j.issn.1000-5382.2014.09.027
    [10] 杨韫嘉.文冠果种实性状变异与根孽幼苗可塑性分析[D].北京: 北京林业大学, 2014. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1014324796.htm

    YANG Y J. Variation of seeds, fruits characteristics and analysis of root cuttings plasticity in Xanthoceras sorbifolium Bunge[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2014. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1014324796.htm
    [11] 乐也, 王青, 杨韫嘉, 等.植物性状整合的不同软件PCA比较分析[J].中南林业科技大学学报, 2015, 35(9): 59-64. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/znlxyxb201509010

    YUE Y, WANG Q, YANG Y J, et al. Comparative analysis on plant traits by using two soft-wares of PCA method[J]. Journal of Central South University of Forestry & Technology, 2015, 35(9): 59-64. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/znlxyxb201509010
    [12] PIGLIUCCI M, MURREN C J, SCHLICHTING C D. Phenotypic plasticityand evolution by genetic assimilation[J]. Journal of Experimental Biology, 2006, 209(12): 2362-2367. doi:  10.1242/jeb.02070
    [13] PUTENIKHIN V P. Phenotype analysis of Picea obovata in the southern Urals population structure[J]. Lesovedenie, 1997, 6: 37-49.
    [14] 陈思羽, 杨辉, 韩姣, 等.长白山区核桃楸结实性状种源变异分析[J].北京林业大学学报, 2015, 37(12): 32-40. doi:  10.13332/j.1000-1522.20150278

    CHEN S Y, YANG H, HAN J, et al. Provenance variation of seed traits of Juglans mandshurica in Changbai mountains, northeastern China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(12): 32-40. doi:  10.13332/j.1000-1522.20150278
    [15] 王文杰, 李文馨, 许慧男, 等.不同生境白屈菜(Chelidonium majus)生活史型特征及其与不同器官单宁、黄酮、生物碱含量的关系[J].生态学报, 2008, 28(11): 5228-5237. doi:  10.3321/j.issn:1000-0933.2008.11.004

    WANG W J, LI W X, XU H N, et al. Characters of life cycle forms of Chelidonium majus populations in different habitats and their correlation to the contents of tannins, flavones and alkaloids in different organs[J]. Acta Ecologica Sinica, 2008, 28(11): 5228-5237. doi:  10.3321/j.issn:1000-0933.2008.11.004
    [16] 于景华, 李德文, 庞海河, 等. UV-B辐射对南方红豆杉生活史型和紫杉烷类含量的影响[J].生态学报, 2011, 31(1): 75-81. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxb201101009

    YU J H, LI D W, PANG H H, et al. Effects of supplementary UV-B radiation on life cycle forms and the accumulation of taxanes of Taxus chinensis var. mairei[J]. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(1): 75-81. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/stxb201101009
    [17] 张振, 张含国, 周宇, 等.红松多无性系群体的种实性状变异研究[J].北京林业大学学报, 2015, 37(2): 67-78. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.020

    ZHANG Z, ZHANG H G, ZHOU Y, et al. Variation of seed characters in Korean pine (Pinus koraiensis) multi-clonal populations[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(2): 67-78. doi:  10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.020
    [18] 黄雨洁.云南松针叶与油松种实性状的种群变异研究[D].北京: 北京林业大学, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1015319750.htm

    HUANG Y J. Population genetic variation of Pinus yunnanensis needle and Pinus tabuliformis cone and seed traits[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2015. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10022-1015319750.htm
    [19] 师玮, 潘伯荣, 段士民, 等.蒙古沙拐枣(Calligonum mongolicum)与其相关种的果实形态差异性分析[J].中国沙漠, 2011, 31(1): 121-128. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgsm201101019

    SHI W, PAN B R, DUAN S M, et al. Difference of fruit morphological characters of Calligonum mongolicum and related species[J]. Journal of Desert Research, 2011, 31(1): 121-128. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgsm201101019
    [20] ZHAO Z, HE Y, WANG M, et al. Variations of flower size and reproductive traits in self-incompatible trollius ranunculoides (Ranunculaceae) among local habitats at alpine meadow[J]. Plant Ecology, 2007, 193(2): 241-251. doi:  10.1007/s11258-006-9262-9
    [21] GRANDILLO S, KU H M, TANKSLEY S D. Identifying the loci responsible for natural variation in fruit size and shape in tomato[J]. Theoretical and Applied Genetics, 1999, 99(6): 978-987. doi:  10.1007/s001220051405
    [22] CANTÍN C M, GOGORCENA Y, MORENO M Á. Phenotypic diversity and relationships of fruit quality traits in peach and nectarine[Prunus persica (L.) Batsch] breeding progenies[J]. Euphytica, 2010, 171(2): 211-226. doi:  10.1007/s10681-009-0023-4
    [23] SHENG Z, JIN H, ZHANG C F, et al. Genetic analysis of fruit shape traits at different maturation stages in sponge gourd[J]. Biomedicine & Biotechnology, 2007, 8(5): 338-344. doi:  10.1631/jzus.2007.B0338
    [24] 柴春山, 芦娟, 蔡国军, 等.文冠果人工种群的果实表型多样性及其变异[J].林业科学研究, 2013, 26(2): 181-191. doi:  10.3969/j.issn.1001-1498.2013.02.009

    CHAI C S, LU J, CAI G J, et al. Fruit phenotypic diversity and variation of Xanthoceras sorbifolia artificial population[J]. Forest Research, 2013, 26(2): 181-191. doi:  10.3969/j.issn.1001-1498.2013.02.009
    [25] LEGENDRE L, LEGENDRE P. Numerical ecology[M]. Amserdam: Elsevier Science, 1998: 194-198.
    [26] LAWLESS J F. Statistical models and methods for lifetime data[M]. New York: A John Wiley & Sons, Inc., 1982.
    [27] 刘兴聪, 牛玉玺.威布尔(Weibull)分布在洮河林区复层异龄林直径结构中的应用[J].甘肃农大学报, 1989(1): 81-91. http://www.cqvip.com/QK/94944X/198901/3001435481.html

    LIU X C, NIU Y X. Application of Weibull distribution in diameter structure of double layer uneven-aged forest in Taohe Forest Region[J]. Journal of Gansu Agricultural University, 1989(1): 81-91. http://www.cqvip.com/QK/94944X/198901/3001435481.html
    [28] VAN BOEKEL M A. On the use of the Weibull model to describe thermal inactivation of microbial vegetative cells[J]. International Journal of Food Microbiology, 2002, 74(1-2): 139-159. doi:  10.1016/S0168-1605(01)00742-5
    [29] SMITH R L. Weibull regression models for reliability data[J]. Reliability Engineering and System Safety, 1991, 34(1), 55-76. doi:  10.1016/0951-8320(91)90099-S
    [30] 郭昭洋.柳杉人工纯林胸径、树高威布尔分布的拟合[J].江西林业科技, 1997(增刊1): 25-26. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxlykj1997z1008

    GUO Z Y. Weibull distribution fitting of DBH and tree height in Gryptomeria fortunei Hooibrenk plantation[J]. Jiangxi Forestry Science and Technology, 1997(Suppl. 1): 25-26. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxlykj1997z1008
    [31] 郭丽虹, 李荷云.桤木人工林林分胸径与树高的威布尔分布拟合[J].江西林业科技, 2000(增刊1): 26-27. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxlykj2000z1009

    GUO L H, LI H Y. Weibull distribution of DBH and tree height in Alnus cremastogyne plantation[J]. Jiangxi Forestry Science and Technology, 2000(Suppl. 1): 26-27. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=jxlykj2000z1009
    [32] 张鉴法.文冠果试种初报[J].新疆林业, 1981(增刊1): 2-7. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-XJLY1981S1001.htm

    ZHANG J F. Reported of Xanthoceras sorbifolium plant experimentally[J]. Forestry of Xinjiang, 1981(Suppl. 1): 2-7. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-XJLY1981S1001.htm
    [33] 李付鹏, 王华, 伍宝朵, 等.可可果实主要农艺性状相关性及产量因素的通径分析[J].热带作物学报, 2014, 35(3): 448-453. doi:  10.3969/j.issn.1000-2561.2014.03.006

    LI F P, WANG H, WU B D, et al. Correlation analysis among main pod agronomic traits and path analysis on yield factor in cacao[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2014, 35(3): 448-453. doi:  10.3969/j.issn.1000-2561.2014.03.006
    [34] FENG C Y, WANG H Y, LU N J, et al. Log-transformation and its implications for data analysis[J]. Shanghai Archives of Psychiatry, 2014, 26(2): 105-109. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=shjsyx201402009
    [35] FAIRFIELD H. A discriminant function for plant selection[J]. Annals of Human Genetics, 1936, 7(3): 240-250. doi:  10.1111-j.1469-1809.1936.tb02143.x/
    [36] 马育华.植物育种的数量遗传学基础[M].南京:江苏科学技术出版社, 1982.
  • [1] 袁玮琼, 胡建忠, 武艺, 殷丽强, 韩雪, 王晓雪, 吕兆林.  文冠果花精油组分研究 . 北京林业大学学报, 2020, 42(9): 111-121. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200045
    [2] 周祎鸣, 张莹, 田晓华, 唐桂辉, 张东旭, 王俊杰, 王馨蕊, 关文彬.  基于积温的文冠果开花物候期预测模型的构建 . 北京林业大学学报, 2019, 41(6): 62-74. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180128
    [3] 于海燕, 胡潇予, 何春霞, 崔艺凡, 范思琪, 毕泉鑫, 王利兵.  文冠果不同种源叶片结构对水分胁迫的差异性响应 . 北京林业大学学报, 2019, 41(1): 57-63. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180312
    [4] 黄炎子, 宋美华, 郭永恒, 王青, 王俊杰, 周祎鸣, 向秋虹, 王馨蕊, 关文彬.  文冠果不同交配组合种实性状变异及综合评价 . 北京林业大学学报, 2019, 41(1): 42-56. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180105
    [5] 路蒙蒙, 韩硕, 杨琦, 王俊秀, 郭惠红.  文冠果LEC1基因的克隆及表达分析 . 北京林业大学学报, 2018, 40(1): 8-16. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170314
    [6] 刘超逸, 刘桂丰, 方功桂, 姜传明, 姜静.  四倍体白桦木材纤维性状比较及优良母树选择 . 北京林业大学学报, 2017, 39(2): 9-15. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160091
    [7] 刘宇, 徐焕文, 张广波, 王有菊, 滕文华, 姜静.  白桦半同胞子代多点生长性状测定及优良家系选择 . 北京林业大学学报, 2017, 39(3): 7-15. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160154
    [8] 雒新艳, 宋雪彬, 戴思兰.  中国传统大菊品种数量性状变异及其概率分级 . 北京林业大学学报, 2016, 38(1): 101-111. doi: 10.13332/j.1000--1522.20150137
    [9] 杜庆鑫, 刘攀峰, 庆军, 魏艳秀, 杜红岩.  杜仲种质资源雄花主要数量性状变异及概率分级 . 北京林业大学学报, 2016, 38(11): 42-49. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160031
    [10] 张子杰, 杨善勋, 曾彦江, 王荣刚, 王黎明, 庞晓明, 李悦.  岑软油茶不同品种无性系和家系变异与优株选择 . 北京林业大学学报, 2016, 38(10): 59-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160104
    [11] 王玲, 赵广亮, 黄金.  嫁接不同文冠果品种根际土壤的微生物生物量及酶活性 . 北京林业大学学报, 2015, 37(8): 69-75. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150013
    [12] 赵娜, 张媛, 李秋琦, 李茹芳, 郭惠红.  文冠果FAD2的序列与功能分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 87-93. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.017
    [13] 张振, 张含国, 周宇, 刘灵, 于宏影, 王绪, 冯万举.  红松多无性系群体的种实性状变异研究 . 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 67-78. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.020
    [14] 惠文凯, 陈晓阳, 刘明骞, 陈丽君, 刘双霜, 李俊成, 丁美美.  麻风树种源间种实性状变异研究 . 北京林业大学学报, 2014, 36(3): 110-114. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.03.017
    [15] 杨腾, 段劼, 马履一, 贾黎明, 彭祚登, 陈闯, 陈婧, .  不同氮素用量对文冠果生长、养分积累及转运的影响 . 北京林业大学学报, 2014, 36(3): 57-62. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.03.008
    [16] 王摇超, 王冬梅, 李永红, 张艳, 赖文豪.  能源树种文冠果在黄土残垣沟壑区引种试验的初步研究 . 北京林业大学学报, 2013, 35(3): 90-96.
    [17] 赵曦阳, 马开峰, 沈应柏, 张明, 李奎友, 邬荣领, 张志毅.  白杨派杂种无性系植株早期性状变异与选择研究 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 45-51.
    [18] 毛爱华, 李建祥, 张超英, 李庆贱, 王顺, 陈晓阳, 李悦.  19年生侧柏种源变异及选择研究 . 北京林业大学学报, 2010, 32(1): 63-68.
    [19] 黄佳聪, 何俊, 尹瑞萍, 万晓军, 郭军, 辛成莲, 龚发萍, 李悦.  腾冲红花油茶自然和人工种群种实性状变异研究 . 北京林业大学学报, 2010, 32(5): 94-101.
    [20] 王丰俊, 李在留, 刘美芹, 金莹, 张玲, 孙月琴, 李莉, 郝晨, 陈佳, 周章义, 段旭良, 雷庆哲, 胡晓丹, 胡海英, 石娟, 王莉, 隋金玲, 范丙友, 乔海莉, 孙青, 姚娜, 李艳华, 欧阳杰, 刘丽, 曲红, 熊丹, 程堂仁, 贺窑青, 冯秀兰, 张艳霞, 骆有庆, 尹伟伦, 赵亚美, 阎伟, 武彦文, 陆海, 王建中, 康向阳, 冯菁, 尹伟伦, 周燕, 张香, 张志毅, 路端正, 李云, 陈晓阳, 郑彩霞, 续九如, 陈发菊, 张德权, 孙爱东, 李凤兰, 郭锐, 沈昕, 骆有庆, 田呈明, 沈繁宜, 李忠秋, 郑永唐, 梁华军, 卢存福, 郝俊, 胡德夫, 阎晓磊, 王晓东, 王华芳, 马钦彦, 赵蕾, 高述民, 孙爱东, 蒋湘宁, 骆有庆, 武海卫, 王百田, 吴晓成, 梁宏伟, 姜金仲, 安新民, 史玲玲, 胡晓丹, 骆有庆, 李凯, 王玉兵, 吴坚, 骈瑞琪, 张志翔, 严晓素, 冯仲科, 王瑛, 王建中, 谢磊, 邹坤, 赵兵, 刘玉军, 尹伟伦, 王晓楠, 高荣孚, 于京民2, 王华芳, 温秀凤3, 王冬梅, 郭晓萍, 崔彬彬
    , 冯晓峰, 沈应柏, 陈卫平, 李凤兰, 李镇宇, 张兴杰, 呼晓姝, 陶凤杰, 杨伟光, 林善枝, 刘玉军, 刘艳, 张庆, 孙建华, 王民中, 王玉春, 丁霞, 汪植, 赵新丽, 马建海, 蒋平, 付瑞海.  文冠果种皮中的香豆素类化合物及抗HIV-1活性研究 . 北京林业大学学报, 2007, 29(5): 73-83.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-03
  • 修回日期:  2017-06-01
  • 刊出日期:  2017-09-01

文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择

doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
    基金项目:

    文冠果植物新品种测试指南及已知品种数据库项目 2014009

    作者简介:

    汪子洋。主要研究方向:生物多样性保护与利用。Email :782813968@qq.com  地址: 100083北京市海淀区清华东路35号北京林业大学自然保护区学院

    通讯作者: 关文彬,教授。主要研究方向:生物多样性保护与利用。Email: swlab@bjfu.edu.cn  地址:同上
  • 中图分类号: S718.54

摘要: 文冠果是无患子科单属种,其种群野生濒危,生境破碎化严重且具有自交不亲和性。文冠果有“千花一果”之称,为提高其产量,测量了4年生文冠果实生园1 051个单株的坐果序数、坐果数、果实质量、种子质量、壳质量、平均单粒质量共6个种实性状并对各种实性状按不同果型进行了单因素方差分析和分布拟合。结果表明:不同果型之间果实质量、种子质量、壳质量、平均单粒质量4个种实性状之间差异极显著,而坐果序数和坐果数2个种实性状之间差异不显著。所有种实性状均符合威布尔分布,其中果实质量、种子质量、壳质量、坐果序数和坐果数5个种实性状均符合左偏威布尔分布,说明丰产是个“小概率”事件;平均单粒质量近似正态分布,说明实验园整体种子大小较为稳定,极大值与极小值的出现概率均比较低。基于威布尔概率分布建立了早期性状选择的模型,模型预测大桃型、倒卵型、尖柱型、凸桃型、短桃型、柱型在种子质量和平均单粒质量上选择概率均比较高,可作为丰产果型,其中大桃型为丰产的最理想果型;小柱型、小桃型和短柱型的种子质量和平均单粒质量的选择概率较低,不适合作为丰产选优果型。因此可根据该分布的特性对不同果型进行选择,为进一步的育种选优提供理论支持。

English Abstract

汪子洋, 黄炎子, 王俊杰, 周祎鸣, 王青, 于震, 关文彬. 文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
引用本文: 汪子洋, 黄炎子, 王俊杰, 周祎鸣, 王青, 于震, 关文彬. 文冠果不同果型种实性状的概率分布与选择[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
WANG Zi-yang, HUANG Yan-zi, WANG Jun-jie, ZHOU Yi-ming, WANG Qing, YU Zhen, GUAN Wen-bin. Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
Citation: WANG Zi-yang, HUANG Yan-zi, WANG Jun-jie, ZHOU Yi-ming, WANG Qing, YU Zhen, GUAN Wen-bin. Probability distribution and selection of seed and fruit traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(9): 17-31. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170162
  • 文冠果(Xanthoceras sorbifolium)为无患子科(Sapindaceae)单型属中国特有植物,第三纪孓遗种[1],落叶乔木或灌木,在我国16个省、直辖市、自治区都有分布,其生态特性为:向阳、庇风、耐寒、耐旱[2]。文冠果的经济价值极高,其种子油脂价值极高,叶子、果壳、种皮、木材等均可综合利用获取经济效益[1]

    文冠果的遗传基因分化严重是导致其在生产发展过程中单位面积产量和经济效益双低的重要原因[1],为提高产量,有关文冠果表型性状方面开展了较多研究[2-4]。生长性状如树高、冠幅、枝下高、地径、一级侧枝粗、一级侧枝分枝角度、叶片,生长点数、新梢生长量、有效结果枝数,分枝数、新梢长、新梢粗、树姿、树龄、树冠投影面积等[5-7];果实性状如单株果实鲜质量、单果质量、百果质量、果型等性状[5];其他表型性状如对不同地区、不同花色进行了多尺度分析[8-9],不同地区种实性状的差异分析[10],性状整合和表型性状评价[11]

    表型变异一般是由基因型所决定的性状在一定的环境条件下,基于表型可塑性的作用机制,通过环境诱导产生新的表型,并在新环境中对该表型的表达的选择过程中通过遗传同化的方式使新表型趋于稳定[12]。表型性状是最直观的易于观察到的性状且在适应和进化上有重要意义,研究者们基于表型性状进行聚类分析[13]、在结实性状的基础上进行了种源变异分析的研究[14]、改变生境条件下表型性状和生活史型的改变以及相应代谢产物的变化[15-16]、对多无性系群体进行种实性状变异研究以进行选优[17]、表型性状与其他生态因子(纬度、海拔、年均温等)的关系[18]以及根据表型性状解释物种遗传变异[19]等方面的研究都已发展成了一个完善的体系。

    有研究表明,植物表型的许多形态变异可能在更大程度上是由环境因素作为主导因子进行调控,如生境的差异导致了高山草地上毛茛状金莲花的生殖分配出现差异[20]。而在许多物种中,环境因素对高遗传性的果实形状的影响不大,这点在番茄和黄瓜等几种物种内都得以证实[21],而果实质量特征的高遗传力归因于其主要基因[22]和母体植物的控制[23]。文冠果的果实形状(长度和宽度)与果实产量高度相关[24]。以2013年春于辽宁省建平县国营热水畜牧农场用种子直播建园(以下简称“热水实验园”)的全部植株为对象,在对第4年不同果型与种实性状调查的基础上,根据果实表型分析结果及种实性状概率分布与性状选择理论,开展了文冠果实验园早期种实性状选择研究,以期为文冠果良种化提供理论依据。

    • 研究地位于辽宁省建平县热水国营畜牧农场,地理坐标为119° 19′31″ E、42° 09′09″ N,属大陆性季风气候,四季分明,凉爽干燥,昼夜温差大,全年平均气温7.6 ℃,极端最高气温37 ℃,极端最低气温-36.9 ℃。年均日照时数2 850~2 950 h。年降水量平均614.7 mm,多集中在6—8月份,无霜期120~155 d。土壤为褐土。实验园面积4 000 m2,热水实验园种子分别来自于辽宁省干旱地区造林研究所富山基地与该园的子代林、辽宁省阜新蒙古族自治县国有王府林场实验园和辽宁省建平县太平庄乡实验林,各地区种子混合播种。实地调查共计有1 919株实验树,并于2015年开始有产量并收获果实,2016年调查结果树1 051株用于本研究。

    • 在实验园内对所有文冠果结果单株进行编号并采收果实,统计种实性状。种实性状包括单株坐果数,坐果序数,果实质量,种子质量(单树种子干质量),壳质量,种子粒数,平均单粒质量(种子质量/种子粒数)。所测各质量性状均为自然状态下阴干的质量,阴干时间2个月(种子含水率约11%)。结合果型指数[10]与依据所测长径、半短径模拟的各果型轮廓线(图 1),依据果实的整体形状、大小、长短、凹凸等特征将其划分为12种类型,将各果型进行编号以方便数据计算,其果型与编号对应如下:小柱型(果型编号1),小桃型(果型编号2),尖柱型(果型编号3),大桃型(果型编号4),短柱型(果型编号5),凸桃型(果型编号6),小球型(果型编号7),香瓜型(果型编号8),倒卵型(果型编号9),近长桃型(果型编号10),短桃型(果型编号11),柱型(果型编号12)。

      图  1  不同果型轮廓模拟线

      Figure 1.  Simulated contour lines of different fruit types

      为比较不同果型产量的差异,分别对12种果型文冠果的种实性状进行差异分析并进行多重比较,并对重要种实性状进行秩相关检验[25];采用卡方检验对实验园内所有结果株数的种实性状进行威布尔分布检验,验证数据是否符合威布尔分布,并对各性状指标进行威布尔分布拟合之后求取方程参数以及R2检验拟合效果;对比各果型的参数并从参数中分析规律;基于威布尔概率分布建立早期性状选择的模型,比较选择概率,并比较选出丰产果型。

    • 威布尔分布(Weibull distribution)是正态分布、指数分布及瑞利分布等分布函数的推广,与指数分布,Gamma分布,极值分布和对数正态分布密切相关[26]。研究中经常将其作为一种可靠性函数而被广泛地应用[27-28]。Smith给出了关于Weibull分布的良好概述[29]

      两参数威布尔分布的概率密度函数为:

      $$ f(x)=\frac{\alpha }{\beta }\cdot {{(\frac{x}{\beta })}^{\alpha -1}}\cdot {{e}^{-{{(x/\beta )}^{\alpha }}}}\ \ \ x>0,\alpha >0,\beta >0 $$

      式中:α为形状参数(Shape parameter),β为尺度参数(Scale parameter)。形状参数α的大小决定着概率密度分布曲线的形状:一般在0<α<1时,曲线呈反“J”型曲线;α=1时,曲线即为指数分布;1<α<3.6时,曲线呈左单峰右长尾分布;α≈3.6时,曲线类似正态分布;α>3.6时,曲线呈左长尾右单峰分布。尺度参数β的性质类似正态分布中的δ,是一个疏散性指标,在α一定的情况下,β越大,曲线越趋于平缓。

      从理论上讲,威布尔分布具有较大的灵活性,对分布形状的适应性较强,可以拟合不同偏度、峭度的分布。林业上常用威布尔分布来描述林区内苗木的直径、树高分布以确定林分组成[30-31],但将威布尔分布应用于拟合表型性状方面的资料甚少。选取相同立地条件、相同经营条件下来源于不同种源地12个不同果型文冠果的种实性状和生长性状进行威布尔分布拟合。

      数据统计及分析作图由Matlab 2016b等软件完成。

    • 不同果型文冠果种实性状的差异分析如表 1所示,不同果型的单树坐果序数和坐果数2个种实性状之间差异不显著,而果实质量、种子质量、壳质量和平均单粒质量4个种实性状之间的差异均呈极显著水平(P<0.01)。在相同环境因子条件下,生境差异的影响大幅降低,遗传因素的影响得以加强,进一步证实种实性状表征了不同果型具有不同的基因型,不同果型产量间存在显著差异这一结果与前人的研究基本一致[2, 32]

      表 1  不同果型文冠果种实性状的均值与标准差

      Table 1.  Mean and standard deviation of phenotypic traits of different fruit types of Xanthoceras sorbifolium

      果型
      Fruit type
      株数
      Trees number
      果实质量
      Fruit mass/g
      种子质量
      Seed mass/g
      壳质量
      Shell mass/g
      平均单粒质量
      Average single grain mass/g
      坐果序数
      Infructescence number
      坐果数
      Fruit number
      1308236.322±12.697133.344±7.119102.978±5.670.957±0.0115.94±0.3137.92±0.448
      2133239.394±19.502123.02±10.194116.375±9.8161.037±0.0186.21±0.538.06±0.704
      364336.187±35.192184.276±19.109151.912±16.2861.08±0.0227.17±0.7718.77±0.937
      493323.530±30.358168.866±15.695154.664±15.0731.183±0.0216.74±0.618.76±0.85
      5139318.627±23.551177.091±13.266141.535±10.431.088±0.0167.14±0.508.75±0.629
      638245.275±32.908124.968±17.515120.306±15.6591.245±0.034.29±0.5314.92±0.636
      716221.643±34.755119.288±18.069102.355±17.6041.034±0.0486.31±1.2678.00±2.123
      86227.62±32.911127.383±18.788100.237±15.1311.345±0.0964.83±0.8725.50±1.088
      967269.255±24.992144.764±14.045124.492±11.3151.062±0.0276.25±0.6018.12±0.792
      1021325.828±51.86174.148±28.963151.68±23.6221.183±0.0505.81±0.9257.19±1.032
      1157259.291±30.49134.274±15.947125.018±14.7731.184±0.0275.40±0.5726.54±0.761
      12109336.123±32.861182.877±17.225153.247±16.3151.138±0.0176.94±0.6848.58±0.855
      总体Total1051276.929±7.894150.248±4.279126.681±3.7271.068±0.0076.31±0.1768.04±0.235
      P0.002**0.001**0.001**0.000**0.2150.312
      注:*表示该列内各果型之间在P<0.05水平上差异显著,**表示该列内各果型之间在P<0.01水平上差异显著。Notes: * means significant difference among different fruits at P<0.05 level; ** means significant difference among different fruits at P<0.01 level.
    • 进一步多重比较分析,不同果型的种子质量和平均单粒质量的多重比较图如图 2所示。对其由大到小进行秩次排序,并进行秩回归模拟,不同果型的种子质量和平均单粒质量秩次均呈极显著的指数负相关关系(R>R0.01=0.707 9,P<0.01)。尖柱型(果型编号3)、柱型(果型编号12)、短柱型(果型编号5)种子质量均值最大,分别为184.28、182.89和177.09 g;小球型(果型编号7)和小桃型(果型编号2)的种子质量均值最小,分别为119.29和123.02 g,与其他果型之间差异显著;平均单粒质量水平最高的分别是凸桃型(果型编号6)和香瓜型(果型编号8),分别为1.25和1.35 g,但该两种果型的其他各项指标均低于总体平均值,这可能与可可果实性状的相关研究规律相似,表现为单粒质量与种子粒数之间的显著负相关[33],从而影响到其产量。

      图  2  不同果型种子质量和平均单粒质量的差异

      Figure 2.  Variations in seed yield and average single grain mass for different fruit types

    • 在实践中常有将观测数据呈非正态分布的情况,用数据转换使其符合或近似符合正态分布,但经转换后的数据并不能说明原数据的特点[34]。而威布尔分布可以适应不同峰度、偏度的数据组成,因此应用威布尔分布来对原始数据进行拟合可以避免数据失真的情况发生。对1 051株实验树的生长性状进行分布检验,结果发现,实验树的生长性状的分布符合正态分布;对1 051株实验树的种实性状进行指数分布、β分布和威布尔分布的拟合及检验,结果发现,威布尔分布的拟合效果最好。

    • 根据1 051株结果株种实性状进行威布尔两参数分布拟合,性状包括果实质量,种子质量,壳质量,平均单粒质量,单株坐果序数和坐果数。经卡方检验各性状P值均大于0.05,未落入拒绝域内,即不拒绝各性状指标符合威布尔分布。采用极大似然估计法对威布尔两参数分布进行拟合,总体数据经过估计计算出其αβ值后,再使用最小二乘法进行迭代,选择最优求解。之后计算R2以判断拟合程度(图 3)。

      图  3  种实性状的威布尔分布拟合

      Figure 3.  Weibull distribution fitting of seed and fruit traits

      图 3可以看出,各种实性状在使用威布尔两参数分布进行拟合时,R2均大于0.9,拟合效果非常好。其中果实质量、种子质量、壳质量、坐果序数和坐果数5个种实性状均符合左偏威布尔分布,说明其概率密度随横坐标增大而降低;而平均单粒质量呈近似正态分布,说明其极大值与极小值的概率密度均比较低。

    • 所有1 051株实验树按果型分成了12个果型。分别对各果型所测的种实性状指标进行威布尔两参数分布拟合。其中,小球型(果型编号7)、香瓜型(果型编号8)和近长桃型(果型编号10)由于株数较少,无法进行分布拟合。对另外9种果型的种实性状的威布尔分布拟合结果参数如表 2所示。对9种果型的形状参数α、尺度参数β按果型进行由大到小进行秩次排序,并进行秩回归模拟,形状参数α与果型秩次均呈极显著的对数负相关关系;尺度参数β与果型秩次均呈极显著线性负相关关系(R>R0.01=0.797 7, P<0.01)。例,种子质量和平均单粒质量的威布尔概率分布的两参数的变化趋势如图 34,两个性状两个参数的秩回归模型的斜率经过标准化后比较可知,种子质量大于平均单粒质量,种实性状的这种变化规律,与多重比较的秩回归分析是一致的(图 2),因而,概率分布的两参数充分表征了果型之间的变异规律。

      表 2  不同果型种实性状的威布尔分布拟合

      Table 2.  Weibull distribution fitting of different fruit types

      果型编号Fruit type No.果实质量Total mass种子质量Seed mass粒数Grain number
      αβR2αβR2αβR2
      11.744 7238.907 30.900 11.609 6139.911 70.923 51.519 9151.782 50.941 9
      21.711 6249.666 70.942 61.729 2130.624 70.923 11.698 6133.602 70.951 9
      31.573 7337.515 30.808 41.460 4213.911 70.775 61.466 3189.655 70.762 2
      41.433 5381.180 70.949 01.469 4194.908 50.969 61.376 5180.380 80.884 5
      51.814321.281 60.923 81.745 8180.106 90.943 61.752 5173.967 80.951 4
      62.346 5225.220 30.917 42.340 5112.779 10.898 92.111 996.160 40.939 5
      91.647 7334.577 30.971 01.505 3182.665 00.919 31.501 0164.926 80.949 3
      111.080 7257.100 00.971 21.107 8131.864 90.974 01.075 4115.099 60.957 8
      121.731 5310.185 30.917 91.732 1161.522 90.898 11.665 0156.194 10.948 7
      果型编号Fruit type No.单粒质量Single grain mass坐果序数Fruit ordinal number坐果数Fruit number
      αβR2αβR2αβR2
      16.291 31.024 50.949 71.577 95.273 10.902 01.688 07.068 40.895 2
      26.526 51.120 40.920 32.465 44.147 50.910 22.200 95.675 50.870 7
      37.225 01.159 50.964 81.348 77.187 10.899 21.632 38.802 80.889 0
      47.455 61.252 00.917 31.626 56.068 50.854 51.539 68.459 90.779 1
      57.892 91.179 90.943 71.594 27.424 70.967 21.743 39.209 80.963 5
      67.058 91.362 70.846 31.760 04.515 30.917 61.802 45.692 60.927 2
      95.378 71.194 00.919 61.609 36.048 70.835 51.675 88.283 60.818 7
      1110.113 11.234 00.811 31.390 15.896 80.905 31.575 66.343 40.914 5
      128.399 11.233 80.977 61.732 85.689 10.932 11.897 76.864 50.925 7

      图  4  种子质量威布尔参数变化趋势

      Figure 4.  Seed mass changing trend of Weibull parameters

      根据图 4可知,种子质量的威布尔概率分布的形状参数α越大,种子质量越小:在尺度参数β差别不大的情况下,小桃型(果型编号2)的种子质量明显高于短桃型(果型编号11)。尺度参数β越大,种子质量越大;在形状参数α差别不大的情况下,小桃型(果型编号2)的种子质量明显低于柱型(果型编号12)。其中,尺度参数β的变化趋势与图 2中各果型的种实性状变化趋势基本一致,因此认为尺度参数β对区分各果型起到的作用更明显。平均单粒质量的威布尔概率分布参数的变化趋势基本与种子质量的一致,形状参数α越大,平均单粒质量越小;尺度参数β越大,平均单粒质量越大(图 5)。

      图  5  平均单粒质量威布尔参数变化趋势

      Figure 5.  Changing trend of Weibull parameters of average single grain mass

    • 基于正态分布给出的性状选择理论[35],在农林业育种中得以应用[36]。若要增进性状(指提高预期遗传进度GS),如产量和产品品质等的选择效果,其中之一是增大选择强度,缩小选择概率。以种子质量为例,根据性状选择理论与概率分布模型,给出基于威布尔概率分布的性状选择模型,如图 6所示。

      图  6  威布尔分布中kzq的关系

      Figure 6.  Relationship between k and z and q in Weibull distribution

      图 6中概率z值所对应的x轴上的点为性状选择值pk为选择强度,遗传进度计算中的参数。而选择概率q可以由累积分布函数求得,确定了选择概率q则可以根据概率密度函数求出性状选择值p

      累积分布函数能完整描述一个实数随机变量x的概率分布,是概率密度函数的积分,威布尔两参数分布的累积分布函数为:

      $$ F(\mathit{\boldsymbol{x}})=\int_{0}^{x}{f(x)\text{d}x=1-{{\text{e}}^{-{{(x/\beta )}^{\alpha }}}}} $$

      选择概率q与累计分布函数F(x)的关系如下:

      $$ q=1-F(x) $$

      以种子质量和平均单粒质量为例,其威布尔分布参数可以从图 3中查得,代入到威布尔两参数分布的累积分布函数中,即得种子质量和平均单粒质量的威布尔累积分布函数及其累积分布曲线如图 7所示。

      图  7  种子质量和平均单粒质量概率累积分布曲线

      Figure 7.  Probability cumulative distribution curves of seed mass and average single grain mass

      Matlab中根据概率密度曲线可以直接计算出相应点的概率密度,实验所选择的1 051株实验树的种实性状的选择百分数及选择强度经计算如表 3所示。以单粒质量为例,当选择占群体90%部分时,平均单粒质量只需要在0.81 g以上就能满足筛选要求,此时选择强度极低,只需达到0.82就能达到育种要求;当以优种为生产目的时(平均单粒质量> 1.4 g),应当选取的部分仅占群体的5%,选择强度已经随选择百分数的降低提高到了12.65;若以超大粒为生产目的时(平均单粒质量> 1.7 g),选择百分数要小于0.1%,选择强度达到25.44以上。其他各项种实性状产量指标的选择规律也与单粒质量相似。该现象说明:在选优的进程中,丰产和优种的出现都是小概率事件(P<0.05),并且证明了以威布尔分布来进行种实表型数量性状的拟合,不会丢失仅有的丰产的极端值,能充分地利用到原始采集数据。

      表 3  种实性状的选择概率与选择强度

      Table 3.  Selection of percentage and intensity of yield traits

      q/%果实质量
      Fruit mass
      种子质量
      Seed mass
      平均单粒质量
      Average single grain mass
      壳质量
      Shell mass
      p/gkp/gkp/gkp/gk
      90750.002 1400.004 00.810.821 736.00.004 4
      701560.003 4840.006 30.982.129 073.00.007 4
      502330.004 51270.008 11.103.791 9108.00.009 9
      402750.005 01500.009 01.154.735 0127.00.011 1
      303240.005 51780.010 01.205.857 1148.00.012 5
      203860.006 22130.011 11.267.474 1176.00.014 1
      104780.007 22660.012 81.3410.166 0216.00.016 4
      55600.008 03130.014 11.4012.653 4251.00.018 3
      45850.008 23260.014 51.4213.582 8262.00.018 9
      36160.008 53440.014 91.4414.566 0276.00.019 6
      26570.008 93680.015 61.4615.605 3294.00.020 5
      17250.009 54070.016 61.5118.464 9323.00.022 0
      0.87460.009 74190.016 91.5219.084 1331.00.022 4
      0.67720.009 94350.017 31.5319.719 8343.00.023 0
      0.48090.010 24560.017 81.5521.041 9358.00.023 7
      0.28660.010 74900.018 61.5823.157 2383.00.024 9
      0.19210.011 15220.019 31.6125.439 3407.00.026 1
      注:p为选择值,k为选择强度。下同。Notes: p means selection value, k means selection intensity. The same below.

      通过选择概率、性状选择值和选择强度,结合分布函数以及概率函数,对优化选优途径、优良性状的选择判别有重要意义。

      对不同果型文冠果的果实质量(表 4)、种子质量(表 5)和平均单粒质量(表 6)进行威布尔分布拟合,比较9个果型的选择强度和选择值。

      表 4  不同果型果实质量的选择概率和选择强度

      Table 4.  Selection of percentage and intensity of fruit mass for different fruit types

      q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90660.002 4680.002 4820.001 8
      701330.004 01380.003 91760.002 8
      501940.005 32030.005 22680.003 6
      402280.006 02380.005 83200.004 0
      302660.006 82790.006 53810.004 4
      203150.007 73310.007 34580.004 9
      103860.008 94070.008 55740.005 6
      54490.010 04750.009 56790.006 2
      44680.010 34950.009 87100.006 3
      34910.010 75210.010 17500.006 5
      25230.011 25550.010 68040.006 8
      15740.012 06100.011 38920.007 2
      q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
      p/gkp/gkp/gk
      90800.001 8940.001 8870.002 3
      701870.002 71830.003 21460.004 7
      502960.003 22630.004 31930.006 9
      403600.003 53070.004 82180.008 2
      304350.003 83570.005 52450.009 6
      205320.004 24190.006 22770.011 3
      106830.004 75100.007 33220.013 8
      58210.005 05890.008 23600.016 1
      48630.005 26130.008 53720.016 8
      39150.005 36430.008 83850.017 6
      29880.005 56830.009 34040.018 8
      11 1070.005 77470.010 04330.020 6
      q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90860.002 0330.003 5860.001 9
      701800.003 21000.003 81720.003 2
      502690.004 11840.004 02520.004 2
      403180.004 62380.004 12960.004 7
      303750.005 13060.004 23460.005 3
      204480.005 74000.004 34090.006 0
      105560.006 65570.004 45030.006 9
      56520.007 37110.004 55850.007 8
      46810.007 57590.004 56100.008 0
      37180.007 88220.004 56410.008 3
      27670.008 19090.004 56830.008 7
      18460.008 61 0570.004 67500.009 3

      表 5  不同果型种子质量的选择概率与选择强度

      Table 5.  Selection of percentage and intensity of seed mass for different fruit types

      q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90360.004 4370.004 6470.003 2
      70750.007 0730.007 71070.004 7
      501120.008 91070.010 21670.005 8
      401340.009 91250.011 42020.006 4
      301580.011 01460.012 82440.006 9
      201890.012 31730.014 52970.007 6
      102360.014 12130.016 93800.008 5
      52780.015 52470.018 84540.009 2
      42900.015 92580.019 44770.009 5
      33060.016 52710.020 15060.009 7
      23270.017 22880.021 05450.010 1
      13620.018 33170.022 56100.010 6
      q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
      p/gkp/gkp/gk
      90430.003 5510.003 4440.004 7
      70980.005 21010.005 6740.009 6
      501530.006 41470.007 5970.013 8
      401850.007 01720.008 41100.016 3
      302220.007 62010.009 41230.019 0
      202700.008 42380.010 71390.022 4
      103450.009 42910.012 51620.027 6
      54120.010 23390.013 91810.032 0
      44330.010 53530.014 41870.033 5
      34590.010 83710.014 91940.035 2
      24940.011 13940.015 62030.037 4
      15520.011 74330.016 82180.041 1
      q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90420.003 8180.006 5450.003 5
      70930.005 7530.007 4900.005 9
      501440.007 1960.007 91320.007 8
      401730.007 81230.008 11550.008 8
      302080.008 61570.008 31810.009 9
      202520.009 52040.008 52140.011 2
      103190.010 72810.008 82620.013 0
      53800.011 73560.009 13050.014 5
      43980.011 93800.009 13180.014 9
      34210.012 34100.009 23340.015 5
      24530.012 74520.009 33560.016 2
      15050.013 55240.009 53910.017 4

      表 6  不同果型平均单粒质量的选择概率与选择强度

      Table 6.  Selection of percentage and intensity of average single grain mass for different fruit types

      q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      900.730.938 70.800.817 70.860.902 1
      700.882.555 00.972.400 81.022.639 7
      500.984.543 71.074.151 41.114.490 7
      401.025.626 91.125.355 81.165.922 4
      301.077.266 21.166.513 11.207.327 1
      201.129.273 11.228.627 01.259.466 8
      101.1812.251 71.2811.272 41.3112.704 3
      51.2315.288 31.3414.548 31.3616.068 7
      41.2415.963 21.3515.163 21.3716.824 2
      31.2617.385 41.3716.456 91.3918.424 8
      21.2818.908 61.3917.839 71.4120.151 2
      11.3222.280 31.4320.891 41.4422.994 4
      q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Convex peach type
      p/gkp/gkp/gk
      900.940.838 70.900.907 91.000.784 2
      701.102.337 11.052.656 31.192.271 9
      501.204.118 81.144.706 91.303.898 5
      401.255.372 31.185.982 31.365.134 7
      301.296.594 41.227.542 21.416.400 4
      201.348.445 11.269.437 51.478.253 2
      101.4111.760 11.3213.037 91.5410.960 9
      51.4614.750 01.3716.878 61.6013.837 5
      41.4715.419 21.3817.752 91.6214.926 2
      31.4916.834 81.3918.665 51.6416.085 5
      21.5118.358 61.4120.611 71.6617.319 0
      11.5521.758 21.4423.855 21.7020.023 9
      q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      900.800.751 21.000.893 70.950.886 4
      701.002.018 01.122.535 21.102.650 7
      501.133.463 81.204.780 21.194.767 6
      401.194.353 01.235.997 71.236.101 3
      301.255.408 81.278.047 51.277.746 2
      201.316.652 11.309.972 21.3210.330 9
      101.408.917 71.3514.102 51.3713.630 2
      51.4711.058 21.3918.437 71.4217.804 1
      41.4911.737 01.4019.691 71.4318.759 9
      31.5212.815 01.4121.021 11.4419.759 7
      21.5513.967 81.4222.429 71.4621.898 4
      11.6016.065 31.4527.173 71.4925.481 0

      表 4可知,当选择果实质量≥ 500 g时,选择概率由大到小排序为大桃型(22.87%)>尖柱型(15.6%)>倒卵型(14.39%)>短桃型(12.85%)>短柱型(10.75%)>柱型(10.17%)>小桃型(3.75%)>小柱型(2.66%)>凸桃型(0.15%);

      表 5可知,当选择种子质量≥300 g时,选择概率由大到小排序为:尖柱型(20%)>大桃型(15.19%)>倒卵型(12.25%)>短柱型(8.74%)>短桃型(7%)>柱(5%)>小柱型(3%)>小桃型(1.48%)>凸桃型(<1%);当选择种子质量≥ 500 g时,尖柱型(3.16%)>大桃型(1.85%)>短桃型(1.27%)>倒卵型(1.07%),其他各果型选择概率均小于1%;

      表 6可知,当选择平均单粒质量≥ 1.40 g时,选择概率由大到小排序为:凸桃型(29.83%)>大桃型(10.05%)>倒卵型(9.50%)>柱型(8%)>短桃柱(4%)>短柱型(3%)>尖柱型(2.02%)>小桃型(1.9%)>小柱型(0.08%);

      表 7可知,当选择壳质量≥ 300 g时,选择概率由大到小排序为:大桃型(17.28%)>尖柱型(13.06%)>短柱型(11.14%)>短桃型(9.66%)>柱型(8.26%)>小柱型(6.67%)>小桃型(3.84%)>倒卵型(3.1%)>凸桃型(1.15%)。

      表 7  不同果型壳质量的选择概率与选择强度

      Table 7.  Selection of percentage and intensity of shell mass for different fruit types

      q/%小柱型Small pillar type小桃型Small peach type尖柱型Pointed pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90410.004 0450.003 7580.003 0
      70870.006 3880.006 41140.005 2
      501300.008 11270.008 61650.006 9
      401540.009 01490.009 81930.007 8
      301830.010 11730.011 02250.008 8
      202180.011 22030.012 52640.010 0
      102720.012 82480.014 73220.011 7
      53200.014 22870.016 53730.013 2
      43350.014 62990.017 03890.013 6
      33530.015 13130.017 64080.014 1
      23780.015 73330.018 54330.014 8
      14180.016 73650.019 94740.015 9
      q/%大桃型Big peach type短柱型Short pillar type凸桃型Cenvex peach type
      p/gkp/gkp/gk
      90560.003 0580.003 1680.003 5
      701160.004 91130.005 41100.007 2
      501730.006 41610.007 31430.010 7
      402040.007 11880.008 31600.012 6
      302400.007 92170.009 41780.014 8
      202860.008 92540.010 72000.017 6
      103540.010 33090.012 72310.021 9
      54150.011 43560.014 32570.025 6
      44330.011 83700.014 72640.026 7
      34560.012 23880.015 32730.028 0
      24870.012 74120.016 12860.030 1
      15370.013 64500.017 43050.033 1
      q/%倒卵型Inverted egg type短桃型Short peach type柱型Pillar type
      p/gkp/gkp/gk
      90610.003 4380.004 0580.003 1
      701070.006 7850.005 91090.005 6
      501440.009 61330.007 31540.007 7
      401640.011 21610.008 11780.008 7
      301860.013 01930.008 82060.010 0
      202120.015 22340.009 72390.011 4
      102490.018 42980.010 92890.013 6
      52810.021 23560.011 83310.015 3
      42910.022 13730.012 13440.015 9
      33020.023 13950.012 53600.016 6
      23180.024 54250.012 93810.017 4
      13420.026 84750.013 64150.018 8
    • 不同果型之间果实质量、种子质量、壳质量、平均单粒质量4个种实性状之间差异极显著,而坐果序数和坐果数2个种实性状之间差异不显著。造成该现象的原因可能是不同果型之间决定产量的种实性状(各质量性状)的变异较大,其受遗传因素的影响较大。而在相同立地条件下主要由母株提供养分的种实性状(坐果序数和坐果数)主要由环境因子决定,因此各果型之间差异不显著。

      以往的研究,性状选择理论是基于正态分布给出的,基于威布尔概率分布建立了一种丰产果型早期鉴定方法:果实质量、种子质量、壳质量、坐果序数和坐果数5个种实性状均符合左偏威布尔分布,说明丰产是个“小概率”事件;平均单粒质量呈近似正态分布,说明该实验园整体的种子大小较为稳定,极大值与极小值的出现概率均比较低。种实性状在果型之间的变异规律也可由威布尔分布的两个分布参数描述:形状参数α越大,种子质量越小;尺度参数β越大,种子质量越大,β的变化趋势与果型间的种实性状多重比较的变化趋势一致。

      在此基础上建立了文冠果不同果型早期性状选择的模型,可以作为性状选择的重要理论依据。根据性状选择概率与选择强度模型得出:

      选择平均单粒质量≥ 1.40 g时,选择概率依次为:凸桃型(29.83%)>大桃型(10.03%)>倒卵型(9.5%)>柱型(8%)>短桃型(4%)>短柱型(3%)>尖柱型(2.02%)>小桃型(1.90%)>小柱型(0.08%);

      选择种子质量≥ 300 g时,选择概率依次为:尖柱型(20%)>大桃型(15.19%)>倒卵型(12.25%)>短柱型(8.74%)>短桃型(7%)>柱(5%)>小柱型(3%)>小桃型(1.48%)>凸桃型(<1%);选择种子质量≥ 500 g时,尖柱型(3.16%)>大桃型(1.85%)>短桃型(1.27%)>倒卵型(1.07%),其他5个果型的选择概率均小于1%。

      根据性状选择模型综合评价:大桃型、倒卵型、尖柱型、凸桃型、短桃型、柱型在种子质量和平均单粒质量上选择概率均比较高,可作为丰产果型,其中大桃型为丰产的最理想果型;小柱型、小桃型和短柱型选择概率较低,不适合作为丰产选优果型。这与前人所进行的研究结果有所不同,推测可能是由于地区或是实验园处于早期的原因,具体差异形成的原因有待进一步研究。

参考文献 (36)

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