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麻疯树(Jatropha curcas L.),广泛分布于热带及亚热带地区,其种子含油量高达40%~60%,油质近似柴油,耐贫瘠,被认为是一种具良好应用前景的生物柴油能源植物。由于麻疯树分布的广布性,居群变异与分化成为研究的热点。为进一步开发利用麻疯树,发掘可利用的遗传资源,筛选优良居群,加强麻疯树优良品种培育,本文通过对保存在元谋干热河谷的麻疯树不同居群间繁殖适合度及其成分、叶绿素荧光参数、光合作用参数的差异性研究,对麻疯树居群进行筛选和评价,主要研究结论如下:
(1)不同居群繁殖适合度差异显著。云南保山居群总繁殖适合度值最高。云南云县居群、云南师宗居群和云南元谋居群相对繁殖适合度值较高,这4个居群具有较高的花枝抽生能力、开花数量及结果能力,在居群适应性和更新能力方面具有相对优势。繁殖适合度与产量之间为正相关,但相关关系不明显。
(2)调查表明,在元谋干热河谷麻疯树雌雄花分化明显、雌花开放成功率高,雌花开花率达94.56%。雌花开花率是提高产量的前提,在元谋干热河谷麻疯树结实率平均为80.46%。观测表明,元谋干热河谷麻疯树果实形成过程中存在果实败育、幼果脱落,加强这一阶段管理有利于提高产量。
在元谋干热河谷,不同居群种子均重变幅在0.321-0.595g之间,平均为0.444g。单株产量居群间变幅在47.71-776.50g之间,开花率、雌雄花比例、结实率、种子均重及单株产量等繁殖适合度成分,在居群间差异不显著。
居群繁殖适合度成分与居群产量相关联,居群雌雄花比例与产量正相关,在居群选育中可将雌雄花比例作为一个重要指标。广东居群、云南宁蒗居群、云南澜沧居群雌雄花比例达到13%以上,可作为遗传育种的优良居群。
通径分析结果表明,结实率、雌雄花比例、繁殖适合度对居群产量的直接影响较大,在居群筛选中,选择雌雄花比例、结实率和适合度较高的居群,能获得较高的产量。雌花开花率和种子均重对产量的影响与其他适合度成分的影响间接相关,在筛选居群时应综合其它成分考虑。
(3)麻疯树叶绿素荧光参数Fo、Fv、Fm、Fv/Fm居群间差异显著。云南风庆居群、云南六库居群具有较高的光能转化效率和光系统活性。云南罗平居群、云南临沧居群则相反。
麻疯树居群间光合参数Pn、Gs、Ci、Tr差异显著。云南永平居群、云南华坪居群具有较高的光合速率和水分利用效率,广东居群光合作用能力较差。居群间光补偿点LCP、光饱和点LSP差异不显著,云南麻栗坡居群、云南师宗居群光能利用范围广。
不同居群叶绿素荧光参数、光合参数与居群产量有关,不同参数间也有相关关系。光合作用强、光能转化效率高的居群具有更高的产量,生产潜力大。叶绿素荧光参数Fo、Fv、Fm、Fv/Fm与Pn为正相关,荧光参数高的居群不仅具有更强的光能转化效率,还有更高的光合速率。
(4)不同居群麻疯树繁殖适合度成分和光合指标聚类分析表明,40个不同地理居群聚为3类,其中光能转化效率低的两个居群聚为一类,其余两类居群单项指标差异不明显,居群间繁殖适合度成分和光合特征的变异分散存在于各居群中。聚类的结果与地理位置远近无关,麻疯树种质选择不能进行简单的地理种源筛选,而应在小居群间进行。