薄壳山核桃资源评价利用与规模化繁育

发布日期：2024-02-09浏览次数：10

一、成果简介

本成果主要开展了如下创新工作：（1）鉴定评价了种质资源。收集了294份核心种质资源，评选出大果、高油、质优等综合性状优良的品种及具抗旱性强、光反应活性强的特异性资源。（2）审认定了良种。从实生资源中选育出了具有自主知识产权的本地良种2个，审认定了引进良种1个，填补了无栽培良种这一空白。（3）创新集成了一套高效规模化繁育技术体系。实现了采穗圃穗条质和量的显著提升，攻克了嫁接成苗率低的技术难关，从生理生化角度和蛋白质大分子水平揭示了愈伤组织形成机理，提出了优质容器嫁接苗高效培育技术方案，揭示了硬枝扦插生根机理。

二、技术创新

创新一：鉴定评价了种质资源。收集了294份核心种质资源，筛选出了综合性状优良及具特异性的资源，并建立了简易实用的评价模型。

（1）摸清了果实表型性状生长动态变化规律，探明了不同品种间果实经济性状和脂肪酸组分差异，评选出大果、高油、质优等综合性状优良的品种。

摸清了薄壳山核桃果实单果鲜质量、果实纵径、果实横径、果形指数等表型性状年生长发育节律。其中单果鲜质量分为缓慢生长期、快速膨大期和果实成熟期3个生长期，以Shonee最大，其次Choctaw、Jinhua、Pawnee，Shaoxing最小；果实纵横径变化表现为“慢-快-慢”生长趋势；种仁含油率大小分别为波尼>契可特>肖尼>金华>绍兴；不饱和脂肪酸含量大小分别为Choctaw>Shawnee>Pawnee>Shaoxing>Jinhua。

运用主成分分析和隶属函数值等数理统计方法，对薄壳山核桃不同品种的表型性状、果实经济性状和脂肪酸组分含量等17个性状进行了综合评价，综合评价D值表明，DChoctaw>DShawnee>DPawnee>DJinhua>DShaoxing，可知，Choctaw、Shawnee和Pawnee 3个品种果实更大、出油率更高、油脂品质更优。以综合评价D值为因变量，17个性状指标为自变量，建立了以干出仁率为主要指标的综合评价模型D=-2.156+0.047X，使资源评价更简易化。

（2）分析了不同品种的光响应曲线、光合特征参数及叶绿素快相荧光动力学曲线差异，筛选出了具有抗旱性强和光反应活性强等光合特性的特异性资源。

光响应曲线表明，Pawnee的光合能力较强，Mahan利用弱光的能力较弱，利用强光的能力较强，Jinhua水分利用率高，抗旱能力强；最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率等光合特征参数表明，Jinhua利用弱光的能力较强；不同薄壳山核桃相似，而且到达P相点的时间均保持一致；叶绿素荧光参数表明了Stuart的荧光性能指数Ip,abs、Ip,cso、Ip,csm均最大，表明Stuart光反应活性更强。





 


创新二：审认定了良种。以核心种质资源为基础，从实生资源中选育出了具有自主知识产权的本地良种2个，审认定了引进良种1个。

通过实生资源调查、生物学性状观察、经济性状测定分析、抗逆性比较、无性系测定等程序，并经历了初选、复选和决选三个阶段，最终选育出黄薄1号和黄薄2号，并通过审认定。

表1 黄薄1号和黄薄2号树体、产量、果实性状和内含物成分测定表

品种

树高/m

冠幅

/㎡

七年平均亩产量/kg

鲜果重

g/个

出仁率/%

含油率/%

蛋白质/%

氨基酸总量/%

维生素E

(mg/kg)

维生素C

(mg/kg)

黄薄1号

20

156

126.8

27.7

42.7

48.7

12.2

0.80

7.4

1.5

黄薄2号

25

306

90.6

19.5

37.7

50.1

12.3

0.95

10.4

1.8

对照

28

243

52.4

20.2

32.8

33.5

10.7

0.83

6.2

1.3

 

创新三：创新集成了一套高效规模化繁育技术体系。实现了采穗圃穗条质和量的显著提升，攻克了嫁接成苗率低的技术难关，优化了培育了技术，苗木质量显著提升，揭示了硬枝扦插生根机理。

（1）制定了采穗圃不同类型枝条分类经营技术策略，创建了分类经营穗条数量和质量预测模型，实现了穗条质和量的显著提升。

薄壳山核桃枝条粗度为10-15mm时，采取重剪方式，成枝率可达70-100%；枝条粗度为15-20mm时，采取轻剪方式，成枝率达81.57-92.46%；枝条粗度为20-30mm时，采取轻短截，成枝率达89.28-96.49%。分别建立了采穗圃穗条数量和质量评估模型，其中穗条数量评估模型Y=53.591-3.145X1+17.406X2，穗条粗度预测模型Y=3.057+0.089X1+5.542X2，穗条长度预测模型Y=34.731-0.754X1+40.708X2。

（2）优化了砧木培育技术，率先选育出了具有矮化趋势的矮化砧木，突破了嫁接成活率低的技术瓶颈，从嫁接愈伤组织形成的生理生化指标变化及蛋白质大分子水平揭示了嫁接愈合机理，提出了优质容器嫁接苗高效培育技术方案。





 


（3）探明了影响硬枝扦插生根的主要因子，揭示了插穗不定根形成的解剖学机制，明确了插穗在不定根形成过程中的生理生化变化特性，从蛋白质大分子水平解析了硬枝扦插生根机理，发明了一种提高插穗生根率的方法。





 


三、应用示范

研究成果整体达国际先进水平，授权发明专利3项，实用新型专利2项，审认定良种3个，专著1部，地方标准1项，计算机软件著作权3项，发表论文36篇，其中10篇SCI；先后在湖北广水市、罗田县、麻城市、随州市、南漳县、京山市，安徽黄山市等地繁育薄壳山核桃容器嫁接苗69万株，生产销售良种穗条33万枝，推广应用良种面积2.73万亩，累计新增产值4.69亿元；举办培训班18次，培训林农2250余人次，经济、生态、社会效益显著，推广应用前景广阔。


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