摘要
通过分析新疆帕米尔高原杏资源的果肉、种核及其种仁甜苦性状,解析人类驯化栽培杏果实特性的同时筛选出优异寒地杏种质。以塔什库尔干县6个乡的60份实生杏树的果实为研究对象,对其果实、种核的15个质量性状和20个数量性状及苦杏仁苷含量进行测定,并通过相关性分析、主成分分析及综合评价等方法对其特性进行鉴定。结果表明,60份杏种质分布海拔在2329.5~2730.0 m。80.00%的杏果实风味为甜,96.67%的果实有茸毛;果实的可溶性固形物的平均值为16.07%,61.67%的果实可溶性固形物大于15.00%。杏仁以甜为主,果肉大部分为离核;种核的13个数量性状变异系数在8.66%~22.00%之间。杏仁苦杏仁苷含量在0.41~14.59 mg/g之间,其中78.33%的种仁为甜仁,苦杏仁苷含量在0.41~2.24 mg/g之间;21.67%的种仁为苦仁,苦杏仁苷含量在2.76~14.59 mg/g之间。相关性分析发现单果重与果实纵径等10个性状呈极显著正相关,与出核率呈极显著负相关。主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率为83.255%,单果重、果实纵径、果实横径、单核重、核形指数、果形指数、出仁率、出核率、杏核侧径等性状可反映20个数量性状的基本信息。综合评价表明,库科9、库尔11、其如16、库科13是较优异的寒地资源,其中较高的果实可溶性固形物和甜仁是人类驯化引种的重要目标性状。
杏(Prunus armeniaca L.)起源于中国,具有3000多年的栽培历史,通过古丝绸之路传至世界各
杏种质资源的鉴定、利用和保护是保持物种多样性的重要策略。任婷婷
2022年7月至8月在塔吉克自治县的科恰特、吉勒给提牧场、库克西鲁克乡、库科西鲁格乡、库尔尕斯阿个泽乡、其如克同村6个样点采集试验材料,共计60个样本,树干无嫁接口,均处于野生状态。样本大多分布在沟壑两旁、房前屋后,周围偶有桑树、杨树、红柳、榆树等伴生。采样时用GPS定位,对样本的树高、冠幅、干周、主干长进行测量,各样本详细信息见
种质编号 Germplasm number | 树高(m) Tree height | 冠幅(m) Crown width | 干周(m) Trunk girth | 主干长(m) Trunk length | 海拔(m) Altitude |
---|---|---|---|---|---|
科恰1 Keqia 1 | 8.70 | 10.67 | 1.36 | 0.83 | 2648.1 |
科恰2 Keqia 2 | 9.70 | 10.62 | 1.34 | 1.51 | 2648.4 |
科恰3 Keqia 3 | 10.10 | 15.96 | 1.71 | 0.95 | 2643.9 |
科恰4 Keqia 4 | 9.20 | 14.26 | 0.94 | 0.74 | 2643.9 |
科恰5 Keqia 5 | 7.60 | 12.28 | 1.11 | 1.15 | 2643.5 |
吉勒1 Jile 1 | 10.80 | 14.60 | 1.74 | 1.59 | 2344.4 |
吉勒2 Jile 2 | 11.80 | 14.92 | 1.41 | 1.69 | 2337.9 |
吉勒4 Jile 4 | 9.50 | 13.50 | 1.62 | 1.55 | 2366.1 |
库克1 KUke 1 | 10.50 | 12.24 | 1.40 | 1.53 | 2350.9 |
库克2 KUke 2 | 10.50 | 12.88 | 1.25 | 1.89 | 2345.9 |
库克3 KUke 3 | 13.10 | 6.28 | 1.08 | 1.37 | 2334.5 |
库克4 KUke 4 | 11.40 | 12.24 | 1.17 | 1.63 | 2329.5 |
库克5 KUke 5 | 9.20 | 10.32 | 1.76 | 1.81 | 2336.5 |
库克6 KUke 6 | 14.30 | 21.12 | 1.99 | 1.52 | 2340.6 |
库科1 Kuke 1 | 10.70 | 14.70 | 2.48 | 1.54 | 2730.0 |
库科2 Kuke 2 | 10.20 | 17.12 | 1.95 | 1.32 | 2709.1 |
库科3 Kuke 3 | 9.30 | 9.93 | 1.33 | 1.45 | 2706.2 |
库科4 Kuke 3 | 13.50 | 14.80 | 1.98 | 1.75 | 2706.2 |
库科5 Kuke 5 | 10.20 | 11.78 | 1.02 | 1.55 | 2696.9 |
库科6 Kuke 6 | 4.20 | 7.10 | 0.61 | 1.28 | 2694.2 |
库科7 Kuke 7 | 9.70 | 10.74 | 1.02 | 1.43 | 2696.8 |
库科8 Kuke 8 | 13.80 | 11.86 | 1.53 | 1.48 | 2701.3 |
库科9 Kuke 9 | 13.20 | 10.32 | 1.25 | 1.52 | 2702.0 |
库科10 Kuke 10 | 10.50 | 10.25 | 0.88 | 1.37 | 2692.5 |
库科11 Kuke 11 | 9.20 | 10.12 | 1.03 | 1.05 | 2674.0 |
库科13 Kuke 13 | 13.40 | 11.72 | 1.54 | 1.22 | 2339.4 |
库尔1 Kuer 1 | 10.80 | 12.50 | 2.30 | 1.16 | 2395.8 |
库尔2 Kuer 2 | 12.80 | 16.24 | 2.43 | 1.71 | 2357.1 |
库尔3 Kuer 3 | 13.50 | 11.36 | 2.46 | 1.52 | 2396.7 |
库尔4 Kuer 4 | 11.70 | 13.14 | 2.04 | 1.94 | 2395.2 |
库尔5 Kuer 5 | 13.20 | 10.26 | 1.41 | 1.26 | 2402.7 |
库尔6 Kuer 6 | 9.20 | 10.48 | 1.42 | 1.29 | 2403.8 |
库尔7 Kuer 7 | 9.80 | 10.12 | 1.14 | 1.20 | 2388.6 |
库尔8 Kuer 8 | 11.00 | 9.86 | 0.75 | 1.14 | 2393.8 |
库尔9 Kuer 9 | 9.60 | 8.40 | 0.93 | 1.35 | 2393.6 |
库尔10 Kuer 10 | 11.20 | 14.30 | 1.34 | 1.24 | 2396.5 |
库尔11 Kuer 11 | 8.80 | 12.62 | 1.30 | 1.39 | 2395.6 |
库尔12 Kuer 12 | 9.70 | 9.32 | 1.23 | 1.44 | 2390.1 |
库尔13 Kuer 13 | 8.60 | 10.48 | 1.02 | 2.22 | 2400.7 |
库尔14 Kuer 14 | 7.80 | 11.84 | 1.18 | 1.72 | 2401.2 |
库尔15 Kuer 15 | 9.90 | 10.36 | 1.66 | 1.07 | 2366.1 |
库尔16 Kuer 16 | 8.70 | 13.14 | 1.54 | 0.88 | 2367.3 |
库尔17 Kuer 17 | 16.80 | 14.26 | 2.08 | 0.85 | 2356.3 |
库尔18 Kuer 18 | 13.20 | 13.34 | 1.38 | 1.35 | 2360.4 |
库尔19 Kuer 19 | 6.30 | 7.68 | 2.07 | 1.17 | 2361.1 |
其如1 Qiru 1 | 9.30 | 14.04 | 3.41 | 1.40 | 2638.7 |
其如2 Qiru 2 | 15.70 | 19.08 | 2.73 | 1.16 | 2639.7 |
其如3 Qiru 3 | 8.60 | 7.32 | 1.89 | 1.52 | 2638.6 |
其如4 Qiru 4 | 9.70 | 10.60 | 2.04 | 1.50 | 2635.2 |
其如5 Qiru 5 | 12.30 | 14.60 | 1.83 | 1.49 | 2647.4 |
其如6 Qiru 6 | 11.80 | 11.48 | 1.54 | 2.30 | 2644.6 |
其如7 Qiru 7 | 8.70 | 12.94 | 1.86 | 0.50 | 2648.0 |
其如9 Qiru 9 | 9.70 | 12.16 | 2.22 | 1.52 | 2635.8 |
其如10 Qiru 10 | 6.80 | 9.20 | 2.30 | 0.64 | 2661.4 |
其如11 Qiru 11 | 11.00 | 11.88 | 1.55 | 1.62 | 2669.5 |
其如12 Qiru 12 | 10.20 | 11.86 | 1.73 | 0.51 | 2656.6 |
其如13 Qiru 13 | 8.30 | 10.54 | 1.65 | 2.04 | 2656.1 |
其如14 Qiru 14 | 9.90 | 8.76 | 2.20 | 1.78 | 2639.4 |
其如15 Qiru 15 | 9.80 | 10.14 | 2.71 | 2.43 | 2650.9 |
其如16 Qiru 16 | 13.70 | 12.36 | 1.59 | 1.68 | 2627.4 |

图1 部分杏种质树体、果实表型性状特征
Fig. 1 Phenotypic characters of tree body and fruit in some germplasm resources of apricot
A:杏树全貌;B~C:杏树生境;D:树的主干;E:科恰1;F:科恰3;G:科恰5;H:吉勒2;I:库克2;J:库克4;K:库尔4;L:库尔7;M:库科9;N:库尔11;O:其如16;P:库科13
A: The general view of the apricot tree; B-C: Habitat of apricot trees; D: The trunk of a tree; E: Keqia 1; F: Keqia 3;G: Keqia 5; H: Jile 2; I: KUke 2;J: KUke 4; K: Kuer 4; L: Kuer 7; M: Kuke 9; N: Kuer 11; O: Qiru 16; P: Kuke 13
在果实成熟期进行采样,每份资源分别在树冠外围东、西、南、北4个方向各采10个成熟度一致的果实,共计40个果实。根据《中国果树志杏卷
序号 No. | 性状 Characters | 编码 Code | 类型 Type |
---|---|---|---|
1 | 果形 | 1:圆形;2:扁圆形;3:椭圆形;4:卵圆形;5:长圆形;6:心脏形 | 多态性状 |
2 | 果顶形状 | 1:凹入;2:平;3:圆凸;4:尖圆 | 多态性状 |
3 | 缝合线深浅 | 1:平;2:浅;3:中;4:深 | 多态性状 |
4 | 果实对称性 | 1:不对称;2:较对称;3:对称 | 多态性状 |
5 | 果皮颜色 | 1:绿白;2:白;3:淡黄;4:黄;5:橙黄 | 多态性状 |
6 | 果皮茸毛 | 1:有;2:无 | 二元性状 |
7 | 果实肉质 | 1:沙面;2:松软;3:松脆;4:硬脆;5:硬;6:硬韧 | 多态性状 |
8 | 离核程度 | 1:黏;2:半离;3:离 | 多态性状 |
9 | 仁味 | 1:甜;2:苦 | 二元性状 |
10 | 香气 | 1:无;2:微;3:中;4:浓 | 多态性状 |
11 | 纤维 | 1:少;2:中;3:多 | 多态性状 |
12 | 汁液 | 1:少;2:中;3:多 | 多态性状 |
13 | 核形 | 1:圆形;2:扁圆形;3:椭圆形;4:卵圆形;5:长圆形;6:倒卵圆形 | 多态性状 |
14 | 核面 | 1:平滑;2:中;3:粗糙 | 多态性状 |
15 | 风味 | 1:酸; 2:酸甜;3:甜;4:苦 | 多态性状 |
其中,果形指数=果实纵径/果实横径;核形指数=杏核纵径/杏核横径;仁形指数=杏仁纵径/杏仁横径;出核率(%)=(单核重/单果重)×100%;出仁率(%)=(单仁重/单核重)×100%。
制备苦杏仁苷测试溶液:每份种质随机取10粒种仁,用液氮磨碎种仁。采用四分法精确称取粉末0.3 g,溶解于3 mL的纯甲醇中,涡旋混匀,超声提取30 min,过夜浸提。取上清液1 mL,在30 ℃的温度条件下进行4 h的真空浓缩干燥处理,再加入80%的乙腈溶液(体积比为乙腈∶水=80∶20)1 mL,以13000 r/min的转速离心15 min,取上清液(供试品溶液)进行测定。
采用高效液相色谱法测定苦杏仁苷的含量。色谱柱:Hypersil C18柱(150.0 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈∶水=80∶20(V∶V);检测波长210 nm;柱温为30 ℃;流速1.0 mL/min;进样量10 μL;检测时长6 min。
苦杏仁苷标准溶液制备:以浓度分别为6.25、12.50、25.00、50.00、100.00、200.00和400.00 μg/mL苦杏仁苷标准溶液制作标准曲线,在该浓度范围内进样量与峰面积呈现出良好的线性关系:Y=6.830X-22.400,
对60份杏树的树高、冠幅、干周、主干长进行测量,其特征见
由

图2 60份杏种质果实质量性状频率分布及多样性指数
Fig. 2 Frequency distribution and diversity index of fruit quality characters of 60 apricot germplasm resources
1~6表示各性状分级编码,同表2,下同
1-6 represent the classification code of each trait, as shown in table 2,the same as below
由
性状 Characters | 最小值 Min. | 最大值 Max. | 平均值 Mean | 标准差 Standard different | 变异系数(%) CV |
---|---|---|---|---|---|
果实硬度(kg/c | 3.29 | 10.18 | 4.35 | 1.27 | 29.08 |
可溶性固形物含量(%)TSS | 11.27 | 24.98 | 16.07 | 2.86 | 17.81 |
单果重(g)SFW | 5.89 | 29.39 | 14.46 | 4.71 | 32.57 |
果实纵径(mm)FL | 22.58 | 37.42 | 29.60 | 3.03 | 10.23 |
果实横径(mm)FW | 21.24 | 39.85 | 29.36 | 3.33 | 11.34 |
果实侧径(mm)FT | 20.55 | 36.14 | 27.48 | 3.17 | 11.53 |
果形指数 FFI | 0.88 | 1.19 | 1.01 | 0.07 | 7.08 |
FF: Flesh firmness; TSS: Total soluble solids; SFW: Single fruit weight; FL: Fruit length; FW: Fruit width; FT: Fruit thickness; FFI: Fruit-form index;The same as below
由

图3 60份杏种质核、仁质量性状频率分布及多样性指数
Fig. 3 Frequency distribution and diversity index of stone and kernel quality characters of 60 apricot germplasm resources
由
性状 Characters | 最小值 Min. | 最大值 Max. | 平均值 Mean | 标准差 Standard different | 变异系数(%) CV |
---|---|---|---|---|---|
单核重(g)SSW | 0.95 | 2.93 | 1.75 | 0.38 | 22.00 |
杏核纵径(mm)SL | 16.27 | 27.86 | 21.46 | 2.53 | 11.77 |
杏核横径(mm)SW | 12.58 | 20.88 | 17.20 | 1.67 | 9.70 |
杏核侧径(mm)ST | 8.66 | 17.94 | 10.95 | 1.44 | 13.15 |
壳厚度(mm)St | 1.09 | 2.50 | 1.62 | 0.29 | 17.85 |
核形指数 SFI | 1.04 | 1.50 | 1.25 | 0.11 | 8.66 |
单仁重(g)SKW | 0.34 | 0.84 | 0.60 | 0.12 | 19.79 |
杏仁纵径(mm)KL | 12.14 | 19.77 | 15.47 | 1.62 | 10.45 |
杏仁横径(mm)KW | 9.18 | 13.52 | 11.13 | 1.04 | 9.31 |
杏仁侧径(mm)KT | 5.81 | 8.69 | 7.34 | 0.68 | 9.24 |
仁形指数 KFI | 1.13 | 1.80 | 1.40 | 0.13 | 9.65 |
出核率(%)SR | 7.08 | 18.83 | 12.61 | 2.32 | 18.40 |
出仁率(%)KR | 27.07 | 43.85 | 34.66 | 4.30 | 12.40 |
SSW: Single stone weight; SL: Stone length; SW: Stone width; ST: Stone thickness; St: Shell thickness; SFI: Stone-form index; SKW: Single kernel weight; KL: Kernel length; KW: Kernel width; KT: Kernel thickness; KFI: Kernel-forme index; SR: Stone rate; KR: Kernel rate;The same as below
单核重的均值为1.75g,最大的是其如16,为2.93 g,最小的是其如1,为0.95 g;杏核纵径最大的是库科9,为27.86 mm,最小的是库尔10,为16.27 mm;杏核横径最大的是其如16,为20.88 mm,最小的是库科2,为12.58 mm;杏核侧径最大的是科恰3,为17.94 mm,最小的是库科4,为8.66 mm;壳厚度最大的是库尔11,为2.50 mm,最小的是库尔9,为1.09 mm;核形指数最大的是库科4,为1.50,最小的是库尔3,为1.04;出核率最大的是库尔10,为18.83%,最小的是吉勒1,为7.08%。
单仁重均值为0.60 g,最大的是其如16,为0.84 g,最小的是其如2,为0.34 g;杏仁纵径最大的是库科13,为19.77 mm,最小的是其如1,为12.14 mm;杏仁横径最大的是其如16,为13.52 mm,最小的是库科12,为9.18 mm,杏仁侧径最大的是库克5,为8.69 mm,最小的是库科1,为5.81 mm;仁形指数最大的是库科4,为1.80,最小的是库尔18,为1.13;出仁率最大的是库科3,为43.85%,最小的是其如4,为27.07%。
由

图4 60份杏种质苦杏仁苷含量
Fig. 4 Amygdalin content of 60 apricot germplasm resources
杏的20个数量性状之间有较高程度的相关性(

图5 60份杏种质数量性状的相关性分析
Fig. 5 Correlation analysis of quantitative characters of 60 apricot germplasm resources
*表示在 P<0.05水平上显著相关;**表示在P<0.01水平上显著相关
*: Correlation significant at P<0.05,**: Correlation significant at P<0.01
对帕米尔高原杏20个数量性状进行主成分分析,各主成分对应的特征向量值见
性状 Characters | 主成分1 PC1 | 主成分2 PC2 | 主成分3 PC3 | 主成分4 PC4 | 主成分5 PC5 |
---|---|---|---|---|---|
果实硬度FF | 0.001 | -0.066 | 0.097 | 0.338 | -0.198 |
可溶性固形物含量TSS | 0.033 | 0.038 | -0.104 | -0.155 | -0.321 |
单果重SFW | 0.327 | -0.049 | -0.045 | -0.204 | 0.003 |
果实纵径FL | 0.313 | 0.155 | 0.033 | -0.167 | 0.017 |
果实横径FW | 0.318 | -0.128 | -0.065 | -0.151 | 0.038 |
果实侧径FT | 0.300 | -0.146 | -0.093 | -0.234 | 0.108 |
果形指数FFI | -0.060 | 0.446 | 0.159 | -0.003 | -0.026 |
单核重SSW | 0.327 | -0.014 | -0.010 | 0.237 | 0.052 |
杏核纵径SL | 0.261 | 0.309 | 0.055 | 0.036 | -0.144 |
杏核横径SW | 0.301 | -0.034 | -0.055 | 0.170 | -0.294 |
杏核侧径ST | 0.072 | -0.183 | 0.174 | 0.058 | 0.622 |
壳厚度St | 0.222 | -0.062 | -0.330 | 0.294 | 0.305 |
核形指数SFI | 0.024 | 0.447 | 0.132 | -0.150 | 0.150 |
单仁重SKW | 0.283 | -0.092 | 0.360 | 0.146 | -0.055 |
杏仁纵径KL | 0.260 | 0.263 | 0.241 | 0.152 | 0.004 |
杏仁横径KW | 0.282 | -0.154 | 0.142 | 0.171 | -0.255 |
杏仁侧径KT | 0.004 | -0.328 | 0.430 | -0.036 | 0.199 |
仁形指数KFI | 0.054 | 0.414 | 0.117 | 0.065 | 0.313 |
出核率SR | -0.182 | 0.040 | 0.057 | 0.636 | -0.001 |
出仁率KR | -0.123 | -0.123 | 0.605 | -0.180 | -0.165 |
特征值Eigen value | 8.171 | 3.875 | 1.812 | 1.566 | 1.228 |
贡献率(%)Variance contribution rate | 40.854 | 19.374 | 9.059 | 7.829 | 6.139 |
累积贡献率(%) Cumulative variance contribution rate | 40.854 | 60.227 | 69.286 | 77.115 | 83.255 |
通过主成分分析法计算60份杏种质的主成分得分,并根据各主成分贡献率,将F1~F5代入综合得分公式D=0.491F1+0.233F2+0.101F3+0.094F4+0.074F5。由
排名 Ranking | 综合得分Score | 种质编号Germplasm number | 排名 Ranking | 综合得分 Score | 种质编号Germplasm number | 排名 Ranking | 综合得分Score | 种质编号Germplasm number |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1.31 | 库科9 | 21 | 0.18 | 其如4 | 41 | -0.25 | 库科8 |
2 | 1.26 | 库尔11 | 22 | 0.15 | 其如7 | 42 | -0.27 | 库科2 |
3 | 1.24 | 其如16 | 23 | 0.14 | 库尔15 | 43 | -0.29 | 库尔18 |
4 | 1.23 | 库科13 | 24 | 0.11 | 库克5 | 44 | -0.32 | 库尔6 |
5 | 0.95 | 库科7 | 25 | 0.06 | 其如5 | 45 | -0.34 | 科恰4 |
6 | 0.93 | 库科11 | 26 | 0.03 | 库克1 | 46 | -0.34 | 其如13 |
7 | 0.65 | 吉勒2 | 27 | 0.02 | 库尔17 | 47 | -0.36 | 库科6 |
8 | 0.64 | 其如11 | 28 | 0 | 其如9 | 48 | -0.42 | 科恰5 |
9 | 0.60 | 库科4 | 29 | 0 | 库尔14 | 49 | -0.44 | 其如15 |
10 | 0.60 | 库尔1 | 30 | -0.03 | 其如3 | 50 | -0.45 | 库科3 |
11 | 0.55 | 库科1 | 31 | -0.04 | 库尔13 | 51 | -0.47 | 库尔2 |
12 | 0.40 | 科恰1 | 32 | -0.05 | 其如14 | 52 | -0.59 | 其如12 |
13 | 0.32 | 其如6 | 33 | -0.07 | 库尔7 | 53 | -0.60 | 库尔9 |
14 | 0.32 | 库科10 | 34 | -0.07 | 库尔19 | 54 | -0.66 | 库尔16 |
15 | 0.25 | 科恰3 | 35 | -0.19 | 库尔8 | 55 | -0.72 | 科恰2 |
16 | 0.25 | 吉勒4 | 36 | -0.20 | 库克2 | 56 | -0.74 | 库尔3 |
17 | 0.24 | 库尔12 | 37 | -0.20 | 库克6 | 57 | -1.00 | 其如10 |
18 | 0.24 | 库尔5 | 38 | -0.21 | 库科5 | 58 | -1.05 | 其如2 |
19 | 0.21 | 库克3 | 39 | -0.22 | 库尔4 | 59 | -1.09 | 库尔10 |
20 | 0.19 | 吉勒1 | 40 | -0.24 | 库克4 | 60 | -1.14 | 其如1 |
对表型性状进行研究分析有助于了解植物驯化过
杏种核表型特性也是驯化过程的重要表现。杏仁甜苦与苦杏仁苷含量密切相关,测定的60份杏仁的苦杏仁苷含量在0.41~14.59 mg/g之间,平均含量为3.16 mg/g,其中47份种仁的苦杏仁苷含量在0.41~2.24 mg/g之间,平均含量为0.96 mg/g,均表现为甜仁,与图尔荪古丽·吾拉伊
通过对20个数量性状之间相关性分析表明,果实硬度、可溶性固形物含量与其他性状间相关性不显著,而其余各性状间存在显著或极显著相关性,这与Khadivi-Khub
帕米尔高原杏种质主要分布在海拔2329.5~2730.0 m的昆仑山腹地,与塔什库尔干河、叶尔羌河流域的人类迁徙活动有着紧密联系。得天独厚的气候条件孕育了大量的古杏树资源,需要深入研究和保护利用。其中库科9、库尔11、其如16、库科13综合得分较高,有潜在的利用价值。
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