皱皮木瓜实生果园和嫁接果园的性状研究

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,皱皮木瓜实生果园和嫁接果园的性状研究,报告人：张茜,指导老师：何祯祥 副教授,1,研究背景,李时珍（1518-1593）在本草纲目中论述：木瓜性温味酸，平肝和胃，舒筋络，活筋骨，降血压。此外，食疗本草、名医、千金方等古医书都有对木瓜食疗作用的精辟论述。,现代医学证明：木瓜富含十七种以上的氨基酸及多种营养元素，能抗菌消炎，舒筋活络，软化血管，驱风止痛消肿，并能阻止人体致癌物质亚硝胺的合成，是一种营养丰富，有很高利用价值的果中珍品。,2,研究背景,皱皮木瓜的药用保健价值逐渐得到人们的重视，木瓜产业呈现方兴未艾的局面，市场对于原材料以及成品的需求日益增大。,种植和流通的过程中缺乏规范的管理，导致种质资源混乱，优良性状退化，总体产量和质量无法满足市场需求；,对木瓜的药用价值研究不够深入，大部分还停留在中医的经验基础上，缺乏进一步的理论支撑；,对资源的利用方式比较原始，成品停留在较低的档次上。,3,木瓜的植物学背景,蔷薇科木瓜属（,Chaenomeles,Lindl.）为落叶或半常绿的灌木或小乔木，主要分布于亚洲东南部，世界各地均有栽培，但多见于中国和日本,本属植物共有五种：,木瓜,C.sinensis,(,Thouin,),Koehne,皱皮木瓜,C.speciosa (Sweet) Nakai,毛叶木瓜,C.cathayensis (Hemsl.) Schneid.,日本木瓜,C.japonica (Thunb.) LIndl.,西藏木瓜,C.thibetica Y,药材市场上流通的木瓜为蔷薇科木瓜属皱皮木瓜种植物的果实！,4,皱皮木瓜的开发利用价值,“杏一益，梨二益，木瓜有百益”,诗经：“投我以木瓜，报之以琼琚，匪报也，永以为好也。”,本草纲目：“木瓜性脆，可密浸为果，去子蒸烂，捣烂入密与姜作煎，冬月饮尤佳。”,齐民要术：“木瓜以苦酒豉汁，密度之，可案酒食，密封藏百日，乃食之甚益人。”,5,木瓜的主要成分分析,齐墩果酸(Oleanolicacid) 0.1%，糖类1.2%3.1%，有机酸3.14%4.91%（齐墩果酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、反丁烯二酸、乙酰熊果酸、3O乙酰坡模醇酸、桦木酸等），果胶0.782%2.071%,单宁0.37%1.54%,粗纤维1.7% 2.6%，水份81.1%88.5%。,100g鲜木瓜果中含氨基酸(共17种,其中7种为人体必需氨基酸)225.72481.7mg,维生素C50.84203.09mg,维生素E0.400.76mg,胡萝卜素0.090.17mg,黄酮类物质2.514.5mg,钾0.150.31ug,钙169433ug,镁86.9150ug,锌1.42.3ug,锰0.150.62ug。,另外种子含有氢氰酸,中科院分析测试中心,6,木瓜的药用价值,齐墩果酸,：五环三萜类化合物，分子式为C,30,H,48,O,5。,纯品为白色针状结晶，,熔点为308310，,比旋度a,D,20,-733,(C0.15，CHCl3)，,不溶于水，可溶于甲醇、,乙醇、乙醚、丙酮和氯仿。,7,齐墩果酸：,消炎抑菌、强心、利尿、降血脂、降血糖、增强有机体免疫功能、抑制变态反应、减轻肝细胞坏死、减轻肝细胞脂变、防止肝细胞肿胀、气球样变、促进肝细胞修复、降低谷丙转氨酶。,治疗急性细菌性痢疾,木瓜舒肝冲剂 治疗急性黄疸型肝炎,降糖药的辅料,8,木瓜苷(glucosides of,chaenomeles speciosa,，GCS)：,黄色粉末，由木瓜经乙醇回流提取、大孔吸附树脂洗脱纯化后得到，主要含黄酮苷和皂苷。,安徽医科大学临床药理研究所实验证实，它可以降低侧发关节肿胀度、关节疼痛评分以及多发性关节炎指数，恢复T细胞和B细胞增殖能力，抑制巨噬细胞过度分泌细胞因子及炎性介质,为RA（人类风湿性关节炎）的治疗提供可能途径,9,机理不明的中药用途,预防和缓解临床持续性自发痛,其乙醇提取物具有降低胃肠道平滑肌张力、抑制肠蠕动的作用 ，其机理可能与特异性抗钙有关治疗吐泻转筋,白芍木瓜汤治疗椎-基地动脉供血不足性眩晕,10,木瓜的食用价值,木瓜含有较多的单宁和有机酸，糖含量相对较低，使其口感酸涩，不宜生食。,营养丰富，富含维生素。 VC可预防坏血病、VE可抗不育症，并且是一种抗氧化剂，可阻止体内多种不饱和脂肪酸过氧化，延缓细胞的衰老。VC、VE均有抑制亚硝酸盐与胺合成亚硝酸胺的作用，具有防癌功效。维生素B族可预防脚气病、口角炎等，维生素A在保护视力的过程中起着不容忽视的作用。,链接一：沂州木瓜于其他水果主要营养成分含量的比较,链接二：沂州木瓜与其他水果氨基酸含量的比较,11,木瓜的食用价值,木瓜中酸类成分包括苹果酸、枸椽酸、酒石酸等，这些有机酸都具有爽快纯正的酸味，经过适当稀释并辅以一定的甜味剂如蔗糖或蜂蜜后，均可制成风味独特的产品。,武陵高等专科院校对产品加工方面进行了比较全面的研究，主要成品有果脯、果酒、果汁、果酱、罐头等。,12,木瓜的其他价值,观赏：城市绿化和园林造景,耐盐：耐盐果树的供试材料,化工：化妆品原料,饲料：高蛋白饲料或添加剂,砧木：嫁接海棠,13,国内研究和开发现状,对药用成分的研究:,链接三：国内对于木瓜药用的研究情况,栽培和育种,有一些成效：玉兰、牡丹木瓜（曹州），长俊、红霞（沂州）,研究不深入,资源利用和产品开发：加工手段原始、产量不够、单价高、个别产品尚未开发,链接四：木瓜加工产品的市场状况,14,国外研究和开发现状,栽培状况,欧洲、美洲、大洋洲（英国、德国、法国、澳大利亚等地）开始引种栽培，但多引种日本木瓜种，尚未意识到中国存在如此丰富的资源；利用种子繁殖，变异大、优良性状退化，使得大面积种植困难，产业发展受阻,资源利用,水果、果酱、果汁、中药,hot！,15,产业化开发道路中的问题,盲目引种造成品质退化,缺乏科学规范的种植和管理手段,缺乏高产优质的新品种，药用类和食用类木瓜没有很好的分类经营,木瓜加工手段落后，资源利用不充分，市场狭窄,高产、优质、全方位利用产业化、品牌化,16,可能的解决途径,尽快开展木瓜新品种选育的工作，以满足日益扩大的市场需求,制定出一套完整的、科学规范的木瓜种植管理手册，使获得的新品种得以保存下去，避免优良性状的退化和丧失，避免种质资源再次出现混乱。,探索成本低、效率高的有效成分提取技术。,掌握市场并具有前瞻性，开发高水平、多样化的木瓜产品。,17,实验材料,安徽宣州市新田镇宣木瓜实生苗基地的80株木瓜,连云港赣榆县塔山镇7年生木瓜嫁接苗基地的84株木瓜,连云港赣榆县塔山镇10年生木瓜嫁接苗基地的48株木瓜,18,取样方法,宣城新田样地选取14年实生苗果园中相邻的8行植株，每行隔一株取样一株共10株，整个样地共取样80株。,赣榆塔山镇样地选择10年生与7年生嫁接果园两片。10年生果园中取相邻的8行，每行取6株，株间间隔两株，共48株；7年生果园中每隔一行取样，共四行，每行取样21株，整个样地共取样84株。,为了避免边缘效应的干扰，样地及每行边缘的植株都不在取样范围之内。,19,数据调查,实地调查，测量植株的株高（H）、冠幅（CD1CD2）、根径(BD)，目测分支数(NB)并且估测花量(NF)和初果量（FY）。观察花色和株型并且对其进行拍摄记录。,20,统计方法和统计软件,采用统计软件SAS（version 8.0）对数据进行统计描述、单因素方差分析、相关分析以及主成分分析和聚类分析，考察各数量性状的基本特征、变异情况和相互之间的影响。,采用Gini2003 (Ver 1.0 for WIN)，以Jacknifer方法计算各数量性状的GINI指数,采用软件SPQG Proprietary Software Release 3.00, ISBN 7-310-00589-9/TP.17进行通径分析。,通过照片记录观察株型和花量的关系，探索其中的规律,21,结果,木瓜属资源的生物学归类,链接五：我国木瓜种质资源的主要分布,宣木瓜14年生实生果园80个单株的生长和繁殖性状的遗传变异,7年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性状的遗传变异,10年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性状的遗传变异,22,宣木瓜14年生实生果园80个单株的生长和繁殖性状的遗传变异,性状,MEAN,MIN,MAX,S.D.,S.E.,C.V.,H(cm),189.4,140,240,20.04,2.24,10.58,CD1(cm),184,90,250,30.13,3.37,16.38,CD2(cm),190.6,110,260,27.34,3.06,14.34,BD(cm),2.60,2,3.5,0.39,0.04,15.02,NB,5.3,3,9,1.21,0.13,22.73,NF,322.1,0,1200,194.13,21.70,60.27,宣城木瓜基地数量性状的统计描述,23,宣木瓜14年生实生果园80个单株的生长和繁殖性状的遗传变异,宣城植株各数量性状的单因素方差分析,H,CD1,CD2,BD,NB,NF,0.059,0.088,0.078,0.081,0.125,0.327,宣城植株各数量性状的GINI指数,24,宣木瓜基地中植株的变异程度由大到小依次为花量、分支数、冠幅、根径和株高。,通过株高、冠幅、根径和花量的考察都可以反映该地区植株个体间差异相当显著。,在对GINI指数的计算中发现，植株花量的变异程度在所选取的六个数量性状中是最大的，并且这一繁殖性状的变异程度是生长性状的至少2倍以上.,直观上，宣木瓜实生苗基地个体间高低层次不齐，株型多样，花色丰富，体现出相当大的个体差异。,宣木瓜14年生实生果园80个单株的生长和繁殖性状的遗传变异,25,宣木瓜植株各数量性状与花量之间的相关分析,26,宣木瓜14年生实生果园80个单株的生长和繁殖性状的遗传变异,通过相关分析，花量与株高、根径、冠幅都有极显著的相关关系，与分支数有显著相关关系，说明相同年龄下，植株的繁殖能力与植株的健壮程度密切相关。在大田中对植株进行选择时，可以此为依据，选择长势蓬勃，茎杆粗壮的植株。,27,NF components,H,CD1,CD2,BD,NB,H,0.2825,-0.0136,0.0033,0.1428,0.0084,CD1,0.1090,-0.0352,0.0167,0.1394,0.1043,CD2,0.0341,-0.0215,0.0274,0.0786,0.0966,BD,0.1185,-0.0144,0.0063,0.3405,-0.0169,NB,0.0097,-0.0150,0.0108,-0.0236,0.2437,宣木瓜基地植株生长性状和花量之间的通径分析,由以上通径分析可以看出，对于因变量花量有直接正效应的为根径、株高、分支数和冠幅，这与相关分析的结果是一致的，但由于某个生长性状会通过其他生长性状对繁殖性状有间接影响，所以通径系数和相关系数并不相等，这也是通径分析相比于相关分析的优越之处可以,体现自变量对于因变量的间接效应。,28,宣城样地植株性状的主成分分析,前五个主成分反映了全部信息量的90.8%,29,7年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性状的遗传变异,赣榆7年生木瓜基地中的植株个性状变异程度从大到小依次为花量、初果量、分支数、冠幅、根径和株高。繁殖性状的变异程度依然远远高于生长性状。对GINI指数的计算也体现了这一结果。,H,CD1,CD2,BD,NB,NF,FY,0.4177,0.9762,0.4190,0.7377,0.1276,0.0370*,0.8868,赣榆7年生样地植株各性状的单因素方差分析,各性状的齐性明显增加，只在植株花量上可以观察到个体差异。这是由于植株在生长初期不同无性系之间的差异比较显著，而植株刚进入挂果的第一年，管理人员对开花情况也并未开始进行管理，采取放任的态度，造成了较大的个体差异。根据果量考察不出明显的个体差异，说明花量的变异并不能直接代表果量，可能与授粉等过程有关,30,7年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性状的遗传变异,初果量与花量、冠幅、分支数、根径之间有极显著相关关系，尤其是花量，说明用花量来预测果量是有意义的。,对初果量有最大直接正效应的为花量，直接通径系数为0.5314，但由于其通过各生长性状对初果量有间接正效应，导致最后相关系数为0.6617。,其他生长性状对于初果量的直接影响看似很小，但由于性状之间的相互关联和影响，使得简单相关系数都达到了显著，在育种过程中，不能因为其直接效应小就忽略对这些性状的关注。,31,赣榆7年生样地植株性状的主成分分析,前四个主成分反映了全部信息量的85.7%,32,10年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性状的遗传变异,通过对赣榆10年生植株各数量性状的统计描述、单因素方差分析可以发现，繁殖性状的差异仍然是最大的，通过果量也可以考察出花量所体现不出来的个体差异，这也说明植株开花的情况并不能完全等同于挂果情况，挂果率可能与授粉机制、天气等诸多因素有关。,33,赣榆10年生木瓜各数量性状之间的相关分析,相关性变得不明显，仅株高和分支数之间有着显著的正相关（r=0.31458）。可能是由于人为管理加强后，植株的自然性状之间的联系变得不稳定了。,通径分析的结果与相关分析基本一致，但由于性状之间的影响错综复杂，使得最后的相关性不显著。,34,讨论,番木瓜与皱皮木瓜的区别,木瓜属的生物学分类,皱皮木瓜实生和嫁接果园的比较,皱皮木瓜花量和初果产量的影响因子,皱皮木瓜产量性状的遗传改良与新品种选择,其他问题,35,番木瓜与皱皮木瓜的区别,番木瓜(,Carica papaya,Linn)，属于番木瓜科(Caricaceae)番木瓜属，别名万寿果、番瓜，满树抛，树冬瓜。,番木瓜与木瓜的植物形态（示形态差别）,左图为番木瓜，右图为木瓜,番木瓜与木瓜的果实（示形态差别）,左图为番木瓜 右图为木瓜,36,木瓜属的生物学分类,杂交技术大量运用、自然界中存在大量变异品种、别名太多归类现状混乱,人工资源山东、安徽、浙江,野生资源云南、四川等地,根据用途将其进行分类命名概念不明、范畴重叠，不推荐,37,皱皮木瓜实生和嫁接果园的比较,个体差异程度不同：实生苗圃和嫁接苗圃管理的差异,植物个体在生长初期更能够体现不同无性系之间的差异,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,H,CD1,CD2,BD,NB,NF,性状,GINI指数,宣城,赣榆10,赣榆7,38,皱皮木瓜实生和嫁接果园的比较,根径和分支数之间呈现负相关生长和繁殖之间的矛盾。赣榆和宣城之间显著性的差异也与果园管理方式有关,39,皱皮木瓜花量和初果产量的影响因子,相同年龄下，植株的繁殖能力与植株的健壮程度密切相关。,首要的考虑因素并不是植株高度，而是同等高度下植株的冠幅和粗壮程度。另外，花量也是直观上预测果量的一种手段。,规范管理可以提高植株的繁殖能力。,花量与株型之间的关系也不可忽略。,自然变异。,40,变异植株花色与普通植株的比较,左二图是变异植株花色，右图示普通植株花色,41,育种以及开发过程中的展望,亲本自身的遗传特性是首要的考虑因素,果园的规范管理是提高产量的必要途径,通过离子注入等方式诱导变异率的提高，扩大选择范围,利用组织培养、分子标记等手段缩短育种年限,掌握植株以及果实的详细性状，考察其中关系，为选育出高产优质的品种做准备,对果实及种子进行成分分析，掌握第一手资料，为以后的开发利用提供理论依据,链接六.doc,比较不同产地、不同管理方式下的果实成分差异，为今后的种植和管理提供指导,42,其他问题,果树生产中有明显的大小年规律，一年之内的数据可能会产生某种假象。需要多年的数据累积起来进行分析，可靠性会更大一些。,43,谢谢大家,44,