学术背景

鉴于团队前期研究了无患子单一果实特性与环境因子的关联，但因其性状指标复杂且并未对原始数据进行去趋势对应分析，掩盖了环境因子对无患子果实综合经济性状的影响。不同种源地之间无患子油脂、皂苷性状差异明显，环境因子如何影响无患子的主要经济性状已经成为一个急需解决的问题。因此，本研究收集了我国无患子分布的东、西、南、北边界的4个省份的优良无患子单株，对其果实皂苷和油脂产量等经济性状进行测定，采用冗余分析探讨对无患子果实综合经济性状影响显著的环境因子，以期为无患子良种选育和原料林培育提供参考。

科学问题

环境因子（经度、纬度、海拔、温度、湿度等）如何影响无患子果实经济性状（种仁油脂、果皮皂苷含量）？

材料与方法

1.种质资源收集

本研究收集了我国无患子分布4个省份的优良无患子单株（浙江、贵州、广东、河南)，如表1

2.果实经济性状测定

表型性状为（百粒果皮质量、百粒种仁重）、种仁油脂质量分数=种仁油脂质量/种仁质量*%。果皮皂苷质量分数=(样品皂苷浓度×稀释倍数)×2.8/所取样品质量。

主要结果

1.果实经济性状变异

不同地区无患子果实经济性状差异较大(表3)，最高油脂质量分数和最高百粒种仁质量的种源都来自贵州省;最高皂苷质量分数和最高百粒果皮质量的种源都来自广东省。这些结果表明，相对东和北两个方向种源，西和南两个方向的种源表现出较好的无患子果实经济性状。

2.果实经济性状与环境因子间的关系

根据相关性分析，无患子果实经济性状与环境因子表现出了一定的相关性。皂苷质量分数与温度呈显著正相关，油脂质量分数与经度呈正相关关系（表4）。根据冗余分析结果得出（表5和表6），贵州种质在百粒果皮质量和百粒种仁质量上表现出优于其他种质的特性;广东种质在皂苷质量分数这项经济性状上普遍优于其他种质;河南种质的优势表现在油脂质量分数较高。浙江种质在各项指标上都没有显示出优于其他种质的特性，也意味着浙江省种质各方面都不会表现出较大劣势（图1）。

进一步方差分解（图2）表明，在高经度、低相对湿度地区果实的种仁油脂产量较高，低纬度、低相对湿度地区果实皂苷产量较高。

讨论

1.皂苷性状与环境因子的关系

本研究结果表明，无患子皂苷性状与纬度、年平均温度和极端低温呈现较高的相关性，纬度越高、极端低温越低越不利于皂苷产量的增加；另外，相对湿度越高皂苷的积累量越少，适度的干旱环境会促进皂苷的合成和积累。湿度、温度的变化会影响植物皂苷积累代谢过程。因此，相对湿度低、极端低温高的广东地区皂苷性状更优良。所以在一定范围内选择高温低湿环境建立无患子基地可以增加无患子皂苷总产量，增加产业效益。

2.籽油性状与环境因子的关系

籽油性状主要与油脂质量分数和百粒种仁质量有关。本研究发现，籽油性状差异主要表现为百粒种仁质量变化。相关性分析表明，籽油性状与经度、海拔呈显著相关，无患子百粒种仁质量与经度呈显著负相关关系，与海拔呈显著正相关关系。对无患子籽油性状排序发现，最优油用种质种源地位于贵州省望谟县。

3.果实经济性状与环境因子的关系

研究通过冗余分析筛选出影响无患子果实经济性状的3个关键环境因子:纬度、经度和相对湿度。纬度对无患子果实皂苷和籽油积累影响作用最显著。依据3个关键环境因子对无患子适生区预测，国内无患子最优种质可能集中在贵州、广东云南等省份。

参考文献

王立宪,刘济铭,徐圆圆,赵国春,王昕,芮雪,贾黎明.无患子果实经济性状与环境因子的相关性[J].生态学杂志,,40(02):-.

原作：王立宪

文本：刘俊涛

审定：高世轮

编辑：曹秋丽