皱皮木瓜实生果园和嫁接果园性状研究.pptx

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1、研究背景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。第1页/共43页木瓜的植物学背景木瓜的植物学背景 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(Thou

2、in)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！第2页/共43页皱皮木瓜的开发利用价值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。”第3页/共

3、43页木瓜的主要成分分析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16943

4、3ug,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第4页/共43页木瓜的药用价值木瓜的药用价值 齐墩果酸：五环三萜类化合物，分子式为C30H48O5。纯品为白色针状结晶，熔点为308310，比旋度aD20-733(C0.15，CHCl3)，不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚、丙酮和氯仿。第5页/共43页齐墩果酸：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第

5、6页/共43页木瓜苷(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 第7页/共43页机理不明的中药用途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

6、足性眩晕 第8页/共43页木瓜的食用价值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第9页/共43页木瓜的食用价值木瓜的食用价值 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

7、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。第10页/共43页木瓜的其他价值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：嫁接海棠第11页/共43页国内研究和开发现状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

8、第12页/共43页国外研究和开发现状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！第13页/共43页产业化开发道路中的问题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、品牌化第14页/共43页可能的解决途径可能的解决途径尽快开展

9、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。第15页/共43页实验材料实验材料 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株木瓜第16页/共43页取样方法取样方法 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、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。第17页/共43页数据调查数据调查 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。第18页/共43页统计方法和统计软件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

11、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 第19页/共43页结果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

12、传变异第20页/共43页宣木瓜宣木瓜1414年生实生果园年生实生果园8080个单株的个单株的生长和繁殖性状的遗传变异生长和繁殖性状的遗传变异 性状性状MEANMEANMINMINMAXMAXS.D.S.D.S.E.S.E.C.V.C.V.H(cm)H(cm)189.4189.414014024024020.0420.042.242.2410.5810.58CD1(cmCD1(cm)184184909025025030.1330.133.373.3716.3816.38CD2(cmCD2(cm)190.6190.611011026026027.3427.343.063.0614.3414.34B

13、D(cm)BD(cm)2.602.602 23.53.50.390.390.040.0415.0215.02NBNB5.35.33 39 91.211.210.130.1322.7322.73NFNF322.1322.10 012001200194.13194.1321.7021.7060.2760.27宣城木瓜基地数量性状的统计描述 第21页/共43页宣木瓜宣木瓜1414年生实生果园年生实生果园8080个单株的生长和繁个单株的生长和繁殖性状的遗传变异殖性状的遗传变异 HCD1CD2BDNBNF宣城0.0079*0.18330.0293*0.0001*0.78320.0001*宣城植株各数量性

14、状的单因素方差分析 HCD1CD2BDNBNF0.0590.0880.0780.0810.1250.327宣城植株各数量性状的GINI指数 第22页/共43页 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。宣木瓜宣木瓜1414年生实生果园年生实生果园8080个单株的生长和繁个单株

15、的生长和繁殖性状的遗传变异殖性状的遗传变异 第23页/共43页HCD1CD2BDNBNFH1.0000CD10.38578*1.0000CD20.120860.61148*1.0000BD0.41944*0.40922*0.23074*1.0000NB0.034330.42794*0.39655*-0.069271.0000NF0.42348*0.33421*0.215220.43410*0.22562*1.0000宣木瓜植株各数量性状与花量之间的相关分析 第24页/共43页宣木瓜宣木瓜1414年生实生果园年生实生果园8080个单株的生长和繁个单株的生长和繁殖性状的遗传变异殖性状的遗传变异 通

16、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。第25页/共43页NF componentsHCD1CD2BDNBH0.2825-0.01360.00330.14280.0084CD10.1090-0.03520.01670.13940.1043CD20.0341-0.02150.02740.07860.0966BD0.1185-0.01440.00630.3405-0.0169NB0.0097-0.01500.0108-0.02360.

17、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。第26页/共43页HCD1CD2BDNBNFFYProportionCumulativeY10.35060.46240.37080.34500.28360.42310.38370.41690.4169Y20.42560.20060.4162-.44050.5883-.2551

18、-.01250.19270.6096Y3-.0573-.3740-.3612-.39440.22980.39400.60230.13930.7489Y40.74400.1532-.2941-.37090.3106-.2331-.21940.08800.8369Y5-.2348-.0258-.42220.38960.55590.3143-.45420.07080.9077Y6-.13040.2320-.40540.36800.1321-.61600.48220.05130.9591Y70.2586-.72680.36030.32640.3125-.26090.05450.04091.0000宣城

19、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%第27页/共43页7 7年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生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。HCD1CD2BDNBNFFY0.41770.97620.41900.73770.12760.0370*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

20、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 第28页/共43页7 7年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖性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

21、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。第29页/共43页HCD1CD2BDNBNFFYProportionCumulativeY10.23290.42910.46760.18890.32760.44330.45100.42450.4245Y20.22110.0777-.03210.7363-.6273-.06870.06000.19690.6214Y30.74140.23940.1727-.18050.0914-.4699-.31850.15510.7765Y40.4921-.7181-.0

22、562-.1363-.04370.12910.44940.08070.8572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%第30页/共43页1010年生连云港皱皮木瓜嫁接果园生长和繁殖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。第31页/共43页HCD1CD2BDNBNFFYH1.0000CD1-0.027101

23、.0000CD20.227810.109521.0000BD-0.000520.248620.143591.0000NB0.31458*0.253170.03502-0.249111.0000NF0.181680.066750.273910.204590.278731.0000FY0.064860.087530.081530.119570.09028-0.136551.0000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

24、于性状之间的影响错综复杂，使得最后的相关性不显著。第32页/共43页讨论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 第33页/共43页番木瓜与皱皮木瓜的区别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 第34页/共43页木瓜属的生物学分类木瓜属的生物学分类 杂交技术大

25、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，不推荐第35页/共43页皱皮木瓜实生和嫁接果园的比较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00.10.20.30.40.50.60.7HCD1CD2BDNBNF性状GINI指数宣城赣榆10赣榆7第36页/共43页皱皮木瓜实生和嫁接果园的比较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

26、关第37页/共43页皱皮木瓜花量和初果产量的影响因皱皮木瓜花量和初果产量的影响因子子 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。第38页/共43页变异植株花色与普通植株的比较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 第39页/共43页育种以及开发过程中的展望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第40页/共43页其他问题其他问题 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。第41页/共43页第42页/共43页感谢您的观看！第43页/共43页