麗水市野生豆腐柴葉片形態(tài)多樣性研究

劉庭付，周大云，繆葉旻子

（麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000）

豆腐柴（Premna microphyllaTurcz.）是唇形科（Lamiaceae）豆腐柴屬植物，其根、莖、葉可入藥，具有清熱解毒、消腫止血的功效［1-6］。葉片為豆腐柴主要食用部位，含有豐富的果膠、粗脂肪、粗纖維、維生素C、氨基酸［1-4］。豆腐柴通過加工制成“綠豆腐”食用，其制品清涼解熱，嫩滑爽口［2-3］，具有獨特的風(fēng)味。在浙西南麗水等地山區(qū)，常采集野生植株進(jìn)行人工栽培與利用。然而，野生豆腐柴資源豐富，不同資源間具有較大差異［4］。目前，對豆腐柴的研究主要集中在豆腐柴的營養(yǎng)價值上，對其葉片形狀、生物量差異等研究較少［1-10］，從而限制了種質(zhì)資源合理的開發(fā)利用。本文對麗水市的豆腐柴野生種質(zhì)資源進(jìn)行了收集調(diào)查，從葉片形態(tài)特征、生物量分配等方面進(jìn)行了研究，以期篩選出生物量向葉片分配的種質(zhì)材料，并篩選合適的葉片特征作為種質(zhì)馴化后代選擇的性狀構(gòu)成參數(shù)，為野生豆腐柴馴化開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究材料

本次試驗所使用的豆腐柴是來自麗水市的野生種質(zhì)資源，試驗材料于2017年3月～ 4月上旬從浙江省麗水市蓮都區(qū)黃村鄉(xiāng)、云和縣崇頭鎮(zhèn)、松陽縣玉巖鎮(zhèn)等地林下采集，栽培于麗水市松陽縣赤壽鄉(xiāng)樓塘村麗水市農(nóng)林科院基地內(nèi)，2018年3月13日將栽培后的野生豆腐柴種質(zhì)資源按照葉片等性狀不同差異分別進(jìn)行扦插，2021年6月16日以扦插成活后三年半的植株及其葉片作為研究材料。

1.2 實驗設(shè)計

選用六份具有葉片形態(tài)特征差異的豆腐柴資源，其葉片外形（葉形、葉緣、葉端、葉基）和葉片質(zhì)地如表1、圖1所示。觀察不同豆腐柴資源葉片形態(tài)的生長狀況，記錄植株各形態(tài)指標(biāo)，進(jìn)行三次重復(fù)。

表1 六個豆腐柴野生資源的葉片形態(tài)差異Tab. 1 Leaf morphological differences among six wild P. microphylla germplasm resources

圖1 六個豆腐柴種質(zhì)資源的葉片外觀Fig. 1 Leaf appearance of six P. microphylla germplasm resources

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 葉片形態(tài)指標(biāo)的測量

豆腐柴的葉面積會直接影響果膠含量［9］。本試驗選取的葉片為枝條頂端向下數(shù)第三片葉。每個種質(zhì)資源選取18張葉片，剪取邊長為5 cm的正方形紙片作參照，一同放置于復(fù)印機內(nèi)，掃描葉片形狀，然后導(dǎo)入CAD制圖軟件，測算每張葉片的周長、面積、寬度和長度。

1.3.2 葉綠素含量和類胡蘿卜素含量測定

每份種質(zhì)資源取3張葉片為一組，所選取葉片為枝條頂端從上向下數(shù)第三張葉片，對葉綠素總量、葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量進(jìn)行測定。

1.3.3 生物量測定

1.3.3.1 生物量分配測定

分別對不同豆腐柴野生種質(zhì)資源進(jìn)行生物量分配測定，測定內(nèi)容包括：根冠比（地下部生物量/地上部生物量）、根質(zhì)比（根生物量/總生物量）、葉質(zhì)比（葉生物量/總生物量）、莖質(zhì)比（莖生物量/總生物量）［11］。

1.3.3.2 地徑、株高、第一分枝高度和直徑測量

對3年生豆腐柴植株的地徑、株高、第一分枝高度及直徑進(jìn)行測量，分析其生長規(guī)律。

1.3.3.3 一級枝條直徑與長度、葉片數(shù)測量及相關(guān)關(guān)系分析

試驗所測量的枝條為主干上的枝條，即一級枝條，從枝條基部用游標(biāo)卡尺測得其直徑，枝條長度即枝條基部到一級枝條頂部的距離，以枝條上的葉痕數(shù)記為葉片數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2016、SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種質(zhì)資源的葉片形態(tài)指標(biāo)的差異分析

2.1.1 不同種質(zhì)資源的葉片形態(tài)指標(biāo)的比較

六個豆腐柴種質(zhì)資源葉長、葉寬、葉周長、葉面積的多重比較結(jié)果顯示（表2）：不同資源的葉長、葉寬存在顯著差異，其中資源2、5、6的葉長顯著高于資源1、3、4，資源4顯著低于其他資源；資源5的葉寬顯著高于其它資源，資源2顯著低于資源1、3、5；資源1、4、5、6的葉周長顯著高于資源3、4；資源4的葉面積最小，資源5顯著大于其它資源?？傊Y源5的葉寬、葉面積顯著高于其它5個資源，葉長、葉寬最高且顯著高于資源3。

表2 不同豆腐柴種質(zhì)資源葉片形態(tài)指標(biāo)的比較Tab. 2 Comparison of leaf morphological parameters among P. microphylla germplasm resources

2.1.2 不同種質(zhì)資源葉長與葉寬的相關(guān)性分析

不同豆腐柴種質(zhì)資源葉長和葉寬存在顯著的線性關(guān)系（圖2），表明葉長越大，葉寬也越大。不同種質(zhì)資源的回歸模型的系數(shù)由高到低排序為：6＞2＞5＞3＞1＞2。模型的決定系數(shù) R2在 0.257 1～0.781 9之間（包含），其中資源4的R2最低，僅為0.257 1，資源6的R2最高，達(dá)0.789 1，表明葉寬可以解釋78.91%的葉面積變異。

圖2 不同豆腐柴種質(zhì)資源葉長和葉寬的相關(guān)性分析Fig. 2 Correlation analysis of leaf length and leaf width of different P. microphylla germplasm resources

2.1.3 不同種質(zhì)資源葉長和葉周長的相關(guān)性分析

不同豆腐柴種質(zhì)資源葉長和葉周長存在顯著的線性關(guān)系（圖3），葉長越大，葉周長也越大。不同種質(zhì)資源的回歸模型的系數(shù)由高到低排序為：6＞5＞2＞3＞1＞4。模型的決定系數(shù)R2在0.314 8～0.986 8之間（包含），其中資源4的R2最低，僅為0.314 8，資源6的R2最高，達(dá)0.986 8，表明葉長可解釋98.68%的葉周長變異。

圖3 不同豆腐柴種質(zhì)資源葉長和葉周長的相關(guān)性分析Fig. 3 Correlation analysis of leaf length and leaf perimeter of different P. microphylla germplasm resources

2.1.4 不同資源葉周長和葉面積的相關(guān)性分析

葉周長和葉面積存在顯著的線性關(guān)系（圖4），表明葉周長越長，葉面積也越大。不同豆腐柴種質(zhì)資源的回歸模型的系數(shù)由高到低排序為：5＞2＞3＞6＞1＞4。模型的決定系數(shù)R2在0.613 1～0.959 1之間（包含），表明模型擬合效果較好，其中資源6的R2最高為0.959 1，表明葉周長可以解釋95.91%的葉面積變異。

2.2 不同種質(zhì)資源葉片葉綠素、類胡蘿卜素含量的比較

Fig. 4 Analyses of correlation between leaf perimeter and leaf area of different P.microphylla germplasm resources

不同種質(zhì)資源各指標(biāo)測定結(jié)果的均值顯示（表3）：不同資源葉片葉綠素a含量存在顯著差異，葉綠素b，類胡蘿卜素含量差異不顯著，其中，葉綠素a含量由高到低排序為：3＞2=4＞6＞1＞5，資源3的葉綠素a含量顯著高于其它5個資源，資源5的含量最低且顯著低于其它資源；類胡蘿卜素含量由高到低排序為：4＞2＞3＞6＞1＞5。資源3的葉綠素a含量顯著高于資源1、2、4、5、6；資源3的葉綠素總量顯著高于資源1、2、4；葉綠素b和類胡蘿卜素含量在各資源間差異不顯著。

表3 不同豆腐柴種質(zhì)資源葉綠素含量的比較Tab. 3 Comparison of chlorophyll content of different P. microphylla germplasm resources

2.3 不同種質(zhì)資源生物量的比較

2.3.1 不同種質(zhì)資源生物量分配的比較

不同豆腐柴種質(zhì)資源生物量分配的多重比較結(jié)果表明（表4）：不同資源間的葉質(zhì)比、莖質(zhì)比、根質(zhì)比存在著顯著差異，其中，資源5的葉質(zhì)比最高，顯著高于資源2、6，與資源1、3、4之間差異不顯著；資源3、6的莖質(zhì)比顯著高于資源1、2、5；資源1、2的根質(zhì)比顯著高于其它資源。

表4 不同豆腐柴種質(zhì)資源生物量分配比較Tab. 4 Comparison of biomass distribution among different P.microphylla germplasm resources

2.3.2 不同種質(zhì)資源地徑、株高、第一分枝高度、直徑的比較

不同豆腐柴種質(zhì)資源各指標(biāo)測量結(jié)果的均值表明（表5）：資源5的株高和第一分枝直徑最高，分別為140.20 cm和16.51 cm。資源4的株高和第一分枝高度最低，分別為109.38 cm和3.02 cm。地徑由高到低排列為：4＞3＞5＞6＞1＞2；株高由高到低排列為：5＞1＞3＞6＞2＞4；第一分枝高度由高到低排列為：2＞1＞3＞5＞6＞4；第一分枝直徑由高到低排列為：5＞6＞3＞4＞1＞2。

表5 不同豆腐柴種質(zhì)資源地徑、株高、第一分枝高度、直徑的比較Tab. 5 Comparison of ground diameter， plant height， height and diameter of first-class branches of different P. microphylla germplasm resources

多重比較（Duncan）結(jié)果表明：資源3、4的地徑顯著高于其它資源；資源2、4的株高顯著低于其它資源；資源1、2的第一分枝高度顯著高于其它資源；資源5、6的第一分枝直徑顯著高于其它資源。

2.3.3 不同種質(zhì)資源一級枝條直徑、長度、葉片數(shù)的關(guān)系

2.3.3.1 不同種質(zhì)資源一級枝條直徑、長度、葉片數(shù)的差異

不同豆腐柴種質(zhì)資源各指標(biāo)測量結(jié)果的均值表明（表6）： 資源5的枝條直徑、長度、葉片數(shù)最高，分別為9.78 cm、90.40 cm和50.73片，其中，一級枝條直徑由高到低排列為：5＞3＞4＞1＞2＞6；一級枝條長度由高到低排列為5＞3＞6＞4＞2＞1，一級枝條葉片數(shù)由高到低排列為：5＞6＞2＞3＞4＞1。

表6 不同豆腐柴種質(zhì)資源一級枝條直徑、長度、葉片數(shù)的差異Tab. 6 Mean difference of diameter， length and leaf number of first-class branches in different P. microphylla germplasm resources

多重比較（Duncan）結(jié)果表明：資源3、4、5的一級枝條直徑顯著高于資源1、2、6，資源3、4、5之間和資源1、2、6之間各不顯著；資源3、4、5、6的一級分枝長度差異不顯著，資源1、2顯著低于其它資源；資源5、6之間的一級枝條葉片數(shù)差異不顯著，資源5顯著高于資源1、2、3、4。

2.3.3.2 不同種質(zhì)資源一級枝條直徑與長度的關(guān)系

各豆腐柴種質(zhì)資源的一級枝條直徑與長度呈二次拋物線關(guān)系（圖5），模型決定系數(shù)R2范圍在0.318 5～0.896 9，其中資源1、2、3模型擬合效果較好，資源6模型擬合效果最好。

圖5 不同豆腐柴種質(zhì)資源一級枝條直徑與長度的關(guān)系Fig. 5 Diameter and length of first-class branches of different P. microphylla germplasm resources

2.3.3.2 不同種質(zhì)資源一級枝條直徑與葉片數(shù)的關(guān)系

不同豆腐柴種質(zhì)資源一級枝條直徑與葉片數(shù)的相關(guān)性分析表明（圖6）：一級枝條直徑與葉片數(shù)呈二次拋物線關(guān)系，模型決定系數(shù)R2范圍在0.130 0～0.830 3，其中資源1、2、3模型擬合效果較好，資源6模型擬合效果最好。

圖6 不同豆腐柴種質(zhì)資源一級枝條直徑與葉片數(shù)的關(guān)系Fig. 6 Diameter of first-class branches and number of leaves of different P. microphylla germplasm resources

3 討論與結(jié)論

葉片是豆腐柴的主要食用器官，含有豐富的果膠、粗脂肪、粗纖維、維生素C、氨基酸，以及黃酮類、三萜類、酚類、揮發(fā)油等多種生物活性物質(zhì)［1］。豆腐柴活性成分的提取工藝已有許多研究［2-3］，但關(guān)于其種質(zhì)資源的評價和篩選卻未見系統(tǒng)報道。

單位葉片重量和葉片數(shù)量是影響葉用蔬菜產(chǎn)量的關(guān)鍵要素［10］。本文從麗水市搜集到六份野生豆腐柴資源，發(fā)現(xiàn)葉質(zhì)比范圍為0.07～0.38，平均值為0.18。羅永開等（2017）分析14種灌木葉質(zhì)比中位數(shù)為0.17［11］，與本研究較為一致。其中資源5的葉質(zhì)比最高，比所有材料的平均值高出111%（表4）。同時，生物量向根系和莖的分配比例低于其他資源（表4）。這說明該資源光合同化產(chǎn)物分配于葉片的比例最高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，資源5的葉面積（表2）比其他資源大，一級枝條葉片數(shù)量（表2）比其他資源多。這說明葉片面積和葉片數(shù)量增加是該材料生物量向葉片分配比例較高的原因。據(jù)我們所知，這是首次發(fā)現(xiàn)豆腐柴生物量與葉片面積和數(shù)量的關(guān)系。

我們進(jìn)一步分析了影響豆腐柴葉片面積大小的因素。相關(guān)性分析表明，葉片面積與葉片周長、葉片寬度和葉片長度顯著正相關(guān)（圖3和圖4）。對資源5來說，葉片面積與葉片周長、葉片周長與葉片長度的相關(guān)系數(shù)分別為0.968 3和0.952 7。這說明對該種質(zhì)材料而言，可以通過葉片長度的測量預(yù)測其葉片面積，為今后新種質(zhì)的篩選提供了思路。以期篩選出生物量向葉片分配的種質(zhì)材料，并篩選合適的葉片特征作為種質(zhì)馴化后代選擇的性狀構(gòu)成參數(shù)，為野生豆腐柴馴化開發(fā)利用提供參考。

對葉片數(shù)量與一級枝條直徑進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，葉片數(shù)量與一級枝條直徑相關(guān)性普遍較差，資源5的相關(guān)系數(shù)為0.265 2，資源6相關(guān)系數(shù)為0.830，這說明不能將一級枝條直徑作為葉片數(shù)目篩選的依據(jù)。

通過對葉片形態(tài)特征、生物量分配的比較研究，從六份野生豆腐柴種質(zhì)資源中篩選到一份生物量向葉片分配比例較高的材料，其葉片數(shù)量和葉片面積均顯著高于其他材料；葉片長度可作為區(qū)分不同豆腐柴種質(zhì)材料的參數(shù)。