丽水市野生豆腐柴叶片形态多样性研究

刘庭付，周大云，缪叶旻子

（丽水市农林科学研究院，浙江 丽水 323000）

豆腐柴（Premna microphyllaTurcz.）是唇形科（Lamiaceae）豆腐柴属植物，其根、茎、叶可入药，具有清热解毒、消肿止血的功效［1-6］。叶片为豆腐柴主要食用部位，含有丰富的果胶、粗脂肪、粗纤维、维生素C、氨基酸［1-4］。豆腐柴通过加工制成“绿豆腐”食用，其制品清凉解热，嫩滑爽口［2-3］，具有独特的风味。在浙西南丽水等地山区，常采集野生植株进行人工栽培与利用。然而，野生豆腐柴资源丰富，不同资源间具有较大差异［4］。目前，对豆腐柴的研究主要集中在豆腐柴的营养价值上，对其叶片形状、生物量差异等研究较少［1-10］，从而限制了种质资源合理的开发利用。本文对丽水市的豆腐柴野生种质资源进行了收集调查，从叶片形态特征、生物量分配等方面进行了研究，以期筛选出生物量向叶片分配的种质材料，并筛选合适的叶片特征作为种质驯化后代选择的性状构成参数，为野生豆腐柴驯化开发利用提供参考。

1.1 研究材料

本次试验所使用的豆腐柴是来自丽水市的野生种质资源，试验材料于2017年3月～ 4月上旬从浙江省丽水市莲都区黄村乡、云和县崇头镇、松阳县玉岩镇等地林下采集，栽培于丽水市松阳县赤寿乡楼塘村丽水市农林科院基地内，2018年3月13日将栽培后的野生豆腐柴种质资源按照叶片等性状不同差异分别进行扦插，2021年6月16日以扦插成活后三年半的植株及其叶片作为研究材料。

1.2 实验设计

选用六份具有叶片形态特征差异的豆腐柴资源，其叶片外形（叶形、叶缘、叶端、叶基）和叶片质地如表1、图1所示。观察不同豆腐柴资源叶片形态的生长状况，记录植株各形态指标，进行三次重复。

表1 六个豆腐柴野生资源的叶片形态差异Tab. 1 Leaf morphological differences among six wild P. microphylla germplasm resources

图1 六个豆腐柴种质资源的叶片外观Fig. 1 Leaf appearance of six P. microphylla germplasm resources

1.3 测定指标及方法

1.3.1 叶片形态指标的测量

豆腐柴的叶面积会直接影响果胶含量［9］。本试验选取的叶片为枝条顶端向下数第三片叶。每个种质资源选取18张叶片，剪取边长为5 cm的正方形纸片作参照，一同放置于复印机内，扫描叶片形状，然后导入CAD制图软件，测算每张叶片的周长、面积、宽度和长度。

1.3.2 叶绿素含量和类胡萝卜素含量测定

每份种质资源取3张叶片为一组，所选取叶片为枝条顶端从上向下数第三张叶片，对叶绿素总量、叶绿素a含量、叶绿素b含量和类胡萝卜素含量进行测定。

1.3.3 生物量测定

1.3.3.1 生物量分配测定

分别对不同豆腐柴野生种质资源进行生物量分配测定，测定内容包括：根冠比（地下部生物量/地上部生物量）、根质比（根生物量/总生物量）、叶质比（叶生物量/总生物量）、茎质比（茎生物量/总生物量）［11］。

1.3.3.2 地径、株高、第一分枝高度和直径测量

对3年生豆腐柴植株的地径、株高、第一分枝高度及直径进行测量，分析其生长规律。

1.3.3.3 一级枝条直径与长度、叶片数测量及相关关系分析

试验所测量的枝条为主干上的枝条，即一级枝条，从枝条基部用游标卡尺测得其直径，枝条长度即枝条基部到一级枝条顶部的距离，以枝条上的叶痕数记为叶片数。

1.4 数据处理

使用Microsoft Excel 2016、SPSS 19.0软件对数据进行统计分析。

2.1 不同种质资源的叶片形态指标的差异分析

2.1.1 不同种质资源的叶片形态指标的比较

六个豆腐柴种质资源叶长、叶宽、叶周长、叶面积的多重比较结果显示（表2）：不同资源的叶长、叶宽存在显著差异，其中资源2、5、6的叶长显著高于资源1、3、4，资源4显著低于其他资源；
资源5的叶宽显著高于其它资源，资源2显著低于资源1、3、5；
资源1、4、5、6的叶周长显著高于资源3、4；
资源4的叶面积最小，资源5显著大于其它资源。总之，资源5的叶宽、叶面积显著高于其它5个资源，叶长、叶宽最高且显著高于资源3。

表2 不同豆腐柴种质资源叶片形态指标的比较Tab. 2 Comparison of leaf morphological parameters among P. microphylla germplasm resources

2.1.2 不同种质资源叶长与叶宽的相关性分析

不同豆腐柴种质资源叶长和叶宽存在显著的线性关系（图2），表明叶长越大，叶宽也越大。不同种质资源的回归模型的系数由高到低排序为：6＞2＞5＞3＞1＞2。模型的决定系数 R2在 0.257 1～0.781 9之间（包含），其中资源4的R2最低，仅为0.257 1，资源6的R2最高，达0.789 1，表明叶宽可以解释78.91%的叶面积变异。

图2 不同豆腐柴种质资源叶长和叶宽的相关性分析Fig. 2 Correlation analysis of leaf length and leaf width of different P. microphylla germplasm resources

2.1.3 不同种质资源叶长和叶周长的相关性分析

不同豆腐柴种质资源叶长和叶周长存在显著的线性关系（图3），叶长越大，叶周长也越大。不同种质资源的回归模型的系数由高到低排序为：6＞5＞2＞3＞1＞4。模型的决定系数R2在0.314 8～0.986 8之间（包含），其中资源4的R2最低，仅为0.314 8，资源6的R2最高，达0.986 8，表明叶长可解释98.68%的叶周长变异。

图3 不同豆腐柴种质资源叶长和叶周长的相关性分析Fig. 3 Correlation analysis of leaf length and leaf perimeter of different P. microphylla germplasm resources

2.1.4 不同资源叶周长和叶面积的相关性分析

叶周长和叶面积存在显著的线性关系（图4），表明叶周长越长，叶面积也越大。不同豆腐柴种质资源的回归模型的系数由高到低排序为：5＞2＞3＞6＞1＞4。模型的决定系数R2在0.613 1～0.959 1之间（包含），表明模型拟合效果较好，其中资源6的R2最高为0.959 1，表明叶周长可以解释95.91%的叶面积变异。

2.2 不同种质资源叶片叶绿素、类胡萝卜素含量的比较

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

不同种质资源各指标测定结果的均值显示（表3）：不同资源叶片叶绿素a含量存在显著差异，叶绿素b，类胡萝卜素含量差异不显著，其中，叶绿素a含量由高到低排序为：3＞2=4＞6＞1＞5，资源3的叶绿素a含量显著高于其它5个资源，资源5的含量最低且显著低于其它资源；
类胡萝卜素含量由高到低排序为：4＞2＞3＞6＞1＞5。资源3的叶绿素a含量显著高于资源1、2、4、5、6；
资源3的叶绿素总量显著高于资源1、2、4；
叶绿素b和类胡萝卜素含量在各资源间差异不显著。

表3 不同豆腐柴种质资源叶绿素含量的比较Tab. 3 Comparison of chlorophyll content of different P. microphylla germplasm resources

2.3 不同种质资源生物量的比较

2.3.1 不同种质资源生物量分配的比较

不同豆腐柴种质资源生物量分配的多重比较结果表明（表4）：不同资源间的叶质比、茎质比、根质比存在着显著差异，其中，资源5的叶质比最高，显著高于资源2、6，与资源1、3、4之间差异不显著；
资源3、6的茎质比显著高于资源1、2、5；
资源1、2的根质比显著高于其它资源。

表4 不同豆腐柴种质资源生物量分配比较Tab. 4 Comparison of biomass distribution among different P.microphylla germplasm resources

2.3.2 不同种质资源地径、株高、第一分枝高度、直径的比较

不同豆腐柴种质资源各指标测量结果的均值表明（表5）：资源5的株高和第一分枝直径最高，分别为140.20 cm和16.51 cm。资源4的株高和第一分枝高度最低，分别为109.38 cm和3.02 cm。地径由高到低排列为：4＞3＞5＞6＞1＞2；
株高由高到低排列为：5＞1＞3＞6＞2＞4；
第一分枝高度由高到低排列为：2＞1＞3＞5＞6＞4；
第一分枝直径由高到低排列为：5＞6＞3＞4＞1＞2。

表5 不同豆腐柴种质资源地径、株高、第一分枝高度、直径的比较Tab. 5 Comparison of ground diameter， plant height， height and diameter of first-class branches of different P. microphylla germplasm resources

多重比较（Duncan）结果表明：资源3、4的地径显著高于其它资源；
资源2、4的株高显著低于其它资源；
资源1、2的第一分枝高度显著高于其它资源；
资源5、6的第一分枝直径显著高于其它资源。

2.3.3 不同种质资源一级枝条直径、长度、叶片数的关系

2.3.3.1 不同种质资源一级枝条直径、长度、叶片数的差异

不同豆腐柴种质资源各指标测量结果的均值表明（表6）：
资源5的枝条直径、长度、叶片数最高，分别为9.78 cm、90.40 cm和50.73片，其中，一级枝条直径由高到低排列为：5＞3＞4＞1＞2＞6；
一级枝条长度由高到低排列为5＞3＞6＞4＞2＞1，一级枝条叶片数由高到低排列为：5＞6＞2＞3＞4＞1。

表6 不同豆腐柴种质资源一级枝条直径、长度、叶片数的差异Tab. 6 Mean difference of diameter， length and leaf number of first-class branches in different P. microphylla germplasm resources

多重比较（Duncan）结果表明：资源3、4、5的一级枝条直径显著高于资源1、2、6，资源3、4、5之间和资源1、2、6之间各不显著；
资源3、4、5、6的一级分枝长度差异不显著，资源1、2显著低于其它资源；
资源5、6之间的一级枝条叶片数差异不显著，资源5显著高于资源1、2、3、4。

2.3.3.2 不同种质资源一级枝条直径与长度的关系

各豆腐柴种质资源的一级枝条直径与长度呈二次抛物线关系（图5），模型决定系数R2范围在0.318 5～0.896 9，其中资源1、2、3模型拟合效果较好，资源6模型拟合效果最好。

图5 不同豆腐柴种质资源一级枝条直径与长度的关系Fig. 5 Diameter and length of first-class branches of different P. microphylla germplasm resources

2.3.3.2 不同种质资源一级枝条直径与叶片数的关系

不同豆腐柴种质资源一级枝条直径与叶片数的相关性分析表明（图6）：一级枝条直径与叶片数呈二次抛物线关系，模型决定系数R2范围在0.130 0～0.830 3，其中资源1、2、3模型拟合效果较好，资源6模型拟合效果最好。

图6 不同豆腐柴种质资源一级枝条直径与叶片数的关系Fig. 6 Diameter of first-class branches and number of leaves of different P. microphylla germplasm resources

叶片是豆腐柴的主要食用器官，含有丰富的果胶、粗脂肪、粗纤维、维生素C、氨基酸，以及黄酮类、三萜类、酚类、挥发油等多种生物活性物质［1］。豆腐柴活性成分的提取工艺已有许多研究［2-3］，但关于其种质资源的评价和筛选却未见系统报道。

单位叶片重量和叶片数量是影响叶用蔬菜产量的关键要素［10］。本文从丽水市搜集到六份野生豆腐柴资源，发现叶质比范围为0.07～0.38，平均值为0.18。罗永开等（2017）分析14种灌木叶质比中位数为0.17［11］，与本研究较为一致。其中资源5的叶质比最高，比所有材料的平均值高出111%（表4）。同时，生物量向根系和茎的分配比例低于其他资源（表4）。这说明该资源光合同化产物分配于叶片的比例最高。进一步分析发现，资源5的叶面积（表2）比其他资源大，一级枝条叶片数量（表2）比其他资源多。这说明叶片面积和叶片数量增加是该材料生物量向叶片分配比例较高的原因。据我们所知，这是首次发现豆腐柴生物量与叶片面积和数量的关系。

我们进一步分析了影响豆腐柴叶片面积大小的因素。相关性分析表明，叶片面积与叶片周长、叶片宽度和叶片长度显著正相关（图3和图4）。对资源5来说，叶片面积与叶片周长、叶片周长与叶片长度的相关系数分别为0.968 3和0.952 7。这说明对该种质材料而言，可以通过叶片长度的测量预测其叶片面积，为今后新种质的筛选提供了思路。以期筛选出生物量向叶片分配的种质材料，并筛选合适的叶片特征作为种质驯化后代选择的性状构成参数，为野生豆腐柴驯化开发利用提供参考。

对叶片数量与一级枝条直径进行相关性分析发现，叶片数量与一级枝条直径相关性普遍较差，资源5的相关系数为0.265 2，资源6相关系数为0.830，这说明不能将一级枝条直径作为叶片数目筛选的依据。

通过对叶片形态特征、生物量分配的比较研究，从六份野生豆腐柴种质资源中筛选到一份生物量向叶片分配比例较高的材料，其叶片数量和叶片面积均显著高于其他材料；
叶片长度可作为区分不同豆腐柴种质材料的参数。

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