30个多穗柯种源主要经济性状及活性成分分析与评价

王 坤，黄晓露，李宝财，梁文汇，李开祥

(广西林业科学研究院广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西 南宁 530002)

【研究意义】多穗柯(LithocarpusploystachyusRehd.)，又名甜茶[1]，系壳斗科栎属常绿乔木。多穗柯主要分布在我国广西、湖南、江西、福建、安徽、广东、四川等省区，资源非常丰富[2-3]。多穗柯作为一种药食同源性植物，其含有丰富的黄酮类成分且具有很好的药理作用[4-7]，因此其在药用保健品及功能性食品开发方面具有很大的利用价值。建立多穗柯种质资源库异地保存，可为不同种源的植物同时育苗、造林，评价其对于当地生长环境的适应性，从而选育出适合在本地种植与推广的优良种源，因此，加强多穗柯种质资源材料的收集和评价，对多穗柯的生产栽培和优良选育意义重大。【前人研究进展】多穗柯多生长在光照好的低山密林中，适应性强，生长快速，为很好的经济树种，近年来受到国内学者的广泛关注，关于多穗柯的研究多为黄酮类成分提取[8-10]、化学成分研究[11-13]及活性评价[14-16]等方面，并且多穗柯老叶中黄酮类成分主要为根皮苷，嫩叶中黄酮类成分主要为三叶苷[17]。【本研究切入点】目前国内关于多穗柯种质资源收集与评价的研究未得到有效重视，针对多穗柯的种质资源，特别是不同地区的多穗柯性状差异研究较少。【拟解决的关键问题】通过收集我国不同省区野生多穗柯种源，建立多穗柯种质资源库，初步筛选30个多穗柯种源进行分析，对其主要经济性状及活性成分进行比较分析，筛选出适应性强、生长迅速、高产量、高品质的种质资源，以期为多穗柯选育提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料来自我国6个省(区、直辖市)30个多穗柯种源苗木，分别为：广西种源12个(GXTL3、GXTL6、GXTL8、GXTL9、GXYJ3、GXYJ4、GXYJ11、GXYJ13、GXDB3、GXDB5、GXDB6和GXNP3)、重庆种源7个(CQJYS2、CQJYS4、CQJYS5、CQJYS7、CQLP1、CQLP2和CQLP4)、湖南种源6个(HNCX3、HNCX5、HNCX8、HNZJ5、HNZJ6和HNZJ7)、福建种源3个(FJWYS3、FJWYS5和FJWYS6)、浙江种源1个(ZJJN1)、江西种源1个(JXJGS12)。2014年同一批扦插苗，2016年3月带土球起苗移栽到广西壮族自治区林业科学研究院老虎岭试验苗圃。当前植株长势良好。

1.2 试验方法

株行距1.0 m×1.5 m，每年5、11月进行1次除草、同时进行1次施肥，施肥量为N、P、K国产复合肥0.5 kg/株。对30个种源进行调查，采用随机区组设计，每个种源调查10株。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生长性状指标 移栽时选择的同一批长势一致苗高一致的扦插苗，2018年10月随机选取长势正常的多穗柯植株进行测定。测量株高为植株从地面至最高点的高度；测量地径用游标卡尺在离地面10 cm高处主茎的直径[18]；产量为每个植株全部叶片的重量。

1.3.2 活性成分含量测定 分别采集同一时期的多穗柯嫩叶和老叶，根皮苷和三叶苷的含量采用高效液相色谱法进行测定[17]。将多穗柯叶干燥、粉碎，过筛。精确称取多穗柯样品，加20倍体积的甲醇超声提取，重复提取4次，过微孔滤膜供测试用，色谱条件参照文献中报道的条件[17]并稍有改动，流动相：乙腈-0.04 %甲酸(28∶72)，流速：1.0 mL·min-1，检测波长：285 nm，柱温：室温，进样量：5 μl。

1.4 统计分析

利用Excel 2010软件对试验结果进行初步分析，利用SPSS 19.0软件进行Duncan多重比较及方差分析，然后对相关指标值进行主成分分析，对30个种源的经济性状和主要活性成分含量进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 不同多穗柯种源经济性状及活性成分的方差分析

从表1可看出，30个多穗柯种源的树高、产量、老叶根皮苷含量和嫩叶三叶苷含量的种间差异性均达到极显著水平(P<0.01，下同)，地径的种间差异性达到显著性水平(P<0.05，下同)。

表1 多穗柯不同种源经济性状及主要活性成分含量方差分析

2.2 主要经济性状及活性成分含量分析

30个多穗柯种源经济性状及主要活性成分含量见表2，其中树高最高的种源为GXYJ13，为4.13 m，其次为GXNP3号种源，为3.57 m，随后CQLP2、GXTL6、CQLP4、CQJYS2、GXTL5、JXJGS12、CQJYS4、GXYJ11的树高都在3.00 m以上，30个种源中最矮的为HNCX3号种源，为1.73 m；其中地径最大的为HNZJ5和HNCX5这2个种源，均为5.17 cm，种源CQLP2和CQLP4的地径均在5 cm以上，地径最小的种源为FJWYS3；产量最大的种源为CQLP2，为5.84 kg，GXDB5的产量第2，为4.24 kg，其中GXTL5和GXYJ11的产量均在3.00 kg以上，产量最小的种源为CQJYS7；GXDB6的老叶根皮苷含量最大，为16.29 %，同时嫩叶三叶苷的含量也较高，为17.85 %，其中GXYJ13、JXJGS12、FJWYS5、FJWYS6、GXDB3老叶根皮苷的含量均在13 %以上，老叶根皮苷含量最少的为GXYJ4，其嫩叶中三叶苷含量也相对较少，为7.69 %；GXYJ13嫩叶三叶苷含量最高，为31.41 %，其老叶根皮苷含量也较高为15.69 %，其中FJWYS6、GXNP3和FJWYS3嫩叶中三叶苷的含量均在20 %以上，嫩叶中三叶苷含量最少的为CQJYS2，为5.78 %。

表2 多穗柯不同种源主要经济性状及活性成分含量分析

表3 3个主成分的贡献率和累积贡献率

表4 各主成分的得分系数矩阵

2.3 主成分分析

各主成分的贡献率和累积贡献率见表3，各主成分的得分系数矩阵见表4。以特征值大于0.7为标准，得到3个主成分，从表3可以看出，这3个主成分的累积贡献率为82.541 %，可以代表30个多穗柯种源5个指标82.541 %的综合信息，符合我们进行主成分分析的目的，故选取这3个主成分进行数据分析。从表3和表4可以看出，第1主成分的贡献率最大，为39.916 %，得分系数中有3个正值，分别是树高、地径和产量，2个负值，分别是根皮苷含量和三叶苷含量，可以归为经济性状因子；第2主成分贡献率为28.351 %，得分系数中全部都为正值，可以归为综合因子；第3主成分贡献率为14.274 %，其中产量的系数值最大，为0.677，可以归为产量因子。

2.4 综合评价

对30个多穗柯种源的5个指标进行主成分分析，将其转化为3个主成分，这3个主成分可以代表原本5个指标的82.541 %的综合信息，并且通过3个主成分的得分系数，初步推断出第1主成分为经济性状因子，第2主成分为综合因子，第3主成分为产量因子。用Z1、Z2和Z3分别代表3个主成分得分，用X1、X2、X3、X4、X5代表标准化后的变量，以GXTL3种源为例，各主成分得分线性方程为：

Z1=0.276X1+0.289X2+0.368X3-0.342X4-0.298X5

Z2=0.467X1+0.374X2+0.069X3+0.379X4+0.446X5

Z3=0.210X1-0.782X2+0.677X3-0.199X4+0.499X5

以第1、2和3主成分的方差贡献率为系数，构建综合评分模型[19]：F=0.39916×Z1+0.28351×Z2+0.14274×Z3。多穗柯不同种源的综合评价指标F值见表5。通过数据分析可见，30个多穗柯种源中共有13个种源的F值为正值，17个种源的F值为负值，其中13个F值为正值的种源按F值从大到小依次为CQLP2、GXYJ13、GXTL5、GXNP3、CQLP4、GXTL6、GXYJ11、GXDB5、CQLP1、CQJYS2、GXYJ4、HNCX5、HNCX8。其中CQLP2的综合评分(F值)最高为1.420094，其第1主成分的得分也最高，为2.49777，说明其经济性状表现最优；GXYJ13的综合评分(F值)为0.888433，综合评分排名第2，其第2主成分的得分最高，为3.31682，第1成分得分为-0.57666，说明其综合评价最优，但经济性状表现比较差，综合得分不如CQLP2；GXDB5的第3主成分的得分最高，为1.93982，说明其产量最高，但其他指标表现稍差，综合评分第8。

3 讨 论

本研究结果表明，30个多穗柯种源中，树高最高的种源为GXYJ13，为4.13 m，树高在3 m以上的种源有10个，最矮的为HNCX3号种源，为1.73 m；其中地径最大的为HNZJ5和HNCX5，均为5.17 cm，地径均在5 cm以上的种源有4个；产量最大的种源为CQLP2，为5.84 kg，产量均在3 kg以上的种源有4个；据文献报道[17]，多穗柯嫩叶中主要含三叶苷，根皮苷含量很少，而老叶中主要含根皮苷，相反三叶苷含量很少，所以本研究只将老叶中根皮苷的含量和嫩叶中三叶苷的含量作为考察指标，GXDB6的老叶根皮苷含量最大，为16.29 %，同时嫩叶三叶苷的含量也较高，为17.85 %，老叶根皮苷的含量均在13 %以上的种源有6个；GXYJ13嫩叶三叶苷含量最高，为31.41 %，其老叶根皮苷含量也较高为15.69 %，嫩叶中三叶苷的含量均在20 %以上的种源有4个。

表5 各主成分得分及综合评价

通过主成分分析法将不相关的5个多穗柯指标转化为尽可能反映原有指标的综合指标，从而筛选出了10个综合评价最好的种源，为今后多穗柯优良种源的推广应用提供理论依据，主成分分析的降维思想在筛选优良种源的应用上非常广泛，比如许杰等[20]采用主成分分析法对14个三年桐种源的经济性状指标进行分析，筛选出7个综合评价最优的种源，为油桐的品种选育鉴定基础；雷伟侠等[21]采用通径分析及主成分分析等方法对95份甘蓝型油菜种质资源的9个经济性状进行了分析，确定了影响油菜产量的相关指标，为其高产育种提供理论依据。因时间所限，本研究对多穗柯叶片主要活性成分含量的测定，只选取一次抽稍的数据，未监测不同季节多穗柯叶片活性成分含量的变化，且研究对象仅为30个多穗柯种源，今后还需对同一种源在不同季节的生长状况及活性成分含量进行测定分析，并且加强不同产地多穗柯种源的收集并对其进行综合评价，为选育出优良多穗柯品种并进行推广应用提供科学依据。

4 结 论

综合评价30个多穗柯种源，表现最优的10个品种为CQLP2、GXYJ13、GXTL5、GXNP3、CQLP4、GXTL6、GXYJ11、GXDB5、CQLP1、CQJYS2，其中重庆种源4个、广西种源6个，相比其他地区，广西种源和重庆种源的多穗柯品质最佳。根据每个主成分得分的高低，评价不同多穗柯种源主要性状的差异，可为今后的多穗柯选育提供依据。