30個多穗柯種源主要經濟性狀及活性成分分析與評價

王 坤，黃曉露，李寶財，梁文匯，李開祥

(廣西林業科學研究院廣西特色經濟林培育與利用重點實驗室，廣西 南寧 530002)

【研究意義】多穗柯(LithocarpusploystachyusRehd.)，又名甜茶[1]，系殼斗科櫟屬常綠喬木。多穗柯主要分布在我國廣西、湖南、江西、福建、安徽、廣東、四川等省區，資源非常豐富[2-3]。多穗柯作為一種藥食同源性植物，其含有豐富的黃酮類成分且具有很好的藥理作用[4-7]，因此其在藥用保健品及功能性食品開發方面具有很大的利用價值。建立多穗柯種質資源庫異地保存，可為不同種源的植物同時育苗、造林，評價其對于當地生長環境的適應性，從而選育出適合在本地種植與推廣的優良種源，因此，加強多穗柯種質資源材料的收集和評價，對多穗柯的生產栽培和優良選育意義重大。【前人研究進展】多穗柯多生長在光照好的低山密林中，適應性強，生長快速，為很好的經濟樹種，近年來受到國內學者的廣泛關注，關于多穗柯的研究多為黃酮類成分提取[8-10]、化學成分研究[11-13]及活性評價[14-16]等方面，并且多穗柯老葉中黃酮類成分主要為根皮苷，嫩葉中黃酮類成分主要為三葉苷[17]。【本研究切入點】目前國內關于多穗柯種質資源收集與評價的研究未得到有效重視，針對多穗柯的種質資源，特別是不同地區的多穗柯性狀差異研究較少。【擬解決的關鍵問題】通過收集我國不同省區野生多穗柯種源，建立多穗柯種質資源庫，初步篩選30個多穗柯種源進行分析，對其主要經濟性狀及活性成分進行比較分析，篩選出適應性強、生長迅速、高產量、高品質的種質資源，以期為多穗柯選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料來自我國6個省(區、直轄市)30個多穗柯種源苗木，分別為：廣西種源12個(GXTL3、GXTL6、GXTL8、GXTL9、GXYJ3、GXYJ4、GXYJ11、GXYJ13、GXDB3、GXDB5、GXDB6和GXNP3)、重慶種源7個(CQJYS2、CQJYS4、CQJYS5、CQJYS7、CQLP1、CQLP2和CQLP4)、湖南種源6個(HNCX3、HNCX5、HNCX8、HNZJ5、HNZJ6和HNZJ7)、福建種源3個(FJWYS3、FJWYS5和FJWYS6)、浙江種源1個(ZJJN1)、江西種源1個(JXJGS12)。2014年同一批扦插苗，2016年3月帶土球起苗移栽到廣西壯族自治區林業科學研究院老虎嶺試驗苗圃。當前植株長勢良好。

1.2 試驗方法

株行距1.0 m×1.5 m，每年5、11月進行1次除草、同時進行1次施肥，施肥量為N、P、K國產復合肥0.5 kg/株。對30個種源進行調查，采用隨機區組設計，每個種源調查10株。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 生長性狀指標 移栽時選擇的同一批長勢一致苗高一致的扦插苗，2018年10月隨機選取長勢正常的多穗柯植株進行測定。測量株高為植株從地面至最高點的高度；測量地徑用游標卡尺在離地面10 cm高處主莖的直徑[18]；產量為每個植株全部葉片的重量。

1.3.2 活性成分含量測定 分別采集同一時期的多穗柯嫩葉和老葉，根皮苷和三葉苷的含量采用高效液相色譜法進行測定[17]。將多穗柯葉干燥、粉碎，過篩。精確稱取多穗柯樣品，加20倍體積的甲醇超聲提取，重復提取4次，過微孔濾膜供測試用，色譜條件參照文獻中報道的條件[17]并稍有改動，流動相：乙腈-0.04 %甲酸(28∶72)，流速：1.0 mL·min-1，檢測波長：285 nm，柱溫：室溫，進樣量：5 μl。

1.4 統計分析

利用Excel 2010軟件對試驗結果進行初步分析，利用SPSS 19.0軟件進行Duncan多重比較及方差分析，然后對相關指標值進行主成分分析，對30個種源的經濟性狀和主要活性成分含量進行綜合評價。

2 結果與分析

2.1 不同多穗柯種源經濟性狀及活性成分的方差分析

從表1可看出，30個多穗柯種源的樹高、產量、老葉根皮苷含量和嫩葉三葉苷含量的種間差異性均達到極顯著水平(P<0.01，下同)，地徑的種間差異性達到顯著性水平(P<0.05，下同)。

表1 多穗柯不同種源經濟性狀及主要活性成分含量方差分析

2.2 主要經濟性狀及活性成分含量分析

30個多穗柯種源經濟性狀及主要活性成分含量見表2，其中樹高最高的種源為GXYJ13，為4.13 m，其次為GXNP3號種源，為3.57 m，隨后CQLP2、GXTL6、CQLP4、CQJYS2、GXTL5、JXJGS12、CQJYS4、GXYJ11的樹高都在3.00 m以上，30個種源中最矮的為HNCX3號種源，為1.73 m；其中地徑最大的為HNZJ5和HNCX5這2個種源，均為5.17 cm，種源CQLP2和CQLP4的地徑均在5 cm以上，地徑最小的種源為FJWYS3；產量最大的種源為CQLP2，為5.84 kg，GXDB5的產量第2，為4.24 kg，其中GXTL5和GXYJ11的產量均在3.00 kg以上，產量最小的種源為CQJYS7；GXDB6的老葉根皮苷含量最大，為16.29 %，同時嫩葉三葉苷的含量也較高，為17.85 %，其中GXYJ13、JXJGS12、FJWYS5、FJWYS6、GXDB3老葉根皮苷的含量均在13 %以上，老葉根皮苷含量最少的為GXYJ4，其嫩葉中三葉苷含量也相對較少，為7.69 %；GXYJ13嫩葉三葉苷含量最高，為31.41 %，其老葉根皮苷含量也較高為15.69 %，其中FJWYS6、GXNP3和FJWYS3嫩葉中三葉苷的含量均在20 %以上，嫩葉中三葉苷含量最少的為CQJYS2，為5.78 %。

表2 多穗柯不同種源主要經濟性狀及活性成分含量分析

表3 3個主成分的貢獻率和累積貢獻率

表4 各主成分的得分系數矩陣

2.3 主成分分析

各主成分的貢獻率和累積貢獻率見表3，各主成分的得分系數矩陣見表4。以特征值大于0.7為標準，得到3個主成分，從表3可以看出，這3個主成分的累積貢獻率為82.541 %，可以代表30個多穗柯種源5個指標82.541 %的綜合信息，符合我們進行主成分分析的目的，故選取這3個主成分進行數據分析。從表3和表4可以看出，第1主成分的貢獻率最大，為39.916 %，得分系數中有3個正值，分別是樹高、地徑和產量，2個負值，分別是根皮苷含量和三葉苷含量，可以歸為經濟性狀因子；第2主成分貢獻率為28.351 %，得分系數中全部都為正值，可以歸為綜合因子；第3主成分貢獻率為14.274 %，其中產量的系數值最大，為0.677，可以歸為產量因子。

2.4 綜合評價

對30個多穗柯種源的5個指標進行主成分分析，將其轉化為3個主成分，這3個主成分可以代表原本5個指標的82.541 %的綜合信息，并且通過3個主成分的得分系數，初步推斷出第1主成分為經濟性狀因子，第2主成分為綜合因子，第3主成分為產量因子。用Z1、Z2和Z3分別代表3個主成分得分，用X1、X2、X3、X4、X5代表標準化后的變量，以GXTL3種源為例，各主成分得分線性方程為：

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主成分的方差貢獻率為系數，構建綜合評分模型[19]：F=0.39916×Z1+0.28351×Z2+0.14274×Z3。多穗柯不同種源的綜合評價指標F值見表5。通過數據分析可見，30個多穗柯種源中共有13個種源的F值為正值，17個種源的F值為負值，其中13個F值為正值的種源按F值從大到小依次為CQLP2、GXYJ13、GXTL5、GXNP3、CQLP4、GXTL6、GXYJ11、GXDB5、CQLP1、CQJYS2、GXYJ4、HNCX5、HNCX8。其中CQLP2的綜合評分(F值)最高為1.420094，其第1主成分的得分也最高，為2.49777，說明其經濟性狀表現最優；GXYJ13的綜合評分(F值)為0.888433，綜合評分排名第2，其第2主成分的得分最高，為3.31682，第1成分得分為-0.57666，說明其綜合評價最優，但經濟性狀表現比較差，綜合得分不如CQLP2；GXDB5的第3主成分的得分最高，為1.93982，說明其產量最高，但其他指標表現稍差，綜合評分第8。

3 討 論

本研究結果表明，30個多穗柯種源中，樹高最高的種源為GXYJ13，為4.13 m，樹高在3 m以上的種源有10個，最矮的為HNCX3號種源，為1.73 m；其中地徑最大的為HNZJ5和HNCX5，均為5.17 cm，地徑均在5 cm以上的種源有4個；產量最大的種源為CQLP2，為5.84 kg，產量均在3 kg以上的種源有4個；據文獻報道[17]，多穗柯嫩葉中主要含三葉苷，根皮苷含量很少，而老葉中主要含根皮苷，相反三葉苷含量很少，所以本研究只將老葉中根皮苷的含量和嫩葉中三葉苷的含量作為考察指標，GXDB6的老葉根皮苷含量最大，為16.29 %，同時嫩葉三葉苷的含量也較高，為17.85 %，老葉根皮苷的含量均在13 %以上的種源有6個；GXYJ13嫩葉三葉苷含量最高，為31.41 %，其老葉根皮苷含量也較高為15.69 %，嫩葉中三葉苷的含量均在20 %以上的種源有4個。

表5 各主成分得分及綜合評價

通過主成分分析法將不相關的5個多穗柯指標轉化為盡可能反映原有指標的綜合指標，從而篩選出了10個綜合評價最好的種源，為今后多穗柯優良種源的推廣應用提供理論依據，主成分分析的降維思想在篩選優良種源的應用上非常廣泛，比如許杰等[20]采用主成分分析法對14個三年桐種源的經濟性狀指標進行分析，篩選出7個綜合評價最優的種源，為油桐的品種選育鑒定基礎；雷偉俠等[21]采用通徑分析及主成分分析等方法對95份甘藍型油菜種質資源的9個經濟性狀進行了分析，確定了影響油菜產量的相關指標，為其高產育種提供理論依據。因時間所限，本研究對多穗柯葉片主要活性成分含量的測定，只選取一次抽稍的數據，未監測不同季節多穗柯葉片活性成分含量的變化，且研究對象僅為30個多穗柯種源，今后還需對同一種源在不同季節的生長狀況及活性成分含量進行測定分析，并且加強不同產地多穗柯種源的收集并對其進行綜合評價，為選育出優良多穗柯品種并進行推廣應用提供科學依據。

4 結 論

綜合評價30個多穗柯種源，表現最優的10個品種為CQLP2、GXYJ13、GXTL5、GXNP3、CQLP4、GXTL6、GXYJ11、GXDB5、CQLP1、CQJYS2，其中重慶種源4個、廣西種源6個，相比其他地區，廣西種源和重慶種源的多穗柯品質最佳。根據每個主成分得分的高低，評價不同多穗柯種源主要性狀的差異，可為今后的多穗柯選育提供依據。