胡娉婷, 嚴(yán)賢春, 羅建勛, 劉芙蓉, 杜陽(yáng)平
1. 西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川 南充 637000;
2. 四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081
銀杏(Ginkgo biloba L.)為銀杏科(Ginkgoaceae)銀杏屬(Ginkgo)植物,為世界上最古老的孑遺的稀有樹(shù)種,該物種已被列為國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物,被譽(yù)為“植物界的活化石”,是集食用、材用、綠化和觀(guān)賞等于一體的植物[1],四川歷來(lái)被認(rèn)為是銀杏重要產(chǎn)區(qū),有關(guān)銀杏的研究有一些文獻(xiàn)報(bào)道,朱益川[2]對(duì)四川盆地重點(diǎn)銀杏產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了區(qū)域劃分和種質(zhì)資源調(diào)查,按照用途可將其分為:觀(guān)賞型銀杏、材用型銀杏、果用型銀杏[3]和葉用型銀杏?,F(xiàn)以葉用型銀杏栽培較廣泛,因其銀杏葉片中主要含有黃酮和萜內(nèi)酯等活性藥用物質(zhì)[4,5],還有豐富的微量元素[6],對(duì)預(yù)防和治療心腦血管疾病、老年癡呆等具有很好的效果[7],銀杏葉片應(yīng)用廣泛,還可作銀杏葉提取物制品、銀杏葉保健飲料、銀杏葉茶等[8]。本文以四川銀杏的14 個(gè)主產(chǎn)區(qū)為試驗(yàn)樣地進(jìn)行葉片的采集,分析探討了四川地區(qū)不同種源銀杏葉片表型的差異性,為我省銀杏產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供材料,供生產(chǎn)中推廣利用[9,10]。
2017 年秋季在四川收集的14 個(gè)鄉(xiāng)土葉用銀杏種源的葉片作為研究材料,對(duì)四川省內(nèi)銀杏主要栽培區(qū)域及典型代表區(qū)域的資源進(jìn)行調(diào)查,詳見(jiàn)表1,并采集葉片進(jìn)行8 個(gè)不同性狀分析,篩選出優(yōu)良種源。
對(duì)四川省內(nèi)不同種源的銀杏古樹(shù)資源進(jìn)行調(diào)查,2017 年秋季從每株古樹(shù)的4 個(gè)方位上隨機(jī)采取30~40 片無(wú)明顯病蟲(chóng)害葉片,采用Image-J 軟件測(cè)定葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉面積和葉柄長(zhǎng)度,用游標(biāo)卡尺(精度0.01 mm)測(cè)定葉片厚度,用電子天平(精度0.01 g)稱(chēng)量單葉鮮重。
表1 銀杏種源位置和生長(zhǎng)狀況Tab. 1 Provenance location and growth status of Ginkgo biloba
利用Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,利用DPS 7.05進(jìn)行方差分析和多重比較,最后評(píng)選出優(yōu)良種源。
在四川省內(nèi)銀杏的主要栽培區(qū)內(nèi),按四川盆中丘陵區(qū)和盆地東、南、西、北方向選擇具有典型代表的區(qū)域,并對(duì)14 個(gè)不同種源的銀杏古樹(shù)資源進(jìn)行調(diào)查,見(jiàn)表1。其中大邑縣和名山區(qū)主要是銀杏古樹(shù)群,青川縣和萬(wàn)源市包括部分古樹(shù)群。本次調(diào)查的不同種源銀杏古樹(shù)平均胸徑變幅為44.07 cm~95.89 cm,其中以青川縣和萬(wàn)源市的銀杏古樹(shù)平均胸徑較大,而成都市區(qū)和岳池縣的銀杏古樹(shù)平均胸徑較小。
14 個(gè)種源區(qū)的銀杏古樹(shù)葉片重量,方差分析和多重比較結(jié)果分別見(jiàn)表2、表3,不同種源銀杏的單葉重量差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。從表3 可知,不同種源的銀杏單葉重量變幅為0.393~0.573 g,其中單片銀杏古樹(shù)葉片平均值最高的是瀘州市區(qū)種源、南充高坪區(qū)種源和廣元青川縣種源,其中大邑縣金星鄉(xiāng)銀杏古樹(shù)群和青川縣的銀杏古樹(shù)位于鄉(xiāng)村郊區(qū),樹(shù)齡達(dá)500 以上,該古樹(shù)群的銀杏相對(duì)受人為干擾程度較低,種源代表性較好;而南充市區(qū)和瀘州市區(qū)的銀杏古樹(shù)受城市建設(shè)和人為干擾程度相對(duì)較大,部分古樹(shù)由外面購(gòu)買(mǎi),部分古樹(shù)的枝條受到剔枝和修剪等干擾。而名山區(qū)蒙頂山的銀杏古樹(shù)群葉片重量相對(duì)較低,僅為0.40 g,這可能是由于該古樹(shù)群主要是雌株,雌株由于結(jié)實(shí)量較好,在一定程度上影響了葉片的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),同時(shí)名山區(qū)蒙頂山的銀杏古樹(shù)群葉片重量的變異系數(shù)相對(duì)較低,僅為20.66%,表明性狀較穩(wěn)定。此外,成都市區(qū)的銀杏古樹(shù)單葉重量為0.393 g,變異系數(shù)達(dá)33.48%,可見(jiàn)成都市區(qū)銀杏古樹(shù)葉片重量差異大,這可能是由于成都市的銀杏古樹(shù)資源受城市建設(shè)和人為干擾的程度較大。
表2 14 個(gè)種源區(qū)銀杏葉片重量方差分析Tab. 2 Variance analysis of leaf weight of ginkgo biloba in 14 provenance regions
14 個(gè)種源區(qū)的銀杏古樹(shù)葉片厚度的方差分析和多重比較是表4 和表5。從表4 可看出不同種源銀杏的葉片厚度差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。從表5可知,不同種源的銀杏單葉厚度變幅為0.226 mm~0.336 mm,其中單片銀杏古樹(shù)葉片厚度平均值最高的是德陽(yáng)市、廣元青川縣,分別為0.336 mm 和0.3 mm,其變異系數(shù)相對(duì)較低,其變異系數(shù)分別為16.41%、11.07%。其中名山區(qū)蒙頂山的銀杏古樹(shù)群葉片平均厚度相對(duì)較低,平均厚度僅為0.245 mm,變異系數(shù)16.34%,這與其單葉重量較低的結(jié)果相一致。大竹縣的銀杏葉片厚度為0.118 mm~0.328 mm 之間,平均厚度最低,僅為0.226 mm,變異系數(shù)為17.72%,差異明顯。
表3 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片重量差異Tab. 3 Leaf weight differences of ginkgo biloba in 14 provenance regions
表4 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片厚度方差分析Tab. 4 Variance analysis of leaf thickness of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
14 個(gè)種源區(qū)的銀杏古樹(shù)單位枝條葉片數(shù)量,從表6 可看出,不同種源的銀杏單位枝條上的葉片數(shù)量為101.29~163.41 片,平均數(shù)量為135.94 片,變異系數(shù)為11.51%~40.65%。其中單位枝條上的葉片數(shù)量平均值最高的是大竹縣種源和五通橋區(qū)種源,分別為163.41 片和162.28 片;其次為瀘州市區(qū)、自貢市區(qū)和德陽(yáng)市區(qū)種源,平均值在150~160 片之間。而大邑縣、名山區(qū)、閬中市和岳池縣的葉片數(shù)量均相對(duì)較低,為101.29~110.14 片之間。
表5 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片厚度差異Tab. 5 Leaf thickness differences of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
表6 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)單位枝條葉片數(shù)量差異Tab. 6 Differences in leaf number of unit branch of ancient ginkgo trees in 14 provenance regions
對(duì)14 個(gè)種源區(qū)的銀杏古樹(shù)單位枝條上的葉片重量進(jìn)行了分析,從表7 可知,不同種源的銀杏單位枝條上的葉片重量為43.75 g~86.35 g,平均重量為66.86 g,變異系數(shù)為20.89%~62.65%。其中單位枝條上的葉片重量平均值最高的是瀘州市種源和德陽(yáng)市種源,均達(dá)80 g 以上;其次為五通橋區(qū)、大竹縣、自貢市區(qū)和青川縣種源;而名山區(qū)種源的單位銀杏枝條的葉片重量最低,僅為43.75 g。
表7 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)單位枝條的葉片重量差異Tab. 7 Leaf weight differences of unit branch of ancient ginkgo trees in 14 provenance regions
對(duì)不同種源區(qū)的銀杏古樹(shù)單位枝條上的葉片數(shù)量及重量進(jìn)行了方差分析,結(jié)果見(jiàn)表8,不同種源銀杏單位枝條上的葉片數(shù)量及重量差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
表8 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片數(shù)量及重量方差分析Tab. 8 Variance analysis of leaf number and weight of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
對(duì)14 個(gè)種源區(qū)的銀杏古樹(shù)的葉柄長(zhǎng)度進(jìn)行了方差分析和多重比較,結(jié)果見(jiàn)表9 和表10,不同種源銀杏葉柄長(zhǎng)度的差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。多重比較結(jié)果見(jiàn)表10,平均葉柄長(zhǎng)度為4.85 cm~6.47 cm,變異系數(shù)為19.31%~35.53%。其中葉柄長(zhǎng)度最大的是萬(wàn)源市種源、自貢市種源和高坪區(qū)種源,平均葉柄長(zhǎng)度分別為6.47 cm、6.40 cm 和6.25 cm;其次大邑縣、名山區(qū)、五通橋區(qū)、岳池縣和德陽(yáng)市種源的銀杏葉柄長(zhǎng)度為5.00 cm~6.00 cm 之間;成都市區(qū)種源、青川縣種源和都江堰市種源的葉柄較短,分別為4.85 cm、4.87 cm 和4.87 cm,顯著低于萬(wàn)源市、自貢市和高坪區(qū)種源。
表9 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉柄長(zhǎng)度方差分析Tab. 9 Variance analysis of petiole length of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
表10 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉柄長(zhǎng)度差異Tab. 10 Differences in petiole length of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
銀杏葉片大小受到遺傳、環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)成分等多種因素的影響,是葉用型銀杏的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo),也是銀杏光合作用的主要場(chǎng)所,直接關(guān)系著植株有機(jī)物質(zhì)的合成和積累。
對(duì)不同種源區(qū)的銀杏古樹(shù)的葉片長(zhǎng)度進(jìn)行了分析,多重比較結(jié)果見(jiàn)表11,平均葉柄長(zhǎng)度為3.10 cm~5.18 cm,變異系數(shù)為6.29%~18.66%。其中葉片長(zhǎng)度最大的是萬(wàn)源市種源、大竹縣種源,平均葉片長(zhǎng)度分別為5.18 cm 和5.10 cm,顯著高于其他種源的銀杏葉片長(zhǎng)度;成都市區(qū)種源和都江堰市種源的葉片長(zhǎng)度較短,分別為3.10 cm 和3.95 cm,其中成都市區(qū)種源顯著低于其他種源。
表11 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片長(zhǎng)度差異Tab. 11 Leaf length differences of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
對(duì)不同種源區(qū)的銀杏古樹(shù)的葉片寬度進(jìn)行了分析,多重比較結(jié)果見(jiàn)表12,平均葉片寬度為6.05 cm~8.70 cm,變異系數(shù)為11.38%~23.09%。其中葉片寬度最大的是萬(wàn)源市種源、大竹縣種源,平均值分別為8.70 cm 和8.36 cm,顯著高于其它種源的銀杏葉片寬度;成都市區(qū)種源和都江堰市種源的葉片寬度較短,分別為6.05 cm 和6.30 cm,其中成都市區(qū)種源顯著低于其它種源。
對(duì)不同種源區(qū)的銀杏古樹(shù)的葉片長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行了方差分析,結(jié)果見(jiàn)表13,不同種源銀杏的葉片長(zhǎng)度和寬度的差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
14 個(gè)種源區(qū)的銀杏葉面積的方差分析和多重比較是表14 和表15,從表14 可看出,不同種源銀杏葉面積的差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。多重比較結(jié)果見(jiàn)表14,不同種源的平均葉面積為14.36 cm2~30.84 cm2,變異系數(shù)為19.23%~38.73%。其中葉面積最大的是萬(wàn)源市種源和大竹縣種源,平均葉面積分別為30.84 cm2和30.13 cm2;成都市區(qū)種源和名山區(qū)種源的葉面積較小,分別為14.36 cm2和17.63 cm2,顯著低于萬(wàn)源市種源和大竹縣種源。
表12 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片寬度差異Tab. 12 Differences in Leaf width of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
表13 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉柄長(zhǎng)度方差分析Tab. 13 Variance analysis of petiole length of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
表14 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉面積方差分析Tab. 14 Variance analysis of leaf area of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
本文通過(guò)對(duì)四川不同種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉片在表型性狀上進(jìn)行比較,篩選出更加適宜四川盆地栽培的優(yōu)良種源區(qū)。結(jié)果表明:不同銀杏種源分布較分散,但古樹(shù)群以大邑縣和名山區(qū)分布較集中;以青川縣和萬(wàn)源市的銀杏古樹(shù)較大,以岳池縣和成都市區(qū)的銀杏古樹(shù)較小,這可能是由于銀杏作為城市園林綠化樹(shù)種,其苗木受到人為調(diào)運(yùn)的影響程度較大造成的。不同種源銀杏的葉片數(shù)量和葉片重量差異明顯[11],不同單株間在葉片大小上也有較大差異,生長(zhǎng)較快的古樹(shù)群是大邑縣和青川縣古樹(shù)群,在一定程度上說(shuō)明銀杏古樹(shù)對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力存在較大差異。這與劉毅[12]在陜西楊凌地區(qū)的研究一致,陜西地區(qū)寶雞縣銀杏的葉片重量高于其他地區(qū),這可能是對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)弱的原因造成的。
表15 14 個(gè)種源區(qū)銀杏古樹(shù)葉面積差異Tab. 15 Difference in leaf area of ancient ginkgo biloba in 14 provenance regions
通過(guò)對(duì)四川不同種源區(qū)的銀杏古樹(shù)葉片數(shù)量和葉片重量分析發(fā)現(xiàn),不同種源銀杏單位枝條的葉片數(shù)量存在顯著性差異[13],且達(dá)到極顯著水平(P<0.01),其中大竹縣的平均葉片數(shù)量最多,閬中市的平均葉片數(shù)量最少;不同種源銀杏單位枝條上的葉片重量存在極顯著差異(P<0.01),其中瀘州市種源平均重量最大,名山區(qū)平均重量最小,且岳池縣的葉片重量差異明顯,大邑縣的葉片重量差異不明顯;不同種源銀杏的葉片長(zhǎng)度、寬度和葉面積均達(dá)到極顯著水平[9],其中以萬(wàn)源市種源、大竹縣種源的葉片長(zhǎng)度、葉片寬度和葉面積較大,而以成都市區(qū)種源和都江堰市種源的葉片長(zhǎng)度、葉片寬度和葉面積較小,表明不同單株在不同種源間的葉片面積上存在較大差異,表明受到環(huán)境等多種因素的影響;四川各種源區(qū)的葉面積表現(xiàn)出明顯差異性,結(jié)果與林琰、李小芳等[14]對(duì)浙江銀杏葉表型性狀進(jìn)行分析的研究相一致,浙江銀杏單葉面積差異較大,這可能由樹(shù)勢(shì)的強(qiáng)弱造成的。
本文在不同種源區(qū)銀杏分布的基礎(chǔ)上進(jìn)行葉片性狀分析,包括單葉重量、葉片厚度、單位枝條的葉片數(shù)量和葉片重量、葉柄長(zhǎng)度、葉片長(zhǎng)度和寬度、葉面積。優(yōu)良種源選擇以提高銀杏葉片產(chǎn)量為目標(biāo),進(jìn)行方差分析和多重比較,萬(wàn)源市的銀杏葉面積較大,鄉(xiāng)土銀杏古樹(shù)資源較豐富,可作為我省的葉用銀杏采種母樹(shù);大邑縣的金星鄉(xiāng)銀杏古群中,銀杏雌株較多,單葉重量和葉片厚度均較高,需進(jìn)一步采集其種子,測(cè)定子代苗木葉片黃酮含量,可作為備選優(yōu)良采種母樹(shù),為銀杏優(yōu)良種質(zhì)資源選擇提供參考[14]。