徐立人 何可心 劉寵

摘要：以單葉刺槐母本及其6個半同胞子代的夏季葉片為材料，測定各樣本的相對含水量及維生素C、淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量，通過對各指標(biāo)間的相關(guān)性分析，應(yīng)用獨(dú)立性權(quán)重法及聚類分析法，對樣本的飼用價(jià)值進(jìn)行排序、分類。結(jié)果表明：在單葉刺槐葉片飼用價(jià)值評價(jià)體系中，各指標(biāo)權(quán)重大小排序?yàn)榭扇苄缘鞍缀?淀粉含量>維生素C含量>可溶性糖含量>相對含水量;子代葉形的變異與飼用價(jià)值高低無顯著相關(guān);各樣本按葉片飼用價(jià)值高低可分為3類：第Ⅰ類為A15-1，飼用價(jià)值較高;第Ⅱ類包括A16-1、A21-1，飼用價(jià)值中等;第Ⅲ類包括A10-2、C23-1、A1-1（母本）、B24-3，飼用價(jià)值相對較低。

關(guān)鍵詞：單葉刺槐;半同胞子代;葉片形態(tài);飼用價(jià)值評價(jià)

中圖分類號： S792.27 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0217-04

植物是園林中的重要組成部分[1]，我國北方秋季樹木產(chǎn)生大量落葉，但目前處理方式較為單一，研究植物葉片的飼用價(jià)值并應(yīng)用到飼料產(chǎn)品中，可以有效提高園林植物的剩余產(chǎn)物利用率，從而實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的最大化，同時對緩解部分地區(qū)畜牧飼料嚴(yán)重不足具有重要意義[2]。

刺槐（Robinia pseudoacia L.），別稱洋槐，屬豆科刺槐屬多年生落葉喬木，其萌芽性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、耐干旱，是防風(fēng)固沙、水土保持、園林綠化及提供蜜源和飼料的優(yōu)良樹種[3]。單葉刺槐（Robinia pseudoacacia f. unifolia）是刺槐的變種，主要特征是僅有1個或幾個小葉，小葉面積明顯大于普通刺槐。我國2004年從德國引進(jìn)了單葉刺槐無性系，與普通刺槐雜交可產(chǎn)生種子，雜交子代中復(fù)葉的小葉數(shù)產(chǎn)生了明顯的變異，部分子代具有開發(fā)葉片飼用價(jià)值的潛質(zhì)[4]。

目前，對單葉刺槐及其子代的研究僅限于組培體系的建立[5]、子代的SSR鑒定[4]等，尚無對其葉片飼用價(jià)值研究的報(bào)道。本研究以單葉刺槐母本及6個半同胞子代的夏季葉片為研究對象，以母本為對照，對全部樣本的葉片飼用價(jià)值進(jìn)行排序、分類，以期篩選出飼用價(jià)值高的子代，為今后單葉刺槐的飼用品種選育及遺傳改良提供重要的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

2019年5月5日選取單葉刺槐母本及已通過SSR分子鑒定的26個子代，嫁接在定植于河北省保定市滿城區(qū)苗圃場的2年生普通刺槐上，形成27個無性系，每個無性系嫁接20株，共540株。

2019年8月21日選取母本（A1-1）及6個葉形產(chǎn)生明顯變異的子代A21-1、A10-2、B24-3、A15-1、A16-1、C23-1，以夏季成熟葉片為試驗(yàn)材料，每個參試無性系隨機(jī)挑選長勢相似的5株，分別采上部及中部的東、南、西、北4個方向長勢均等且無病蟲害的葉片各2枚，共80枚，混裝于自封袋，保存于-70 ℃超低溫冰箱待用。

1.2 指標(biāo)測定

葉片相對含水量的測定采用直接干燥法[6];淀粉和可溶性糖含量的測定采用蒽酮比色法[7];維生素C含量的測定采用亞甲藍(lán)法[8];可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[9]。每項(xiàng)指標(biāo)的測定設(shè)3次重復(fù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

采用SPSS 25.0和Excel 2016軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理及作圖。將全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后運(yùn)用獨(dú)立性權(quán)重法[10]進(jìn)行分析，確定各指標(biāo)權(quán)重，以各指標(biāo)權(quán)重與其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)構(gòu)建葉片飼用價(jià)值評價(jià)函數(shù)，對全部樣本的葉片飼用價(jià)值打分排序并聚類分析。

葉片飼用價(jià)值綜合評價(jià)函數(shù)公式為：

Ck=R-1k∑mk=1R-1k;

Hi=∑mk=1Ckxik。

式中：Ck為第k個指標(biāo)對應(yīng)的權(quán)重;Rk為第k個指標(biāo)對應(yīng)的復(fù)相關(guān)系數(shù);xik表示第i個樣本第k個指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;Hi為葉片飼用價(jià)值綜合評價(jià)函數(shù)，其值等于第i個樣本的總得分。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片相對含水量

葉片相對含水量是評價(jià)青貯飼料和適口性的重要指標(biāo)，充足的葉片相對含水量利于乳酸菌活動，且飼料適口性好，當(dāng)相對含水量過低時，會影響微生物的活性，造成好氣性菌大量繁殖，使飼料發(fā)霉腐爛，從而導(dǎo)致適口性降低。由圖1-A可知，子代A21-1、A10-2、A15-1、C23-1的相對含水量分別比母本提高6.02%、6.02%、2.41%、10.84%，與母本相比均無顯著差異，子代B24-3、A16-1的相對含水量分別比母本降低4.82%、19.28%，與母本相比，A16-1差異顯著，B24-3不顯著，說明子代A16-1的葉片作為飼料使用時，與其他樣本相比在青貯的過程中易出現(xiàn)難以壓實(shí)、發(fā)霉腐爛的現(xiàn)象，且適口性相對較差。

2.2 淀粉含量

淀粉是植物葉片進(jìn)行光合作用的產(chǎn)物，越高的葉片淀粉含量意味著其作為飼料使用時，提供給牲畜的熱量越高。由圖1-B可知，子代A21-1、A10-2、B24-3、A15-1、A16-1的葉片淀粉含量分別比母本提高31.05%、40.80%、29.90%、19.32%、40.98%，均與母本差異顯著，子代C23-1的葉片淀粉含量比母本降低5.56%，與母本相比差異不顯著，說明單葉刺槐葉片作為飼料使用時，從提供熱量的角度來看，除C23-1外，其余各子代均顯著優(yōu)于母本。

2.3 維生素C含量

維生素C是評價(jià)植物葉片飼用價(jià)值的重要指標(biāo)，富含維生素C的飼料對提高動物免疫力至關(guān)重要，同時可提高雄性牲畜的精子活力，從而提高受精率。由圖1-C可知，子代B24-3的葉片維生素C含量比母本提高8.86%，與母本差異不顯著，子代A21-1、A10-2、A15-1、A16-1、C23-1的葉片維生素含量分別比母本降低51.81%、45.65%、31.92%、9.06%、46.57%，其中除A16-1與母本差異不顯著外，其余均與母本差異顯著，說明單葉刺槐葉片作為飼料使用時，從提高動物免疫力及雄性牲畜的精子活力角度來看，母本及子代B24-3更有優(yōu)勢。

2.4 可溶性蛋白含量

與淀粉相似，植物葉片作為飼料使用時，可溶性蛋白也是動物攝取熱量的重要途徑。由圖1-D可知，子代A21-1、B24-3、A15-1、A16-1的葉片可溶性蛋白含量與母本相比分別提高80.58%、16.85%、44.65%、23.39%，其中A21-1、A15-1、A16-1均與母本差異顯著，子代A10-2、C23-1的葉片可溶性蛋白含量分別比母本降低46.99%、7.04%，A10-2與母本差異顯著，C23-1與母本差異不顯著，說明單葉刺槐葉片作為飼料使用時，從可溶性蛋白含量的角度看，子代A21-1、A15-1、A16-1更有優(yōu)勢。

2.5 可溶性糖含量

可溶性糖是評價(jià)植物葉片飼用價(jià)值的重要依據(jù)，可溶性糖含量可為牲畜提供熱量，同時可提高牲畜對食物的消化率。由圖1-E可知，子代A21-1、A10-2的葉片可溶性糖含量分別比母本降低43.78%、33.95%，均與母本差異顯著，子代B24-3、A15-1、A16-1、C23-1的葉片可溶性糖含量分別比母本提高0.27%、5.43%、51.14%、0.35%，除A16-1與母本差異顯著外，其余品種均與母本差異不顯著，說明單葉刺槐葉片作為飼料使用時，從提高牲畜對食物消化率的角度看，子代A16-1更有優(yōu)勢。

2.6 指標(biāo)間的相關(guān)性分析及評價(jià)方法的選擇

將測定的各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，由表1可以看出，除可溶性糖含量與相對含水量之間呈顯著負(fù)相關(guān)外，其余各指標(biāo)間的相關(guān)性均不顯著，說明各指標(biāo)間所提供的信息重疊度較低，關(guān)系相對獨(dú)立，應(yīng)采用獨(dú)立性權(quán)重法計(jì)算各指標(biāo)所對應(yīng)的復(fù)相關(guān)系數(shù)R及權(quán)重C，進(jìn)而構(gòu)建葉片飼用價(jià)值評價(jià)函數(shù)，對各樣本的綜合飼用價(jià)值進(jìn)行評價(jià)。

2.7 葉片飼用價(jià)值綜合評價(jià)

根據(jù)葉片飼用價(jià)值綜合評價(jià)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，母本及不同子代葉片飼用價(jià)值得分情況如表2所示，結(jié)果表明，除子代B24-3的飼用價(jià)值低于母本外，其余子代均優(yōu)于母本，且子代A15-1的葉片飼用價(jià)值最高。對各樣本的葉形指標(biāo)與飼用價(jià)值得分進(jìn)行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)r=-0.0524，P=0.227>0.05，說明子代葉形的變異與葉片飼用價(jià)值的高低無關(guān)。

進(jìn)一步聚類分析，結(jié)果如圖2所示，可按葉片飼用價(jià)值高低將全部樣本分為3類，第Ⅰ類為A15-1，葉片飼用價(jià)值較高;第Ⅱ類包括A16-1、A21-1，葉片飼用價(jià)值中等;第Ⅲ類包括A10-2、C23-1、B24-3、A1-1（母本），葉片飼用價(jià)值相對較低。

3 討論與結(jié)論

眾多研究表明，不同指標(biāo)在植物的生長發(fā)育和品質(zhì)調(diào)控中都起著重要作用，唯有通過多指標(biāo)間的聯(lián)合分析，才能對植物材料的飼用價(jià)值作出綜合評價(jià)[11-14]。本試驗(yàn)通過對5個可反映葉片飼用價(jià)值的重要指標(biāo)（相對含水量及維生素C、淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白含量）進(jìn)行測定，指標(biāo)間的相關(guān)性分析表明，各指標(biāo)關(guān)系相對獨(dú)立，這與位杰等在對庫爾勒香梨葉片營養(yǎng)價(jià)值研究中得出的各元素間相關(guān)性較高的結(jié)論[15]不同，原因可能是由于測定指標(biāo)、采樣時間或樹種的不同導(dǎo)致的。進(jìn)一步計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，結(jié)果表明可溶性蛋白權(quán)重最大，這與華雅潔等在對楸樹葉片飼用價(jià)值的指標(biāo)分析中，可溶性蛋白方差貢獻(xiàn)率最高的結(jié)論[16]一致。應(yīng)用獨(dú)立性權(quán)重法和聚類分析法對單葉刺槐及其6個半同胞子代的葉片飼用價(jià)值進(jìn)行綜合評價(jià)和分類，結(jié)果表明除子代B24-3飼用價(jià)值低于母本外，其余子代均優(yōu)于母本，這也從一方面體現(xiàn)了“雜種優(yōu)勢”，相關(guān)性分析表明，葉形的變異與葉片飼用價(jià)值高低無顯著相關(guān)，這與翟曉巧等在對構(gòu)樹不同無性系的研究中得出的葉形變異與葉片營養(yǎng)價(jià)值顯著相關(guān)的結(jié)論[17]不同，原因可能是由于本試驗(yàn)材料為當(dāng)年嫁接，某些性狀還未完全表現(xiàn)，也可能是由于樹種的不同導(dǎo)致的。

本研究表明，利用5個飼用指標(biāo)聯(lián)合分析，可有效評價(jià)單葉刺槐及各子代的飼用價(jià)值，且多數(shù)子代優(yōu)于母本，其中A15-1的葉片飼用價(jià)值最高，這也為今后單葉刺槐飼用品種的選育及遺傳改良提供了重要的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳孟理，胡 俊，齊 實(shí)，等. 北京市側(cè)柏低效林物種多樣性改造策略[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，37（1）：27-35.

[2]孫雅麗，孫慧芳，古麗江·許庫爾汗，等. 新疆5種果樹葉片化學(xué)成分分析和營養(yǎng)價(jià)值綜合評價(jià)[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，29（8）：1824-1827.

[3]王 穎. 6種刺槐種質(zhì)蜜源性狀的研究[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

[4]魯?shù)さ?，徐衛(wèi)華，孟慶新，等. 單葉刺槐半同胞子代苗期性狀變異分析[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，41（2）：36-41，48.

[5]劉芳伊. 單葉刺槐和百子蓮組培快繁體系建立[D]. 保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[6]于小禾，江南平. 直接干燥法測定糧食水分的條件優(yōu)化[J]. 糧食儲藏，2011，40（4）：46-49.

[7]彭 彬，馬志龍，卡德艷·卡德爾，等. 野蘋果枝條主要營養(yǎng)成分對蘋小吉丁幼蟲發(fā)育的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，56（9）：1710-1719.

[8]陳煥文，宋慶宇，劉宏偉，等. 測定抗壞血酸的亞甲藍(lán)褪色光度法[J]. 分析測試學(xué)報(bào)，2001，20（2）：55-57.

[9]張治安，陳展宇. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M]. 長春：吉林大學(xué)出版社，2008：111.

[10]彭張林. 綜合評價(jià)過程中的相關(guān)問題及方法研究[D]. 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2015.

[11]洪永輝，陳天增，王如均，等. 金花茶組植物品種選擇與評價(jià)[J]. 林業(yè)勘察設(shè)計(jì)，2018，38（2）：1-7.

[12]Huang L P，Zhang Q R，Zhang Z，et al. Overview of relation between mineral nutrient elements and growth and development of fruit trees[J]. Asian Agricultural Research，2017，9 （10）：75-76，81.

[13]Wojcik P，Wojcik M. Effects of boron fertilization on ‘Conference pear tree vigor，nutrition，and fruit yield and storability[J]. Plant and Soil，2003，256（2）：413-421.

[14]Reed B M，Wada S，Jeanine D，et al. Mineral nutrition influences physiological responses of pear in vitro[J]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant，2013，49（6）：699-709.

[15] 位 杰，馬建江，陳久紅，等. 庫爾勒香梨葉片營養(yǎng)元素含量的年變化規(guī)律及相關(guān)性研究[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，49（3）：121-128.

[16]華雅潔，胡甜甜，王良桂，等. 不同苗齡楸樹葉片營養(yǎng)成分的季節(jié)性變化[J]. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，41（3）：49-57.

[17]翟曉巧，曾 輝，劉艷萍，等. 構(gòu)樹不同無性系間葉片營養(yǎng)成分及葉形的變化[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，40（11）：38-39，52.