尤晨曦 劉玉華 余鵬飛 郁萬文

摘 要：【目的】研究莽草酸途徑中銀杏葉主要代謝物含量及葉產(chǎn)量性狀的株間差異，并篩選葉用和特異單株，為銀杏莽草酸途徑主要代謝物代謝研究和定向培育提供材料。【方法】以55 個(gè)銀杏單株為材料，分析了銀杏葉產(chǎn)量性狀（單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量）及莽草酸途徑主要代謝物（莽草酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、總黃酮）含量的株間差異及相關(guān)性，基于葉產(chǎn)量性狀、主要代謝物含量及主成分分析綜合評(píng)價(jià)多層次篩選出特異單株?！窘Y(jié)果】1）銀杏葉產(chǎn)量性狀和莽草酸途徑主要代謝物含量的9 個(gè)指標(biāo)在株間均呈顯著或極顯著差異，且變異系數(shù)均超過10%。2）單葉面積與莽草酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)；比葉干質(zhì)量分別與莽草酸含量、色氨酸含量呈極顯著正相關(guān)，與酪氨酸含量呈顯著正相關(guān)；單位枝長葉干質(zhì)量分別與酪氨酸含量、總黃酮含量呈顯著正相關(guān)。3）基于主成分綜合得分，篩選出的排名前五的單株（23#、24#、20#、29#、34#）的單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量、莽草酸含量、色氨酸含量、酪氨酸含量、苯丙氨酸含量、總黃酮含量的均值比排名后五位的單株（49#、1#、2#、43#、51#）的均值分別提高了41.93%、99.39%、40.47%、53.87%、19.40%、44.87%、49.75%、27.79%、13.26%；基于葉產(chǎn)量性狀篩選出高葉產(chǎn)量單株7 個(gè)（20#、21#、23#、24#、32#、34#、36#），低葉產(chǎn)量單株11 個(gè)（1#、2#、9#、13#、17#、22#、25#、35#、37#、51#、56#）；基于莽草酸途徑主要代謝物含量篩選出主要代謝物含量高的單株4 個(gè)（24#、27#、28#、35#），主要代謝物含量低的單株8 個(gè)（1#、2#、3#、10#、16#、42#、53#、56#）?！窘Y(jié)論】參試銀杏單株的葉產(chǎn)量性狀、莽草酸途徑主要代謝物含量在株間存在豐富遺傳差異，篩選潛力大；基于葉產(chǎn)量性狀、主要代謝物含量和主成分分析綜合評(píng)價(jià)多層次篩選出特異單株，為定向培育特異用途的專類園及莽草酸途徑主要代謝物代謝研究提供了材料。

關(guān)鍵詞：銀杏；葉產(chǎn)量性狀；主要代謝物；葉用單株選擇

中圖分類號(hào)：S722.3+1；S792.95 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003—8981（2023）03—0013—11

高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)藥用銀杏選育和藥用集約栽培已成為葉用銀杏栽培的發(fā)展方向，并取得了明顯進(jìn)展。開展葉用銀杏種質(zhì)資源研究、選育并推廣有效成分含量高且穩(wěn)定的種質(zhì)，是葉用銀杏種植亟待解決的問題[1-2]。我國學(xué)者在高黃酮、高萜內(nèi)酯良種選育的基礎(chǔ)上，篩選出葉產(chǎn)量較高的種質(zhì)，表現(xiàn)為葉大肥厚、葉產(chǎn)量高[3-4]。大量研究表明，銀杏葉中有效成分含量和葉產(chǎn)量在很大程度上受遺傳因素的控制，在種源間、家系間、單株間存在顯著性差異[2，4-5]。我國銀杏分布范圍廣，種質(zhì)資源豐富，但收集、考察、評(píng)價(jià)研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。莽草酸途徑是連接糖代謝和多酚代謝的主要橋梁，在植物次生代謝途徑中起到中心作用。以莽草酸為前體，最終合成多種芳香化合物，包括芳香族氨基酸（色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸）、肉桂酸和多酚化合物（如黃酮類化合物），這些代謝物對(duì)植物生長發(fā)育、逆境響應(yīng)及葉品質(zhì)形成至關(guān)重要[6]。因此，選育莽草酸途徑主要代謝物特異種質(zhì)對(duì)解析莽草酸途徑與下游次生代謝途徑的相關(guān)關(guān)系意義重大。銀杏Ginkgo biloba L. 是繼八角Illicium verum Hook.f. 以后擴(kuò)展莽草酸來源的主要替代植物之一，葉產(chǎn)量極大，落葉多為廢棄物，亟待開發(fā)利用[7]。目前對(duì)莽草酸途徑銀杏葉中主要代謝物代謝的研究十分缺乏，同時(shí)對(duì)開展相關(guān)研究和定向培育的特異種質(zhì)材料也未篩選出來，所以急需研究基于莽草酸途徑中銀杏主要代謝物含量及葉產(chǎn)量性狀在不同種質(zhì)間的差異和綜合評(píng)價(jià)。本研究以55 個(gè)銀杏單株為材料，分析銀杏葉產(chǎn)量性狀（單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量）和莽草酸途徑中主要代謝物（莽草酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、總黃酮）含量的變異性，篩選出銀杏葉產(chǎn)量性狀或主要代謝物含量特異的單株，旨在為特異種質(zhì)及高主要代謝物單株的無性系化、區(qū)劃和推廣提供種質(zhì)資源，同時(shí)為確定莽草酸途徑在調(diào)控次生代謝途徑中的關(guān)鍵因子提供特異材料。

1 材料與方法

1.1 材料與采樣

2005 年3 月初在邳州60 個(gè)銀杏種植苗圃中基于地徑和苗高挑選2 年生實(shí)生超級(jí)苗，每個(gè)苗圃挑選2 ～ 3 株，起苗后按照株行距4 m×4 m 定植于南京林業(yè)大學(xué)銀杏資源圃。自2019 年起連續(xù)3年統(tǒng)計(jì)每個(gè)單株樹冠中部標(biāo)準(zhǔn)枝的葉產(chǎn)量性狀，初選出55 個(gè)具有葉用潛力的單株。于2022 年7月中旬采集初選的55 個(gè)單株陽面中部樹冠外圍的3 根長約50 cm 且頂端不帶當(dāng)年生枝的枝條，立刻放進(jìn)冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室測定葉產(chǎn)量性狀及莽草酸途徑主要代謝物含量。

1.2 測定方法

1.2.1 葉產(chǎn)量性狀指標(biāo)

測量每根枝條的長度；再從每根枝條的上、中、下部的短枝上各取1 片中等大小葉片使用EPSON掃描儀掃描，利用PHOTOSHOPE CS6 軟件計(jì)算單葉面積；將掃描后的葉片80 ℃烘至恒質(zhì)量，計(jì)算單葉干質(zhì)量和比葉干質(zhì)量（單葉干質(zhì)量/ 單葉面積）。把每根枝條上剩余的葉子摘下，放入烘箱110 ℃殺青15 min，降至80 ℃烘至恒質(zhì)量，測定每根枝條上的葉干質(zhì)量，加上對(duì)應(yīng)枝條用于掃描的3 片葉的干質(zhì)量，結(jié)合枝條長度計(jì)算每個(gè)枝條單位枝長葉干質(zhì)量。每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3 次。

1.2.2 莽草酸含量

將葉產(chǎn)量指標(biāo)測定結(jié)束的干葉粉碎，過篩，用于莽草酸途徑主要代謝物的提取及含量測定。待測液制備：參考Zelaya 等[8] 的方法并略有改動(dòng)。稱取0.050 g 銀杏葉干粉，置于15 mL 螺絲試管內(nèi)，加入10 mL 0.25 mol/L 鹽酸混勻，常溫下超聲輔助提取30 min，然后6 000 rpm 離心10 min，吸取上層清液2.5 mL，然后將其稀釋3 倍，即再加入5 mL 提取液，即為莽草酸待測液。每個(gè)樣品3 次重復(fù)。

含量測定：吸取莽草酸待測液0.2 mL 置于10 mL 試管，接著加入2 mL 1%（w/v）高碘酸溶液，混勻，靜置3 h 后加入2 mL 1 mol/L NaOH 終止反應(yīng)，接著加入1 mL 0.1 mol/L 甘氨酸溶液，混勻，采用SpectraMax i3X 多功能酶標(biāo)儀（美國Molecular Devices 公司）于380 nm 波長下測定吸光值。稱取莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品（＞ 98%，上海源葉生物科技有限公司），溶解于0.5 mol/L 鹽酸，并定容至10 mL 容量瓶，即得0.5 mg/mL 莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品母液。然后將母液分別稀釋至不同濃度，采用同樣的方法，測定380 nm 波長下吸光值。以各莽草酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，利用最小二乘法擬合曲線，得到曲線方程：

y=4.474 2x+0.037 8，r=0.999。 （1）

式中x 為莽草酸溶液濃度（mol/L），y 為溶液在380 nm 的吸光值。

1.2.3 色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸含量

游離氨基酸提取液制備： 參考國標(biāo)GB/T30987-2020 并略有改動(dòng)。稱取樣品0.100 g，加入10 mL 沸水，于95 ℃水浴鍋加熱10 min，每5 min混勻1 次， 提取2 次， 合并提取液， 并定容至20 mL。每個(gè)樣品3 次重復(fù)。

苯丙氨酸含量測定：參考張靜等[9] 的方法并略有改動(dòng)。取氨基酸提取液1 mL，加入2 mLNaOH-H3BO3 緩沖液（pH 值為10），1.5 mL5 mmol/L 的1，2 萘醌-4 磺酸鈉溶液， 混勻靜置30 min。以試劑空白為對(duì)比，采用SpectraMax i3X多功能酶標(biāo)儀在474 nm 處測定吸光值。

色氨酸、酪氨酸含量聯(lián)合測定：參考赫敏[10]、徐瀾等[11] 的方法，略有改動(dòng)。稱取0.005 g 銀杏葉干粉于10 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液，搖勻，30 min后6 000 rpm 離心15 min，上清液待測。最大吸收峰確定：稱取0.0204 g L- 色氨酸和0.0181 g L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)品溶于100 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液配制成1 mmol/L 儲(chǔ)備液備用。將儲(chǔ)備液稀釋成0.05 mmol/L 色氨酸溶液和0.05 mmol/L 酪氨酸溶液，0.05 mmol/L 色氨酸和0.05 mmol/L 酪氨酸混合溶液，以0.1 mol/L NaOH 參比，采用UV-1900紫外可見分光光度計(jì)在200 ～ 400 nm 內(nèi)測吸光度。根據(jù)光譜圖結(jié)果，色氨酸和酪氨酸的最大吸收峰分別在283 和297 nm 處。

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作：取儲(chǔ)備液按不同體積混合，配置成不同濃度混合液，在283 和297 nm 下測定吸光值。利用SPSS 基于多元線性回歸法得到吸光值和濃度的回歸關(guān)系式：

y1=31 484x1+2 551.571x2-0.097。 （2）

y2=10 894x1+11 372.468x2-0.006。 （3）

式中y1、y2 分別為溶液在283 和297 nm 處的吸光值，x1、x2 為色氨酸、酪氨酸濃度（mol/L）。

1.2.4 黃酮含量

黃酮待測液制備：參考吳岐奎等[12] 的方法，電子天平稱取樣品0.200 g，用直徑9 cm 的定性濾紙包裹并用棉線捆綁，用100 mL 石油醚索氏提取除雜8 h 后，將濾紙包放于15 mL 離心管中。加入10 mL 甲醇，60 ℃提取30 min，提取2 次，每次將提取液轉(zhuǎn)移至50 mL 離心管中，定容至20 mL。每個(gè)樣品3 次重復(fù)。

黃酮含量測定：取提取液1.0 mL 置于10 mL離心管中，加入0.3 mL 5% 亞硝酸鈉溶液，搖勻靜置5 min，然后加入0.3 mL 10% 硝酸鋁溶液，搖勻靜置6 min， 再加入2 mL 1 mol/L NaOH。搖勻靜置10 min 后，取200 μL 置于酶標(biāo)板，采用SpectraMax i3X 多功能酶標(biāo)儀于510 nm 處測吸光值。每個(gè)樣品重復(fù)3 次。根據(jù)y=0.713 2x+0.059 7，r=0.999 5 計(jì)算黃酮濃度，進(jìn)一步計(jì)算黃酮含量。式中x 為總黃酮溶液濃度（mg/mL），y 為溶液在510 nm 的吸光值。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有指標(biāo)數(shù)據(jù)均計(jì)作“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差”；使用Excel2010 軟件處理數(shù)據(jù)，IBM SPSS Statistics26 軟件進(jìn)行方差分析、主成分分析以及聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀杏葉產(chǎn)量性狀株間差異分析

2.1.1 基于葉產(chǎn)量性狀的株間變異性

經(jīng)過方差分析，55 個(gè)單株的單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量在株間差異極顯著（P ＜ 0.01）。由表1 可知，單葉面積變幅14.047 ～ 39.103 cm2，均值為26.525 cm2，其中排名前3 位的單株為16#、12#、23#，排名后3 位的單株是48#、41#、51#。單葉干質(zhì)量變幅134.7 ～ 344.3 mg，均值為203.2 mg，其中排名前3 位的單株為23#、24#、20#， 排名后3 位的單株是51#、41#、48#。

比葉干質(zhì)量變幅5.522 ～ 10.600 mg/cm2，均值為7.725 mg/cm2， 其中排名前3 位的單株為32#、29#、20#，排名后3 位的單株是7#、1#、2#。單位枝長葉干質(zhì)量變幅為77.0 ～ 395.7 mg/cm，均值為198.6 mg/cm，其中排名前3 位的單株為57#、27#、20#，排名后3 位的單株是50#、33#、31#?；谧儺愊禂?shù)大小，上述4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀離散程度由大到小的順序?yàn)閱挝恢﹂L葉干質(zhì)量（32.91%）、單葉干質(zhì)量（23.43%）、單葉面積（20.63%）、比葉干質(zhì)量（17.49%）。

2.1.2 基于葉產(chǎn)量性狀的單株篩選

4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀的變異系數(shù)均超過了10%，即在單株間存在豐富的變異，篩選葉產(chǎn)量單一性狀高的單株潛力大，但4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀高低的單株是不對(duì)應(yīng)的，不能選出4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀均高的單株。所以參照李衛(wèi)星等[13] 的方法，設(shè)定4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀均高于55 個(gè)單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出20#、21#、23#、24#、32#、34#、36# 高葉產(chǎn)量單株7 個(gè)。相反地，設(shè)定4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀均低于55 個(gè)單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出1#、2#、9#、13#、17#、22#、25#、35#、37#、51#、56# 低葉產(chǎn)量單株11 個(gè)。

2.2 銀杏葉莽草酸途徑主要代謝物含量株間差異分析

2.2.1 基于葉莽草酸途徑主要代謝物含量的株間變異性

經(jīng)過方差分析，55 個(gè)單株葉中莽草酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、總黃酮含量在單株間差異均達(dá)到極顯著水平（P ＜ 0.01）。莽草酸含量變幅13.303 ～ 27.652 mg/g，均值為19.185 mg/g，其中排名前3 位的單株為31#、37#、40#，排名后3 位的單株是5#、4#、54#。色氨酸含量變幅2.909 ～ 6.954 mg/g，均值為4.614 mg/g，其中排名前3 位的單株為39#、29#、57#，排名后3 位的單株是49#、1#、4#。酪氨酸含量變幅1.441 ～ 4.535 mg/g，均值為2.938 mg/g，其中排名前3 位的單株為44#、29#、36#， 排名后3 位的單株是49#、45#、4#。苯丙氨酸含量變幅1.923 ～ 8.623 mg/g， 均值為4.824 mg/g， 其中排名前3 位的單株為15#、34#、55#， 排名后3 位的單株是57#、32#、2#?？傸S酮含量變幅為12.942 ～ 44.162 mg/g，均值為21.431 mg/g，其中排名前3 位的單株為57#、37#、29#，排名后3 位的單株是4#、39#、15#?；谧儺愊禂?shù)大小，上述莽草酸途徑五個(gè)主要代謝物含量離散程度由大到小的順序?yàn)楸奖彼幔?3.39%）、總黃酮（24.66%）、酪氨酸（21.89%）、莽草酸（17.35%）、色氨酸（17.34%）。

2.2.2 基于莽草酸途徑主要代謝物含量的單株篩選

5 個(gè)主要代謝物含量的變異系數(shù)均超過了10%，即在單株間存在豐富的變異，篩選單一主要代謝物含量高的單株潛力大，但5 個(gè)主要代謝物含量高低的單株是不對(duì)應(yīng)的，不能選出5 個(gè)主要代謝物含量均高的單株。參照李衛(wèi)星等[13] 的方法，設(shè)定5 個(gè)主要代謝物含量均高于55 個(gè)單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值的單株為高含量主要代謝物葉用單株選擇標(biāo)準(zhǔn)，篩選出24#、27#、28#、35# 主要代謝物含量高的單株4 個(gè)。相反地，設(shè)定5 個(gè)主要代謝物含量均低于55 個(gè)單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值的單株為低含量主要代謝物葉用單株選擇標(biāo)準(zhǔn)，篩選出1#、2#、3#、10#、16#、42#、53#、56# 主要代謝物含量低的單株8 個(gè)。

2.3 葉產(chǎn)量性狀和莽草酸途徑主要代謝物含量的相關(guān)性分析

如表3 所示，就葉產(chǎn)量性狀而言，單葉干質(zhì)量分別與單葉面積、比葉干質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（P ＜ 0.01）；單葉面積比與葉干質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)（P ＜ 0.05）。就莽草酸途徑主要代謝物含量而言，色氨酸含量、酪氨酸含量均與總黃酮含量呈極顯著正相關(guān)（P ＜ 0.01），色氨酸含量與酪氨酸含量呈極顯著正相關(guān)（P ＜ 0.01），表現(xiàn)出顯著的協(xié)同作用。考慮葉產(chǎn)量性狀和莽草酸途徑主要代謝物含量的相關(guān)性，單葉面積與莽草酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)（P ＜ 0.05）；比葉干質(zhì)量分別與莽草酸含量、色氨酸含量呈極顯著正相關(guān)（P ＜ 0.01），與酪氨酸含量呈顯著正相關(guān)（P ＜ 0.05）；單位枝長葉干質(zhì)量分別與酪氨酸含量、總黃酮含量呈顯著正相關(guān)（P ＜ 0.05）。上述相關(guān)性為利用簡單易測的葉產(chǎn)量性狀預(yù)測單株中主要代謝物含量或高含量主要代謝物單株的早期選育提供了參考。

2.4 綜合評(píng)價(jià)及單株篩選

2.4.1 主成分分析

主成分分析結(jié)果如表4 ～ 5 所示，經(jīng)過主成分分析，將葉產(chǎn)量性狀和莽草酸途徑主要代謝物含量等9 項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)成綜合指標(biāo)，基于累計(jì)貢獻(xiàn)率大于80% 的選擇原則提取前5 個(gè)主成分，其貢獻(xiàn)率分別為28.159%、21.397%、17.540%、10.754%、7.871%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為85.722%，說明前5 個(gè)主成分基本代表了大部分葉產(chǎn)量性狀和主要代謝物含量信息；基于特征值大于1 的選擇原則提取前3 個(gè)主成分，貢獻(xiàn)率分別為28.159%、21.397%、17.540%，累計(jì)貢獻(xiàn)率67.097%。經(jīng)比較提取前5個(gè)主成分與提取前3 個(gè)主成分，對(duì)供試單株的綜合排名一致，因此確定前3 個(gè)主成分為葉用單株篩選的綜合指標(biāo)。

根據(jù)矩陣系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)得到3 個(gè)主成分的得分函數(shù)表達(dá)式：

Z1=-0.012X1+0.460X2+0.636X3+0.310X4+0.415X5+0.860X6+0.842X7+0.096X8+0.438X9；

Z2=0.892X1+0.641X2-0.273X3+0.549X4-0.530X5-0.075X6+0.061X7-0.221X8-0.062X9；

Z3=0.258X1+0.572X2+0.472X3-0.408X4+0.386X5-0.150X6-0.247X7+0.350X8-0.664X9。

再以3 個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率計(jì)算每個(gè)主成分的權(quán)重，得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)式：

F=0.420Z1+0.319Z2+0.261Z3。

如表5 所示，主成分綜合得分排名前5 位的由高到低的單株為23#、24#、20#、29#、34#，同樣排名后5 位的由低到高的單株為49#、1#、2#、43#、51#，其中排名前五的單株的單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量、莽草酸含量、色氨酸含量、酪氨酸含量、苯丙氨酸含量、總黃酮含量的均值分別比排名后五位的單株均值對(duì)應(yīng)指標(biāo)提高41.93%、99.39%、40.47%、53.87%、19.40%、44.87%、49.75%、27.79%、13.26%。進(jìn)一步分析可知，基于葉產(chǎn)量性狀與莽草酸途徑主要代謝物含量等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，應(yīng)重點(diǎn)考慮單葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量2 個(gè)葉產(chǎn)量性狀及色氨酸含量、酪氨酸含量2 個(gè)主要代謝物含量指標(biāo)。

3 討 論

王祖磊[7] 研究發(fā)現(xiàn)，銀杏葉中莽草酸含量（4.13%）與相同提取方法的八角茴香莽草酸含量（4.06%）相當(dāng)，可以考慮將其作為生產(chǎn)中八角茴香的補(bǔ)充或替代品。高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)藥用銀杏選育和集約栽培已成為葉用銀杏栽培的發(fā)展方向，并取得了明顯進(jìn)展。我國銀杏分布范圍廣，種質(zhì)資源豐富，但收集、評(píng)價(jià)研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，基于莽草酸途徑高代謝物含量的葉用銀杏種質(zhì)評(píng)價(jià)和篩選研究也未見報(bào)道。目前葉用銀杏多采用實(shí)生繁殖，植株間變異大、良莠不齊，直接影響葉產(chǎn)量和品質(zhì)。大量研究表明銀杏葉產(chǎn)量及葉中類黃酮、萜內(nèi)酯等活性成分在單株、家系、種源間存在顯著或極顯著差異[14-17]。一般情況下，變異系數(shù)大于10%，則認(rèn)為種質(zhì)間存在較大差異[18]，本研究表明單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量等葉產(chǎn)量性狀，葉中莽草酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸及類黃酮等主要代謝物含量在單株間均呈顯著（P ＜ 0.05）或極顯著性差異（P ＜ 0.01），且變異系數(shù)均超過10%，即廣泛的遺傳變異為篩選高葉產(chǎn)量、莽草酸途徑以及高主要代謝物含量的葉用單株提供了種質(zhì)基礎(chǔ)。如單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位長度葉干質(zhì)量最高的單株分別是16#、23#、32#、57#，分別比供試單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值高47.42%、69.46%、37.216%、99.286%；莽草酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、總黃酮含量最高的單株分別是31#、39#、44#、15#、57#，分別比供試單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值高44.13%、51.65%、54.34%、78.76%、106.07%，選擇效果顯著。

植物體內(nèi)的生物活性物質(zhì)含量常與表型密切相關(guān)，這些表型性狀可作為間接選擇的重要參考[19-20]。藥用植物功能成分含量與表型性狀的相關(guān)性受遺傳與環(huán)境的互作影響，尤其因栽培環(huán)境的變化而缺乏規(guī)律性，從而給高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種質(zhì)的篩選和培育帶來了困難[21]。本研究供試55 個(gè)單株均釆自南京林業(yè)大學(xué)銀杏資源圃，環(huán)境具有同質(zhì)性，所以供試單株銀杏葉產(chǎn)量性狀與莽草酸途徑主要代謝物含量的相關(guān)性則主要受遺傳差異的影響。

本研究表明，單葉面積與莽草酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)；比葉干質(zhì)量分別與莽草酸含量、色氨酸含量呈極顯著正相關(guān)，與酪氨酸含量呈顯著正相關(guān)；單位枝長葉干質(zhì)量分別與酪氨酸含量、總黃酮含量呈顯著正相關(guān)。上述相關(guān)性可以通過簡單易測的葉產(chǎn)量性狀指標(biāo)預(yù)測主要代謝物含量，為高主要代謝物含量的單株早期選育提供了參考。

銀杏葉產(chǎn)量及莽草酸途徑主要代謝物含量雙增的選育目標(biāo)，對(duì)于葉用銀杏的現(xiàn)代化加工利用產(chǎn)業(yè)化具有重要意義[1]。因此，葉用銀杏單株的選育需要將多個(gè)葉產(chǎn)量指標(biāo)及莽草酸途徑主要代謝物含量結(jié)合起來，是提高藥用銀杏生物活性物質(zhì)育種的有效策略[3-4]。基于供試55 個(gè)單株的主成分綜合得分，排名前五的單株（23#、24#、20#、29#、34#）的單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量、莽草酸含量、色氨酸含量、酪氨酸含量、苯丙氨酸含量、總黃酮含量的均值分別比排名后五位的單株（49#、1#、2#、43#、51#） 均值分別提高41.93%、99.39%、40.47%、53.87%、19.40%、44.87%、49.75%、27.79%、13.26%，即排名前五的單株表現(xiàn)為葉產(chǎn)量及莽草酸途徑主要代謝物含量均高，具有進(jìn)一步推廣區(qū)劃和推廣的潛力，為下一步的育種和栽培模式研究提供了重要的材料基礎(chǔ)。進(jìn)一步分析可知，基于葉產(chǎn)量性狀與莽草酸途徑主要代謝物含量等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，應(yīng)重點(diǎn)考慮單葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量2 個(gè)葉產(chǎn)量性狀及色氨酸含量、酪氨酸含量2 個(gè)主要代謝物含量指標(biāo)。以4 個(gè)葉產(chǎn)量性狀均高于55 個(gè)單株對(duì)應(yīng)指標(biāo)均值為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出葉產(chǎn)量高的單株7 個(gè)（20#、21#、23#、24#、32#、34#、36#），反之篩選出低葉產(chǎn)量單株11 個(gè)（1#、2#、9#、13#、17#、22#、25#、35#、37#、51#、56#）；同理篩選出莽草酸途徑主要代謝物含量高的單株4 個(gè)（24#、27#、28#、35#），主要代謝物含量低的單株8 個(gè)（1#、2#、3#、10#、16#、42#、53#、56#），為定向培育特異用途的專類園和莽草酸途徑重要主要代謝物合成代謝研究提供了特異材料。本文僅對(duì)55 株具有葉用潛力的超級(jí)苗進(jìn)行了莽草酸途徑主要代謝物含量及葉產(chǎn)量性狀評(píng)價(jià)，今后需要進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)查范圍，更多發(fā)掘優(yōu)良個(gè)體，并進(jìn)行區(qū)域化試驗(yàn)為生產(chǎn)良種化提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。另外，銀杏葉中莽草酸途徑主要代謝物含量及各種代謝物比例是衡量銀杏葉質(zhì)量的主要指標(biāo)，且在時(shí)間和空間上呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化[13，22]，所以兼顧葉產(chǎn)量、主要代謝物含量及其比例的研究要提到日程上來。

4 結(jié) 論

1）銀杏葉產(chǎn)量性狀及主要代謝物含量的9 個(gè)指標(biāo)在株間均呈顯著或極顯著差異，且變異系數(shù)均超過10%，在株間存在豐富遺傳變異，具備篩選潛力。

2）單葉面積與莽草酸含量呈顯著負(fù)相關(guān)；比葉干質(zhì)量分別與莽草酸含量、色氨酸含量呈極顯著正相關(guān)，與酪氨酸含量呈顯著正相關(guān)；單位枝長葉干質(zhì)量分別與酪氨酸含量、總黃酮含量呈顯著正相關(guān)，為高葉產(chǎn)量或高含量主要代謝物單株的早期選育提供了參考。

3）基于主成分綜合得分，排名前五的單株（23#、24#、20#、29#、34#）的單葉面積、單葉干質(zhì)量、比葉干質(zhì)量、單位枝長葉干質(zhì)量、莽草酸含量、色氨酸含量、酪氨酸含量、苯丙氨酸含量、總黃酮含量的均值分別比排名后五位的單株（49#、1#、2#、43#、51#、）均值對(duì)應(yīng)指標(biāo)提高41.93%、99.39%、40.47%、53.87%、19.40%、44.87%、49.75%、27.79%、13.26%； 基于葉產(chǎn)量性狀篩選出葉產(chǎn)量高的單株7 個(gè)（20#、21#、23#、24#、32#、34#、36#），反之篩選出低葉產(chǎn)量單株11 個(gè)（1#、2#、9#、13#、17#、22#、25#、35#、37#、51#、56#）；基于葉多功能組分含量篩選出主要代謝物含量高的單株4 個(gè)（24#、27#、28#、35#），主要代謝物含量低的單株8 個(gè)（1#、2#、3#、10#、16#、42#、53#、56#），即基于葉產(chǎn)量性狀、主要代謝物含量和主成分分析綜合評(píng)價(jià)多層次篩選出特異單株，為定向培育特異用途的專類園及莽草酸途徑主要代謝物代謝研究提供了材料。

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[ 本文編校：李義華]