元宝枫叶片性状变异及叶用品系筛选

摘要

元宝枫（Acer truncatum Bunge.）是中国的特有树种，在北方地区被广泛种植，种质资源丰富；同时兼具观赏和食用两大用途，市场前景应用广泛。本研究以山东泰安地区的23个不同品系的元宝枫为试材，对不同生长发育时期的叶片功能成分（总黄酮、绿原酸）的含量进行比较分析，探讨并筛选观赏与食用兼具的优质元宝枫品系。同时，测定了不同生长发育时期内各品系元宝枫的叶片的表型形态特征、不同采收时期元宝枫叶的功能成分含量，为进一步确定食用元宝枫最佳采收时期提供了理论依据。本研究所得主要结论如下： 1. 总黄酮的季节变化趋势：4月份含量最小，随着月份的增加元宝枫叶总黄酮含量增加并在6月份时含量达到最高，6月份到7月份期间出现骤减的现象，之后8、9、10月份期间变化差异较小，含量逐渐趋于平稳的态势。将6月份定为黄酮类元宝枫叶的最佳采收时期。在6月份时，不同品系的总黄酮含量差异显著，含量最高的品系6-1号是含量最低的品系2014-1的两倍。6号家系内含量最高，平均值在30.8218 mg/g，无花色素的品系LV号含量最低，为20.8854 mg/g。 绿原酸的季节变化趋势：4月份到5月份的叶片绿原酸含量迅速增加并达到顶值，5月份-8月不断减少并在8月份时候含量变为最小，8月后出现了缓慢增长的现象，而在8、9、10月份期间变化差异较小，含量逐渐趋于平稳的态势。将5月份定为绿原酸类元宝枫叶的最佳采收时期。在5月份时，不同品系的绿原酸含量差异显著，含量最高的品系2014-3号是含量最低的品系2016-3的6倍。2014号的4个品系的平均含量最高，平均值在543.62μg/g，11号家系内平均含量最低，为221.43μg/g。 2. 相关性分析结果表明, 4月份时元宝枫叶的叶长、裂长与其总黄酮含量呈显著正相关，相关性系数分别是0.495*和0.504*，与其叶片基角呈极显著负相关，相关性系数为-0.552**，根据这一时期的结果元宝枫叶片和裂片越长、叶片基角度数越小，即表现为窄冠叶形的元宝枫，其总黄酮含量越高，反之，总黄酮含量越低。在10月份时元宝枫叶的叶宽、裂宽和叶片基角与其总黄酮含量均呈显著正相关，相对应的相关系数分别为0.419*、0.440*和0.493*，这表明在该阶段内元宝枫叶片和裂片的宽度越长、叶片基角度数越大，即表现为宽扁叶形的元宝枫，其总黄酮含量越高，反之，总黄酮含量越低，在9月份时元宝枫叶的裂片宽度和总黄酮含量也呈显著正相关，相关系数是0.440*。今后可以尝试以上采用叶片形状的长宽特性对总黄酮含量进行间接选择的育种方式，在形态观察时根据元宝枫叶片形状特征，可简单推测出其中总黄酮含量的高低。 3. 应用以上所研究的各品系叶片的相关性状进行主成分分析后得到，第1、第2 主成分和第3主成分对元宝枫叶片性状的贡献率分别为47.846%、21.128%和12.085%，对应的是叶片大小因子、叶柄因子、叶片功能成分因子，3个主成分的累计贡献率仅为81.059%，说明元宝枫叶片以上性状具有较大的遗传变异性；由主成分分析后，根据前两个主成分把23个品系划分为5类，而根据叶片以上特征，聚类分析后将23个品系划分为6类，两种分类方法对几个种源间分类大致相同。 4. 根据山东产区的23个品系元宝枫的叶片的叶面积、总黄酮含量、绿原酸含量作为评价元宝枫叶食用质量的指标，构建 TOPSIS 评价模型进行质量评价，简便易行，表达直观：2014-2、2014-N、2014-3、1-4、1-6、1-1号和品系LV号、鲁红1号等可作为优质叶食用元宝枫品系。 5. 根据23个品系的元宝枫叶食用质量评价结果并结合各品系的优良观赏性状，得到了1-1、1-6号和2014-2、2014-N及 2014-3号、LV号、鲁红1号等7个食赏兼用的优良元宝枫品系。 以上结果提示我们，对于彩叶树种—元宝枫的研究，除了单独对其观赏、食用的特性进行分别研究，还可以尝试培育食赏兼用的优良元宝枫叶用品系，对元宝枫进行充分的研究和开发利用。家系间及家系内不同无性系叶片形态和功能成分的分析比较揭示了元宝枫家系内选择的必要性。

目录

声明

符 号 说 明

1引言

1.1元宝枫功能成分的研究

1.2 元宝枫研究概况

1.3 研究目的和意义

2材料与方法

2.1 试验材料

2.2 试验方法

3结果与分析

3.1 元宝枫叶中功能成分含量差异及动态变化

3.2 元宝枫叶采摘时期的选择

3.3 元宝枫叶片形态差异及变化

3.4 元宝枫叶片形态和功能成分间的相关性分析

3.5 元宝枫叶片性状的主成分及聚类分析

3.6 优质食用元宝枫品系的选择

3.7 食赏兼用元宝枫品系的选择

4讨论

4.1不同品系元宝枫叶中功能成分含量差异的原因

4.2元宝枫叶片形态对功能成分动态变化的影响

4.3元宝枫叶片形态和功能成分的相关性分析

4.4 食用元宝枫采收时期的确定

4.5基于主成分和聚类分析对元宝枫品系的分类

4.6 观赏与食用兼具元宝枫品系的选择

5结论

5.1 不同品系元宝枫叶片功能成分及形态差异显著

5.2 元宝枫叶片功能成分动态变化规律

5.3 元宝枫叶功能成分和形态的相关性分析

5.4 元宝枫叶主成分分析和聚类分析

5.4 优质食用元宝枫品系筛选

5.5 食赏兼用的优质元宝枫品系的筛选

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

附图说明