柿資源葉中維生素C含量的年動態(tài)變化及其多樣性

張嘉嘉，梁玉琴，梁晉軍，傅建敏*

(1.國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003；2.中國林業(yè)科學研究院經(jīng)濟林研究開發(fā)中心，河南 鄭州450003)

柿資源葉中維生素C含量的年動態(tài)變化及其多樣性

張嘉嘉1,2，梁玉琴1,2，梁晉軍1,2，傅建敏1,2*

(1.國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003；2.中國林業(yè)科學研究院經(jīng)濟林研究開發(fā)中心，河南 鄭州450003)

采用高效液相色譜法，對87份柿種質(zhì)資源葉中的維生素C含量進行測定，分析柿種質(zhì)資源葉維生素C含量的多樣性，并對其中15份材料的葉維生素C含量年動態(tài)變化進行分析。結(jié)果表明：①15份野生和栽培資源葉中維生素C含量隨生長時間呈多樣性變化；柿近緣種、野柿、甜柿、澀柿品種葉中維生素C含量的變異系數(shù)分別為33.21%、18.61%、30.89%、25.30%，含量均值為13.58、10.13、9.98和9.21 mg/g；野生資源葉中的維生素C含量從展葉期到落葉期一直保持較高水平。②87份柿種質(zhì)資源葉中的維生素C含量為1.93～23.91 mg/g，變異系數(shù)為44.17%，多樣性指數(shù)為1.96；野生資源類型的葉中維生素C含量極顯著高于甜、澀柿品種類型(P＜0.01)，而甜柿類型和澀柿類型葉中維生素C含量間的差異無統(tǒng)計學意義；聚類分析結(jié)果表明，按柿葉維生素C含量的高低可將柿種質(zhì)資源分為高、中、低3個類群，其中類群Ⅲ的10份資源(湖南野柿1號、美洲柿、浙江柿、牛頭柿、南化牛心柿、江蘇野柿2號、湖北野柿2號、大平核、孟津紅柿和湖北野柿1號)為柿葉維生素C含量高的種質(zhì)資源。

柿；葉片；維生素C；年動態(tài)變化；多樣性

Key words:persimmon; leaves; vitamin C; annual variation; diversity

柿(Diospyros kaki L.)為柿科(Ebenaceae)柿屬(Diospyros)植物[1–3]?，F(xiàn)代研究表明，柿葉含有豐富的維生素 C、蘆丁、膽堿、黃酮苷、胡蘿卜素、多種氨基酸及鐵、鋅、鈣等對人體健康有益的營養(yǎng)成分，具有抗菌消炎、生津止渴、清熱解毒、潤肺強心、鎮(zhèn)咳止血、抗癌防癌等多種保健功能[4]。自1942 年Vinson等[5]報道柿葉含有豐富的維生素C以來，Mallavadhani[6]、Chen[7]等又先后分離鑒定出柿葉中多種活性物質(zhì)，并發(fā)現(xiàn)其葉中維生素含量比一般植物葉高出幾倍到幾十倍[8–9]。目前，雖然已有關(guān)于柿葉片維生素C含量多樣性的研究[10–13]，但其研究材料主要是針對個別柿資源，且柿葉維生素C含量測定大多在落葉期[14]，研究結(jié)果具有一定的局限性。筆者分析87份柿種質(zhì)資源葉片維生素C含量的多樣性，探尋其中15份柿材料葉片維生素C含量的年動態(tài)變化規(guī)律，以期對柿葉的開發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

以中國林業(yè)科學研究院經(jīng)濟林研究開發(fā)中心原陽試驗基地(34o55.30′～34o56.45′N，113o46.24′～113o47.59′E)柿屬資源圃的 3年生未結(jié)果柿屬植物為試材，其中包括5份柿近緣種、10份野柿資源和72份柿栽培品種(59份澀柿品種和13份甜柿品種)，共計 87份試驗材料。由于柿近緣種和野柿均處于野生和半野生狀態(tài)，所以將其統(tǒng)稱為野生資源。

1.2 方 法

于展葉期至落葉期(2013年4月30日至2013 年9月27日)，選取5份柿近緣種(金棗柿、油柿、浙江柿、美洲柿和君遷子)、3份野柿(浙江野柿、陜西野柿1號和湖南野柿2號)、4份澀柿品種(黑柿、面窩窩、吊柿、耀縣五花柿)、3份甜柿品種(正月、陽豐、富有)，共計15份試驗材料，每隔10 d采柿葉樣品1次，進行柿葉維生素C含量年動態(tài)變化研究。2013年6月29日采集87份柿種質(zhì)資源葉片，測定其葉中維生素C含量，并分析柿資源葉中維生素C含量的多樣性。具體做法：于每份試驗材料中選取3～5株樹，采集其枝條中部典型葉片，采后立即放入低溫箱中帶回實驗室。將葉片剪碎、混勻，稱取1.00 g鮮葉放入研缽中，用30 g/L偏磷酸和8%的冰醋酸冰浴研磨提取，定容至100 mL，將勻漿液低速離心5 min，取上清液，用0.22 μm微孔濾膜抽濾，參照文獻[15]對上述柿葉樣品中維生素C含量進行液相色譜分析，3次重復，結(jié)果取其平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

參照文獻[16–17]中的方法，采用SPSS 20.0和Microsoft Office Excel 2007對數(shù)據(jù)進行分析；對87份柿種質(zhì)資源進行Ward法[18]聚類分析，對不同柿類型進行單因素方差分析和Tukey HSD多重比較，繪制15份試驗材料葉中維生素C含量的年動態(tài)變化圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 柿資源葉中維生素C含量的多樣性

由表1可知，柿種質(zhì)資源葉中維生素C含量的多樣性豐富。87份柿種質(zhì)資源的柿葉維生素C含量為1.93～23.91 mg/g(有約50%的柿葉維生素C含量為6.85～11.54 mg/g)，均值為9.45 mg/g，變異系數(shù)為44.17%，多樣性指數(shù)為1.96，各柿種質(zhì)資源柿葉維生素 C含量間的差異部分達極顯著水平(P＜0.01)，其中，含量最高的為湖南野柿1號，最低的為君遷子1號，前者是后者的12.4倍。

表1 87份柿資源的葉中維生素C含量Table 1 Vitamin C content in leaves of 87 persimmon germplasm mg/g

續(xù) 表 mg/g

試驗結(jié)果表明，野生資源的柿葉維生素C含量與甜柿間的差異和與澀柿間的差異均達到極顯著水平(P＜0.01)。15份野生資源柿葉維生素C含量為6.91～23.91 mg/g(約50%的柿葉維生素C含量為9.25～16.83 mg/g)，均值為13.34 mg/g，變異系數(shù)為39.12%，多樣性指數(shù)為1.81；59份澀柿資源柿葉維生素C含量為1.93～17.35 mg/g(約50%的柿葉維生素 C含量為 5.81～10.59 mg/g)，均值為 8.54 mg/g，變異系數(shù)為43.19%，多樣性指數(shù)為2.03；13份甜柿資源柿葉維生素 C含量為 5.53～13.29 mg/g(約 50%的柿葉維生素 C含量為 7.67～10.77 mg/g)，均值為9.08 mg/g，變異系數(shù)為22.63%，多樣性指數(shù)為1.93。

2.2 不同柿種質(zhì)資源葉中維生素 C含量的年動態(tài)變化

由表2可知，15份柿種質(zhì)資源柿葉中維生素C含量的年動態(tài)變化波動較大，柿近緣種和野柿及甜、澀柿品種的變異系數(shù)分別為33.21%、18.61%、30.89%、25.30%，含量均值為 13.58、10.13、9.98 和9.21 mg/g，變異系數(shù)最大的為陽豐(44.31%)，最小的為吊柿(17.52%)。從展葉期到落葉期，野生資源柿葉維生素C含量一直保持較高水平，耀縣五花柿的年均含量最低，為6.37 mg/g，美洲柿的最高，為21.73 mg/g，兩者差值為15.36 mg/g。

表2 15份柿資源葉中維生素C含量的均值和變異系數(shù)Table 2 Mean and variation coefficient of vitamin C content in leaves of 15 persimmon germplasm

試驗結(jié)果表明，柿近緣種柿葉維生素C含量由高到底依次為美洲柿、浙江柿、油柿、金棗柿、君遷子，君遷子的含量僅為美洲柿的34.33%。由圖1可見，除君遷子的年動態(tài)變化曲線為單峰曲線(最高峰出現(xiàn)時間為6月下旬)外，其余近緣種的均為雙峰曲線(金棗柿、油柿、浙江柿、美洲柿的最高峰出現(xiàn)時間分別為5月中下旬、7月上旬、7月中旬和8月上旬)?？傮w而言，除君遷子外，其余近緣種的柿葉維生素C含量的年變化趨勢基本一致。

圖1 柿近緣種葉中維生素C含量的年動態(tài)變化Fig.1 Annual variation of vitamin C in leaves of relative persimmon germplasm

野柿柿葉維生素C含量由高到底依次為湖南野柿2號、陜西野柿1號、浙江野柿，其中，浙江野柿的含量比湖南野柿2號低3.65 mg/g。由圖2可見，除浙江野柿的年動態(tài)變化曲線為單峰曲線(最高峰出現(xiàn)時間為5月上旬)外，陜西野柿1號和湖南野柿2號的均為雙峰曲線，且陜西野柿1號和湖南野柿2號的最高峰出現(xiàn)時間均為8月上旬。

圖2 野柿葉中維生素C含量的年動態(tài)變化Fig.2 Annual va riation of vit amin C in leaves of w ild persimmon germplasm

澀柿柿葉維生素 C含量由高到底依次為面窩窩、黑柿、吊柿、耀縣五花柿，耀縣五花柿的含量比面窩窩的低4.52 mg/g。由圖3可見，除耀縣五花柿的年動態(tài)變化曲線為單峰曲線(最高峰出現(xiàn)時間為5月下旬)外，面窩窩和黑柿的均為雙峰曲線(面窩窩和黑柿的最高峰出現(xiàn)時間分別為7月中旬和7月上旬)，吊柿的為 3峰曲線(最高峰出現(xiàn)時間為7月上旬)。總體而言，除耀縣五花柿外，其余澀柿品種的柿葉維生素C含量年動態(tài)變化趨勢基本一致。

圖3 澀柿葉中維生素C含量的年動態(tài)變化Fig.3 Annual variation of vitamin C in le aves of astr ingent persimmon germplasm

甜柿柿葉維生素C含量由高到底依次為陽豐、正月、富有。由圖4可見，除陽豐杮的年動態(tài)變化曲線為單峰曲線(最高峰出現(xiàn)時間為5月上旬)外，正月和富有品種的均為雙峰曲線，正月和富有的最高峰出現(xiàn)時間分別為5月上旬和7月中旬?？傮w而言，3 個甜柿品種的柿葉維生素C含量年動態(tài)變化趨勢基本一致。2.3 聚類分析結(jié)果

圖4 甜柿葉中維生素C含量的年動態(tài)變化Fig.4 Annual variation of vitamin C in leaves of non-astringent persimmon germplasm

由圖5可知， 87份柿種質(zhì)資源的柿葉維生素C含量可分為高、中、低3大類群。類群Ⅰ為低含量類群，有20份種質(zhì)，占供試種質(zhì)的22.99%，其中除甜寶蓋外，其余的均為中國澀柿栽培品種；類群Ⅱ為中含量類群，有 57份種質(zhì)，占供試種質(zhì)的65.52%，其中野生資源9份、栽培資源48份，包括了所有的日本甜柿資源。類群Ⅱ又可分為2個小類群，Ⅱ–1有32份種質(zhì)，占供試種質(zhì)的36.78%，為維生素C含量中等偏下類群；Ⅱ–2具有25份種質(zhì)，占供試種質(zhì)的28.74%，為維生素中等偏上類群。類群Ⅲ為高含量類群，有 10份種質(zhì)，占供試種質(zhì)的11.49%，包括美洲柿、湖南野柿1號、湖北野柿1號、湖北野柿2號、江蘇野柿2號、浙江柿等6份野生資源和孟津紅柿、大平核、南化牛心柿、牛頭柿等4份澀柿資源。

3 結(jié)論與討論

柿種質(zhì)資源葉片維生素C含量隨季節(jié)變化呈多樣性變化。柿栽培品種葉中的維生素C含量在春季最高[11]，成熟葉在6月時的維生素C含量高于4月和9月的[19]。本研究中，在整個生長季節(jié)，柿葉中的維生素C含量以7、8月中上旬的較高，這可能是由地域條件[12]和年份間氣候不同造成的。君遷子的葉片維生素C含量在5—7月較高，但在7月下旬逐漸下降[20]。本研究結(jié)果與其存在差異，這可能與試驗材料君遷子的類型有關(guān)。不同植物中維生素C含量的年變化規(guī)律不同[20]。本研究中，15份柿種質(zhì)資源葉中維生素C含量的年變化規(guī)律各不相同，這與張紅梅等[21]對野生蔬菜的研究結(jié)果相同。本研究中柿葉維生素C含量的年動態(tài)變化可為柿葉采收期的確定提供參考。

圖5 柿資源聚類分析結(jié)果Fig.5 Cluster trend diagram of persimmon germplasm

葉中維生素C含量與植物的種類、生長環(huán)境和葉片成熟度有很大的關(guān)系[12,19]，因此，本研究中的試驗材料均取自同一地區(qū)，并選取枝條中部典型葉片，以保證生長環(huán)境相同。梁文斌等[8]對湖南省410種植物葉中的維生素C含量進行研究，發(fā)現(xiàn)柿葉片的維生素C含量最高，其中油柿葉片維生素C含量為31.48 mg/g。本研究結(jié)果與其基本一致。費學謙等[11]對20份柿種質(zhì)資源葉中維生素C含量進行研究，發(fā)現(xiàn)野生資源、澀柿品種、甜柿品種的葉片維生素C含量依次減少。本研究中野生資源、甜柿品種、澀柿品種的葉片維生素C含量依次減少。該結(jié)果與盧濤等[14]關(guān)于落葉期 75份柿種質(zhì)資源的研究結(jié)果相符，但與文獻[14]中柿葉維生素C測定結(jié)果存在差別。這可能是由采樣時期不同造成的。本研究中的聚類分析結(jié)果與柿種質(zhì)類型沒有明顯關(guān)系。云南省大豆地方品種 11個農(nóng)藝性狀的聚類分析結(jié)果[22]表明，來源于相同地區(qū)的大部分品種聚在一起，但也有少數(shù)地區(qū)來源相同的品種沒有聚到一起。本研究中柿的聚類分析結(jié)果與柿(品)種地理來源沒有明顯關(guān)系。

綜上分析，柿資源葉中維生素C含量的多樣性豐富，可直接篩選葉片維生素C含量高的柿資源進行多年、多點區(qū)試，以選育優(yōu)良柿資源單株；類群Ⅲ中的 10份柿種質(zhì)資源可作為優(yōu)良親本進行雜交育種，以期獲得柿葉維生素C含量高的子代。

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責任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫

Annual variation and diversity of vitamin C in leaves of persimmon germplasm

ZHANG Jia-jia1,2，LIANG Yu-qin1,2，LIANG Jin-jun1,2，F(xiàn)U Jian-min1,2*
(1.China Paulownia Research Center, Zhengzhou 450003, China; 2.Non-timber Forest Research and Development Center of Chinese Academy of Forestry, Zhengzhou 450003, China)

Diversity and content of vitamin C in persimmon germplasm were analyzed using RP–HPLC by taken 87 persimmon germplasm leaves as resources, and 15 out of them were employed to their annual variation research. The results indicated that the vitamin C content in leaves of 15 wild and cultivar genotypes had a complex variation with growing time; the variation coefficient of vitamin C in the related varieties, silvestris persimmon, non-astringent varieties and astringent varieties were 33.21%, 18.61%, 30.89%, and 25.30% respectively, with their respective mean of 13.58, 10.13, 9.98, and 9.21 mg/g; vitamin C content in wild genotypes maintained a higher level from shoots expanding to leave falling period. Content of vitamin C in the 87 persimmon germplasm varied from 1.93 to 23.91 mg/g, with a variation coefficient of 44.17% and a diversity index of 1.96; vitamin C content in wild genotypes was significantly (P ＜0.01) higher than that of non-astringent varieties and astringent varieties, whilst, there was no statistical difference between non-astringent varieties and astringent varieties. The persimmon germplasm could be classified into three types (high, medium and low) according to the level of vitamin C content from the result of cluster analysis. Out of 10 germplasm in groups Ⅲ (No.1 of Hunanyeshi, D. viriginiana, D. glaucifolia, Niutoushi, Nanhuaniuxinshi, No.2 of Jiangsuyeshi, No.2 of Hubeiyeshi, Dapinghe, Mengjinhongshi and No.1 of Hubeiyeshi) were rich in vitamin C.

S665.2

A

1007?1032(2014)03?0288?06

10.13331/j.cnki.jhau.2014.03.013

投稿網(wǎng)址：http://www.hunau.net/qks

2014–05–05

國家“十二·五”農(nóng)村領(lǐng)域科技計劃項目(2013BAD14B05)

張嘉嘉(1987—)，男，河南內(nèi)黃人，碩士研究生，主要從事經(jīng)濟林栽培育種研究，Jiajiazhang1987@126.com；*通信作者，fjm371 @163.com