杜仲F1代葉表型變異分析及單株評(píng)價(jià)

慶 軍 孟益德 劉辰露 杜慶鑫 杜紅巖 杜蘭英 黃海燕 李相軍 王 璐

（1. 中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究所，河南 鄭州 450003；2. 中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究所經(jīng)濟(jì)林種質(zhì)創(chuàng)新與利用國家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450003；3. 中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003；4. 中南林業(yè)科技大，湖南 長(zhǎng)沙410000；5. 河南潤(rùn)友林業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司，河南 鄭州 450008；6. 漢濱區(qū)林業(yè)局，陜西 安康 725000）

杜仲（Eucommia ulmoides）為單科單屬單種植物，是我國特有經(jīng)濟(jì)樹種，國家二級(jí)保護(hù)植物，也是我國戰(zhàn)略樹種，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)效益[1-2]。杜仲為傳統(tǒng)的名貴藥材，藥用歷史悠久，早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被列為上品，具有補(bǔ)肝腎、強(qiáng)筋骨、安胎的功效[3-4]。杜仲傳統(tǒng)藥用部位以樹皮為主，由于從種植到剝皮周期較長(zhǎng)，且剝皮后養(yǎng)護(hù)措施較為重要，如有處理不當(dāng)將導(dǎo)致死亡[5]。杜仲皮主要含有環(huán)烯醚萜類、杜仲膠、苯丙素、木脂素及黃酮類等多種化合物，其中所占比例較大的為木脂素類及環(huán)烯醚萜類物質(zhì)[6]。杜仲葉活性成分和藥理作用與杜仲皮相似，也包含環(huán)烯醚萜類、苯丙素類、木脂素類、黃酮類、多糖類及杜仲橡膠等，也有抗炎、陣痛、抑菌、免疫調(diào)節(jié)等功，2015年杜仲葉被載入《中國藥典》[4]，2018年杜仲葉被納入“藥食同源”目錄[7-9]。杜仲葉中苯丙素類的綠原酸，具有抗菌、抗病毒、提高免疫力等功效；環(huán)烯醚萜類的京尼平苷酸、京尼平苷具有理單、健胃、抗菌消炎等多種功效，桃葉珊瑚苷具有強(qiáng)筋健骨、治療肝損傷及神經(jīng)保護(hù)作用，車葉草苷等具有清除自由基、保護(hù)肝臟和降血壓等作用[10-11]。

葉片表型特征可以直接影響植物的基本行為和功能，與植物生理生化特征和遺傳育種、作物栽培等密切相關(guān)[12-13]。性狀取決于植物的遺傳特性，而且葉表型性狀也是區(qū)分品種及鑒定品種的一個(gè)重要指標(biāo)[14-15]，對(duì)表型性狀遺傳變異規(guī)律研究是選育新品種的基礎(chǔ)[13,16]。杜仲葉在2018年被列入藥食同源植物，即杜仲葉可藥用也可食用?；诙胖偃~藥食同源的價(jià)值，對(duì)杜仲葉開展了多方面研究，也開發(fā)了多種產(chǎn)品，設(shè)計(jì)中成藥、保健食品、茶葉等普通食品、飼料添加劑和日化用品等多種產(chǎn)品[17]。高燕等[18]研究表明，杜仲葉顯著影響綿羊機(jī)體的糖代謝，提高糖酵解關(guān)鍵酶基因的表達(dá)，抑制糖異生相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子及酶基因的表達(dá)，進(jìn)而可以降低血糖。就杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，單一依賴杜仲皮的開發(fā)利用已經(jīng)不能滿足杜仲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以定向育種，培育出綜合利用性高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的杜仲新品種是必不可少的。

雜交育種是種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育最有效的方法之一，在林木遺傳育種中被廣泛應(yīng)用。因此，培育優(yōu)良的杜仲葉用新品種，對(duì)增產(chǎn)杜仲栽培、發(fā)展杜仲藥用產(chǎn)業(yè)具有重要意義。雜交育種過程中后代的雜種優(yōu)勢(shì)是育種成功的關(guān)鍵，對(duì)子代表型性狀遺傳變異規(guī)律研究是選育新品中的基礎(chǔ)[19]。杜仲育種工作主要集中在苗木育種技術(shù)、造林技術(shù)、遺傳改良及生態(tài)維護(hù)等[20-21]。目前，我國學(xué)者對(duì)不同區(qū)域的杜仲種質(zhì)資源的表型多樣性、活性成分多樣性進(jìn)行了初步探討和研究[7,22]。杜仲葉片相關(guān)研究主要集中在不同種質(zhì)資源的活性成分提取及活性成分，葉片表型遺傳變異等方面[11]。而對(duì)杜仲雜交子代葉片表型性狀的遺傳變異規(guī)律尚未見報(bào)道。本研究基于杜仲雜交F1代的109子代個(gè)體，通過對(duì)杜仲葉片的5種主要藥用活性成分及12個(gè)葉形態(tài)進(jìn)行分析，通過多樣性分析、相關(guān)性分析、t檢驗(yàn)、隸屬函數(shù)及雜種優(yōu)勢(shì)等分析方法，旨在篩選出具有連年穩(wěn)定性狀的優(yōu)良單株，為杜仲良種選育、遺傳育種研究供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以選育的杜仲良種“華仲8號(hào)”（♀）和“華仲12號(hào)”（♂）作為親本進(jìn)行雜交，雜交試驗(yàn)于2015年春季進(jìn)行，2015年秋季收獲雜交種子并進(jìn)行沙藏，2016年早春季進(jìn)行播種。播種前需對(duì)種子使用30 ℃水浸泡12 h后再進(jìn)行播種，經(jīng)播種后最終獲得109株杜仲雜交子代幼苗。2017—2019年，以其109個(gè)雜交后代的F1群體為試驗(yàn)材料進(jìn)行葉片采集和測(cè)量。所有試驗(yàn)材料均在中國林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心河南省新鄉(xiāng)市原陽縣實(shí)驗(yàn)基地（34°55′18″N；113°14′35″E）的同一樣地進(jìn)行種植培育。雜交親本“華仲8號(hào)”杜仲果實(shí)大，長(zhǎng)1.00～1.29 cm，寬0.18～0.26 cm，果皮杜仲膠含量可達(dá)到12.72%～17.97%，“華仲12號(hào)”花期在3月上旬至4月中旬，雄花6～11枚簇生于當(dāng)年生枝條基部，雄蕊長(zhǎng)0.9～1.2 cm，葉片綠原酸含量可達(dá)4.9%。桃葉珊瑚苷和京尼平苷對(duì)照品購自于中國食品藥品檢驗(yàn)所，京尼平苷酸、綠原酸、車葉草苷對(duì)照品均購自于曼思特生物科技有限公司，實(shí)驗(yàn)所用水為超純水，甲醇為色譜純，其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 測(cè)定方法

葉表型相關(guān)性狀不僅受本身基因型的影響，也受環(huán)境因素的影響，為減少實(shí)驗(yàn)誤差，進(jìn)行連續(xù)3 a的調(diào)查并進(jìn)行分析。在2017—2019年的每年7月25日采取葉片，在每單株東西南北4個(gè)方向分別采3片成熟葉片。目測(cè)統(tǒng)計(jì)葉脈數(shù)（LV），使用游標(biāo)卡尺（精確到0.01 mm）測(cè)量葉柄長(zhǎng)度（PL）。利用萬深LA-S植物葉片成像系統(tǒng)（ 杭州萬深科技有限公司，中國）掃描葉片，分析得出葉片長(zhǎng)度（LL）、葉片寬（LW）、葉面積（LA）、葉周長(zhǎng)（LP）、葉形指數(shù)（RWL）、紅色成分（RC）、綠色成分（GC）、藍(lán)色成分（BC）葉綠素參數(shù)值（CHR）等參數(shù)。采用HPLC法[23]測(cè)定杜仲葉片中5種主要活性成分。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2016計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)，用SPSS 18.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和頻率分析[24]。雜種優(yōu)勢(shì)包含中親優(yōu)勢(shì)（Hm）、超親優(yōu)勢(shì)（Hb）、中親優(yōu)勢(shì)率（RHm）和超親優(yōu)勢(shì)率（RHb）[12,25]。

式中：Fm表示雜交F1子代群體中的某一性狀的平均值；中親值（MPV）為雙親某一性狀的平均值；高親值（BPV）為雙親中某一性狀較大的親本值。某一性狀在雜交F1代群體中Fm與雙親的MPV和BPV之差分別定位某一性狀的Hm和Hb。

對(duì)連續(xù)3年的F1代群體的數(shù)量性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行隸屬函數(shù)值轉(zhuǎn)換，并對(duì)同1 a所有性狀轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行隸屬函數(shù)分析。隸屬函數(shù)法綜合各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行F1代群體數(shù)量性狀的評(píng)價(jià)，如公式（5）。

式中：T0表示杜仲F1代個(gè)體某性狀的隸屬函數(shù)值，X0表示杜仲F1代個(gè)體某性狀的測(cè)定值，Xmax和Xmin表示杜仲F1代某性狀最大值和最小值。

為獲得連續(xù)3 a性狀穩(wěn)定型的優(yōu)良單株，對(duì)2017年、2018年、2019年當(dāng)年的活性成分加權(quán)和、形態(tài)性狀加權(quán)和、綜合性狀加權(quán)和進(jìn)行概率分級(jí)，I級(jí)小于X-0.5S，II級(jí)X-0.5S～X+ 0.5S和III級(jí)大于X+ 0.5，其中，X為平均值，S為標(biāo)準(zhǔn)差，并將3年概率分級(jí)中都存在于同一級(jí)的單株為性狀穩(wěn)定的單株。

2 結(jié)果與分析

2.1 F1代葉表型離散特征

由表1可知，杜仲F1代連續(xù)3 a葉片中的桃葉珊瑚苷、京尼平苷酸、車葉草甘、綠原酸和京尼平苷的變異系數(shù)為12.98%～40.72%、33.21%～48.21%、27.73%～38.57%、30.41%～43.39%和14.38%～22.43%。其中變異系數(shù)最大的為2017年的京尼平苷酸，變異系數(shù)最小的為2017年桃葉珊瑚苷。杜仲F1代葉片5種主要活性成分含量3 a的平均值從大到小依次為桃葉珊瑚苷含量、綠原酸、車葉草甘、京尼平苷酸和京尼平苷，其中京尼平苷酸與京尼平苷的含量幾乎相等。2017年葉片12個(gè)形態(tài)性狀變異系數(shù)為6.27%～22.28%，2018年為3.75%～43.05%，2019年為1.55%～20.72%。12個(gè)形態(tài)性狀3 a平均變異系數(shù)最大的為葉脈數(shù)，平均變異系數(shù)為21.59%，變異系數(shù)最小的為葉綠素參考值，3 a平均變異系數(shù)為4.94%。杜仲F1代葉片活性成分變異系數(shù)相對(duì)形態(tài)性狀變異系數(shù)較高，說明杜仲葉片活性成分具有更豐富的變異。

表 1 杜仲F1 代17 個(gè)葉表型性狀分離特征Table 1 Statistic value of 17 leaf phenotypes of E. ulmoides F1 progeny

對(duì)杜仲F1代葉片17個(gè)表型性狀變異情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（圖1）。經(jīng)K-S正態(tài)分布檢驗(yàn)結(jié)果顯示，2017年的桃葉珊瑚苷、京尼平苷酸、藍(lán)色成分及葉綠素參考值等均不符合正態(tài)分布。2018年只有葉周長(zhǎng)不符合正態(tài)分布，2019年的車葉草苷和京尼平苷酸均不符合正態(tài)分布。3 a中所有偏態(tài)分布的性狀，由頻率分布圖來看，去掉兩端拖尾數(shù)據(jù)，主要部分仍遵從正態(tài)分布，可看作為正態(tài)分布。因此，杜仲雜交F1代群體的17個(gè)葉表型可視為在2017—2019年期間均符合正態(tài)分布。對(duì)杜仲F1代葉片表型性狀的連年測(cè)定為后期杜仲雜種優(yōu)勢(shì)分析以及選育葉片性狀穩(wěn)定的優(yōu)良單株提供數(shù)據(jù)支撐。

圖 1 2017至2019年F1代葉片17個(gè)葉表型相關(guān)性分析Fig. 1 Correlation analysis of 17 leaf phenotype of F1 progenies from 2017 to 2019

2.2 葉片性狀相關(guān)性分析

2017—2019年，杜仲F1代群體葉片17個(gè)葉表型性狀相性關(guān)性分析見圖1。2017年中共有41對(duì)葉表型性狀呈顯著相關(guān)，24對(duì)為正相關(guān)，17對(duì)為負(fù)相關(guān)，其中相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值大于0.5且成極顯著的共有12對(duì)（P＜ 0.01），9對(duì)為正相關(guān)和3對(duì)為負(fù)相關(guān)；2018年中共有32對(duì)顯著相關(guān)（P＜ 0.05），19對(duì)為正相關(guān)，12對(duì)為負(fù)相關(guān)，其中有2對(duì)相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值大于0.5且極顯著相關(guān)（P＜ 0.01），8對(duì)正相關(guān)和3對(duì)負(fù)相關(guān)；2019年共有34對(duì)顯著相關(guān)（P＜ 0.05），其中26對(duì)為正相關(guān)，6對(duì)負(fù)相關(guān)，杜仲F1代葉片主要活性成分性狀相關(guān)分析表明，3種環(huán)烯醚萜類物桃葉珊瑚苷、京尼平苷酸和車葉草甘至少2 a呈極顯著正相關(guān)，除京尼平苷酸和車葉草苷在2017年的相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值于0.5，其余2018和2019年份相關(guān)系數(shù)分別為0.407和0.416且均呈極顯著正相關(guān)（P＜ 0.01）。綠原酸與京尼平苷酸、車葉草苷、桃葉珊瑚苷均3 a均極顯著相關(guān)，但在2017年與桃葉珊瑚苷相關(guān)系數(shù)為0.457，2018年與車葉草苷的相關(guān)系數(shù)為0.317和2019年與京尼平苷酸的相關(guān)系數(shù)為0.341。剩余12個(gè)葉形態(tài)中，葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和葉形指數(shù)之間至少1 a存在極顯著相關(guān)性（P＜ 0.01）且相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值大于5。葉片紅色成分、藍(lán)色成分、綠色成分和葉綠素參考值間具有一定的相關(guān)性。葉綠素參考值跟葉片紅色成分相關(guān)連續(xù)3 a均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜ 0.01），相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值為分別為0.554、0.674和0.662，在2017年與葉片綠色成分相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值為0.707，且極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）。2018年葉片綠色成分與葉片紅色成分成極顯著正相關(guān)（P＜ 0.01），與葉片藍(lán)色成分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜ 0.01）。綜上可知，杜仲F1代葉片部分表型性狀之間相互制約，部分表型性狀具有相對(duì)較為穩(wěn)定的關(guān)系，但是整體性狀之間的相關(guān)性關(guān)系較為復(fù)雜。

2.3 葉表型雜種優(yōu)勢(shì)

由表2可知，杜仲雜交F1代葉片17個(gè)表型形狀的Hm率為-90.3%～49.8%。經(jīng)t檢驗(yàn)結(jié)果表明，除葉片葉綠素參考值外，其他葉片表型性狀Hm至少在1 a的性狀達(dá)到極顯著（P＜ 0.01）或顯著（P＜ 0.0.5）的水平。桃葉珊瑚苷與葉片紅色成分連續(xù)3 a均表現(xiàn)為正向Hm，說明2個(gè)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)在F1代群體中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。杜仲F1代葉片其他表型性狀Hm有正負(fù)2個(gè)方向的中親優(yōu)勢(shì)，至少有1 a達(dá)到極顯著或者顯著，這也表明杜仲F1代葉表型性狀的雜種優(yōu)勢(shì)復(fù)雜且具有遺傳性。t檢驗(yàn)結(jié)果表明，除車葉草苷、葉面積、葉片綠色成分和葉脈數(shù)等4個(gè)葉表型性狀外，其他葉表型性狀Hb至少有1 a達(dá)到顯著或者極顯著，其中桃葉珊瑚苷、京尼平苷、京尼平苷酸、綠原酸、葉形指數(shù)、葉片紅色成分、葉片藍(lán)色成分、葉炳長(zhǎng)和葉周長(zhǎng)達(dá)到了極顯著負(fù)向超親，表明杜仲F1代葉表型性狀超親分離現(xiàn)象未形成Hb。17個(gè)葉表型性狀的RHb多數(shù)連續(xù)2 a或者2 a以上為負(fù)，這也再次驗(yàn)證了F1代葉片17個(gè)表型性狀未形成超親分離優(yōu)勢(shì)。

2.4 隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)優(yōu)良單株

2.4.1 隸屬函數(shù)分析

通過隸屬函數(shù)結(jié)果對(duì)F1代109個(gè)體進(jìn)行評(píng)優(yōu)。17個(gè)葉表型被分為活性成分相關(guān)性狀和葉形態(tài)相關(guān)性狀以及綜合性狀（表3）。對(duì)2017年、2018年、2019年當(dāng)年的活性成分加權(quán)和、形態(tài)性狀加權(quán)和、綜合性狀加權(quán)和進(jìn)行概率分級(jí)，結(jié)果如表3所示，2017至2019年活性成分I級(jí)取值范圍分別是0.10～0.36、0.17～0.45、0.16～0.44和包含單株個(gè)數(shù)分別是37、32、32，II級(jí)取值范圍和單株個(gè)數(shù)分別是0.37～0.52、0.47～0.60、0.47～0.54和40、47、36株，III級(jí)取值范圍和含單株數(shù)分別為0.54～0.91、0.61～0.96、0.55～0.92和32、30、41株。 2017—2019年葉形態(tài)相關(guān)性狀I(lǐng)級(jí)取值范圍分別是0.32～0.43、0.35～0.47、0.34～0.47和包含單株個(gè)數(shù)分別是29、33、33，II級(jí)取值范圍和單株個(gè)數(shù)分別是0.44～0.50、0.47～0.52、0.47～0.54和49、45、45株，III級(jí)取值范圍和含單株數(shù)分別為0.50～0.69、0.53～0.74、0.55～0.78和每年III級(jí)均為31株。綜合性狀加權(quán)和的I級(jí)取值范圍分別是0.34～0.43、0.31～0.48、0.33～0.47和 包 含 單 株 個(gè) 數(shù) 分 別 是36、32、31，II級(jí)取值范圍和單株個(gè)數(shù)分別是0.43～0.50、0.48～0.53、0.47～0.55和41、47、50株，III級(jí)取值范圍和含單株數(shù)分別為0.50～0.59、0.54～0.68、0.55～0.72和32、30、28株。活性成分加權(quán)和所篩選出來的單株可為后期藥用良種選育提供候選材料，形態(tài)性狀加權(quán)和篩選的單株可為后期高產(chǎn)量葉片杜仲良種提供候選材料，綜合性狀加權(quán)和篩選的單株可為杜仲葉綜合利用良種提后候選材料。

2.4.2 優(yōu)良單株評(píng)價(jià)

通過隸屬函數(shù)加權(quán)結(jié)果分析，篩選出2017至2019年F1代葉片17個(gè)葉表型連續(xù)3 a概率分級(jí)都存在于同一級(jí)的F1代單株為性狀穩(wěn)定的優(yōu)良單株。如表4所示，最終篩選出29株連續(xù)3 a葉表型性狀分布在同一級(jí)的F1子代單株，其中分布在I級(jí)的為8株，II級(jí)的為14株和III級(jí)的為7株。如果以杜仲葉片作為藥用材料為主進(jìn)行優(yōu)良單株選擇，則可從F1雜交群體中活性成分穩(wěn)定型的H8-106、H8-101、H8-55、H8-19、H8-8、H8-47、H8-84、H8-63、H8-67、H8-49、H8-60、H8-10、H8-22、H8-37、H8-66、H8-7等活性成分加權(quán)和連年穩(wěn)定的單株中選擇，如果以葉片形態(tài)為主選擇優(yōu)良單株，可從H8-8、H8-1、H8-97、H8-96、H8-63、H8-51、H8-4、H8-109、H8-54、H8-105、H8-66、H8-104、H8-48、H8-101等F1代葉片形態(tài)性狀加權(quán)和連年穩(wěn)定的單株中選擇。如果從綜合利用，即葉片活性成分含量和葉形態(tài)均穩(wěn)定為前提選、育優(yōu)良單株，可從H8-40、H8-97、H8-8、H8-106、H8-55、H8-63、H8-60、H8-29、H8-109、H8-49、H8-67、H8-104、H8-66、H8-48等F1雜交子代中選擇。F1代H8-8、H8-63和H8-66單株分別在I級(jí)、II級(jí)和III級(jí)活性成分加權(quán)和、形態(tài)性狀加權(quán)和和綜合性狀加權(quán)和中均有出現(xiàn)，這證明不論是從活性成分還是葉形態(tài)性狀以及綜合性狀方面它們都比其他單株更具有穩(wěn)定性，不論從哪方面來選擇，H8-8、H8-63和H8-66的葉表型性狀是最穩(wěn)定性狀的單株。

表 2 杜仲F1 代葉片17 個(gè)表型性狀的雜種優(yōu)勢(shì)的表現(xiàn)Table 2 Heterosis of 17 leaf phenotypes of E. ulmoides F1 progeny

表 3 杜仲F1代群體隸屬函數(shù)值加權(quán)和Table 3 Weighted sum of membership function values of F1 progeny of E. ulmoides

表 4 F1代葉片表型性狀穩(wěn)定型優(yōu)良單株Table 4 Elite individual plants with stable leaf phenotype in F1 progeny

續(xù)表 3

3 結(jié)論與討論

在農(nóng)林生產(chǎn)中，良種選育是植物資源開發(fā)利用的一項(xiàng)基礎(chǔ)且重要的工作，而雜交育種可為杜仲良種選育提供種質(zhì)資源。最近杜仲相關(guān)藥理研究證明，杜仲葉片活性成分含量與杜仲皮相似，部分可用杜仲葉代杜仲皮用[25-26]。杜仲葉相比杜仲皮，不僅每年都可以采摘且產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于杜仲皮，且不存在剝皮周期較長(zhǎng)、剝皮后養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)導(dǎo)致死亡等多種問題[25]。杜仲葉可藥用也可食用，并且基于杜仲葉藥食同源的價(jià)值，開發(fā)了多種產(chǎn)品，保健食品、茶葉、飼料添加劑和日化用品等多種產(chǎn)品[17]。隨著杜仲產(chǎn)業(yè)發(fā)展，杜仲皮的產(chǎn)量已經(jīng)不能滿足杜仲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，綜合開發(fā)利用杜仲多組織已經(jīng)是不可或缺的內(nèi)容。而選育出多功能、多途徑利用的杜仲良種是杜仲產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。雜交育種是轉(zhuǎn)移優(yōu)良性狀或關(guān)鍵基因的一種技術(shù)，雜交子代不同單株之間的葉表型性狀變異幅度較大，不同性狀均出現(xiàn)明顯分離[27-28]。目前，林木中有關(guān)雜交F1代雜種優(yōu)勢(shì)的研究已在柿子（Diospyros kaki）[12]、板栗（Castanea mollissima）[19]、油茶（Camellia oliefera）[28]、茶樹（Camellia sinensis ）[29]等多個(gè)樹種中均有開展。

本研究分析杜仲雜交F1代109個(gè)單株葉片表型性狀雜種優(yōu)勢(shì)及篩選出具有連年穩(wěn)定表型性狀的優(yōu)良單株。結(jié)果表明，杜仲17個(gè)葉表型呈連續(xù)較好的正態(tài)分布，變異范圍為1.55%～48.20%，2017—2019年葉片活性成分含量的平均值從大到小依次為桃葉珊瑚苷含量、綠原酸、車葉草甘、京尼平苷酸和京尼平苷，3 a平均變異最大的為京尼平苷酸，變異系數(shù)為39.51%。12個(gè)形態(tài)性狀3 a平均變異系數(shù)最大的為葉脈數(shù)，平均變異系數(shù)為21.59%，變異系數(shù)最小的為葉綠素參考值，3 a平均變異系數(shù)為4.94%?；钚猿煞趾腿~片形態(tài)相對(duì)其他組織性狀具有較大的變異，這可能是因?yàn)槿~片是植物組織中具有較為廣泛的變異所導(dǎo)致。本研究中，葉片活性成分變異系數(shù)相對(duì)葉形態(tài)變異系數(shù)較高，表明杜仲葉片活性成分具有更豐富的變異，而杜仲雄花中也是活性成分含量相對(duì)形態(tài)性狀具有更豐富的變異[7]。相關(guān)性分析結(jié)果表明，杜仲F1代葉片整體性狀之間的相關(guān)性較為復(fù)雜，這與油茶F1代苗期葉表型性狀結(jié)果是一致[28]。不論是在杜仲葉片還是杜仲雄花中，環(huán)烯醚萜類的京尼平苷酸、桃葉珊瑚苷和車葉草苷三種活性成分均具有一定的相關(guān)性，這與前人研究結(jié)果一致[30-31]。F1代雜種優(yōu)勢(shì)源于基因的異質(zhì)性，杜仲為雜合基因型，F(xiàn)1代的性狀必然存在分離和雜種優(yōu)勢(shì)衰退的現(xiàn)象[19]，本研究中桃葉珊瑚苷與葉片紅色成分連續(xù)3年均表現(xiàn)為正向中親優(yōu)勢(shì)，說明兩個(gè)性狀的雜種優(yōu)勢(shì)在F1代群體中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且Hb為極顯著，表現(xiàn)較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，推測(cè)可能是雜交子代產(chǎn)生了非加性效應(yīng)[24]。杜仲葉表型性狀差異較大，不同指標(biāo)差異不同，不能采用單一指標(biāo)對(duì)單株進(jìn)行評(píng)判，需要觀測(cè)多個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)良單株。本研究通過隸屬函數(shù)加權(quán)結(jié)果分析，篩選出2017—2019年F1代葉片17個(gè)表型性狀連續(xù)3 a分級(jí)都存在于同一級(jí)的F1代單株為性狀穩(wěn)定的優(yōu)良單株，為后期杜仲育種研究提供參考。