不同種源地蒙古蕕可溶蛋白含量與環(huán)境因子相關(guān)分析

劉 哲，葉冬梅，*，林 濤，趙 婧，吳曉萌，董書言

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.包鋼綠化有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

植物在進(jìn)化過程中，會(huì)受到外界環(huán)境因素的影響，如溫度、降水、無霜期等，進(jìn)而逐步形成適應(yīng)環(huán)境的特征。即使是同一物種，生長在不同的地理環(huán)境中，也會(huì)產(chǎn)生不同程度的基因分化，以適應(yīng)各自不同的環(huán)境，從而形成特定的種源特性。

蒙古蕕(Caryopteris mongholica Bunge)隸屬馬鞭草科蕕屬，是一種旱生落葉小灌木，別名白沙蒿、山狼毒、蘭花茶，是我國干旱地區(qū)防風(fēng)固沙和水土保持的優(yōu)良樹種，現(xiàn)作為國家三級(jí)稀有物種并收錄到中國稀有瀕危保護(hù)植物中。蒙古蕕花型優(yōu)美，呈藍(lán)紫色，具有較高的觀賞價(jià)值?？扇艿鞍资侵参镏匾恼{(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，與植物的生長息息相關(guān)。為了研究不同種源蒙古蕕的可溶蛋白含量，闡釋不同種源地區(qū)的氣候條件對(duì)蒙古蕕的影響，我們將采集15個(gè)種源地包括阿拉善、鄂爾多斯布拉溝、錫盟東蘇旗、呼市大青山、二連浩特、鄂托克、呼倫貝爾、靖邊、鄂爾多斯劉家店、蠻漢山、寧夏賀蘭山、薩拉齊、陜西神木、烏海、西蘇旗扁桃基地的蒙古蕕，對(duì)可溶蛋白含量進(jìn)行研究，分析其差異性，并對(duì)15個(gè)種源地蒙古蕕的可溶蛋白含量與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)分析，為蒙古蕕優(yōu)良利用和種源的選擇提供依據(jù)。

表1 蒙古蕕種源地基本情況

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

進(jìn)行相關(guān)環(huán)境因子查詢，根據(jù)記錄的每個(gè)種源地經(jīng)緯度，查詢得出15個(gè)種源地?zé)o霜期、年均溫、年降水的數(shù)據(jù)。

1.2 試驗(yàn)方法

每個(gè)種源隨機(jī)選取20株無明顯病蟲害的母樹，單株采取，母樹間距大于30米，記錄每個(gè)種源的地理位置。將收集的苗木移植在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)東苗圃教學(xué)試驗(yàn)基地，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的水肥管理、溫濕度控制以及除草和病蟲的防治等。每個(gè)種源隨機(jī)選取4棵蒙古蕕，選取部分為半木質(zhì)化枝條及枝條上的葉混合研磨均勻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每棵蒙古蕕做3次重復(fù)。測定蒙古蕕枝和葉中可溶蛋白含量。

1.3 項(xiàng)目測定

選用考馬斯亮藍(lán)G-250顯色法來測定溶液中蛋白質(zhì)的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，以蛋白含量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程Y=18.352*X+2.031（R2＝0.9989）。說明對(duì)照品在0.4～2.0微克/毫升范圍內(nèi)線性關(guān)系。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)測定整理后通過SPSS19.0、Excel2018軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖，采用系統(tǒng)方差分析、聚類分析、皮爾遜相關(guān)分析、線性回歸分析對(duì)不同種源蒙古蕕可溶蛋白含量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒙古蕕可溶蛋白含量相關(guān)分析

第一，可溶蛋白含量方差分析。

表2 不同種源蒙古蕕蛋白質(zhì)含量

根據(jù)表3，對(duì)15個(gè)不同種源蒙古蕕可溶蛋白含量進(jìn)行單因素方差分析，種內(nèi)之間可溶蛋白含量無顯著關(guān)系，種間之間可溶蛋白含量具有顯著關(guān)系P＜0.05，可初步判斷15個(gè)種源蒙古蕕可溶蛋白含量從多到少依次為靖邊、大青山、呼倫貝爾、寧夏賀蘭山、蠻漢山、薩拉齊、劉家店、鄂爾多斯布拉溝、烏海、鄂托克、西蘇旗扁桃基地、錫盟東蘇旗、阿拉善、二連浩特，可以看出即便是同一物種、同一結(jié)構(gòu)，生長在不同的地理環(huán)境中，可溶蛋白含量也均不相同。

表3 不同種源蒙古蕕可溶蛋白含量的方差分析

第二，可溶蛋白含量聚類分析。

對(duì)15個(gè)不同種源蒙古蕕可溶蛋白含量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，以10歐距為分界線可以將15個(gè)種源大致分為3類，其中以二連浩特、阿拉善為一類，以靖邊、大青山、呼倫貝爾、寧夏賀蘭山、蠻漢山為一類，其中以薩拉齊、劉家店、鄂爾多斯布拉溝、烏海、鄂托克、西蘇旗扁桃基地、錫盟東蘇旗為一類。

2.2 蒙古蕕可溶蛋白含量與環(huán)境因子的關(guān)系

運(yùn)用皮爾遜相關(guān)性分析方法分析參數(shù)與種源地環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系，并結(jié)合回歸線性分析種源地氣候?qū)γ晒攀~蛋白質(zhì)含量影響作用大小?；诜N源地環(huán)境因素與蒙古蕕的相關(guān)關(guān)系，選取年降水量、年均溫、無霜期等15個(gè)種源地氣候環(huán)境因子進(jìn)行分析。

然后運(yùn)用SPSS軟件把表1的數(shù)據(jù)輸入軟件中進(jìn)行分析，蒙古蕕的可溶蛋白含量為因變量，自變量為年均降水量、年均溫、無霜期，對(duì)比年降水量、年均溫和無霜期3種數(shù)據(jù)與蒙古蕕的可溶蛋白含量的關(guān)系，進(jìn)行處理，得出如表4所示。

表4 皮爾遜相關(guān)性分析

分析表4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，和可溶蛋白含量相關(guān)性分析最高的是年降水量，相關(guān)系數(shù)為0.873；無霜期次之，相關(guān)系數(shù)為0.341；相關(guān)性最小的是年均溫，相關(guān)系數(shù)為0.205。因此，本論文采用蒙古蕕可溶蛋白含量和年降水量、無霜期進(jìn)行回歸線性分析。根據(jù)年降水量和無霜期與可溶蛋白的相關(guān)性，運(yùn)用回歸線性分析蒙古蕕的可溶蛋白含量與年均降水量的數(shù)據(jù)，結(jié)論如表5～表6。

表5 回歸分析模型摘要

表6 系數(shù)a

由表5～表6數(shù)據(jù)可以得出可溶蛋白含量和年均降水量之間的相關(guān)系數(shù)是0.831，R2是0.691，調(diào)整后的R2是0.665，估計(jì)誤差為5.0082。運(yùn)用回歸線性分析蒙古蕕的可溶蛋白含量與無霜期的數(shù)據(jù)分析，結(jié)論如表7～表8。

表7 回歸分析模型摘要

表8 系數(shù)a

由表5～表6數(shù)據(jù)可以得出可溶蛋白含量年年均降水量之間的相關(guān)系數(shù)是0.831，R2是0.691，調(diào)整后的R2是0.665，估計(jì)誤差為5.0082。由表7～表8數(shù)據(jù)可以得出蛋白質(zhì)含量與無霜期與之間的相關(guān)系數(shù)是0.097，R2是0.009，調(diào)整后的R2是0.073，估計(jì)誤差是8.9654。通過兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以看出蒙古蕕的可溶蛋白含量與年均降水量的相關(guān)性比蒙古蕕可溶蛋白含量與無霜期的相關(guān)性要高，也說明影響較大。

3 結(jié)論

可溶蛋白反映植物在不同地理環(huán)境條件下的特點(diǎn)，其含量的多少是自身生理代謝的結(jié)果和對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)情況的反映。本研究通過對(duì)15個(gè)種源蒙古蕕的蛋白質(zhì)含量觀察， 對(duì)蒙古蕕的種源頭地環(huán)境因子統(tǒng)計(jì)分析。

通過分析可初步判斷15個(gè)種源蒙古蕕可溶蛋白含量從多到少依次為靖邊、大青山、呼倫貝爾、寧夏賀蘭山、蠻漢山、薩拉齊、劉家店、鄂爾多斯布拉溝、烏海、鄂托克、西蘇旗扁桃基地、錫盟東蘇旗、阿拉善、二連浩特，可以看出即便是同一物種、同一結(jié)構(gòu)，生長在不同的地理環(huán)境中，可溶蛋白含量也均不相同。

對(duì)15個(gè)不同種源蒙古蕕可溶蛋白含量進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，以10歐距為分界線可以將15個(gè)種源大致分為3類，其中以二連浩特、阿拉善為一類，以靖邊、大青山、呼倫貝爾、寧夏賀蘭山、蠻漢山為一類，其中以薩拉齊、劉家店、鄂爾多斯布拉溝、烏海、鄂托克、西蘇旗扁桃基地、錫盟東蘇旗為一類。

對(duì)15個(gè)不同種源地可溶蛋白平均含量與年均溫、降水量、無霜期進(jìn)行線性相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)分別為0.270、0.831、0.097，其中降水量蒙古蕕可溶蛋白含量相關(guān)性最大，而年均溫、無霜期對(duì)其影響較小。