辣木(Moranga oleifera)，又称鼓槌树、奇迹树，为辣木科(Moringaceae)辣木属植物^[1]，属多年生小乔木，常绿或半落叶，原产印度和非洲地区^[2-4]。当前已被世界上30多个国家引种，我国于1998年前后从印度引种成功，并在我国广东、广西、云南、福建等地开展种植^[5-6]。辣木全株都是宝，都可被开发利用，被誉为“生命之树”、“奇迹之树”、“素食黄金”^[7]，广泛应用于食品、医药、保健、饲料、工业原料及净水等领域，开发推广的潜力巨大，拥有较强保健功效及开发前景。

辣木叶片中蛋白质、钙、钾、铁等矿质元素含量较高，此外还含有丰富的胡萝卜素和维生素类^[8]，据报道辣木叶中胡萝卜素含量是西兰花(Brassica oleracea var. italic)的6倍多，维生素C含量是柑橘(Citrus reticulata)的7倍、维生素A含量是胡萝卜(Daucus carota var. sativa)的4倍^[9-11]。2012年11月，我国卫生部批准辣木叶作为新资源食品。目前辣木叶已作为优质的绿色食品和新型的保健食品进行开发，另外辣木叶片还可作为饲料应用于畜牧业。近年来，国内外学者对其化学成分、药理活性及安全性开展了一些研究工作，但关于辣木叶片的研究也仅限于对叶片的形态描述，对其形态多样性的研究分析在国内还未见报道，因此，为了能直观地区分不同的辣木家系，更好地挖掘、保护和利用辣木种质资源，该研究从辣木叶片表型入手，围绕辣木叶片的形态多样性进行比较分析，为今后进一步开展辣木种质资源的评价、筛选、鉴定等研究工作提供参考。

试验地位于金沙江干热河谷地区元谋县境内(101°52ʹ18″ E，25°41ʹ15″ N)，年均温21.9℃，极端最高气温42℃，极端最低气温-2℃，年降水量613.8 mm，集中在5-9月份，其他月份少雨或无雨，年蒸发量3 911.2 mm，具有干燥、炎热、少雨、光照充足、四季不分明，全年无冬的气候特点。

供试材料为辣木(Moranga oleifera)的30个优良单株家系，分别编号为1~30号，其中1~23、25和29号来源于印度，24号来源于德国，26号来源于古巴，27号来源于肯尼亚，28号来源于马里, 30号来源于美国。2015年，筛选优良单株(树势强, 树型紧凑，单株结实率好，种子种荚大而饱满，丰产, 抗性强)并采集成熟种子进行实生育苗。2016年5月定植于云南省楚雄州元谋县云南农科院热区生态农业研究所辣木基地，株行距为2 m×2.5 m，定植后按常规管理，树龄2 a。

于2018年5月进行表型性状测定，采取随机取样的方法，每个家系采集5株成年单株的叶片, 考虑到光照等因子对不同方位叶片生长的影响，在树冠的东、南、西、北4个方位分别随机采集成熟、完整且健康的叶7~8片，共30片，将叶片置于装有湿润滤纸的塑料自封袋内，编号。观察叶片和叶柄颜色(目测法)、测量复叶柄长度[1 a生老熟夏延秋梢的复叶轴基部到最后一对(片)小叶着生处之间的距离，单位为cm]、复叶柄直径(1 a生老熟夏延秋梢的复叶柄1/2处的直径，单位为mm)、复叶间距(一回复叶之间的距离，单位为cm)、复叶数(1 a生老熟夏延秋梢的一回复叶的数量，单位为片)、叶长(从叶基部至叶尖端的长度，单位为cm)和叶宽(叶最宽处的宽度，单位为cm)。

叶片颜色和叶柄颜色给予赋值数量化标准处理，叶片颜色：1淡绿色，2绿色，3深绿色，4其他；叶柄颜色：1绿色，2绿褐色，3褐色，4红褐色，5其他。数据采用Microsoft Excel 2003进行统计，用SPSS 19.0软件进行方差分析和Duncan’s多重比较分析、Pearson相关性分析和主成分分析，并进行聚类分析。

30个参试家系的辣木叶片均为三回羽状复叶, 小叶卵形、椭圆形或长圆形。从表 1可见，辣木不同参试家系的叶片性状间存在不同程度的差异，具体表现为：2、3、11、16、19、24~28和30号的叶柄颜色为红褐色，13、14、20、22和29号为褐色, 1、5、6、12、18和23号为绿褐色，4、7、8、15、17和21号为绿色。1~6和13号的叶片颜色为深绿色, 其余的均为绿色。复叶数最多的是27号(19片)，最少的是17号(12片)，其他大部分为15片。叶长为45.96~78.84 cm，叶长由长到短分为5个差异等级，第一为13、7、2、1和22号，第二为21、19、3、27、30、16、23、25和14号，第三为18、4、20、9、24、29、5和12号，第四为10、28、6和15号，第五为17、8、11和26号。复叶柄长度最长的是13号(76.08 cm)，最短的是26号(43.56 cm)。复叶柄最粗的是13号(14.41 mm)，最细的是11号(6.75 mm)。复叶间距最大的是13号(14.02 cm)，最小的是8号(8.28 cm)。叶片最宽的是7号(55.44 cm)，最窄的是26号(31.34 cm)。复叶柄的长度、直径、间距和叶宽也分为4~6个差异等级，每个差异等级所包含的家系与叶长基本相似。

表 1(Table 1)

表 1 叶片的形态比较 Table 1 Comparisons of leaf traits 编号No. 颜色Color 复叶数Compound leaf number 复叶柄Compound leaf petiole 复叶间距Compound leaf spacing (cm) 叶片Leaf 叶片Leaf 叶柄Petiole 长度(cm) Length 直径(mm) Diameter 长(cm) Length 宽(cm) Width 1 深绿色Dark green 绿褐色Green brown 18.6±0.89a 71.46±4.87ab 11.08±1.23c 13.46±1.03ab 74.78±4.75ab 47.70±3.62bc 2 深绿色Dark green 红褐色Red brown 17.0±0.00b 74.52±3.40ab 12.48±1.24b 13.04±0.89ab 76.60±3.29ab 53.70±1.85ab 3 深绿色Dark green 红褐色Red brown 15.8±1.79bc 58.56±5.50cd 10.28±0.63cd 12.88±0.72b 70.88±2.80b 50.54±3.00b 4 深绿色Dark green 绿褐色Green brown 15.4±0.89c 60.48±8.84bc 8.09±1.39de 10.44±1.44cd 62.84±8.78cd 32.52±4.75f 5 深绿色Dark green 绿褐色Green brown 16.2±1.10bc 58.54±1.16cd 8.76±0.85de 10.54±0.55cd 60.50±1.24cd 44.42±0.87cd 6 深绿色Dark green 绿褐色Green brown 15.0±1.41cd 54.22±3.04cd 7.93±0.80e 9.06±0.70e 57.24±3.03d 40.18±1.94de 7 绿色Green 绿色Green 15.4±1.67c 74.36±3.78ab 9.38±0.89d 12.72±1.01b 77.76±3.73ab 55.44±2.63a 8 绿色Green 绿色Green 12.6±0.89de 47.34±5.43d 8.09±1.50de 8.28±1.56e 49.82±5.49e 39.48±4.53de 9 绿色Green 绿褐色Green brown 13.8±1.10d 59.58±1.48c 9.36±0.59d 10.64±0.41cd 61.84±1.68cd 41.96±1.42d 10 绿色Green 绿褐色Green brown 15.0±0.00cd 57.06±4.25cd 9.37±1.37d 9.82±0.37de 59.20±4.27d 37.96±2.88e 11 绿色Green 红褐色Red brown 13.4±1.67de 47.14±3.13d 6.75±0.66e 9.60±0.82de 48.98±2.78e 32.44±2.09f 12 绿色Green 绿褐色Green brown 15.8±1.10bc 57.82±2.82cd 10.42±0.82cd 10.50±1.40cd 60.20±2.75cd 50.50±1.24b 13 深绿色Dark green 绿褐色Green brown 16.6±0.89bc 76.08±4.75a 14.41±2.31a 14.02±0.55a 78.84±4.75a 53.84±2.47ab 14 绿色Green 褐色Brown 14.6±0.89cd 65.00±2.18bc 10.20±0.91cd 11.26±0.83cd 67.86±2.07bc 37.18±1.17e 15 绿色Green 绿色Green 14.2±1.10cd 54.40±5.86cd 9.00±1.17de 10.18±1.10d 56.86±5.92d 35.96±3.95ef 16 绿色Green 红褐色Red brown 15.0±0.00cd 67.38±2.50bc 8.98±0.61de 12.06±0.45bc 69.34±2.61bc 33.42±0.79f 17 绿色Green 绿色Green 12.2±1.10e 51.12±7.29d 7.55±0.85e 9.70±0.94de 53.80±7.43de 37.36±5.38e 18 绿色Green 绿褐色Green brown 15.0±0.00cd 62.72±2.78bc 9.27±0.92de 10.78±0.60cd 64.82±2.89c 48.20±1.98bc 19 绿色Green 红褐色Red brown 14.6±0.89cd 70.18±8.16ab 11.34±1.75bc 12.32±1.41bc 72.62±8.06b 50.30±5.50b 20 绿色Green 褐色Brown 13.0±0.00de 60.42±2.84bc 8.30±0.76de 10.48±1.12cd 62.42±2.93cd 36.68±2.19ef 21 绿色Green 绿色Green 14.2±1.79cd 69.68±4.30ab 11.68±0.97bc 11.46±0.56c 72.72±4.26b 46.20±2.19c 22 绿色Green 褐色Brown 13.4±0.89de 70.48±2.88ab 9.04±0.26de 12.92±0.79ab 73.52±3.00ab 45.36±1.37cd 23 绿色Green 绿褐色Green brown 15.4±0.89c 66.40±5.42bc 12.53±1.52b 12.62±0.85b 69.34±5.59bc 45.70±2.83c 24 绿色Green 红褐色Red brown 15.4±0.89c 58.18±3.20cd 7.45±1.24e 9.56±0.47de 61.04±3.32cd 42.90±1.95cd 25 绿色Green 红褐色Red brown 13.0±0.00de 65.56±4.06bc 11.59±0.49bc 12.34±0.85bc 68.16±4.11bc 49.92±3.26b 26 绿色Green 红褐色Red brown 13.0±0.00de 43.56±2.11d 7.63±0.27e 8.54±0.42e 45.96±2.11e 31.34±2.15f 27 绿色Green 红褐色Red brown 19.0±0.00a 69.24±3.54ab 10.36±0.37cd 12.36±0.59bc 70.80±3.49b 41.12±1.89de 28 绿色Green 红褐色Red brown 14.2±1.10cd 56.22±3.50cd 8.26±0.44de 8.86±0.46e 58.56±3.47d 32.48±3.31f 29 绿色Green 褐色Brown 17.8±1.10ab 59.34±4.40c 8.97±1.27de 10.38±0.95cd 60.96±4.50cd 37.18±2.24e 30 绿色Green 红褐色Red brown 16.6±0.89bc 68.00±5.60b 9.91±1.76cd 12.76±0.68b 70.20±5.64bc 50.62±3.87b 同列数据后不同字母表示差异显著(P < 0.05)。 Data followed different letters within column indicate significant difference at 0.05 level.

表 1 叶片的形态比较 Table 1 Comparisons of leaf traits

相关性分析表明(表 2), 叶柄颜色与复叶数、复叶间距、复叶柄直径、叶长呈极显著正相关，与叶片颜色呈极显著负相关(P < 0.01)，与复叶柄长度呈显著正相关(P < 0.05)。叶片颜色与复叶数、叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)，与复叶间距、叶长呈显著正相关(P < 0.05)。复叶数与复叶柄长度、复叶柄直径、复叶间距、叶长、叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)；复叶柄长度与复叶柄直径、复叶间距、叶长、叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)；复叶柄直径与复叶间距、叶长、叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)；复叶间距与叶长、叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)；叶长与叶宽呈极显著正相关(P < 0.01)；叶片形状与其他性状间无相关性。

表 2(Table 2)

表 2 叶片表型性状间的相关性 Table 2 Correlation among leaf phenotypic traits 叶柄颜色 Petiole color 叶片颜色 Leaf color 复叶数 Compound leaf number 复叶柄长度 Compound leaf petiole length 复叶柄直径 Compound leaf petiole diameter 复叶间距 Compound leaf spacing 叶长 Leaf length 叶宽 Leaf width 叶柄颜色Petiole color 1 叶片颜色Leaf color -0.032 1 复叶数Compound leaf number 0.233** 0.349** 1 复叶柄长度Compound leaf petiole length 0.192* 0.072 0.461** 1 复叶柄直径Compound leaf petiole diameter 0.248** 0.109 0.327** 0.665** 1 复叶间距Compound leaf spacing 0.274** 0.173* 0.441** 0.799** 0.690** 1 叶长Leaf length 0.213** 0.161* 0.447** 0.911** 0.728** 0.891** 1 叶宽Leaf width 0.035 0.268** 0.335** 0.676** 0.671** 0.711** 0.758** 1 **: P < 0.01; *: P < 0.05.

表 2 叶片表型性状间的相关性 Table 2 Correlation among leaf phenotypic traits

从表 3可见，第一主成分因子F₁主要由复叶间距、复叶数、复叶柄长度、复叶柄粗度、叶长和叶宽决定，这5个变量在因子F₁上有较高的正载荷, 因此，第一主因子F₁主要代表了叶片的大小性状, 且对各变量的方差贡献率达到52.99%。叶柄颜色在第二主成分因子F₂上有较高的负载荷，因此，第二主因子主要反映叶柄颜色的特点，第二主因子F₂对各变量的方差贡献率达到19.22%。第三主因子F₃主要反映了叶片颜色，即叶片颜色在F₃上有较高的正载荷，F₃对各变量的方差贡献率达到12.14%。前3个公因子对8个指标变量的累计方差贡献率已达到84.35%，说明3个主因子基本上概括了8个变量的主要信息。叶片形状对主成分负载值均为0，对主成分分析影响较小，所以在聚类中可不予以考虑。

表 3(Table 3)

表 3 叶片表型性状的主成分分析 Table 3 Principal component analysis on leaf phenotypic traits 主成分Component F1 F2 F3 叶柄颜色Petiole color 0.393 -0.841 0.203 叶片颜色Leaf color 0.254 0.386 0.812 复叶数Compound leaf number 0.636 0.034 0.519 复叶柄长度Compound leaf petiole length 0.926 0.097 -0.21 复叶柄直径Compound leaf petiole diameter 0.857 0.045 -0.166 复叶间距Compound leaf spacing 0.945 0.038 -0.106 叶长Leaf length 0.947 0.124 -0.151 叶宽Leaf width 0.782 0.338 -0.093 贡献率Contribution rate 52.99 19.22 12.14 累计贡献率Accumulative contribution rate 52.99 72.21 84.35

表 3 叶片表型性状的主成分分析 Table 3 Principal component analysis on leaf phenotypic traits

以主成分分析确定的8个指标，用类平均法对30个辣木家系的叶片性状指标进行聚类分析(图 1)，在欧式距离M=1.0时，可将30个辣木家系分为3类，1~3和13号聚为第一大类，主要特点为叶片深绿色，叶柄绿褐色或红褐色，叶片较大, 叶长70~ 79 cm, 叶宽47~54 cm, 复叶较多(16~19片), 复叶间距较大(12~15 cm), 复叶柄较粗(10~15 mm); 7、21、9、10、18、12、20、28、24、14、16、29、19、23、25、30、22和27号聚为第二大类, 主要特点为叶片绿色，叶柄颜色绿色、绿褐色、褐色和红褐色均有，叶长58~78 cm，叶宽32~56 cm, 复叶13~19片，复叶间距8~13 cm, 复叶柄粗度7~13 mm；4、15、8、17、5、6、11、26号为第三大类，主要特点为叶片绿色或深绿色，叶柄以绿色、绿褐色为主，少量为红褐色，叶片较小, 叶长45~63 cm，叶宽31~41 cm，复叶12~16片, 复叶间距较小(8~11 cm), 复叶柄较细(7~9 mm)。这说明大部分辣木参试家系叶片性状变异不显著。

图 1(Fig. 1)

图 1 叶片性状的聚类图 Fig. 1 Cluster map based on leaf phenotypic traits

本试验通过对30个辣木家系的叶片表型性状进行研究，结果表明，除叶片形状无差异外, 叶柄和叶片颜色、复叶数、复叶柄长度和直径、复叶间距、叶长和叶宽在家系间均存在不同程度的差异, 为直观区分不同家系提供可能。王江等^[12]对广西香椿(Toona sinensis)的研究表明，不同类型香椿在复叶长度、复叶小叶数上存在显著差异；区锦玮等^[13]对南酸枣(Choerospondias axillaries)家系的研究表明，叶长、叶宽、复叶面积和单株叶面积在各家系间均达到显著或极显著差异水平，而在区组间则未达到显著水平，说明不同家系间在叶长、宽和单株复叶数等性状上有差异。本研究与他们的研究结果相似。

对叶片性状的相关性分析表明，叶片性状间存在一定的相关性，复叶数与复叶柄长度和直径、复叶间距、叶长、叶宽呈极显著正相关，与叶片形状、叶柄颜色、叶片颜色无相关性，这有利于直观区别家系间的差异。黄小凤等^[14]对14个荔枝(Litchi chinensis)品种的叶面积、叶干物质含量、叶片SPAD值进行相关分析, 表明各品种的叶片性状间呈现出一定的相关性；吕中跃等^[15]的研究表明，6 a生黑木相思(Acacia melanoxylon)的14个无性系叶片性状间存在相关性，叶长、叶柄长和叶宽与叶面积呈极显著正相关，而叶面积、比叶面积与干物质量呈极显著负相关，叶厚与比叶面积呈极显著负相关存在相同之处。

主成分分析可以将许多性状指标整合压缩成少量的反映较多信息的综合评价指标^[16]，本研究中前3个主成分累计贡献率达到84.35%，说明这3个主成分概括了9个性状指标的主要信息，较好地反映了辣木不同家系在叶形态上的差异，第一主成分贡献率为52.99%，叶长的载荷量最大，其次是复叶间距、复叶柄长度和直径、叶宽和复叶数，第二主成分的贡献率达到19.22%，叶柄颜色载荷量最大，第三主成分贡献率达到12.14%，叶片颜色载荷量最大，因此叶长、叶宽、复叶柄长度和直径、复叶间距、叶柄和叶片颜色是区分辣木不同家系最主要的叶片性状指标。梁晓静等^[17]对肉桂(Cinna- momum cassia)叶表型性状的研究表明，叶柄长/叶全长、叶片长和叶全长3个主成分的累计贡献率达到90.979%，其中，叶柄长/叶全长的载荷量最大, 其次是叶片长和叶全长，是区分肉桂不同品种最主要的叶片性状。郭琪等^[18]对刺槐(Robinia pseu- doacia)的主成分分析表明，前4个成分复叶长与复叶宽、复叶长/宽、复叶柄长的累计方差贡献率为79.582%，可以作为刺槐叶片性状选择的综合指标。这与本试验研究结果相似。

基于叶片表型性状的聚类分析，可将辣木30个参试家系分为3大类，叶片表型性状存在显著差异的家系，其遗传距离较远。陈跃华等^[19]报道叶片形态特征、树形特征、嫩叶与秋冬季叶面颜色等可反映大部分南天竹(Nandina domestica)表型信息, 利用这些表型性状基本上可对湖南不同地理来源的南天竹进行分类。陈丽君等^[20]基于苦楝(Melia azedarach)叶片的6个性状：叶面积、叶周长、叶长、叶宽、叶长/叶宽、叶柄长，可将10个苦楝种源聚为2类。

以上结果对辣木的保存和利用提供理论依据, 同时也为辣木叶片性状的改良和育种工作提供帮助，但由于植物在长期的进化变异过程中，受到外界环境因素的影响比较大，因此，对辣木的叶片等表型性状进行评估时，还需要长时间、多次的观测、收集大量的测定数据才能提高准确性。另外，叶片形态是植株在长期进化过程中基因与周边环境相互作用的结果^[21]，表型分析只能揭示形态学差异, 不能分解基因与环境水平上的差异，因此有必要开展基因型与环境互作以及遗传多样性研究，从表型、生理生化及分子水平揭示辣木叶片的多样性, 以期为优良种源和家系的选择提供基础。