桑树叶片SPAD值及其与养蚕成绩的相关性

桑树叶片SPAD值及其与养蚕成绩的相关性
邱长玉;朱方容;林强;朱光书;曾燕蓉;崔秋英;张朝华
【摘要】[目的]研究桑树叶片SPAD值及其与养蚕成绩的相关性,为桑树优良品种
筛选育提供参考.[方法]应用SPAD502叶绿素测定仪对2个桑园的26个桑品种(杂交组合)叶片的SPAD值进行测定,并对其进行养蚕叶质鉴定.[结果]在20个桑品种(杂交组合)中,大部分材料的最大叶片近尖区的SPAD值较高,其次为中央区.在6个桑品种(杂交组合)中,第13叶或第14叶的SPAD值相对较高,为43.6～49.3,与其
他部分叶位的差异达显著水平(P＜0.05,下同);而第3叶的SPAD值显著低于大部
分叶位,为27.5～35.5;桂桑优12第3～14叶的平均值最高,为41.0;自第3到第14叶位,SPAD值总体上呈递增趋势.在20个桑品种(杂交组合)中,以M1×桂诱93554、桂诱94200×桂诱P58、M1×桂诱9104的桑叶SPAD值及其养蚕效果较好,以
M1×桂诱9104的全茧量、茧层量、万蚕产茧层量、5龄日产茧层量最高,分别比
对照品种沙2×伦109增产6.5％、5.5％、5.7％和6.9％;其次为M1×桂诱93554.相关分析结果表明,桑叶SPAD值与桑叶养蚕的茧层量、茧层率、万蚕茧层量、5
龄日产茧层量之间呈显著或极显著(P＜0.01)正相关.[结论]SPAD值可作为桑树叶
质评价和良种选育的参考指标.
【期刊名称】《南方农业学报》
【年(卷),期】2015(046)012
【总页数】6页(P2081-2086)
【关键词】桑树;叶片;叶绿素;SPAD值;叶质;养蚕效果
【作者】邱长玉;朱方容;林强;朱光书;曾燕蓉;崔秋英;张朝华
【作者单位】广西蚕业科学研究院,南宁530007;广西蚕业科学研究院,南宁530007;广西蚕业科学研究院,南宁530007;广西蚕业科学研究院,南宁530007;广
西蚕业科学研究院,南宁530007;广西蚕业科学研究院,南宁530007;广西蚕业科学
研究院,南宁530007
【正文语种】中文
【中图分类】S888.2
【研究意义】叶绿素是叶片中质体色素的重要组成部分，其含量不仅决定植物光能利用率高低，还与植物的产量和收获密切相关。

叶绿素含量是研究植物生长特性、生理变化和氮素营养状况的重要指标，也是植物营养胁迫、光合作用能力和生长状况的良好指示剂。

近年来，SPAD-502叶绿素计作为一种快速测定作物叶绿素水
平的方法已得到认可，并在各种作物上得到广泛应用（裘正军等，2007；徐照丽等，2010；张日清等，2011）。

因此，在品种选育过程中采用SPAD-502叶绿
素仪快速测定桑树叶片叶绿素含量，并分析其与养蚕成绩的相关性，对选育高叶绿素含量桑树品种具有重要意义。

【前人研究进展】日本学者铃木诚（1994）采用SPAD-502叶绿素仪测试桑叶SPAD值，分析SPAD值与施肥量和桑叶成分的关系，论证用叶绿素计对桑树进行简易营养诊断的可行性。

黄凌霞等（2008）对6
个桑树品种叶片的叶绿素进行研究，发现同一叶片因测量部位不同SPAD值也不同，同一植株自上而下的叶片SPAD值呈上升趋势。

徐照丽等（2010）研究表明，不同烤烟品种表现出不同的特征特性，叶片叶绿素SPAD值及SPAD相对变化率
不仅与品种有关，还与测定叶片的部位有关。

张日清等（2011）利用SPAD-502
叶绿素计快速测定油茶物种（无性系）叶片中叶绿素的相对含量，结果表明，不同油茶物种（无性系）间叶绿素相对含量差异显著，同物种（无性系）内不同叶位SPAD值大小均表现为叶基＞叶中部＞叶尖。

鱼欢等（2012）以不同种植年限结
果胡椒为试验材料，研究其不同测定位置SPAD值分布特点及稳定性，结果表明，SPAD值的大小和稳定性因测定位置不同而异。

陈琴等（2014）利用SPAD-502
叶绿素仪测定5个牧草品种叶片上的SPAD值，发现不同品种SPAD值不同，大
小顺序为叶尖部＞叶中部＞叶基部，叶中部的值更接近平均值。

【本研究切入点】目前，虽然部分学者对桑树叶片SPAD含量特点、桑树叶片SPAD值与营养关系
进行了研究，但有关桑树叶片SPAD值与养蚕成绩的相关性研究鲜见报道。

【拟
解决的关键问题】以SPAD-502叶绿素仪测定桑树叶片SPAD值，并进行桑叶养
蚕叶质鉴定，分析SPAD值与叶质的相关性，为优质桑树品种选育提供参考。

1.1 试验材料
9号试验桑园共6个桑品种（杂交组合）：桂桑优62、桂桑优12、桑特优1号、桑特优2号、桑特优3号及对照沙2×伦109，于2003年种植，采用相同的栽培管理与水肥条件，至2010年试验期树龄为7年。

10号试验桑园共20个桑品种（杂交组合）：M2×桂诱94842、M1×桂诱9104、M1×桂诱93554、M2×桂诱93146、M2×桂诱93133、桂诱94200×桂诱P58、M1×桂诱93251、桂诱93200×伦109、M1×桂诱9102、M2×桂诱94168、沙2×伦109、M2×桂诱9102、M2×伦109、桂诱94200×桂诱P58、M1×桂诱93514、M2×桂诱P58、M1×桂诱93133、桑特优1号、嘉陵20号及桑特优2号，于2006年种植，采用相同的栽培管理与水肥条件，至2010年试验期树龄为
4年。

供试主要仪器为SPAD 502叶绿素仪（日本KONICA MINOLTA公司）。

1.2 SPAD值测定方法
分别于2010年4月下旬在9号试验桑园、2014年9月中旬在10号试验桑园选
择长势良好、生长整齐、无病虫害的桑树植株进行叶片叶绿素测定，9号试验桑园每个品种（杂交组合）选择10株，每株自上而下测定第3～14叶位的SPAD值，
10号试验桑园每小区选5株的最大叶1张测量近柄区、叶中央、叶左区、叶右区、近尖区5点的SPAD值。

1.3 桑叶养蚕叶质鉴定
参照朱光书等（2013）的方法，以家蚕品种两广二号（反交），1～4龄为常规饲养，对5龄起蚕鉴别雌雄，并选雌蚕进行叶片饲喂试验。

共设20个处理，每处理3个重复，每重复50头。

试验组用20个桑品种（杂交组合）的叶片饲养，每天
给桑叶3次，按蚕体重的指数称量给桑叶。

饲养期间，调查5龄经过、5龄用叶量、全茧量、茧层量、茧层率、万蚕产茧量、万蚕产茧层量、5龄100 kg叶产茧量、5龄100 kg叶产茧层量、5龄日产全茧量（即全茧量/5龄经过）、5龄日产
茧层量。

1.4 统计分析
应用Excel 2003和SPSS 19.0软件进行数据统计和方差分析。

10号试验桑园各
杂交组合的平均SPAD值与相同杂交组合养蚕成绩一一对应，数据用于回归分析。

2.1 不同桑品种（杂交组合）同一叶片不同部位的SPAD值
对10号试验桑园的每个桑品种（杂交组合）选择15张最大叶片对其不同部位进
行SPAD值测定，由表1可知，大部分桑树材料最大叶片近尖区的SPAD值较高，其次为中央区，其他部位即近柄区、叶两侧区的SPAD值与5个部位的平均值较
接近。

在叶片5个部位的SPAD平均值中，以M2×伦109最低，为40.0，而以
桑特优1号最高，为49.0，其次为M1×桂诱9104、M1×桂诱93554和桑特优
2号。

2.2 不同桑品种不同叶位的SPAD值
对9号试验桑园的6个桑品种（杂交组合）第3～14叶测定SPAD值，由表3可知，大部分桑品种（杂交组合）的第13叶或第14叶的SPAD值相对较高，为43.6～49.3，与其他部分叶位的差异达显著水平（P＜0.05，下同）；而以第3叶
的SPAD值最低，为27.5～35.5，与大部分叶位间差异达显著水平。

对于不同桑
品种（杂交组合），以桂桑优12第3～14叶的SPAD平均值最高，为41.0；其
次为桑特优3号和桑特优1号，最低为沙2×伦109，SPAD值为37.8。

同一品种不同叶位，SPAD值从新梢顶上第3叶至下部第7叶呈明显上升变化趋势，而第8～14叶总体呈波动上升的变化趋势。

从所有品种同一叶位SPAD平均
值来看，因第3～6叶位为未成熟叶，其SPAD值增幅最大，平均为31.7～38.8，第7～11叶为成熟叶，SPAD值增幅较小，为40.1～41.5；第12～14叶位为老叶，SPAD值为42.9～45.4。

2.3 桑叶SPAD值与桑叶养蚕成绩的相关性
以10号试验桑园的20个桑品种（杂交组合）叶片喂蚕，由表3可知，M1×桂诱93554、M2×桂诱93133、桂诱94200×桂诱P58及M1×桂诱9104的桑叶SPAD值较高，其桑叶养蚕效果也较好；其中，M1×桂诱9104的全茧量、茧层量、万蚕产茧层量、5龄日产茧层量均最高，分别比对照品种沙2×伦109增产
6.5%、5.5%、5.7%和6.9%；其次为M1×桂诱93554，分别比对照品种沙2×伦109增产4.6%、3.7%、3.7%和5.5%；桂诱94200×桂诱P58的全茧量、万蚕产茧量、100 kg叶产茧量、5龄日产茧层量分别增产4.4%、4.4%、2.2%和2.4%。

对20个桑品种（杂交组合）SPAD值与其对应叶质养蚕鉴定成绩进行相关性分析，结果表明，桑叶的SPAD值分别与桑叶养蚕的茧层量、茧层率、万蚕茧层量、5龄日产茧层量之间呈显著或极显著（P＜0.01）正相关，与用叶量、全茧量、万蚕产茧量、5龄100 kg叶产茧层量、5龄日产全茧量虽呈正相关但不显著（表4）。

此外，SPAD值与5龄经过、5龄100 kg叶产茧量也无显著相关性。

SPAD-502叶绿素仪是一款测定植物叶片叶绿素含量的仪器，可在2 s内测出所需要的叶绿素值，即SPAD值。

SPAD测定法是目前在作物氮素营养诊断研究中应
用的热点方法（裘正军等，2007）。

叶绿素含量受许多因子如光、叶绿素酶、温
度、pH、氧气、金属离子等的影响（黄持都等，2007）。

本研究结果表明，除少数杂交组合外，大部分桑树品种（杂交组合）从新梢顶自上而下不同叶位的SPAD 值呈递增趋势，与黄凌霞等（2008）报道结果相一致。

这可能是因为植物的氮素
营养从成熟叶片向幼嫩叶片转运，成熟叶的叶绿素含量多于幼嫩叶，从而导致SPAD值较高；而部分下部成熟叶片的SPAD值低于上部叶片，可能是因其被周
围叶片遮挡，叶绿素含量低，从而致使其SPAD值较低。

叶片叶绿素的测量结果可能与植物种类、株型、叶型及种植模式等有关，同时受植物生长环境、测量时间、操作者等因素影响。

王华忠（1989）研究发现，甜菜叶
片基部的SPAD值较低，顶端较高。

由于桑树不同品种特性不同，即使生长环境、测量时间、叶位相同，SPAD值的测定结果也会有差异。

黄凌霞等（2008）研究
认为，6个桑树品种的桑叶同一叶位因测量部位不同，其SPAD值也不同，SPAD 值由叶柄向叶尖自下而上呈下降趋势。

张日清等（2011）研究油茶叶片，发现同
物种不同叶面SPAD值大小均表现为叶基＞叶中部＞叶尖。

本研究结果表明，20
个桑品种（杂交组合）的最大叶片不同部位SPAD值存在一定差异，大部分材料
叶片的近尖区、中央区及近柄区的SPAD值较高，但SPAD最大值一般出现在近
尖区；而左右两侧区、中央区的SPAD值与平均值接近，与黄凌霞等（2008）的研究结果不一致，可能与桑树生长时期、生长环境等有关。

氮和镁是叶绿素的组成部分，缺乏时会影响叶绿素形成；光是影响叶绿素形成的主要条件，黑暗中植物组织不能形成叶绿素（娄成后等，1980），光照充足，叶色浓绿；日照不足，叶绿
素合成和光合作用受阻，叶色浅淡（柯益富等，1997）。

在本研究中，两个试验
桑园均为密植桑园，桑园封行后比较荫蔽，通风透光性较差；2010年4月上中旬阴雨天气多，阳光不足，叶色稍淡；2010年9月以晴好天气为主，阳光充足，有利于叶绿素的形成，桑树叶色普遍浓绿；此外，密植荫蔽桑园中，大部分叶片的近叶尖部位（近尖区）受光照较多，因此叶绿素含量相对其他部位高。

铃木诚（1994）研究表明，桑叶中的蛋白质含量与SPAD值呈高度正相关，桑叶
中的粗蛋白（全氮）含量愈多，则叶绿素含量愈高，叶色愈浓绿。

桑叶粗蛋白质干物含量为20%～28%（朱方容等，2003），家蚕对饲料中蛋白质的消化率高达67%，吸收到蚕体内的氮的65%～70%利用于茧层的生产（鲁兴萌等，2012）。

本研究结果表明，桑叶养蚕的茧层量、茧层率、万蚕茧层量、5龄日产茧层量与桑叶SPAD值间呈显著或极显著正相关，可能是所选择的桑品种（杂交组合）叶片
中蛋白质含量较高，有利于蚕生长，提高了养蚕质量。

叶绿素仪自身使用具有一定局限性，读数受植物品种、叶片测定位置等诸多因素影响，在今后研究桑树叶绿素变化规律时，必须综合考虑品种、生长时期及叶片的测定部位等因素，同时结合养蚕成绩综合评价桑树叶绿素含量的变化特点。

本研究结果表明，桑品种（杂交组合）最大叶片的不同叶面部位SPAD值具有一
定差异，同一桑品种（杂交组合）新梢自上而下的叶位SPAD值变化具有一定规律，其与桑叶养蚕品质也具有一定相关性，即SPAD值可作为桑树叶质评价和良
种选育的参考指标。

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