Analysis of Phenotypic and Leaf Nutritional Traits of 42 Mulberry Germplasm Resources

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0793

Abstract

Abstract:

To address the insufficient comprehensive evaluation of phenotypic traits and leaf nutritional quality in mulberry (Morus spp.) germplasm and the lack of criteria for selecting superior accessions, 42 mulberry accessions conserved at the Mulberry Germplasm Repository of the Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences (Wanzhou, Chongqing) were evaluated. Eighteen qualitative phenotypic traits, nine quantitative phenotypic traits, and six leaf nutritional quality traits were measured, and genetic diversity analysis, cluster analysis, principal component analysis (PCA), and correlation analysis were conducted. The results showed that: (1) among phenotypic traits, qualitative traits such as leaf surface, leaf base, and winter bud color exhibited high diversity, while quantitative traits including leaf length, leaf width, leaf shape index, and mesophyll thickness showed significant variation, with coefficients of variation ranging from 7.68% to 37.61%; (2) leaf nutritional quality differed markedly among accessions, with the highest crude protein content reaching 256.91 mg/g and crude fiber content reaching 14.81%; (3) cluster analysis classified the 42 mulberry accessions into seven clusters, with clusters B, C, and E containing the largest numbers of accessions; (4) PCA extracted six principal components, of which the first five had eigenvalues greater than 1, and the cumulative contribution rate reached 81.96%, with leaf length, leaf size, crude protein, and crude fat identified as the main contributing traits; (5) significant correlations were observed among phenotypic traits, whereas correlations between phenotypic traits and leaf nutritional quality traits were relatively weak. Overall, the mulberry germplasm exhibits abundant variation in phenotypic traits and leaf nutritional quality, providing a scientific basis for germplasm evaluation, breeding, and utilization.

Key words: Morus alba, germplasm resources, phenotypic traits, nutritional quality, correlation analysis, trait difference

LIAO Yuanyuan, ZHENG Zhangyun, ZHANG Zitao, CHEN Li, XIA Chuanlin, REN Jiequn, TAN Lixin. Analysis of Phenotypic and Leaf Nutritional Traits of 42 Mulberry Germplasm Resources[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(4): 105-116.

Figures/Tables 11

References 34

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编号	种质名称	编号	种质名称	编号	种质名称
1	渝果1号	15	长果桑	29	德昌长果桑
2	新加坡果桑	16	大10	30	鸡冠白椹子
3	8632	17	富士红	31	句椹桑
4	孟简5号	18	嘉陵30	32	通山3号
5	苗粟1号	19	红皮塔桑	33	意大利白果桑
6	四季果桑	20	陕西甜桑	34	日四倍性桑
7	川桑2014	21	阆桑1号	35	无籽甜桑
8	甘宁红	22	云3号	36	日本果桑
9	甘宁紫玫瑰	23	西农8202	37	大白椹
10	河口果桑	24	保坎61	38	甘宁白
11	新疆桑	25	13—1	39	甘陕1号
12	柬埔寨桑	26	工荆桑	40	台湾果桑
13	白玉王2	27	川桑741	41	川桑 71
14	白玉王3	28	美国果桑	42	广东白果

编号	种质名称	编号	种质名称	编号	种质名称
1	渝果1号	15	长果桑	29	德昌长果桑
2	新加坡果桑	16	大10	30	鸡冠白椹子
3	8632	17	富士红	31	句椹桑
4	孟简5号	18	嘉陵30	32	通山3号
5	苗粟1号	19	红皮塔桑	33	意大利白果桑
6	四季果桑	20	陕西甜桑	34	日四倍性桑
7	川桑2014	21	阆桑1号	35	无籽甜桑
8	甘宁红	22	云3号	36	日本果桑
9	甘宁紫玫瑰	23	西农8202	37	大白椹
10	河口果桑	24	保坎61	38	甘宁白
11	新疆桑	25	13—1	39	甘陕1号
12	柬埔寨桑	26	工荆桑	40	台湾果桑
13	白玉王2	27	川桑741	41	川桑 71
14	白玉王3	28	美国果桑	42	广东白果

序号	性状	编码
A1	枝条形态	1=展开多侧枝，2=直立多侧枝
A2	树枝曲直	1=直
A3	皮色	1=灰白色，2=灰褐色，3=淡黄褐色
A4	皮孔形状	1=纺锤形，2=圆形
A5	皮孔颜色	1=黄褐色，2=灰白色
A6	冬芽颜色	1=黄褐色，2=灰褐色，3=棕黄色，4=灰白色
A7	冬芽形状	1=卵圆形，2=长三角型，3=正三角形，4=短三角形
A8	冬芽着生状态	1=尖离，2=腹离，3=贴生
A9	冬芽有无副芽	1=无，2=1个副芽，3=2个副芽
A10	副芽着生状态	1=副芽左右侧生，2=副芽侧生左，3=副芽侧生右，4=无
A11	叶形	1=心脏形，2=长心脏形，3=裂叶
A12	全叶/裂叶	1=全叶，2=全叶+二裂叶，3=全叶+三裂叶，4=全叶+多裂叶，5=多裂叶，6=二裂叶
A13	叶尖形状	1=短尾，2=长尾，3=锐头
A14	叶缘	1=乳头状锯齿，2=钝头锯齿，3=锐头锯齿
A15	叶基	1=截形，2=浅心形，3=深心形，4=直线型
A16	叶面	1=粗糙，2=微糙，3=平滑，4=平滑有光泽，5=平滑有皱纹，6=粗糙有绒毛
A17	叶色	1=翠绿，2=深绿，3=墨绿
A18	叶片着生状态	1=平伸着生，2=上斜生，3=下斜生

序号	性状	编码
A1	枝条形态	1=展开多侧枝，2=直立多侧枝
A2	树枝曲直	1=直
A3	皮色	1=灰白色，2=灰褐色，3=淡黄褐色
A4	皮孔形状	1=纺锤形，2=圆形
A5	皮孔颜色	1=黄褐色，2=灰白色
A6	冬芽颜色	1=黄褐色，2=灰褐色，3=棕黄色，4=灰白色
A7	冬芽形状	1=卵圆形，2=长三角型，3=正三角形，4=短三角形
A8	冬芽着生状态	1=尖离，2=腹离，3=贴生
A9	冬芽有无副芽	1=无，2=1个副芽，3=2个副芽
A10	副芽着生状态	1=副芽左右侧生，2=副芽侧生左，3=副芽侧生右，4=无
A11	叶形	1=心脏形，2=长心脏形，3=裂叶
A12	全叶/裂叶	1=全叶，2=全叶+二裂叶，3=全叶+三裂叶，4=全叶+多裂叶，5=多裂叶，6=二裂叶
A13	叶尖形状	1=短尾，2=长尾，3=锐头
A14	叶缘	1=乳头状锯齿，2=钝头锯齿，3=锐头锯齿
A15	叶基	1=截形，2=浅心形，3=深心形，4=直线型
A16	叶面	1=粗糙，2=微糙，3=平滑，4=平滑有光泽，5=平滑有皱纹，6=粗糙有绒毛
A17	叶色	1=翠绿，2=深绿，3=墨绿
A18	叶片着生状态	1=平伸着生，2=上斜生，3=下斜生

描述性状	分布频率						多样性指数H’
描述性状	1	2	3	4	5	6	多样性指数H’
枝条形态	0.52	0.48					0.69
树枝曲直	1						0
皮色	0.6	0.02	0.38				0.77
皮孔形状	0.55	0.45					0.69
皮孔颜色	0.43	0.57					0.68
冬芽颜色	0.33	0.48	0.12	0.07			1.16
冬芽形状	0.36	0.45	0.14	0.05			1.15
冬芽着生状态	0.29	0.21	0.5				1.03
冬芽有无副芽	0.69	0.21	0.1				0.81
副芽着生状态	0.12	0.12	0.07	0.69			0.95
叶形	0.57	0.38	0.05				0.83
全叶/裂叶	0.76	0.12	0.02	0.02	0.05	0.03	0.87
叶尖形状	0.36	0.36	0.28				1.09
叶缘	0.6	0.14	0.26				0.94
叶基	0.05	0.26	0.19	0.5			1.16
叶面	0.09	0.36	0.1	0.38	0.05	0.02	1.42
叶色	0.5	0.21	0.29				1.03
叶片着生状态	0.12	0.6	0.28				0.92
平均值							0.9