韋曉敏，吳芳蕾，林青青，徐惠龍，徐 偉，溫秀萍，楊成梓，林 羽，2，劉蔚雯*

(1.福建中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院，福建 福州 350122；2.福建中醫(yī)藥大學(xué)生物醫(yī)藥研發(fā)中心，福建 福州 350122)

使君子，別名留求子，為使君子科植物使君子QuisqualisindicaL.的干燥成熟果實(shí)。秋季果皮變紫黑色時(shí)采收，除去雜質(zhì)，干燥。使君子具有殺蟲消積功效，用于蛔蟲、蟯蟲病，蟲積腹痛，小兒疳積的治療[1]，是我國(guó)傳統(tǒng)驅(qū)蟲消積藥物，使用歷史悠久。使君子主產(chǎn)于廣西、四川、福建、廣東等地，其道地產(chǎn)區(qū)歷經(jīng)變化，明代至近代以來以四川和福建兩地所產(chǎn)為道地。研究表明，使君子主要成分為氨基酸和有機(jī)酸，可益脾胃，用于治療頭痛、發(fā)熱、傷口感染等[2-4]。目前，使君子研究多集中于其栽培技術(shù)、化學(xué)成分、藥理等方面[5-9]，而對(duì)不同生態(tài)區(qū)使君子果實(shí)和種子形態(tài)特征與生態(tài)環(huán)境因子的相關(guān)性研究較少。因此，本研究收集了3個(gè)主要產(chǎn)地8個(gè)居群的使君子樣品，對(duì)其進(jìn)行果實(shí)、種子形態(tài)特征分析，探討形態(tài)變異與環(huán)境因子的相關(guān)性，以期為使君子良種選育及系統(tǒng)學(xué)研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 野外調(diào)查與取樣

在使君子成熟季節(jié)，對(duì)重慶(CQ)、廣西靈川(GX)以及福建邵武(FJ)3個(gè)使君子主要產(chǎn)地開展實(shí)地調(diào)查，選取使君子的8個(gè)居群進(jìn)行果實(shí)收集，各產(chǎn)地環(huán)境因子見表1。采集時(shí)，以生長(zhǎng)正常、無病蟲害且外形完整為采集標(biāo)準(zhǔn)，將采集到的使君子做好標(biāo)記，裝袋密封帶回實(shí)驗(yàn)室，觀察、測(cè)量其表型性狀。

表1 使君子果實(shí)與種子采集地基本情況

1.2 果實(shí)、種子形態(tài)特征測(cè)定

在每個(gè)居群中隨機(jī)抽取形態(tài)完整的20個(gè)果實(shí)(或種子)作為樣本，用游標(biāo)卡尺(測(cè)量精度0.01 cm)、電子天平(千分之一)分別測(cè)量8個(gè)形態(tài)指標(biāo)：?jiǎn)蝹€(gè)果實(shí)長(zhǎng)度(Kfl)、單個(gè)果實(shí)直徑(Kfd)、單個(gè)果實(shí)重量(Kfw)、單個(gè)種子長(zhǎng)度(Ksl)、單個(gè)種子直徑(Ksd)、單個(gè)種子重量(Ksw)，并統(tǒng)計(jì)果實(shí)長(zhǎng)度/果實(shí)直徑(Kfl/fd)、種子長(zhǎng)度/種子直徑(Ksl/sd)，其中，與棱平行方向測(cè)得最大值為果實(shí)長(zhǎng)度(Kfl)，與棱垂直方向測(cè)得最大值為果實(shí)直徑(Kfd)，與種子棱平行方向測(cè)得最大值為種子長(zhǎng)度(Ksl)，與種子棱垂直方向測(cè)得最大值為種子直徑(Ksd)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用SPSS 18.0軟件對(duì)測(cè)量值進(jìn)行分析，計(jì)算種群間和種群內(nèi)的平均值和變異系數(shù)；用F-檢驗(yàn)法對(duì)居群間各項(xiàng)指標(biāo)均值進(jìn)行顯著性分析，并分析使君子果實(shí)、種子表型性狀與6個(gè)生態(tài)因子之間的相關(guān)性；最后對(duì)8個(gè)居群的8個(gè)形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

使君子果實(shí)呈橢圓形或卵圓形，具5條縱棱，偶有4～9棱，長(zhǎng)2.5～4 cm，直徑約2 cm，表面黑褐色至紫黑色，平滑，微具光澤。使君子仁呈長(zhǎng)橢圓形或紡錘形，長(zhǎng)約2 cm，直徑約1 cm，表面棕褐色或黑褐色，有多數(shù)縱皺紋，種皮易剝落，子葉2，黃白色，有油性，斷面有裂隙，氣微香，味微甜。見圖1、圖2。

圖1 福建、重慶、廣西使君子果實(shí)性狀特征

圖2 福建、重慶、廣西使君子種子微性狀特征

2.1 不同來源使君子果實(shí)性狀特征

變異系數(shù)的大小反映變異幅度的大小。在本研究使君子的8個(gè)居群間，變異系數(shù)最大的是果實(shí)單重，平均變異系數(shù)為0.207，說明果實(shí)單重在不同居群變異幅度最大，差異最明顯；其次為果實(shí)長(zhǎng)度/直徑和果實(shí)長(zhǎng)度，分別為0.094和0.089；變異系數(shù)最小的是果實(shí)直徑，平均變異系數(shù)為0.071，說明果實(shí)直徑在種群間的分化較小，此性狀相對(duì)穩(wěn)定。從差異性方面看，在使君子果實(shí)長(zhǎng)度上，相同產(chǎn)地的居群間無顯著差異(含相同小寫字母)，CQ與GX部分居群和FJ的居群間存在極顯著差異(含不同大寫字母)；在使君子果實(shí)直徑上，F(xiàn)J與CQ的居群和GX的居群存在極顯著差異；在使君子果實(shí)單重上，GX3與CQ的4個(gè)居群間存在極顯著差異，GX2與GX1、GX3存在極顯著差異；在使君子果實(shí)整體形態(tài)上，F(xiàn)J居群與CQ部分居群和GX部分居群間存在極顯著差異。見表2。

表2 使君子果實(shí)形態(tài)特征統(tǒng)計(jì)

從表2可以看出，三個(gè)產(chǎn)地間使君子果實(shí)性狀差異極顯著，同一產(chǎn)地中不同居群間的使君子果實(shí)性狀差異顯著或無顯著差異。果實(shí)的平均長(zhǎng)度介于29.20～35.23 mm之間，直徑介于13.57～17.10 mm之間，長(zhǎng)度/直徑介于1.84～2.16之間，單重介于1.01～1.46 g之間。果實(shí)最長(zhǎng)CQ3，最短的是FJ；直徑最長(zhǎng)的是CQ1，最短的是FJ；整體形態(tài)最飽滿的是GX2，最細(xì)長(zhǎng)的是FJ；果實(shí)單重最大的是GX3，最小的是CQ3。比較三個(gè)產(chǎn)地使君子果實(shí)的性狀，果實(shí)長(zhǎng)度從長(zhǎng)到短依次為CQ、GX、FJ，果實(shí)直徑從長(zhǎng)到短依次為GX、CQ、FJ，果實(shí)單重從大到小依次為GX、FJ、CQ，果實(shí)飽滿程度從大到小依次為GX、CQ、FJ。

2.2 不同來源使君子種子性狀特征

由表3可以得出，使君子種子性狀差異情況與果實(shí)基本一致，三個(gè)產(chǎn)地間使君子種子性狀差異極顯著或顯著，同一產(chǎn)地中不同居群間的使君子種子性狀差異顯著或無顯著差異。其中，分化最明顯的是種子單重，其平均變異系數(shù)為0.249，其次為種子長(zhǎng)度/直徑和種子直徑，平均變異系數(shù)分別為0.139和0.123，最穩(wěn)定的是種子長(zhǎng)度，平均變異系數(shù)為0.096。

表3 使君子種子形態(tài)特征統(tǒng)計(jì)

使君子種子的平均長(zhǎng)度介于18.94～23.68 mm之間，平均直徑介于6.63～9.22 mm之間，長(zhǎng)度/直徑平均值介于2.26～2.89之間，種子單重平均值在0.40～0.70 g之間，平均種子長(zhǎng)度最長(zhǎng)的是CQ3，最短的是FJ；平均直徑最長(zhǎng)的是GX3，最短的是FJ；種子長(zhǎng)度/直徑最小的是CQ2，最大的是FJ，種子單重最重的是GX3，最輕的是CQ3。比較三個(gè)產(chǎn)地使君子種子性狀，種子平均長(zhǎng)度從大到小依次為CQ、GX、FJ，種子直徑平均長(zhǎng)度從大到小依次為CQ、GX、FJ，種子單重從大到小依次為GX、CQ、FJ，種子飽滿程度從大到小依次為GX、CQ、FJ。由此可見，使君子種子性狀整體變異情況與果實(shí)基本一致。

2.3 使君子8項(xiàng)形態(tài)特征在產(chǎn)地間的差異顯著性

單因素方差分析使君子8項(xiàng)形態(tài)特征在產(chǎn)地間的差異顯著性(見表4)，結(jié)果顯示，8項(xiàng)指標(biāo)均存在極顯著差異(P<0.01)，果實(shí)、種子的長(zhǎng)度和直徑在種群間差異大，以果實(shí)直徑差異最大，果實(shí)、種子整體形態(tài)和單重在種群間差異小，其中，果實(shí)整體形態(tài)差異最小，說明果實(shí)直徑分化最明顯，果實(shí)整體形態(tài)最穩(wěn)定。

表4 單因素方差分析的F檢驗(yàn)

2.4 使君子果實(shí)、種子形態(tài)特征與環(huán)境因子相關(guān)性分析

本調(diào)查選取的環(huán)境因子有6項(xiàng)，分別為經(jīng)度(N)、緯度(E)、海拔(H)、年降水量(KAP)、年日照時(shí)長(zhǎng)(KSD)、平均氣溫(Tave)，將使君子8項(xiàng)形態(tài)學(xué)指標(biāo)依次與6項(xiàng)環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表5：經(jīng)度除與果實(shí)整體形態(tài)(Kfl/fd)、種子整體形態(tài)(Ksl/sd)和單個(gè)種子重量無明顯相關(guān)性外，經(jīng)度與果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)直徑、單個(gè)果實(shí)重量、種子長(zhǎng)度和種子直徑均呈極顯著相關(guān)性；其中，經(jīng)度與單個(gè)果實(shí)重量呈正相關(guān)，與果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)直徑、種子長(zhǎng)度和種子直徑為負(fù)相關(guān)。緯度與種子直徑無明顯相關(guān)性，與單個(gè)果實(shí)重量、單個(gè)種子重量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與其余5項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)之間呈極顯著正相關(guān)。海拔與果實(shí)直徑和種子長(zhǎng)度呈極顯著正相關(guān)，與果實(shí)長(zhǎng)度和種子直徑呈顯著正相關(guān)，而與種子整體形態(tài)呈顯著負(fù)相關(guān)。年降水量與果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)直徑、果實(shí)整體形態(tài)以及種子長(zhǎng)度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與單個(gè)種子重量呈顯著負(fù)相關(guān)；而與單個(gè)果實(shí)重量呈極顯著正相關(guān)，與種子直徑呈顯著正相關(guān)。年日照時(shí)長(zhǎng)與種子整體形態(tài)無明顯相關(guān)性，但與果實(shí)、種子整體形態(tài)呈極顯著正相關(guān)，與單個(gè)果實(shí)重量、單個(gè)種子重量及種子直徑呈極顯著負(fù)相關(guān)。年平均氣溫與種子長(zhǎng)度呈顯著負(fù)相關(guān)，與果實(shí)長(zhǎng)度、果實(shí)和種子整體形態(tài)呈極顯著負(fù)相關(guān)；而與果實(shí)和種子單重呈極顯著正相關(guān)，與種子直徑呈顯著正相關(guān)。其中，經(jīng)度為影響最大的環(huán)境因子，其對(duì)果實(shí)直徑的相關(guān)性為0.648，而年日照時(shí)長(zhǎng)對(duì)種子長(zhǎng)度影響最小，相關(guān)性為0.017。

表5 表型性狀與環(huán)境因子的相關(guān)性分析

2.5 使君子果實(shí)、種子表型特征聚類分析

根據(jù)使君子8個(gè)形態(tài)指標(biāo)的測(cè)量值，對(duì)使君子8個(gè)居群進(jìn)行平方Euclidean距離聚類分析，結(jié)果如圖3所示，使君子不同產(chǎn)區(qū)的各居群分別聚為1類，當(dāng)截取值約為13時(shí)，福建產(chǎn)區(qū)與廣西產(chǎn)區(qū)聚為1類，當(dāng)截取值約為25時(shí)，8個(gè)居群聚為1類。相同產(chǎn)區(qū)的使君子先聚為1類，后福建與廣西聚類再與重慶聚類，從地理位置看，福建邵武距離廣西較近。這一結(jié)果提示，使君子形態(tài)分化與居群的地理位置遠(yuǎn)近具有明顯關(guān)聯(lián)。

圖3 基于形態(tài)特征的使君子居群聚類分析

3 討論

使君子在8個(gè)居群間存在不同程度的差異性，在相同產(chǎn)地的不同居群間，使君子果實(shí)、種子形態(tài)大部分無顯著差異，在不同產(chǎn)地的居群間，使君子果實(shí)、種子形態(tài)多為極顯著差異。3個(gè)產(chǎn)地間使君子果實(shí)性狀特征為：①果長(zhǎng)，重慶(CQ)地區(qū)為33.46～35.23 mm之間，廣西(GX)地區(qū)為29.51～31.31 mm之間，福建(FJ)地區(qū)為29.20 mm左右；②果徑，重慶地區(qū)為16.45～17.10 mm之間，廣西地區(qū)為15.70～15.98 mm之間，福建地區(qū)為13.57 mm左右；③果重，重慶地區(qū)為1.01～1.13 g之間，廣西地區(qū)為1.30～1.46 g之間，福建地區(qū)為1.21 g左右。3個(gè)產(chǎn)地使君子種子性狀特征為：①種長(zhǎng)，重慶地區(qū)為22.29～23.68 mm之間，廣西地區(qū)為20.76～21.53 mm之間，福建地區(qū)為18.94 mm左右；②種徑，重慶地區(qū)為8.54～9.08 mm之間，廣西地區(qū)為7.98～9.22 mm之間，福建地區(qū)為6.63 mm左右；③種重，重慶地區(qū)為0.40～0.59 g之間，廣西地區(qū)為0.56～0.70 g之間，福建地區(qū)為0.56 g左右。果實(shí)變異幅度依次為果重>果長(zhǎng)/徑>果長(zhǎng)>果徑，種子變異幅度依次為種重>種長(zhǎng)/徑>種徑>種長(zhǎng)。根據(jù)使君子果實(shí)、種子性狀特征，在3個(gè)產(chǎn)地中，廣西地區(qū)的使君子性狀最佳。

研究發(fā)現(xiàn)，植物性狀受氣候因子、土壤因子、地形、群落環(huán)境等因素的共同影響[10-15]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，使君子性狀與經(jīng)度、緯度、海拔、年降水量、年日照時(shí)長(zhǎng)、年平均溫度密切相關(guān)，經(jīng)度越大，單個(gè)果實(shí)越重，果實(shí)、種子長(zhǎng)度和直徑越短；緯度越大，單個(gè)果實(shí)、種子越輕且越細(xì)長(zhǎng)，果實(shí)長(zhǎng)度、直徑與種子長(zhǎng)度越長(zhǎng)；海拔越高，果實(shí)、種子長(zhǎng)度和直徑越長(zhǎng)，種子越飽滿；年降水量越大，則單個(gè)果實(shí)越重越飽滿，果實(shí)長(zhǎng)度、直徑越短，單個(gè)種子越輕，長(zhǎng)度越長(zhǎng)、直徑越大；年日照時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，單個(gè)果實(shí)、種子越輕越細(xì)長(zhǎng)，果實(shí)的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，果實(shí)、種子直徑越短；年平均氣溫越高，單個(gè)果實(shí)、種子越重越飽滿，果實(shí)、種子長(zhǎng)度越短，種子直徑越長(zhǎng)。

陳加紅[16]研究表明，使君子規(guī)?；耘嘧罴逊桨笧椋簩⑶o使用50 mg/L的IBA或NAA浸泡12 h后扦插，或用500 mg/L的IBA或NAA沾蘸后立即扦插，以200 cm×200 cm株行距種于大田。結(jié)合本研究環(huán)境因子對(duì)使君子性狀的影響，在重慶、福建地區(qū)，使君子最佳的生長(zhǎng)環(huán)境為經(jīng)度小、緯度大、海拔高、年降水量少、年日照時(shí)長(zhǎng)長(zhǎng)、年平均溫度高。今后將進(jìn)一步考察不同來源使君子中的有效成分含量，以期為優(yōu)質(zhì)使君子藥材供應(yīng)提供參考。