楊小艷,李敏,盧道會,楊梅,夏冬梅,楊昭武
(成都中醫(yī)藥大學,四川 成都 611137)
半夏的數(shù)量性狀變異及相關(guān)性分析△
楊小艷,李敏*,盧道會,楊梅,夏冬梅,楊昭武
(成都中醫(yī)藥大學,四川 成都 611137)
目的:通過對半夏的8個主要數(shù)量性狀的變異系數(shù)、相關(guān)性進行分析,探索出各性狀之間的相互關(guān)系,為研究半夏種質(zhì)的群體變異及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)半夏品種的培育提供一定的理論依據(jù)。方法:以144株遂寧栽培半夏、76株溫江栽培半夏及163株峨眉山野生半夏為種質(zhì)材料,對每株半夏的主葉長、主葉寬、主葉長寬比、珠芽位置(塊莖到珠芽的距離)、株高、塊莖直徑、地下部分(莖在地下部分的長度)、地上部分(莖在地上部分的長度)等8個數(shù)量性狀進行測量和統(tǒng)計分析。結(jié)果:野生和栽培半夏主葉長寬比、珠芽位置的變異數(shù)均較其他性狀大,且峨眉山野生半夏性狀的變異數(shù)普遍高于栽培半夏;溫江和遂寧半夏珠芽位置的變異系數(shù)差異較大,其它性狀的變異系數(shù)差異較??;通過相關(guān)性分析表明,半夏各性狀間存在廣泛的顯著相關(guān)性,不管是栽培半夏還是峨眉山野生半夏葉形的變化、珠芽位置、塊莖直徑之間是密切相關(guān)的。結(jié)論:半夏在野生狀態(tài)下變異的可能性更大,栽培半夏性狀的穩(wěn)定性高于野生半夏;不同環(huán)境下的栽培半夏的變異系數(shù)除珠芽位置的變異較大外,其余性狀的差異并不大,建立半夏GAP基地能有效的解決半夏資源上及市場需求的問題,也可提高半夏質(zhì)量與產(chǎn)量的穩(wěn)定性。
半夏;數(shù)量性狀;變異系數(shù);相關(guān)分析。
半夏Pinelliaternata(Thunb.)Berit.天南星科(Araceae)半夏屬多年生草本植物,以塊莖人藥,為中華人民共和國藥典(2010年版一部)收錄的唯一正品半夏藥材,具有燥濕化痰、降逆止嘔、消痞散結(jié)的功效[1]。現(xiàn)代研究證明,半夏有抗腫瘤、抗心律失常、抗早孕等作用[2]。近年來,由于生態(tài)環(huán)境遭受破壞及臨床的廣泛應(yīng)用,半夏野生資源逐年減少,人工栽培將成為一種有效的替代途徑[3-4]。然而,半夏主要以塊莖作為無性繁殖,又是個分布極廣闊的種,長期處于不同的生態(tài)環(huán)境下,出現(xiàn)了許多性狀上的變異,主要表現(xiàn)在葉形、珠芽著生方式及位置、葉裂數(shù)上[5-8]。本研究通過對144株遂寧栽培半夏、76株溫江栽培半夏及163株峨眉山野生半夏的8個主要數(shù)量性狀的變異系數(shù)、相關(guān)性進行分析[9-11],試圖探索出各性狀之間的相互關(guān)系,以期望為研究半夏種質(zhì)的群體變異及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)半夏品種的培育提供一定的理論依據(jù)。
1.1 材料
144株試驗的栽培半夏樣品采自于四川省遂寧市半夏基地,76株試驗的栽培半夏采自于四川成都中醫(yī)藥大學溫江校區(qū)藥用植物園,163株野生的半夏樣品采自于峨眉山,經(jīng)成都中醫(yī)藥大學李敏教授鑒定為天南星科半夏Pinellia.Ternate.(Thunb.)Breit.。
遂寧基地及溫江栽培半夏均為課題組前期篩選出的優(yōu)良種質(zhì),均以塊莖繁殖。在半夏生長盛期(倒苗前,為珠芽發(fā)生和生長旺盛期)。
1.2 方法
利用游標卡尺對采集的半夏樣品的主葉長、主葉寬、長寬比、珠芽位置(塊莖到珠芽的距離)、株高、塊莖直徑、地下部分(莖在地下部分的長度)、地上部分(莖在地上部分的長度)等8個數(shù)量性狀進行測量,運用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行分析。
2.1 變異系數(shù)的比較分析
2.1.1 遂寧栽培半夏數(shù)量性狀間的比較
對遂寧栽培半夏的8個主要數(shù)量性狀進行測量、比較,確定其變化范圍(表1)。由表1可知,栽培半夏8個數(shù)量性狀均存在不同程度的變異。其中變異系數(shù)最大的性狀是主葉長寬比,變異系數(shù)為34.6%,變異范圍為1.895~12.305,平均值為5.125;其次是主葉寬,變異系數(shù)為33.3%,變異范圍為0.586~3.990,平均值為1.790;珠芽位置的變異系數(shù)為31.7%,變異范圍為3.1~11.822,平均值為7.184;變異系數(shù)最小的是塊莖直徑,變異系數(shù)為23.2%,變異范圍為0.32~3.472,平均值為1.643。變異系數(shù)從大到小依次為:主葉長寬比>主葉寬>地下部分>珠芽位置>主葉長>地上部分>株高>塊莖直徑,變異系數(shù)均在20%以上。
2.1.2 溫江栽培半夏數(shù)量性狀間的比較
對溫江栽培半夏的7個主要數(shù)量性狀進行測量、比較,確定其變化范圍(表2)。由表2可知,栽培半夏7個數(shù)量性狀均存在變異。其中變異系數(shù)最大的性狀是珠芽位置,變異系數(shù)為41.6%,變異范圍為0.746~4.884,平均值為2.443;其次為主葉長寬比,變異系數(shù)為36.3%,變異范圍為2.482~12.330,平均值為5.703;各性狀的變異系數(shù)從大到小依次為:珠芽位置>主葉長寬比>株高>主葉寬> 地上部分>塊莖直徑>主葉長,變異系數(shù)均在20%以上。
2.1.3 野生半夏數(shù)量性狀間的比較
對峨眉山野生半夏的8個主要數(shù)量性狀進行測量、比較,確定其變化范圍(表3)。由表3可知,野生半夏的8個數(shù)量性狀均存在著豐富的變異。其中變異系數(shù)最大的性狀是主葉長寬比,變異系數(shù)為47.7%,變異范圍為0.320~11.141,平均值為1.871;其次是珠芽位置,變異系數(shù)為42.5%,變異范圍為1.190~10.730,均值為4.636;變異系數(shù)最小的是株高,變異系數(shù)為29.2%。各性狀的變異系數(shù)從大到小依次為:主葉長寬比>珠芽位置>主葉長>地下部分>地上部分>塊莖直徑>主葉寬>株高,除株高外,其余7個性狀的變異系數(shù)均大于30%。
2.1.4 不管是野生還是栽培,半夏主葉長寬比、珠芽位置的變異數(shù)均較大,且峨眉山野生半夏的變異數(shù)普遍高于栽培半夏,栽培環(huán)境下主葉寬的變異系數(shù)較主葉長大,峨眉山野生半夏主葉長的變異系數(shù)較葉寬大;遂寧栽培半夏的珠芽位置變異系數(shù)與溫江栽培半夏的相比差異較大,其余性狀的變異系數(shù)的差異并不顯著。
表1 遂寧半夏數(shù)量性狀測定及分析
表2 溫江栽培半夏數(shù)量性狀測定及分析
表3 峨眉山半夏數(shù)量性狀測定及分析
2.2 簡單的相關(guān)性分析
2.2.1 栽培半夏性狀之間的相關(guān)性分析
為了解栽培半夏不同數(shù)量性狀之間的相關(guān)性,對所選的8個農(nóng)藝性狀進行了簡單的相關(guān)性分析(表4)。從表4可以看出,主葉長寬比與主葉長(0.338)呈顯著正相關(guān),與主葉寬(-0.559)呈顯著負相關(guān),說明在栽培環(huán)境下葉寬對半夏葉形狀的影響更大;主葉寬與株高(0.619)、地上部分(0.574)、珠芽位置(0.543)、地下部分(0.326)、塊莖直徑(0.476)呈顯著性正相關(guān);主葉片長與珠芽位置(0.512)、地上部分(0.492)、塊莖直徑(0.483)、株高(0.409)均呈顯著正相關(guān)。
塊莖直徑與珠芽位置(0.540)、主葉片長(0.483)、株高(0.477)、主葉寬(0.476)、地上部分(0.444)、地下部分(0.250)呈顯著性正相關(guān),其中塊莖直徑與珠芽位置之間的相關(guān)性最大。
2.2.2 峨眉山野生半夏性狀之間的相關(guān)性分析
為了解峨眉山野生半夏不同數(shù)量性狀之間的相關(guān)性,對所選的8個農(nóng)藝性狀進行了簡單的相關(guān)性分析(表5)。從表5可以看出,長寬比與主葉長(0.334)呈顯著正相關(guān)、與主葉寬呈(-0.310)呈顯著負相關(guān),說明在野生狀態(tài)下,葉長對半夏葉形狀的影響更大;主葉片長與地上部分(0.577)、塊莖直徑(0.549)、株高(0.463)、珠芽位置(0.462)呈顯著正相關(guān)。說明葉型與珠芽位置,塊莖直徑或間接的聯(lián)系有較顯著的相關(guān)性。
塊莖直徑與除地下部分、主葉片寬以外的5個性狀是呈顯著性正相關(guān)的,相關(guān)程度從大到小依次為:主葉長(0.549)、珠芽位置(0.487)、地上部分(0.414)、株高(0.372)、長寬比(0.324),其中塊莖直徑與珠芽位置之間的相關(guān)性最大。
2.2.3 從以上分析可以看出,半夏各性狀間存在廣泛的顯著相關(guān)性,不管是栽培半夏還是峨眉山野生半夏葉形的變化、珠芽位置、塊莖直徑之間是密切相關(guān)的;地下部分與珠芽位置、株高呈顯著的正相關(guān),說明種植深度對珠芽位置、株高有一定的影響,在前期研究發(fā)現(xiàn),當珠芽位置小于地下部分的時候,珠芽比較大,說明適宜的種植深度可以增產(chǎn)。
表4 遂寧半夏數(shù)量性狀間的簡單相關(guān)性
注:**.在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。
表5 峨眉山半夏數(shù)量性狀間的簡單相關(guān)性
**.在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。
3.1 由變異系數(shù)分析表明,半夏性狀變異是比較豐富的,主要體現(xiàn)在葉片及珠芽的位置上,這與本課題組長期以來觀察的結(jié)果是相一致的。野生半夏的變異系數(shù)普遍高于栽培的半夏,說明半夏在野生狀態(tài)下變異的可能性更大,栽培半夏性狀的穩(wěn)定性高于野生半夏;不同環(huán)境下的栽培半夏的變異系數(shù)除珠芽位置的較大外,其余性狀變異系數(shù)的差異并不大,說明通過建立半夏GAP基地來解決半夏資源減少及市場需求的問題,提高半夏質(zhì)量與產(chǎn)量的穩(wěn)定性,是可行的。
3.2 在統(tǒng)計半夏變異系數(shù)中發(fā)現(xiàn),主葉片的長寬比變異系數(shù)最大,在半夏生長過程中半夏葉片形狀變化也是比較豐富的,目前只是通過肉眼觀察按不同形狀分為芍藥葉型、桃葉型、竹葉型、柳葉型半夏,目前還沒有形成一個半夏葉片的分型標準;魏淑紅等人[6]曾報道用主葉片的長寬比作為葉片劃分的標準,由相關(guān)性分析表明,性狀之間相互影響又相互制約,單純通過主葉片的長寬比來作為分型標準可行與否,是否還要考慮其他的性狀因素,怎樣去建立一個半夏葉形的分型標準,有待進一步的分析和研究。
3.3 在課題前期研究發(fā)現(xiàn),不同葉形半夏的產(chǎn)量與化學成分上均存在有差異,其中柳葉半夏的產(chǎn)量較高,但是在栽培過程中柳葉半夏是極少的;不同環(huán)境下半夏葉長寬比的均值、偏態(tài)系數(shù)、峰度系數(shù)均存在差異,栽培環(huán)境下主葉寬的變異系數(shù)較葉長大,峨眉山野生半夏主葉長的變異系數(shù)較葉寬大,半夏葉片長、寬直接決定了葉形,不同葉型半夏的分布是否尋存在地域性,有待進一步的調(diào)查與研究。又由相關(guān)性分析可知,半夏塊莖直徑、葉形狀、珠芽位置之間是密切關(guān)聯(lián)的,塊莖直徑直接決定著半夏的產(chǎn)量,能否通過對半夏葉形的研究,篩選出有效成分高或產(chǎn)量高,或兩者均高的半夏品種,為栽培半夏的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)提供一定的理論基礎(chǔ)。但半夏不同的葉型與成分、產(chǎn)量之間究竟有著怎樣的聯(lián)系,需進一步的分析研究。
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StudyonVariationandCorrelationAnalysisofQuantitativeCharacterofPinelliaternata
YANG Xiao-yan,LI Min*,LU Dao-hui,YANG Mei,XIA Dong-mei,YANG Zhao-wu
(ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611137,China)
Objective:In order to provide a theoretical basis for population variation research ofPinelliaternataand the cultivation ofP.ternatawith high yield and good quality characteristics, the variation coefficient and the correlation of eight main quantitative traits were analyzed to explore the interrelationship between different characters.Methods:Eight quantitative characters ofP.ternatacultivated germplasm from SuiNing (144 plants), Wenjiang (76 plants) and wild germplasm from E Mei mountain (163 plants) were determined and statistically analyzed including main leaf length, main leaf width, the ratio of length and width of main leaf, bulbil position (distance from tuber to bulbil); plant height, tuber diameter, underground part (length of stem underground) and the ground part (length of stem upground).Results:The results showed that the coefficient of variation of bulbil position, the ratio of length and width are higher than that of other characters and the coefficient of variation of wildP.ternatafrom E Mei mountain was higher than that of cultivatedP.ternata. Through analyzing the correlation between eight quantitative characters, it was showed that a wide range of significant correlation among these characters. whether cultivated or wildP.ternata, changes in the leaf shapes, bulbil position, tuber diameter ofP.ternatawere closely rated.Conclusion:CultivatedP.ternataare more stable than wild one. Except bulbil position, no obvious differences in variation coefficient were observed between cultivatedP.ternatafrom different environment. So it could effectively improve the stability of quality and yield ofP.ternatafor establishing GAP base ofP.ternata.
Pinelliaternata; Quantitative character; Coefficient of variation; Correlation analysis
2013-02-27)
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國家自然科學基金(編號:81173492):基于關(guān)聯(lián)分析法對不同葉型半夏遺傳多樣性與品質(zhì)相關(guān)性研究;四川省科技廳“十二五”農(nóng)作物育種攻關(guān)(2011NZ0098—12):突破性川產(chǎn)道地藥材(菌類藥材)新品種選育
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李敏,E-mail:028limin@163.com