萬凌云 付金娥 潘麗梅 柯芳 韋樹根

摘要：對(duì)廣西壯族自治區(qū)天冬種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià)，旨在為廣西天冬種質(zhì)資源的合理利用及天冬品種選育和改良提供科學(xué)依據(jù)。以24份廣西天冬種質(zhì)資源為試驗(yàn)材料，分析8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)和多樣性指數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行主成分分析和聚類分析。結(jié)果表明：（1）8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)范圍為10.49%～58.36%，多樣性指數(shù)范圍為1.37～1.95，兩者結(jié)果均表明廣西天冬種質(zhì)資源具有比較豐富的多樣性。（2）相關(guān)性分析顯示，各個(gè)指標(biāo)之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)性，表明它們之間存在信息上的重疊，可進(jìn)行主成分分析;主成分分析將8個(gè)農(nóng)藝性狀聚為2個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)79.222%，第1主成分反映塊根長度，第2主成分反映單株塊根總鮮質(zhì)量。（3）在主成分分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類分析，24份種質(zhì)資源劃分為4大類群，其中第Ⅱ類群的廣西天冬種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)均是最好的，該類群具有培育成良種的潛力，是主要分布在玉林、欽州等桂南地區(qū)的種質(zhì)資源。結(jié)果表明，廣西天冬種質(zhì)資源多樣性較為豐富，廣西玉林、欽州的天冬種質(zhì)資源具有培育良種的潛力，該研究結(jié)果對(duì)廣西天冬育種工作將起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：天冬;種質(zhì)資源;農(nóng)藝性狀;主成分分析;聚類分析;變異系數(shù);多樣性指數(shù)

中圖分類號(hào)： S567.23+9.02 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）24-0124-04

天冬（Asparagus cochinchinensis）為我國的傳統(tǒng)中藥材，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，并被歷代本草收錄。天冬性寒、味甘、微苦，具有養(yǎng)陰潤燥、生津止渴、清肺等功效，主治內(nèi)熱消渴、咽干口渴、肺熱燥咳等癥。天冬以百合科天門冬屬天冬的干燥塊根入藥[1]。歷代以來，天冬以野生資源來源為主，但隨著冬天市場(chǎng)需求的不斷加大，盲目過度地采挖導(dǎo)致天冬野生資源逐漸枯竭，已成為國家重點(diǎn)保護(hù)的野生藥材物種之一[2]。因此，野生變?nèi)斯ぴ耘嗍菍?shí)現(xiàn)天冬資源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，雖然天冬人工栽培技術(shù)研究在全國各地有所開展，但其種源主要是野生種質(zhì)且來源雜亂，導(dǎo)致天冬的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)難以保障。

天冬品種的選育和改良是保障和提升天冬優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要手段，而種質(zhì)資源又是品種選育和改良最基本的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，野生資源、地方品種及選育品種等均是種質(zhì)資源的重要來源[3]。廣西壯族自治區(qū)是我國天冬藥材的重要產(chǎn)地之一，但目前廣西市場(chǎng)上天冬藥材的來源既有野生采挖，也有人工栽培，導(dǎo)致天冬的質(zhì)量參差不齊[4]。而廣西天冬種質(zhì)資源的數(shù)量和質(zhì)量狀況是培育適應(yīng)性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廣西天冬新品種的決定因素，更直接關(guān)乎到廣西天冬藥材產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，但目前尚不清楚廣西天冬種質(zhì)資源的狀況。本研究對(duì)在廣西收集的天冬種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)地分析與評(píng)價(jià)，旨在為廣西天冬種質(zhì)資源的合理開發(fā)利用及天冬品種選育和改良提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為24份廣西天冬種質(zhì)資源，收集的種質(zhì)資源分布地區(qū)覆蓋了廣西7個(gè)地級(jí)市，包括野生資源和人工栽培資源。天冬種質(zhì)資源的編號(hào)、分布地區(qū)和來源詳見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在廣西壯族自治區(qū)藥用植物園科研基地（108.379 3°E、22.850 6°N）進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以每種天冬種質(zhì)資源為處理，共24個(gè)處理，小區(qū)面積為6 m2，種植密度為30 cm×40 cm，重復(fù)3次。本試驗(yàn)于2018年12月在每種天冬種質(zhì)資源小區(qū)取5株，分別調(diào)查地上部分的枝蔓長、枝蔓數(shù)、枝蔓基部莖粗及地下部分的塊根長、塊根直徑、塊根鮮質(zhì)量、塊根數(shù)量及單株塊根總鮮質(zhì)量共8個(gè)農(nóng)藝性狀。

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2016統(tǒng)計(jì)天冬植株8個(gè)農(nóng)藝性狀的平均值、最大值、最小值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和多樣性指數(shù)，其中變異系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)差與平均值的比值，多樣性指數(shù)則為 Shannon-Weaver 信息指數(shù)。為便于數(shù)量化和統(tǒng)計(jì)分析，將數(shù)量性狀進(jìn)行分級(jí)，具體分級(jí)方法如下：根據(jù)各個(gè)農(nóng)藝性狀的平均數(shù)（X）和標(biāo)準(zhǔn)差（d），從第1級(jí)[Xi<（X-2d）]到第10級(jí)[Xi>（ X+2d）]，i∈[1，10]，每0.5d為1級(jí)，共分為10個(gè)等級(jí)，而以各個(gè)農(nóng)藝性狀在每級(jí)的相對(duì)頻率計(jì)算多樣性指數(shù)（H′），H′=-∑PilnPi，式中：Pi為某農(nóng)藝性狀第i級(jí)別的相對(duì)頻率;ln為自然對(duì)數(shù)[5]。利用SPSS 22.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)8個(gè)農(nóng)藝性狀分別進(jìn)行相關(guān)分析、主成分分析及聚類分析，主成分以特征值大于1的原則，篩選主成分因子，根據(jù)特征向量的絕對(duì)值將不同農(nóng)藝性狀劃分在不同的主成分之中[6]。以篩選出的主成分因子值采樣組之間鏈接和平方Euclidean距離進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀的變異性分析

由表2可知，24份材料8個(gè)農(nóng)藝性狀的變異系數(shù)范圍為10.49%～58.36%，其中塊根數(shù)量、塊根長和單株塊根總鮮質(zhì)量的變異系數(shù)達(dá)到50%以上，分別為58.36%、52.27%、50.40%;枝蔓長、枝蔓基部莖粗和塊根直徑的變異系數(shù)相對(duì)較小，分別為17.01%、10.49%、16.32%。8個(gè)農(nóng)藝性狀多樣性指數(shù)范圍為1.37～1.95，其中塊根直徑的多樣性指數(shù)最高，為1.95;塊根長的多樣性指數(shù)最低，為1.37。

2.2 農(nóng)藝性狀間的相關(guān)分析

對(duì)8個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)分析，由表3可知，15對(duì)性狀相關(guān)性達(dá)到顯著或極顯著水平。12對(duì)性狀呈顯著或極顯著正相關(guān)，其中9對(duì)性狀達(dá)到極顯著水平;3對(duì)性狀達(dá)到顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，其中2對(duì)性狀達(dá)到極顯著水平。單株塊根總鮮質(zhì)量與枝蔓數(shù)、塊根直徑、塊根數(shù)量達(dá)到極顯著正相關(guān);塊根鮮質(zhì)量與枝蔓數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與枝蔓長、塊根長、塊根直徑達(dá)到極顯著正相關(guān)，與枝蔓基部莖粗呈顯著正相關(guān)關(guān)系。

2.3 農(nóng)藝性狀主成分分析