山茱萸種質(zhì)資源表型性狀多樣性及相關(guān)性分析

董博文，李繼東，鄭先波，譚 彬，陳延惠，馮建燦，楊奎紅

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002；2.南陽市順?biāo)噲@林綠化工程有限公司，河南 南陽 473000)

山茱萸為山茱萸科Cornaceae山茱萸屬多年生木本植物，又名為山萸肉、棗皮、藥棗等，主要以果實(shí)入藥，是我國傳統(tǒng)的名貴中藥材[1]，因其具有壯陽而不助火、滋陰而不膩膈、收斂而不留邪等特殊功效故被記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》、《吳普本草》、《小兒藥證直訣》、《救荒本草》、《會(huì)約醫(yī)鏡》等典籍中[2]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明，山萸肉具有增強(qiáng)免疫力和抗炎抗菌等藥理作用，是中醫(yī)臨床中常用的一味藥[3]。隨著山茱萸在醫(yī)療保健方面的作用不斷被開發(fā)和利用，山茱萸日益被人們所關(guān)注，而如何提高山茱萸的產(chǎn)量與質(zhì)量也得到了有關(guān)學(xué)者的重視[4-5]，各地山茱萸的種植面積也日益增加。雖然山茱萸的種質(zhì)資源非常豐富，但其產(chǎn)量與品質(zhì)等方面良莠不齊，這不但嚴(yán)重影響了藥農(nóng)的收入，而且制約著山茱萸的進(jìn)一步開發(fā)與利用[6-7]。為了充分有效地利用山茱萸資源，筆者在前期調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，對選自于南陽伏牛山區(qū)山茱萸主產(chǎn)區(qū)的43株具有代表性的山茱萸種質(zhì)資源的果實(shí)性狀指標(biāo)(果實(shí)縱橫徑、種子縱橫徑、果實(shí)百粒質(zhì)量、種子百粒質(zhì)量、果肉干質(zhì)量、出肉率、出藥率)進(jìn)行了調(diào)查與測定，并對測定值進(jìn)行了相關(guān)性分析，以期為其優(yōu)異種質(zhì)的篩選和新品種的選育而提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試材來源

自2011年9月起，對伏牛山區(qū)山茱萸主產(chǎn)區(qū)8個(gè)居群的山茱萸種質(zhì)資源進(jìn)行了標(biāo)記和多次觀察[8]，經(jīng)比較分析，共選出了43份具有代表性的山茱萸種質(zhì)進(jìn)行分析，供試樣品的詳細(xì)信息見表1。

表1 供試山茱萸種質(zhì)樣品的來源信息Table 1 Sources of tested samples in C.officinalis

1.2 山茱萸表型性狀數(shù)據(jù)的測量、處理與分析

隨機(jī)采取果實(shí)，用游標(biāo)卡尺測定其果實(shí)的縱徑和橫徑、種子的縱徑與橫徑及果柄長，每性狀指標(biāo)各重復(fù)測定10次；用電子天平測定其果實(shí)百粒質(zhì)量、種子百粒質(zhì)量、果肉干質(zhì)量，并用如下公式計(jì)算其出肉率與出藥率[9]：

式中：F代表果實(shí)百粒質(zhì)量，G代表種子百粒質(zhì)量，H代表果肉干質(zhì)量，J代表出肉率，K代表出藥率。

利用統(tǒng)計(jì)軟件Excel與SPSS19對所得原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 山茱萸種質(zhì)資源表型性狀的多樣性

對測定的43份山茱萸種質(zhì)各個(gè)表型性狀指標(biāo)均值進(jìn)行了變異分析[10-11]，結(jié)果見表2。表2顯示，果實(shí)縱徑、果實(shí)橫徑、果柄長、種子縱徑、果實(shí)百粒質(zhì)量、種子百粒質(zhì)量、果肉干質(zhì)量和出藥率的變異系數(shù)均高于10％，說明這些性狀個(gè)體間的差異較大，性狀表現(xiàn)不穩(wěn)定。在所測各表型性狀指標(biāo)中，果肉干質(zhì)量的最大值為18.88g，最小值為5.54g，其變異范圍最大，變異系數(shù)高達(dá)33.61％；而種子橫徑和出肉率的變異系數(shù)均低于10％，說明這2個(gè)性狀的變異比較小，個(gè)體間差異較小，遺傳穩(wěn)定性較高，其中出肉率的變異最小，其最小值為73.16％,最大值為87.01％，變異系數(shù)最低，僅為4.23％，說明出肉率在個(gè)體間的變異很小，遺傳最穩(wěn)定，因此，依據(jù)出肉率對不同品種進(jìn)行選擇時(shí)其選擇的余地最小。不同表型性狀指標(biāo)的變異系數(shù)從大到小依次為：果肉干質(zhì)量(33.61％)＞果實(shí)百粒質(zhì)量(28.47％)＞種子百粒質(zhì)量(22.24％)＞出藥率(19.00％)＞種子縱徑(13.32％)＞果柄長(12.40％)＞果實(shí)橫徑(12.18％)＞果實(shí)縱徑(12.15％)＞種子橫徑(8.33％)＞出肉率(4.23％)。

2.2 山茱萸種質(zhì)資源不同表型性狀間的相關(guān)性

相關(guān)性分析只對兩個(gè)或多個(gè)有相關(guān)性的變量進(jìn)行分析，從而確定變量之間的相關(guān)程度。在生物學(xué)上，只有當(dāng)相關(guān)系數(shù)大于或者小于0.707時(shí)才具有生物學(xué)意義，也就是說，當(dāng)一個(gè)性狀占另一個(gè)性狀變異的50％以上[12-13]時(shí)，可以用一個(gè)性狀描述另一個(gè)性狀。對所測43份山茱萸種質(zhì)各表型性狀指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果如表3。由表3可知，果實(shí)縱徑與果實(shí)百粒質(zhì)量的相關(guān)性系數(shù)最高，達(dá)到0.788，兩者呈極顯著相關(guān)；果實(shí)縱徑與其他各表型性狀的相關(guān)性系數(shù)也較高，與其他各性狀指標(biāo)相關(guān)程度的大小依次為：種子縱徑(0.779)＞果肉干質(zhì)量(0.646)＞種子百粒質(zhì)量(0.645)＞果實(shí)橫徑(0.639)＞出肉率(0.515)。果實(shí)橫徑與百粒質(zhì)量的相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.881，果實(shí)橫徑與其他各表型性狀的相關(guān)性系數(shù)也基本高于果實(shí)縱徑與其他各表型性狀的相關(guān)性系數(shù)。果柄長，除了與果肉干質(zhì)量有極顯著相關(guān)之外，與其他表型性狀之間沒有顯著的相關(guān)性。種子縱徑和種子橫徑分別與果實(shí)百粒質(zhì)量、種子百粒質(zhì)量、果肉干質(zhì)量極顯著相關(guān)，其相關(guān)性系數(shù)分別為0.639、0.607、0.575和0.558、0.673、0.439。果實(shí)百粒質(zhì)量與種子百粒質(zhì)量、果肉干質(zhì)量和出肉率均具有極顯著的相關(guān)性，其相關(guān)性系數(shù)分別為0.789、0.800和0.650，其中與種子百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量的相關(guān)性系數(shù)均大于0.707，這也說明果實(shí)百粒質(zhì)量是影響種子質(zhì)量和果肉干質(zhì)量的重要指標(biāo)。種子百粒質(zhì)量與果肉干質(zhì)量有極顯著的相關(guān)性，而果肉干質(zhì)量與出肉率和出藥率則極顯著相關(guān)。因此，這幾個(gè)表型性狀之間有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。綜上所述，在篩選出肉率和出藥率均高的品種時(shí)，可以參考果實(shí)百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量這兩項(xiàng)表型性狀指標(biāo)。

表2 43份山茱萸各表型性狀指標(biāo)測定均值的變異分析結(jié)果Table 2 Variation of some phenotypic characters in 43 C.officinalis samples

表3 43份山茱萸各表型性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果?Table 3 Correlation analysis of phenotypic characteristics in C.officinalis

3 結(jié)論與討論

近年來，由于山茱萸的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不斷提高，全國多個(gè)省區(qū)都進(jìn)行了引種栽培。但是，由于長期以來傳統(tǒng)中藥材選種和種植的手段較為落后，而山茱萸的選種育種主要依靠其果實(shí)大小和果型等，傳統(tǒng)方法實(shí)際操作較為困難。因此，本研究收集了河南伏牛山區(qū)山茱萸主產(chǎn)區(qū)的43份種質(zhì)資源，利用生物統(tǒng)計(jì)的方法對其10個(gè)不同表型性狀指標(biāo)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析。

種質(zhì)資源表型性狀的變異頻率是遺傳多樣性的數(shù)量化體現(xiàn)[14-15]，一般情況下變異系數(shù)大于10％，說明該性狀在各種質(zhì)個(gè)體間的差異較大，表明該抽樣群體中的個(gè)體在此性狀上存在較大變異，較好地保存了該性狀的基因資源[16]。從分析所得的河南伏牛山區(qū)山茱萸主產(chǎn)區(qū)的43份種質(zhì)資源的10個(gè)表型性狀的變異系數(shù)來看，山茱萸果實(shí)百粒質(zhì)量和種子百粒質(zhì)量的變異系數(shù)較大，而出肉率和種子橫徑的變異系數(shù)較小；果肉干質(zhì)量的變異系數(shù)最大(33.61)，出肉率的變異系數(shù)最小(4.23)。這種變幅說明了在山茱萸的生長周期中，不同個(gè)體之間的外在表型存在著較大的遺傳差異，這為山茱萸高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的選育提供了可能[14]。

大致而言，山茱萸表型性狀之間大多具有較高程度的相關(guān)性，但不同表型性狀間的相關(guān)性各不相同，如果實(shí)橫徑與果實(shí)百粒質(zhì)量的相關(guān)性系數(shù)高達(dá)0.881，果實(shí)百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量的相關(guān)性系數(shù)為0.800。因此，對相關(guān)性較強(qiáng)的性狀組進(jìn)行選擇時(shí)，對其中一個(gè)性狀進(jìn)行改良，可以影響其他表型性狀；而對相關(guān)性不顯著的性狀組進(jìn)行選擇時(shí)，改良其中的一個(gè)表型性狀，這對其他性狀的影響則不會(huì)太大。所以，在性狀選擇上應(yīng)有不同的選擇標(biāo)準(zhǔn)和改良方向。此外，本研究結(jié)果還表明，出藥率與果肉干質(zhì)量具有極顯著的正相關(guān)性，而出藥率和果實(shí)百粒質(zhì)量與果實(shí)縱橫經(jīng)也有顯著的正相關(guān)性。因此，可以果實(shí)縱橫徑這兩個(gè)表型性狀來預(yù)估山茱萸不同品種的果實(shí)出肉率和出藥率，這兩個(gè)性狀指標(biāo)也可用作山茱萸優(yōu)良品種的篩選與評價(jià)指標(biāo)。

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