雷山天麻的農藝性狀及其相關性與因子分析

黃曉潤,黃萬兵*,楊通靜,朱國勝,桂 陽,李 彪

（1.貴州省農作物品種資源研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省食用菌育種重點實驗室，貴州 貴陽 550006；3.貴州省食用菌現代農業產業技術體系資源育種功能實驗室，貴州 貴陽 550006；4.貴州省食用菌工程技術研究中心資源育種實驗室，貴州 貴陽 550006）

20世紀50年代初，我國開始天麻的人工種植研究，直至20世紀70年代，天麻栽培技術才逐步走向成熟。貴州省藥用天麻除從陜西、四川等地進貨外，大多為采集野生天麻加工而來。雷山縣的雷公山，地境錯綜復雜，林木種類繁多，自古盛產天麻，因人為挖取導致野生天麻幾乎挖絕，1979年開始大量人工栽培[1]。近年來，天麻在化學成分、遺傳多樣性、指紋圖譜等領域己有相應研究報道[2-4]，但對雷山天麻的農藝性狀及評價的研究鮮見報道。為雷山天麻品質控制和品種選育提供參考，對雷山天麻箭麻11 個地上部分農藝性狀和8個塊莖農藝性狀進行觀察與測量，利用變異系數、相關性、多元回歸和因子分析等方法，探明雷山天麻單個塊莖鮮重與各農藝性狀間的相互關系，綜合評價影響雷山天麻塊莖品質的性狀指標。

1 材料與方法

1.1 材料

天麻箭麻來源于雷山縣方祥鄉世章天麻開發有限公司種植基地。

1.2 方法

對每株天麻地上部分和塊莖的農藝性狀進行拍照、稱量和測量。記錄從箭麻萌動、抽薹、開花到果實成熟完整生長過程的天麻共132 株，參考《天麻》（NY/T 2593—2014）并結合雷山天麻實際生長情況，觀察與測量雷山天麻地上部分農藝性狀，包括花莖高度、花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、花序軸長、果實長度、果實寬度、果實長寬比、果實鮮重、果實數量共11個。參照文獻[5-7]并結合實際生長觀察與測量雷山天麻塊莖的農藝性狀，包括單個塊莖鮮重、縱長、橫長、縱橫比、環紋數、中間環紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度共8個。

1.3 數據分析

采用SPSS 22.0分別對雷山天麻地上部分農藝性狀及塊莖農藝性狀進行變異系數、相關性、多元回歸和因子分析。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀

2.1.1 雷山天麻地上部分農藝性狀 由表1可知，雷山天麻地上部分的花莖高度、花序軸長、果實長度、果實鮮重、果實數量變異系數較大，分別為16.30%、27.16%、19.52%、28.19%、21.31%；花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、果實寬度、果實長寬比的變異系數較小，分別為12.47%、4.36%、6.27%、7.47%、11.67%、8.97%。花莖粗度為6.45～11.62 mm，均值為8.74 mm；花被筒長度為9.23～11.74 mm，均值為10.77 mm；花被筒寬度為6.23～9.15 mm，均值為7.34 mm；子房長度為8.63～13.32 mm，均值為10.71 mm；果實寬度為4.74～10.91 mm，均值為8.31 mm；果實長寬比為2.24～3.79，均值為3.01。

表1 雷山天麻地上部分農藝性狀的描述性統計

2.1.2 雷山天麻塊莖農藝性狀 由表2 可知，天麻單個塊莖鮮重、縱橫比、中間環紋間距和鸚哥嘴長度的變異系數分別為29.14%、16.55%、16.70%和15.70%，變異稍大；塊莖縱長、橫長、環紋數和鸚哥嘴直徑的變異系數分別為12.31%、11.62%、12.39% 和9.12%，變異較小，屬于比較穩定的性狀，可作為雷山天麻品質控制的性狀指標?？v長66.57～121.57 mm，均值為85.39 mm；橫長42.28～78.65 mm，均值為62.31 mm；環紋數7～13 個，均值為10.33 個；鸚哥嘴直徑11.22～19.50 mm，均值為14.32 mm。

表2 雷山天麻塊莖農藝性狀的描述性統計

2.2 雷山天麻塊莖農藝性狀的相關性

由表3可知，雷山天麻塊莖農藝性狀之間存在一定的相關性。單個塊莖鮮重與縱長、橫長、環紋數、中間環紋間距、鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關性；縱長與橫長、縱橫比存在極顯著負相關性，與中間環紋間距、鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關性；橫長與縱橫比、環紋數、中間環紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度存在極顯著正相關性；縱橫比與環紋數存在極顯著正相關性，與中間環紋間距存在顯著正相關性；環紋數與鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關性；鸚哥嘴直徑與鸚哥嘴長度存在極顯著正相關性。

表3 雷山天麻塊莖農藝性狀的相關系數

2.3 雷山天麻單個塊莖鮮重與其他農藝性狀的多元回歸分析

對雷山天麻單個塊莖鮮重（Y）實施正態性檢驗，n 屬于大樣本，利用Kolmogorov-Smirnova 輸出值Sig.為0.059＞0.05，其變量Y符合正太分布，故可以對雷山天麻單個塊莖鮮重與塊莖縱長、塊莖橫長、塊莖縱橫比、環紋數、中間環紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度等7 個農藝性狀間的關系進行逐步回歸分析，建立雷山天麻單個塊莖鮮重（Y）、縱長（X1）、橫長（X2）、縱橫比（X3）、環紋數（X4）、中間環紋間距（X5）、鸚哥嘴直徑（X6）、鸚哥嘴長度（X7）的最優回歸方程為Y=4.428X1-1.253X7（n=132，F=198.565）。表明，塊莖縱長和鸚哥嘴長度是影響雷山天麻單個塊莖鮮重的主要因子。

2.4 因子分析

以雷山天麻塊莖8個農藝性狀作變量，分別進行KMO 和Bartlett 球形度檢驗，其KMO 檢驗值和Bartlett球形度對應值分別為0.561 和0.00，表明這些變量間具有極顯著相關性。對這8個變量指標進行因子分析，得到因子特征值及貢獻率（表4），前3 個因子特征值的累積貢獻率達81.057%，說明前3 個因子對總信息量的解釋度達到81.057%，故取前3個因子建立因子載荷值矩陣，最大方差法進行旋轉，得到旋轉后的因子載荷矩陣（表5）。以因子載荷值大于0.5 的原則得出，因子1包括單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環紋間距；因子2 包括縱長、縱橫比、環紋數；因子3包括鷹哥嘴直徑、鷹哥嘴長度。

表5 雷山天麻塊莖因子載荷矩陣

由表4 還可知，因子1 的累積貢獻率為42.718%，因子 2 的累積貢獻率為64.382%，前2 個因子的貢獻率均大于20%，表明單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環紋間距、縱橫比、環紋數對于天麻的生長具有重要意義。

表4 雷山天麻塊莖8個農藝性狀的因子特征值及累積貢獻率

3 結論與討論

研究結果表明，雷山天麻地上部分花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、果實寬度、果實長寬比屬于較為穩定的性狀。雷山天麻平均塊莖縱長85.39 mm；平均塊莖橫長62.31 mm；平均環紋數10.33 個；平均鸚哥嘴直徑14.32 mm，這些指標的變異較小，是相對較為穩定的性狀。

相關分析表明，雷山天麻單個塊莖鮮重與其縱長、橫長、環紋數、中間環紋間距和鸚哥嘴直徑間存在極顯著正相關性，多元回歸分析也證明縱長、鸚哥嘴長度對單個塊莖鮮重具有較大的直接作用。因子分析表明，單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環紋間距、縱橫比、環紋數對天麻生長有重要意義。綜合而言，雷山天麻生產上可將塊莖縱長作為高產品種選育的性狀指標，可將環紋數比作為品質控制的性狀指標。

鷹哥嘴長度對單個塊莖鮮重無顯著影響，但多元回歸分析表明，鷹哥嘴長度對單個塊莖鮮重具有較大的直接作用，這可能是因為雷山天麻各農藝性狀間的相關分析只是兩兩分析，沒有綜合考慮各性狀間的相互作用，各農藝性狀與單個塊莖鮮重之間的關系比較復雜，但相關、多元回歸和因子分析結果均表明，塊莖縱長、環紋數和中間環紋間距是影響雷山天麻單個塊莖鮮重的主要因子，是雷山天麻單個塊莖鮮重高產較佳的農藝性狀指標。藥食用菌品質控制和品種選育不僅要考慮農藝性狀的影響還應該側重其他因素，如品種特異性、生長環境和栽培方式等，因此，下一步開展雷山天麻品種選育和品質控制工作時，可將農藝性狀與其他影響因素結合深入研究，從而系統評價各農藝性狀對雷山天麻品質的影響，以期科學指導雷山天麻育種與栽培。