甘草群體形態(tài)變異類型研究

楊　全　魏勝利　王文全

摘 要：目的：對甘草群體形態(tài)變異類型進行研究，篩選優(yōu)良變異類型，為甘草優(yōu)良品種選育提供理論依據(jù)及參考。方法：對形態(tài)變異類型甘草的主要農(nóng)藝性狀分別進行方差、相關(guān)及逐步多元回歸分析。結(jié)果：形態(tài)變異類型甘草農(nóng)藝性狀變異幅度較大，除橫生莖數(shù)和側(cè)根數(shù)兩項農(nóng)藝性狀指標沒有顯著性差異外，其它農(nóng)藝性狀指標均具有顯著或極顯著性差異。12項農(nóng)藝性狀對甘草產(chǎn)量影響大小順序為：主根直徑>蘆頭直徑>地莖>株高>橫生莖數(shù)>小葉長>小葉寬>頂葉長>頂葉寬>一級側(cè)枝數(shù)>分蘗數(shù)>側(cè)根數(shù)。逐步多元回歸分析結(jié)果表明，株高（X₁）、地莖（X₂）、蘆頭直徑（X₃）、主根直徑（X₄）、橫生莖（X₅）、分蘗數(shù)（X₇）、側(cè)枝數(shù)（X₈）等7項農(nóng)藝性狀指標是影響甘草產(chǎn)量高低的主要因素，回歸方程：Y=42.987+1.219X₁+2.747X₂+3.777X₃+3.244X₄-0.351X₅+0.342X₇+0.704X₈（R＝0.9335** F值=52.25）。結(jié)論：形態(tài)變異甘草間農(nóng)藝性狀指標差異顯著，綠莖莖光滑類型甘草具有較強的生長優(yōu)勢，在進行優(yōu)良品種選育過程中，可以作為育種材料進一步研究。

關(guān)鍵詞：甘草；形態(tài)變異；農(nóng)藝性狀；品種選育

中圖分類號：R28文獻標識碼：A文章編號：1673-2197（2009）02-0034-03

甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）為常用大宗藥材，為國家二級保護植物，具有清熱解毒、止咳祛痰、補脾和胃、調(diào)和諸藥等功效［1］，除用于中醫(yī)臨床外，在醫(yī)藥、食品、保健品、化妝品［2］等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。近年來，由于對野生甘草的掠奪性采挖，野生資源急劇下降，同時引起土壤沙漠化加重，生態(tài)平衡遭受到極大破壞，為此，國家鼓勵和大力支持發(fā)展人工種植甘草，以緩解甘草藥材的供需矛盾。但是，人工栽培的甘草因受種子混雜、退化以及栽培技術(shù)體系不完善等因素的影響，導致甘草藥材產(chǎn)量、質(zhì)量良莠不齊，制約了甘草大規(guī)模人工種植。目前，還未有新品種甘草育成的報道，通過從野生群落或人工栽培甘草群體中，篩選出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的變異類型，培育成優(yōu)良栽培品種的方法是最為快速有效的途徑［3］。甘草在野生群落和人工栽培群體中，存在豐富的變異分化，不同甘草植株個體間不僅在根、莖、葉、花、莢果等器官外觀形態(tài)上存在顯著差異［4］，而且不同變異類型甘草藥材中甘草苷、甘草酸、多糖、總黃酮等有效成分含量差異顯著［5，6］。本篇對甘草形態(tài)變異類型的農(nóng)藝性狀進行了研究，旨在為甘草優(yōu)良品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

研究用甘草為內(nèi)蒙古杭錦旗北京中醫(yī)藥大學甘草研究試驗基地中，栽培管理措施1~4年生人工栽培甘草。由北京中醫(yī)藥大學劉春生教授鑒定為甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）。

以文獻［7］對甘草形態(tài)特征的描述為依據(jù)，選擇容易觀察的莖表皮顏色、葉片平展或皺褶、莖表皮刺毛密度、結(jié)果與否等四項指標進行形態(tài)變異類型的劃分。其中，莖皮顏色3種，分別為莖基部紫紅色，莖紫紅色（莖全部紫紅色），莖綠色；莖皮被覆物性狀3種，每平方厘米莖表皮刺毛數(shù)在10~20根之間為稀刺毛，大于20根為密刺毛，無刺毛為莖光滑；葉片邊緣性狀2種，分別為波狀皺褶和邊緣平展；共劃分8個類型（表1所示）。

每個形態(tài)變異類型甘草隨機取10株，分別對株高、地莖、蘆頭直徑、主根直徑(從蘆頭向下20cm處主根的直徑)、橫生徑數(shù)、側(cè)根數(shù)、分蘗數(shù)、一級側(cè)枝數(shù)、小葉長、小葉寬、頂葉長、頂葉寬、主根重等農(nóng)藝性狀指標進行測定。

采用SPSS11.5 for windows統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘草形態(tài)變異類型對農(nóng)藝性狀的影響

各形態(tài)變異類型甘草農(nóng)藝性狀表現(xiàn)及方差分析結(jié)果表明（見表2），在13項農(nóng)藝性狀指標中，株高、地莖、主根直徑、小葉長、小葉寬、頂葉長、頂葉寬、主根重等農(nóng)藝性狀指標差異達到極顯著水平（P＜0.01），蘆頭直徑、分蘗數(shù)、一級側(cè)枝數(shù)等農(nóng)藝性狀指標差異達到顯著水平（P＜0.05），橫生莖數(shù)和側(cè)根數(shù)兩項性狀指標沒有顯著性差異（P>0.05）。所有農(nóng)藝性狀指標均存在不同程度的變異，其中，株高的變異系數(shù)最大為28.01，其次是一級側(cè)枝數(shù)、主根重和分蘗數(shù)，變異系數(shù)分別為24.29、21.00、20.47，小葉長變異系數(shù)最小僅為9.16。

2.2 形態(tài)變異類型甘草產(chǎn)量性狀的相關(guān)及逐步多元回歸分析

相關(guān)分析表明（見表3），主要農(nóng)藝性狀與形態(tài)變異類型甘草產(chǎn)量（主根重）之間均存在不同程度的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)絕對值從大到小依次為：主根直徑>蘆頭直徑>地莖>株高>橫生莖數(shù)>小葉長>小葉寬>頂葉長>頂葉寬>一級側(cè)枝數(shù)>分蘗數(shù)>側(cè)根數(shù)。在各性狀中，主根重與株高、地莖、蘆頭直徑、主根直徑、一級側(cè)枝數(shù)之間呈極顯著正相關(guān)。株高與地莖、蘆頭直徑、一級側(cè)枝數(shù)、主根重呈極顯著相關(guān)，與分蘗數(shù)呈顯著相關(guān)。一級側(cè)枝數(shù)與株高、地莖呈極顯著正相關(guān)，與蘆頭直徑、主根直徑呈顯著正相關(guān)。小葉長與小葉寬、頂葉長、頂葉寬之間呈極顯著正相關(guān)。

采用逐步回歸分析方法，建立形態(tài)變異類型甘草產(chǎn)量性狀的逐步多元回歸方程：Y=42.987+1.219X₁+2.747X₂+3.777X₃+3.244X₄-0.351X₅+0.342X₇+0.704X₈（R＝0.9335**F值= 52.2572）。從回歸方程可以看出，株高（X₁）、地莖（X₂）、蘆頭直徑（X₃）、主根直徑（X₄）、橫生莖（X₅）、分蘗數(shù)（X₇）、側(cè)枝數(shù)（X₈）等7項農(nóng)藝性狀指標是影響甘草產(chǎn)量的主要因素。各個性狀對甘草產(chǎn)量的偏相關(guān)系數(shù)（見表4）大小順序為：主根直徑（rYX₄=0.7008）>蘆頭直徑（rYX₃=0.2932）>地莖（rYX₂=0.2566）>株高（rYX₁=0.1299）>分蘗數(shù)（rYX₇=0.129）>側(cè)枝數(shù)（rYX₈=0.1123）>橫生莖（rYX₅=-0.1902）。表明在7項農(nóng)藝性狀指標中，主根直徑對甘草產(chǎn)量影響最大，達到極顯著水平；地莖、蘆頭直徑對甘草產(chǎn)量的作用達到了顯著水平，其他生長性狀指標對甘草產(chǎn)量影響作用相對較小，而橫生莖數(shù)對甘草產(chǎn)量具有負作用。

3 小結(jié)與討論

（1）相關(guān)和逐步多元回歸分析表明，某些性狀如主根直徑、蘆頭直徑等性狀與甘草產(chǎn)量的相關(guān)分析和逐步多元回歸分析的結(jié)果一致，而另一些性狀如一級側(cè)枝數(shù)、分蘗數(shù)、株高等分析結(jié)果不完全相同，這說明在優(yōu)良農(nóng)藝性狀選擇過程中，不能僅憑相關(guān)系數(shù)的大小作為選擇的依據(jù)，必須進行逐步多元回歸分析，才能揭示各個性狀對甘草產(chǎn)量影響作用的大小。

（2）對甘草形態(tài)變異類型的農(nóng)藝性狀指標進行綜合分析可以看出，綠莖莖光滑類型甘草的株高、地莖、蘆頭直徑等主要農(nóng)藝性狀表現(xiàn)出較強的生長優(yōu)勢，黃綠莖莖稀刺毛類型、綠莖莖密刺毛類型農(nóng)藝性狀從總體上看低于其它類型，而其它形態(tài)變異類型甘草的農(nóng)藝性狀指標處于中間水平。楊全等研究結(jié)果表明，在甘草形態(tài)變異類型中，綠莖莖光滑類型甘草的總黃酮［5］、甘草苷、甘草酸［6］含量顯著高于其它形態(tài)變異類型，紫紅莖莖光滑類型、紫紅莖基莖光滑類型多糖含量最高［5］。因此，在育種中，可以將綠莖莖光滑類型作為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的甘草育種材料，把紫紅莖莖光滑類型、紫紅莖基莖光滑類型甘草作為多糖型甘草的育種材料進一步研究。

（3）培育優(yōu)良的甘草栽培品種是甘草生產(chǎn)中急需解決的關(guān)鍵問題，也是獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)甘草藥材的基礎(chǔ)。通過本研究可以看出，甘草形態(tài)變異類型間主要農(nóng)藝性狀差異顯著，而且變異類型間有效成分含量也發(fā)生了較大幅度變異［5，6］，這就為甘草優(yōu)良品種選育提供了豐富的育種材料。通過優(yōu)良變異類型的遴選，培育甘草栽培品種具有一定的可行性，本實驗的結(jié)果為甘草選擇育種提供了參考。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國藥典委員會.中華人民共和國藥典［M］.一部.北京：化學工業(yè)出版社，2005.

［2］ 張繼，姚健，丁蘭，等.甘草的利用研究進展［J］.草原與草坪，2000(2):12-17.

［3］ 陳秀華，魏勝利，王文全.種質(zhì)資源與藥材質(zhì)量［J］.中藥研究與信息，2003，5(4):11-14.

［4］ 王文全.甘草生態(tài)學特性及生態(tài)環(huán)境對其藥材質(zhì)量影響的研究［J］.北京:北京林業(yè)大學，2000.

［5］ 楊全，王文全，魏勝利，等.甘草不同類型間中總黃酮、多糖含量比較研究［J］.中國中藥雜志，2007，32(5):445-446.

［6］ 楊全，王文全，魏勝利，等.不同變異類型甘草中甘草苷、甘草酸含量比較研究［J］.中草藥，2007，38(7):1087-1090.

［7］ 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志［M］.42卷，2分冊.北京：科學出版社，1998.

（責任編輯：陳涌濤）