穿龍薯蕷根莖數(shù)量性狀及其相關(guān)性分析

秦佳梅，陳科潮，宋金枝

穿龍薯蕷（Dioscorea nipponicaMakino.）主產(chǎn)于東北和華北，華中及四川、陜西、甘肅、山東等地也有分布，常生于山野林下，其根狀莖圓柱形、骨質(zhì)堅(jiān)硬、皮層紙狀剝脫、在地下約10 cm 深橫走［1］.根莖入藥，生藥稱穿山龍，有治療風(fēng)濕、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎［2］、保護(hù)肝臟不受損傷［3］、抑制癌細(xì)胞的增值和擴(kuò)散［4］、抗糖尿?。?］等作用.是生產(chǎn)治療心血管疾病藥物的主要原料，如“穿龍冠心寧”和“地奧心血康”.還用于提取皂素生產(chǎn)甾體激素類藥物，治療毒血癥、阿狄森氏病、紅斑狼瘡、哮喘、血液病和女性卵巢功能不全、性功能發(fā)育不良等癥［6］.近年來，由于生存環(huán)境的破壞和人類的大量采挖，穿龍薯蕷野生資源已接近瀕危狀態(tài)，現(xiàn)已被列為國家二級保護(hù)植物［7］.野生資源生長環(huán)境差異較大，地上部位的生長發(fā)育對地下存在相關(guān)性，根莖作為入藥器官，本文僅研究根莖的數(shù)量性狀特征與藥材產(chǎn)量的相關(guān)性，以栽培材料為測試對像，可為穿龍薯蕷合理高效生產(chǎn)提供可靠的理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 供試材料

采集地點(diǎn)是位于吉林通化的集安市財(cái)源鎮(zhèn)，在栽培的穿龍薯蕷三年生地塊，于秋季植株休眠后，隨機(jī)采挖，選擇30株根莖長勢不一的穿龍薯蕷根莖作為供測定樣本，并按1～30編號.

1.2 研究方法

穿龍薯蕷根莖上生有須根、芽苞，外被褐色栓皮.根莖的數(shù)量構(gòu)件應(yīng)包括根莖的分支、分支長、根莖長、根莖直徑、根莖質(zhì)量以及須根長、須根質(zhì)量和芽苞的相關(guān)指標(biāo).鑒于本材料為栽培的，經(jīng)觀測生于根莖上須根的長度和根莖的長度較為均勻，只對根系的質(zhì)量作為數(shù)量指標(biāo)進(jìn)行測定.而栓皮未出現(xiàn)剝離生長現(xiàn)象（即緊貼于根莖），不作單獨(dú)測定.分支也因生長年限短，生長量不大，也只測分支數(shù)量.而芽苞則因處于休眠期，較小，不宜分離測定.因此，穿龍薯蕷根莖的數(shù)量特征包括根莖的分支數(shù)、直徑（最大直徑）、鮮重和干重、須根重，參照文獻(xiàn)方法測量［8-10］.再將穿龍薯蕷根莖切成小段裝進(jìn)寫好編號的紙袋.于鼓風(fēng)干燥箱中120 ℃下30 min 后再于80 ℃下烘干至恒重.

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

對所得到的所有有效數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.應(yīng)用線性函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)中相關(guān)性最高的函數(shù)作為定量描述模型［11］.

2 結(jié)果與分析

2.1 穿龍薯蕷根莖的數(shù)量特征

穿龍薯蕷根莖的構(gòu)件包括須根、主根莖、側(cè)根莖（分支）、芽苞.供試樣本的數(shù)量性狀主要包括根莖的分支數(shù)、直徑、鮮重和干重、須根重.樣本各性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計(jì)得到的最小值、最大值及平均值、標(biāo)準(zhǔn)差等分析結(jié)果如表1 所示，變異系數(shù)如表2所示.

表1 穿龍薯蕷根莖構(gòu)件的數(shù)量特征統(tǒng)計(jì)表

表2 穿龍薯蕷根莖構(gòu)件的變異系數(shù)統(tǒng)計(jì)表 %

從表1 和表2 可以看出，穿龍薯蕷根莖實(shí)際范圍最大的是根莖的鮮重，最大值與最小值差達(dá)110 g.根莖鮮重和根莖干重的標(biāo)準(zhǔn)差分別為31.29、12.99，表明根莖鮮重的絕對變異為根莖數(shù)量指標(biāo)中最大的，其次為穿龍薯蕷根莖的鮮重.根莖直徑變異系數(shù)為25.20%，是根莖數(shù)量性狀中相對變異最小的指標(biāo).相對變異最大的是須根重，變異系數(shù)達(dá)70.51%.其次為根莖鮮重和根莖干重變異系數(shù)分別達(dá)55.28%和54.92%.

2.2 穿龍薯蕷根莖數(shù)量指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

（1）穿龍薯蕷根莖直徑與鮮重、干重的相關(guān)關(guān)系.穿龍薯蕷根莖直徑與根莖鮮重、干重密切相關(guān)，可用相關(guān)程度最佳的指數(shù)函數(shù)關(guān)系描述，擬合曲線和觀測值如圖1所示.

圖1 穿龍薯蕷根莖直徑與鮮重、干重的擬合曲線（n=30）

從圖1 可以看出，確定系數(shù)分別為0.437 3、0.431 5，相關(guān)性達(dá)極顯著水平（P＜0.001，R2＞0.34）.表明穿龍薯蕷根莖鮮重、干重隨著根莖直徑的加大呈指數(shù)函數(shù)的關(guān)系異速增長.

（2）穿龍薯蕷須根重與根莖鮮重、干重的關(guān)系.穿龍薯蕷須根重和根莖鮮重、干重的關(guān)系呈對數(shù)函數(shù)關(guān)系，如圖2所示.

圖2 穿龍薯蕷須根重與根莖鮮重、干重的擬合曲線（n=30）

從圖2 可以看出，隨著須根重量的增加，穿龍薯蕷根莖鮮重、干重呈指數(shù)函數(shù)增長，表現(xiàn)出異速增長規(guī)律.R2分別為0.559 8、0.593 9（P＜0.001，R2＞0.34），表明穿龍薯蕷須根重對根莖鮮重和干重的影響達(dá)極顯著水平.

（3）穿龍薯蕷根莖鮮重和干重的關(guān)系.穿龍薯蕷根莖鮮重與干重的擬合曲線如圖3所示.

圖3 穿龍薯蕷根莖鮮重與干重的擬合曲線（n=30）

從圖3可以看出，穿龍薯蕷根莖鮮重和干重的相關(guān)關(guān)系為指數(shù)函數(shù)關(guān)系，R2=0.873 9，達(dá)極顯著.穿龍薯蕷根莖干重隨鮮重呈指數(shù)函數(shù)增長，表現(xiàn)出異速增長規(guī)律.且遺傳因子的控制水平達(dá)87.39%，僅有12.61%是因環(huán)境因子控制的.

3 結(jié)論與討論

3.1 穿龍薯蕷根莖的數(shù)量指標(biāo)特征

本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)材料為栽培的，根莖生長年限一致，對探究根莖的數(shù)量指標(biāo)與根莖產(chǎn)量的關(guān)系誤差較小，但由于根莖長度、須根長度較均勻，根莖的分支生長量也較小.因此未將這幾項(xiàng)列入根莖數(shù)量性狀中.穿龍薯蕷根莖群體中存在豐富的變異，供檢測樣本在測定的數(shù)量指標(biāo)中，須根重＞根莖鮮重＞根莖干重＞根莖分支數(shù)＞根莖直徑.須根作為水分和營養(yǎng)的主要吸收器官，其良好生長直接影響其他器官的生長發(fā)育，在栽培生產(chǎn)中選擇土質(zhì)疏松并施足有機(jī)肥耕作，使根系在疏松肥沃的耕層中良好生長［12］，從而為穿山龍藥材產(chǎn)量的提高提供前提條件.根莖上每一分枝的先端都有向外竄生的生長點(diǎn)，對穿龍薯蕷根莖產(chǎn)量的增長潛在影響力較大，根莖的分支能力強(qiáng)弱對根莖產(chǎn)量形成具有很大的選擇潛力［13］.

3.2 穿龍薯蕷根莖的數(shù)量指標(biāo)相關(guān)性

穿龍薯蕷根莖直徑與根莖干重、鮮重之間，生于根莖上的須根重與根莖干重、鮮重之間密切相關(guān)，相關(guān)程度最佳分別為指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)關(guān)系.根莖的干重和鮮重之間也表現(xiàn)出指數(shù)函數(shù)相關(guān)特性.說明作為穿龍薯蕷經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的植株根莖干重（或鮮重）隨著植株根莖直徑的增加呈指數(shù)函數(shù)形式異速增長規(guī)律，隨著根莖上須根數(shù)量的增長以對數(shù)函數(shù)關(guān)系異速增長.與鮮重的增長呈指數(shù)函數(shù)異速增長.函數(shù)關(guān)系的確定系數(shù)R2值表明，增長的規(guī)律均受遺傳因子和環(huán)境因素雙重控制，同時也體現(xiàn)出各構(gòu)件生長因環(huán)境影響而具有生態(tài)可塑性.