昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)及通徑分析

王麗+馬聰吉+劉大會+呂德芳+陳駿飛+石子為+張智慧+王家金

[摘要] 該研究對云南昭通彝良縣7個不同產(chǎn)區(qū)栽培烏天麻箭麻的9個農(nóng)藝性狀進行測定，并進行多重比較、相關(guān)分析、多元回歸分析和通徑分析，以期為昭通天麻品質(zhì)控制和品種選育提供指導(dǎo)。農(nóng)藝性狀多重比較與分析顯示，昭通天麻各農(nóng)藝性狀均存在一定程度的變異，其中單個塊莖鮮重、環(huán)間距和肚臍眼直徑變異較大，變異系數(shù)接近或超過20%；塊莖長、塊莖寬、塊莖厚、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)和塊莖長寬比變異較小，變異系數(shù)接近10%，點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、塊莖長寬比兩性狀指標(biāo)在不同產(chǎn)區(qū)間沒有差異。相關(guān)分析表明，昭通天麻單個塊莖鮮重與塊莖長、塊莖寬、塊莖厚呈極顯著正相關(guān)。通徑分析和多元回歸分析表明塊莖長、塊莖寬和塊莖厚是影響昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量的主要因子，是烏天麻高產(chǎn)最佳的農(nóng)藝性狀指標(biāo)。昭通烏天麻生產(chǎn)上，可將塊莖長、塊莖寬和塊莖厚作為高產(chǎn)品種選育的性狀指標(biāo)，將點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)和塊莖長寬比作為道地藥材品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 昭通天麻； 塊莖產(chǎn)量； 農(nóng)藝性狀； 相關(guān)分析； 通徑分析

[Abstract] To provide guidance for quality control and variety breeding of Gastrodia elata f. glauca cultivated form in Zhaotong， nine agronomic traits of G. elata f. glauca cultivation form were measured and the traits were analyzed using multiple comparison，correlation analysis， multiple stepwise regression analysis and path analysis. The results of multiple comparison and analysis showed that the number of dot ring and the length-width ratio of tuber were no different in G. elata f. glauca cultivation form. The coefficient of variation about the single tuber fresh weigh， ring spacing and belly button diameter was about 20%. The coefficient of variation about the length of the tuber， the width of the tuber， the thickness of the tuber， the length-width ratio of tuber and the number of dot ring was near 10%. The correlation analysis results showed that the single tuber fresh weigh and the length，the width and the thickness of the tuber were extremely significant positive correlated. The results of multiple stepwise regression analysis and path analysis showed that the length， the width and the thickness of the tuber were the main factors affecting the fresh weight of single tuber，which were the best agronomic traits on high yield of G. elata f. glauca. The length of the tuber，the width of the tuber and the thickness of the tuber， which would be used as indicators of the characteristics of high yield varieties in Zhaotong. The number of dot ring and the length-width ratio of tuber， which would be selected as quality control indicators of the genuine Chinese medicinal materials in Zhaotong.

[Key words] Gastrodia elata in Zhaotong； yield of the tuber； agronomic traits； analysis of correlation； analysis of path

天麻是蘭科天麻屬植物天麻Gastrodia elata Bl.的地下塊莖，為我國傳統(tǒng)名貴中藥材，已有2 000多年的藥用歷史，具有息風(fēng)止痙、祛風(fēng)通絡(luò)功效[1]。現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明天麻能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)，增強機體免疫力，可用于治療失眠、頭痛、眩暈、肢體麻木等病癥[2-3]?！吨袊氐浪幉摹酚涊d天麻：“本品主產(chǎn)于我國西南諸省……以云南昭通產(chǎn)者最為馳名?！闭淹ㄒ勋@得國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局天麻原產(chǎn)地域保護的認(rèn)證，也是我國當(dāng)前天麻的五大主產(chǎn)地之一。農(nóng)藝性狀主要是指可以代表作物品質(zhì)特征的相關(guān)性狀，具有直觀、便于觀察以及與作物的生產(chǎn)直接關(guān)聯(lián)等特點，也是藥用植物品質(zhì)評價的重要措施之一[4]。天麻地下塊莖的產(chǎn)量是由多個相關(guān)因素決定的，各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量的重要性是有主次之分的，且這些性狀之間也存在著不同程度的相關(guān)性，在實際工作中，弄清各農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量影響的主次關(guān)系，可以為天麻栽培、品種選育、品質(zhì)控制提供科學(xué)依據(jù)。近年來，天麻在化學(xué)成分、遺傳多樣性、指紋圖譜等方面己有相關(guān)研究，但對天麻的農(nóng)藝性狀進行比較、評價的報道較少。本研究對昭通彝良7個產(chǎn)區(qū)栽培烏天麻70份單株植物的9個農(nóng)藝性狀進行觀察和測定。采用多重比較、相關(guān)分析、回歸分析及通徑分析的方法，探討了昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量同各農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系，從而了解影響昭通天麻產(chǎn)量的各農(nóng)藝性狀的相對重要性，為昭通天麻品質(zhì)控制和品種選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣 2015年12月，對昭通天麻主產(chǎn)地彝良縣的小草壩、鐘鳴、兩河、奎香、龍海、喬山、龍安7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)天麻種植基地進行調(diào)查取樣。在每個采樣點隨機選取5塘分別取其中大于100 g無蟲蛀、無病斑、頂牙完整，形態(tài)粗壯、不彎曲、橢圓形具有代表性的烏天麻箭麻作為研究對象，每個產(chǎn)地10份樣品，總計70份樣品。所采樣品經(jīng)劉大會研究員鑒定為蘭科天麻屬植物烏天麻G. elata Bl. f. glauca S. Chow的地下塊莖。

1.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查 天麻主要生長在地下，為異養(yǎng)型多年生草本植物，無根、無綠色葉片，僅在繁殖季節(jié)靠地下塊莖積累養(yǎng)分抽箭開花結(jié)實，同時地下塊莖也腐爛消亡，完成世代更替，地上莖稈對天麻塊莖產(chǎn)量沒有影響。因而本實驗對昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量相關(guān)農(nóng)藝性狀調(diào)查指標(biāo)僅選取地下塊莖部位。具體性狀指標(biāo)為塊莖長（mm，X1）、塊莖寬（mm，X2）、塊莖厚（mm，X3）、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)（個，X4）、環(huán)間距（mm，X5）、箭芽長（mm，X6）、肚臍眼直徑（mm，X7）、塊莖長寬比（X8），單個塊莖鮮重（g，X9）。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 18.0進行數(shù)據(jù)分析，其中用單因素方差分析對各性狀均值進行多重比較；用簡單相關(guān)分析各農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析；用多元回歸建立鮮重與其他農(nóng)藝性狀間的最佳回歸方程；用通徑分析法分析各農(nóng)藝性狀對單個塊莖鮮重的直接或間接作用。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)地昭通天麻農(nóng)藝性狀的多重比較 點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、塊莖長寬比在彝良縣7個不同產(chǎn)區(qū)沒有差異，可作為品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)。其他農(nóng)藝性狀在不同產(chǎn)區(qū)存在一定差異。其中，龍海產(chǎn)地單個塊莖鮮重、塊莖寬、塊莖厚均值均最大，分別為170.87 g，56.19 mm，45.90 mm；小草壩產(chǎn)地塊莖長均值最長為102.97 mm；蕎山產(chǎn)地單個塊莖鮮重和塊莖長均值最小，分別為133.27 g，81.36 mm；龍安產(chǎn)地塊莖寬、塊莖厚均值最小，分別為47.68，39.20 mm。在單個塊莖鮮重、塊莖長、塊莖寬、塊莖厚等農(nóng)藝性狀方面小草壩、龍海兩地明顯優(yōu)于龍安、蕎山兩地，見表1。

2.2 昭通天麻主要農(nóng)藝性狀分析 昭通天麻各農(nóng)藝性狀存在著豐富的變異，其中單個塊莖鮮重（100.30～ 222.00 g）、環(huán)間距（5.32～17.03 mm）、肚臍眼直徑（5.34～14.29 mm）、箭芽長（9.62～18.76 mm）變異較大，變異系數(shù)分別為19.91%，23.95%，19.52%，14.84%；塊莖長（72.94～113.83 mm）、塊莖寬（40.69～62.18 mm）、塊莖厚（32.39～59.26 mm）、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)（10.00～13.00個），塊莖長寬比（1.32～2.05）變異較小，變異系數(shù)分別為11.86%，9.11%，12.74%，8.99%，10.40%，屬于較穩(wěn)定的性狀，可作為品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)，見表2。

2.3 昭通天麻主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析 相關(guān)分析表明，昭通天麻單個塊莖鮮重與塊莖長、塊莖寬、塊莖厚呈極顯著正相關(guān)，與環(huán)間距呈顯著正相關(guān)；塊莖長與塊莖寬、塊莖厚呈現(xiàn)顯著正相關(guān)；塊莖寬與塊莖厚呈極顯著的正相關(guān)，見表3。

2.4 昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量與其他農(nóng)藝性狀的多元回歸分析 對因變量單個塊莖鮮重（Y）實施正態(tài)性檢驗，本研究n=70屬于小樣本，因此對因變量Y進行正態(tài)檢驗后利用Shapiro-Wilk 輸出值Sig.0.071>0.05，因變量Y符合正太分布，故可以進行對昭通天麻單個塊莖鮮重與塊莖長、寬、厚、環(huán)數(shù)、環(huán)間距、芽長、肚臍直徑等9個農(nóng)藝性狀間的關(guān)系進行逐步回歸分析，建立昭通天麻單個塊莖鮮重（Y）與塊莖長（X1）、塊莖寬 （X2）、塊莖厚（X3）、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)（X4）、環(huán)間距（X5）、箭芽長（X6）、肚

臍眼直徑（X7）、塊莖長寬比（X8）的最優(yōu)回歸方程為Y=-156.441+1.156X1+2.005X2+2.323X3 （n=70，F(xiàn)=124.076）。多元回歸分析表明，塊莖長、塊莖寬、塊莖厚是影響烏天麻單個塊莖鮮重的主要因子。在這3個性狀中，當(dāng)其他性狀一樣時，塊莖長每增加1 mm，單個塊莖鮮重就增加1.156 g；塊莖寬每增加1 mm，單個塊莖鮮重就增加2.005 g；塊莖厚每增加1 mm，單個塊莖鮮重就增加2.323 g。

2.5 昭通天麻地下塊莖產(chǎn)量同其他農(nóng)藝性狀間的通徑分析 進一步對昭通天麻各農(nóng)藝性狀與地下塊莖鮮重進行通徑分析，將相關(guān)系數(shù)分為直接和間接兩部分。其中，塊莖長、塊莖寬、塊莖厚、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)性狀對單個塊莖鮮重有較大程度的正向直接作用，各性狀對單個塊莖鮮重正向直接作用由大到小依次為塊莖長厚>塊莖寬>塊莖長>點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)。通過分析各個間接通經(jīng)系數(shù)發(fā)現(xiàn)，塊莖厚通過塊莖寬對單個塊莖鮮重的間接作用最大，其間接通經(jīng)系數(shù)為0.292；塊莖長通過塊莖寬、塊莖厚，塊莖寬通過塊莖長、塊莖厚對單個塊莖鮮重有較大的正向作用，其間接通經(jīng)系數(shù)分別為0.112，0.113，0.106，0.122。塊莖長寬比通過塊莖長、塊莖寬、塊莖厚對單個塊莖鮮重有較大的負(fù)向作用。各個性狀通過箭芽長對單個塊莖鮮重的作用幾乎為0，見表4。

3 討論

昭通彝良7個產(chǎn)地的昭通天麻箭麻多數(shù)農(nóng)藝性狀存在差異，在單個塊莖鮮重、塊莖長、塊莖寬、塊莖厚等農(nóng)藝性狀方面小草壩、龍海兩地明顯優(yōu)于龍安、蕎山兩地，這可能是烏天麻共生蜜環(huán)菌菌種差異和產(chǎn)地生態(tài)環(huán)境差異所致。田間采樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這7個產(chǎn)地其種植方法、種植時間都基本一致，而小草壩、龍海兩地蜜環(huán)菌生長情況明顯優(yōu)于龍安和蕎山兩地。

昭通天麻主要農(nóng)藝性狀多重比較與分析顯示，點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、塊莖長寬比在彝良縣7個不同產(chǎn)區(qū)沒有差異；塊莖長、塊莖寬、塊莖厚、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、塊莖長寬比變異較小，屬于較穩(wěn)定的性狀。故點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、塊莖長寬比可作為道地藥材品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)。相關(guān)分析表明，昭通天麻塊莖長、塊莖寬、塊莖厚對單個塊莖鮮重有極為顯著的影響，通經(jīng)分析也證明了塊莖長、塊莖寬、塊莖厚對單個塊莖鮮重具有較大的直接作用。這與云南省地方標(biāo)準(zhǔn)DB53/T 684.1-2015昭通烏天麻質(zhì)量要求一致[5]。吳尊華、余昌俊等研究也表明我國目前栽培的6個天麻品種的生物性狀、品質(zhì)性狀均有一定差異，其鮮天麻箭麻的形態(tài)以烏天麻和鄂天麻2號為最優(yōu)[6-7]。因此塊莖長、塊莖寬、塊莖厚可作為品質(zhì)控制和品種選育的性狀指標(biāo)。

相關(guān)分析表明，環(huán)間距對單個塊莖鮮重有顯著影響；但通徑分析結(jié)果表明，環(huán)距對單個塊莖鮮重直接作用較小。這可能因為，昭通天麻各農(nóng)藝性狀間的相關(guān)分析只是簡單的兩兩比較，沒有考慮各性狀間的相互作用。而通徑分析則綜合考慮了直接與間接作用，更能看出各性狀對昭通天麻單個塊莖鮮重的直接和間接真實作用。盡管昭通天麻塊莖長、塊莖寬、塊莖厚、點狀橫環(huán)紋環(huán)數(shù)、環(huán)間距、箭芽長、肚臍眼直徑等指標(biāo)與單個塊莖鮮重之間的關(guān)系復(fù)雜，但相關(guān)、通徑和多元回歸分析結(jié)果均表明，塊莖長、塊莖寬、塊莖厚是昭通天麻高產(chǎn)的最佳指標(biāo)。藥用植物品質(zhì)控制和品種選育目標(biāo)不僅要考慮產(chǎn)量還應(yīng)該側(cè)重藥效。劉旭燕等研究發(fā)現(xiàn)不同等級和不同產(chǎn)地對天麻中天麻素的含量均有影響[8]。因此，下步在開展昭通天麻質(zhì)量控制和品種選育工作時，有待進一步將農(nóng)藝性狀與化學(xué)成分間的相關(guān)關(guān)系做深入研究，從而系統(tǒng)評價各農(nóng)藝性狀對昭通天麻質(zhì)量的影響。

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