銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)及通徑分析△

馬偉寶，彭勵(lì)，李海洋，虎娟，丁曉莉

(1.寧夏大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏海原縣農(nóng)牧局，寧夏 海原 755200；3.寧夏同心縣農(nóng)業(yè)與科學(xué)技術(shù)局，寧夏 同心 751300)

銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)及通徑分析△

馬偉寶1，2，彭勵(lì)1*，李海洋3，虎娟1，丁曉莉1

(1.寧夏大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏海原縣農(nóng)牧局，寧夏 海原 755200；3.寧夏同心縣農(nóng)業(yè)與科學(xué)技術(shù)局，寧夏 同心 751300)

目的研究銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀指標(biāo)之間的關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)銀柴胡種子高產(chǎn)提供理論依據(jù)。方法選取單株銀柴胡120株，每3株取其平均值，測(cè)定單株銀柴胡株高、根長(zhǎng)、根鮮重、地上部分鮮重、千粒重和種子產(chǎn)量等指標(biāo)，利用SPSS線性回歸法對(duì)銀柴胡種子產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析。結(jié)果與銀柴胡單株種子產(chǎn)量顯著性相關(guān)的5個(gè)農(nóng)藝性狀為株高、根長(zhǎng)、根鮮重、地上部分鮮重、千粒重，其中單株根鮮重和千粒重指標(biāo)直接或間接的對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量起到重要的影響作用，最優(yōu)回歸方程為Y=-1.700+0.017X3+1.078X5。結(jié)論單株千粒重和根鮮重指標(biāo)是影響銀柴胡單株種子產(chǎn)量最重要的因素，千粒重越大，其單株種子產(chǎn)量相應(yīng)的就較高，單株根鮮重指標(biāo)對(duì)單株種子產(chǎn)量的影響僅次于千粒重指標(biāo)，這個(gè)結(jié)果也進(jìn)一步說明在田間管理過程中，改進(jìn)生產(chǎn)措施不僅可提高銀柴胡藥材(藥用部位)產(chǎn)量，也可以增加3年生植株的種子產(chǎn)量。

銀柴胡；指標(biāo)；種子產(chǎn)量

銀柴胡(Stellariae Radix)屬于石竹科繁縷屬多年生草本植物，其藥用部位主要為銀柴胡干燥的根，對(duì)清虛熱、除疳熱具有很好的功效。寧夏、內(nèi)蒙古和陜西等省(區(qū))以及相鄰區(qū)域?yàn)殂y柴胡的主要分布區(qū)[1]，目前寧夏回族自治區(qū)是銀柴胡種植面積最大的道地產(chǎn)區(qū)。隨著銀柴胡栽培面積的不斷增加，對(duì)種子需求量也隨之增大。但長(zhǎng)期以來缺乏優(yōu)質(zhì)種子生產(chǎn)基地，農(nóng)民多為自留種，造成種子質(zhì)量下滑，不同產(chǎn)地差異很大[2]。因此，本文通過對(duì)SPSS線性回歸法對(duì)銀柴胡種子產(chǎn)量進(jìn)行通徑分析，為實(shí)現(xiàn)銀柴胡種子高產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 植物材料

選擇寧夏同心縣當(dāng)?shù)禺a(chǎn)一年生生長(zhǎng)正常、健康的銀柴胡種苗，于2014年4月種植于寧夏同心縣馬高莊鄉(xiāng)寧夏泰杰農(nóng)業(yè)科技有限公司銀柴胡種植基地，采用常規(guī)種植管理技術(shù)，在移栽后第三年即2016年8～9月初對(duì)植株及種子產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查測(cè)定。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 銀柴胡單株性狀指標(biāo)的測(cè)定 每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的面積為20 m2，長(zhǎng)度為5 m，寬度為4 m，總計(jì)10個(gè)小區(qū)，隨機(jī)分布。行距25 cm，株距15 cm。取樣120株，其中每個(gè)小區(qū)中心區(qū)域取樣12株，每3株取其平均值，分別測(cè)定單株株高、根長(zhǎng)、根鮮重、地上部分鮮重、種子產(chǎn)量、千粒重等農(nóng)藝性狀指標(biāo)，共計(jì)40個(gè)樣本數(shù)據(jù)。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 利用SPSS軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。分別為(1)銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析；(2)銀柴胡農(nóng)藝性狀對(duì)單株種子產(chǎn)量的回歸分析；(3)銀柴胡單株種子產(chǎn)量通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析

從表1可知，銀柴胡單株種子產(chǎn)量Y均與5個(gè)農(nóng)藝性狀特征值呈正相關(guān)關(guān)系，具有顯著差異。每一個(gè)農(nóng)藝性狀與單株種子產(chǎn)量Y均具有獨(dú)立的相關(guān)性，且指標(biāo)之間也呈現(xiàn)顯著相關(guān)。這一結(jié)果表明銀柴胡5個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均對(duì)單株種子產(chǎn)量起正向的影響，影響程度大小依次為：千粒重X5>單株株高X1>單株根鮮重X3>單株根長(zhǎng)X2>單株地上部分鮮重X4。

2.2 銀柴胡農(nóng)藝性狀對(duì)單株種子產(chǎn)量的回歸分析

2.2.1 銀柴胡單株種子產(chǎn)量正態(tài)性檢驗(yàn)

為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們對(duì)所測(cè)結(jié)果采用Kolmogorov-Smirnov進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，從表2可知，統(tǒng)計(jì)量為0.088，顯著水平sig.=0.200>0.05，因變量銀柴胡單株種子產(chǎn)量服從正態(tài)分布，可以對(duì)其進(jìn)行回歸性分析。

表1 銀柴胡農(nóng)藝性狀特征與單株種子產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)

表2 銀柴胡單株種子產(chǎn)量正態(tài)性檢驗(yàn)

注：a.Lilliefors 顯著水平修正。

2.2.2 銀柴胡單株種子產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀間的回歸分析

表3 銀柴胡模型概述輸出結(jié)果

注：a：預(yù)測(cè)變量，單株千粒重；b：預(yù)測(cè)變量，單株千粒重、單株根鮮重。

回歸系數(shù)輸出結(jié)果可知(表4)，線性回歸方程為：Y=-1.700+0.017X3+1.078X5?？梢钥闯鲎宰兞縓3、X5對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量Y的直接作用分別為P3Y=0.375、P5Y=0.666。

多元回歸方程表明，銀柴胡這5個(gè)農(nóng)藝性狀特征只有單株根鮮重X3和千粒重X5指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量有重要的影響，其他3個(gè)指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的直接影響較小。若保持一個(gè)指標(biāo)不變的情況下，單株根鮮重指標(biāo)每增加1個(gè)單位，其銀柴胡單株種子產(chǎn)量將會(huì)增加0.017 g，千粒重指標(biāo)每增加1個(gè)單位，銀柴胡單株種子產(chǎn)量將會(huì)增加1.078 g。這也說明種子千粒重對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。且顯著性檢驗(yàn)說明，銀柴胡單株根鮮重指標(biāo)和千粒重指標(biāo)偏回歸系數(shù)的顯著性均小于0.05，說明自變量與因變量之間存在顯著性差異。

表4 銀柴胡主要農(nóng)藝性狀對(duì)單株種子產(chǎn)量的回歸分析

a.因變量：?jiǎn)沃攴N子產(chǎn)量

2.3 銀柴胡單株種子產(chǎn)量的通徑分析

對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量起直接作用的農(nóng)藝性狀指標(biāo)為單株根鮮重和千粒重指標(biāo)，通徑系數(shù)大小為：千粒重X5>單株根鮮重X3，這兩個(gè)指標(biāo)中，千粒重對(duì)銀柴胡種子產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，均對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量起正向作用，通徑系數(shù)越大對(duì)種子產(chǎn)量影響越大。

從間接通徑系數(shù)可以看出，銀柴胡單株根鮮重X3和千粒重X5兩個(gè)指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量均起正向作用，其中單株根鮮重對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的間接貢獻(xiàn)率最大，間接通徑系數(shù)為0.398。

結(jié)果顯示，單株根鮮重指標(biāo)相對(duì)于千粒重指標(biāo)，對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的直接作用沒有千粒重指標(biāo)大，但是自身通過千粒重指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的影響卻高于千粒重通過單株根鮮重指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的影響，所以，如果能提高間接通徑系數(shù)高的農(nóng)藝性狀，則可以間接提高與之相對(duì)應(yīng)的農(nóng)藝性狀對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量的直接作用，進(jìn)而提高銀柴胡種子產(chǎn)量。

表5 銀柴胡單株種子產(chǎn)量通徑分析

3 討論與結(jié)論

通徑分析是目前性狀分析中常用的分析方法之一，具有直觀精確等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)準(zhǔn)確掌握植物一些表型性狀之間的關(guān)系具有很好的解釋[6]。在大多數(shù)情況下，對(duì)作物單株種子產(chǎn)量某些性狀指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果和通徑分析結(jié)果一致，但也有些性狀指標(biāo)兩者分析結(jié)果表現(xiàn)不一致[4]。一些學(xué)者認(rèn)為通徑分析更能對(duì)遺傳育種起到直接的作用更有意義[6]。本研究結(jié)果顯示，影響銀柴胡單株種子產(chǎn)量的5個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)均與銀柴胡單株種子產(chǎn)量呈顯著相關(guān)關(guān)系，但其通徑分析結(jié)果則表明5個(gè)農(nóng)藝性狀指標(biāo)中，只有單株根鮮重指標(biāo)和千粒重指標(biāo)對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量具有重要的作用，其他3個(gè)指標(biāo)均對(duì)銀柴胡單株種子產(chǎn)量影響不顯著，這個(gè)結(jié)果支持了楊玉霞[5]的觀點(diǎn)。

前人研究結(jié)果表明[6]，當(dāng)自變量被逐漸引入到回歸方程中，決定系數(shù)RR2時(shí)，表明隨著自變量的引入，不能夠找到影響因變量變化的主要因素。本研究表明影響因變量的主要自變量為單株根鮮重和千粒重指標(biāo)，盡管得到的剩余系數(shù)值較大(為0.378)，說明可能還存在其他因素影響銀柴胡單株種子產(chǎn)量，但起決定作用的因素為單株根鮮重指標(biāo)和千粒重指標(biāo)。

種子千粒重是構(gòu)成種子產(chǎn)量的重要因素，本文相關(guān)性分析和通徑分析都表明，千粒重和單株根鮮重指標(biāo)是影響銀柴胡單株種子產(chǎn)量最重要的因素，千粒重大，其單株種子產(chǎn)量相應(yīng)的就較高，這與前人研究報(bào)告相符[7-8]。除此之外，植物表型性狀也是影響種子產(chǎn)量的要素。蘇澤春[9]等研究報(bào)道了金鐵鎖藥材根重指標(biāo)的大小在很大程度上對(duì)種子產(chǎn)量起到至關(guān)重要的作用。徐榮等[10]通過肉蓯蓉種子產(chǎn)量構(gòu)成因子分析認(rèn)為：種子產(chǎn)量與植株的營(yíng)養(yǎng)狀況密切相關(guān)，健壯的植株更能產(chǎn)出飽滿的種子，而植株健壯取決于根是否健壯，只有健壯的根部才能有健壯的植株。本研究結(jié)果顯示：?jiǎn)沃旮r重指標(biāo)對(duì)單株種子產(chǎn)量起到重要的正向影響作用，成為影響單株種子產(chǎn)量構(gòu)成要素中僅次于千粒重指標(biāo)的要素，這個(gè)結(jié)果提示，通過改進(jìn)生產(chǎn)措施不僅可提高銀柴胡藥材(藥用部位)產(chǎn)量，也可以增加3年生植株的種子產(chǎn)量。

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PathAnalysisofSeedYieldandAgronomicTraitofStellariaeRadixUsingLinearRegression

MAWeibao1，2，PENGLi1*，LIHaiyang3，HUJuan1，DINGXiaoli1

(1.SchoolofLifeSciences，NingxiaUniversity，Yinchuan750021，China；2.BureauofAgriculturalandAnimalinHaiyuan，Haiyuan755200，China；3.BureauofAgricultureandScienceandTechnologyinTongxin，Tongxin751300，China)

Objective：To study the relationship between agronomic traits and seed yield per plant of Stellariae Radix，and provide theoretical basis for selection of high yield seeds.Methods120 strains single plants were randomly selected，the average plant height，root length，root fresh weight，fresh weight index of on the ground part and 1000-seeds weight were measured.The path analysis of seed and yield was conducted using spss linear regression.ResultsCorrelation results showed that there was a significantly correlation between the five botanical characters(plant height，root length，root fresh weight，fresh weight index of on the ground part，1000-seeds weight)and the seed yield.And the root fresh weight per plant and the 1000-seeds weight had an directly and indirectly important effect on the seed yield，the optimized regression equation isY=-1.700+0.017X3+1.078X5.ConclusionThe root fresh weight per plant and the 1000-seeds weight were the most important factors affecting the seed yield of Radix Stellariae.The higher the 1000-seeds weight was，the higher the yield per plant was，and the effect of the root fresh weight per plant on seed yield per plant was second only to the 1000-seeds weight.The results also demonstrate that in the field management process，the improved production measures can not only increase the yield of Stellariae Radix，but also the seed yield of 3-year-old plants.

Stellariae Radix；indicators；seed yield

寧夏回族自治區(qū)重大專項(xiàng)(2015BY11103)

*

彭勵(lì)，教授，研究方向：藥用植物資源保護(hù)、評(píng)價(jià)與開發(fā)利用研究；E-mail：pengli1124@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.11.023

2017-06-21)