貴州菖蒲種質(zhì)資源形態(tài)性狀的遺傳多樣性

魏桂民， 李德文， 王少銘， 羅莉斯， 冷家歸， 候穎輝， 李晉華

(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 油料研究所， 貴州 貴陽 550006； 2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 香料研究所， 貴州 貴陽 550006)

菖蒲屬(Acorus)是天南星科(Araceae)多年生常綠草本植物，根莖匍匐，肉質(zhì)，分枝，細(xì)胞含芳香油，有香味，是一種傳統(tǒng)的藥材，也是一種天然的香料，同時還是重要的觀賞花卉。菖蒲屬在我國資源豐富，全世界的品種我國皆有，近年來，我國科研人員又發(fā)現(xiàn)一些新的品種，到目前為止我國已有7個品種和2個變種。其中研究報道最多的是石菖蒲、水菖蒲及金錢蒲3個品種[1-3]。

菖蒲作為常用中藥，有著悠久的藥用歷史，具有多種藥理及生理作用[4]。菖蒲味辛，苦，性溫，能開竅化痰，辟穢殺蟲，主治痰涎壅閉、神識不清、慢性氣管炎；痢疾、腸炎、腹脹腹痛、食欲不振、風(fēng)寒濕痹，外用敷瘡疥[5]。此外，石菖蒲還有鎮(zhèn)靜催眠、抗驚厥、鎮(zhèn)咳平喘和抗腫瘤等功效，其在中樞神經(jīng)、心腦血管、消化和呼吸等系統(tǒng)的相關(guān)疾病中均展現(xiàn)出良好的藥理學(xué)活性[6-10]，在醫(yī)藥保健領(lǐng)域蘊含著巨大的應(yīng)用潛力。在亞洲國家，菖蒲屬植物還是一種烹飪調(diào)料，可用于替代生姜和肉桂等其他佐料，是一種天然的香料。菖蒲精油在香水行業(yè)也有很大需求量，能豐富香水的香氣。菖蒲油還是漱口水和口香糖的一種活性成分。

對植物表型形態(tài)特征進行評價和鑒定，是種質(zhì)資源評價的基本且必要內(nèi)容。目前，鮮見菖蒲資源的形態(tài)性狀遺傳多樣性的研究報道，為此，對收集保存的28份貴州菖蒲資源主要農(nóng)藝性狀和遺傳變異進行綜合評價，以期為菖蒲地方種質(zhì)資源的開發(fā)利用和保護及新品種選育提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

貴州省內(nèi)菖蒲種質(zhì)資源：共計28份(表1)，其資源分布在貴州省遵義縣、臺江縣、雷山縣、冊亨縣、水城縣、安龍縣、務(wù)川縣、榕江縣、天柱縣和黃平縣等。收集到的菖蒲種質(zhì)資源種植于貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料研究所香料試驗地。

表1 貴州28份菖蒲種質(zhì)資源材料的來源及編號

1.2性狀觀測

對28份菖蒲資源進行隨機區(qū)組編號，田間管理按常規(guī)進行。移栽1年半后對每份供試材料在不同生育期隨機選取10株(3次重復(fù))進行統(tǒng)一性狀觀測。田間調(diào)查和觀測指標(biāo)包括葉長(cm)、葉寬(cm)、穗長(cm)、穗粗(mm)、花序柄長(cm)及葉狀佛焰苞長(cm)等性狀。

1.3數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007對菖蒲資源形態(tài)性狀和數(shù)量性狀的數(shù)據(jù)進行處理和分析，應(yīng)用DPS 15.10對菖蒲資源的形態(tài)和數(shù)量性狀進行多樣性指數(shù)分析和聚類分析。

2結(jié)果與分析

2.1菖蒲種質(zhì)資源外部形態(tài)性狀變異情況

從表2可知，28份菖蒲資源的主要性狀間差異較大，遺傳變異十分豐富。其中，葉狀佛焰苞長度的變異系數(shù)最大，為91.66%；葉長的變異系數(shù)最小，為22.05%。各性狀的變異系數(shù)大小依次為葉狀佛焰苞長>穗粗>花序柄長>葉寬>穗長>葉長。28份菖蒲資源的葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的變幅度分別為30.80～71.80 cm、0.43～1.62 cm、3.30～13.55 cm、3.40～8.98 cm、3.63～14.00 cm和2.13～43.57 cm。

表2 貴州28份菖蒲種質(zhì)資源外部形態(tài)的性狀變異情況

2.2形態(tài)指標(biāo)間的相關(guān)性

經(jīng)多變量相關(guān)分析，葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長及葉狀佛焰苞長間極顯著正相關(guān)。葉長與其他性狀間相關(guān)性極顯著，其與葉寬、穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關(guān)系數(shù)分別為0.949 5、0.704 1、0.705 2、0.672 6和0.795 6。葉寬與其他性狀間相關(guān)性極顯著，其與穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關(guān)系數(shù)分別為0.660 8、0.677 8、0.625 1和0.775 3。穗長與其他性狀之間相關(guān)性極顯著，其與穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關(guān)系數(shù)分別為0.925 6、0.908 1和0.895 1。穗粗與花序柄長和葉狀佛焰苞長極顯著正相關(guān)，其與花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關(guān)系數(shù)為0.878 0和0.965 6；花序柄長與葉狀佛焰苞長極顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.870 0。

2.3聚類分析

從圖1可知，在歐式距離10.0處可將28份資源分為3個類群。類群Ⅰ包括16份資源，編號分別為1、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、24、26、27和28。該類群主要特點是葉片寬度中等，貴州省內(nèi)資源大部分為此類型。類群Ⅱ包括7份資源，編號分別為18、19、20、21、22、23和25。該類群主要特點是葉片很細(xì)，植株也相對矮小一些。類群Ⅲ包括5份資源，編號分別為2、3、7、8和9。該類群主要特點是葉片很寬，植株比較大。

3小結(jié)與討論

通過對收集的28份貴州省內(nèi)菖蒲種質(zhì)資源的6個主要形態(tài)性狀的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)，性狀間差異較大，遺傳基礎(chǔ)廣，遺傳變異十分豐富，變異系數(shù)最大的是葉狀佛焰苞長度，為91.66%，最小的是葉長，為22.05%。經(jīng)相關(guān)分析，葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長及葉狀佛焰苞長性狀間存在極顯著正相關(guān)。28份菖蒲資源可聚為3大類群，類群Ⅰ為葉片中等寬度型，類群Ⅱ為細(xì)葉型，類群Ⅲ為寬葉型。