李 靜 軒娜梅 夏 偉
“豫紅花1號”農(nóng)藝性狀及營養(yǎng)成分相關(guān)性分析
李靜1軒娜梅2夏偉3
(1.漯河食品職業(yè)學院河南漯河462000;2.華潤河南醫(yī)藥有限公司新稀特大藥房河南鄭州450000;3.盈科瑞天津創(chuàng)新醫(yī)藥研究有限公司天津300000)
以不同時期“豫紅花1號”為樣品,采用常規(guī)測量和紫外-分光光度法,研究“豫紅花1號”株高、葉數(shù)、冠幅、分枝、葉長、葉寬、莖粗、根粗等15個表型農(nóng)藝性狀和植株營養(yǎng)成分的相關(guān)性及灰度關(guān)聯(lián)度。結(jié)果表明:花蕾數(shù)與株高、冠幅、葉型指數(shù)、根粗呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.878**、0.683*、0.683*和0.878**,與葉寬呈顯著負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.683*;頂蕾直徑與株高、冠幅、葉型指數(shù)、根粗和側(cè)枝葉數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.976**、0.781*、0.781*、0.976**和1.000**,與葉寬呈顯著負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.781*;可溶性蛋白、可溶性糖及總黃酮與農(nóng)藝性狀之間相關(guān)性不顯著。通過灰度關(guān)聯(lián)度分析可知,花蕾數(shù)與分枝數(shù)、側(cè)枝葉數(shù)和株高的關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.710 6、0.577 9和0.457 5;頂蕾直徑與側(cè)枝葉數(shù)和分枝數(shù)關(guān)聯(lián)系數(shù)為0.572 8、0.459 4;可溶性蛋白與葉型指數(shù)、根冠比、葉綠素含量、根長、葉寬、葉長、根粗、莖粗、冠幅、葉數(shù)和株高關(guān)聯(lián)度系數(shù)為0.510 0、0.508 4、0.501 5、0.498 1、0.489 9、0.488 4、0.487 2、0.479 8、0.475 8、0.474 8和0.464 4;可溶性糖與葉寬、冠幅、葉長、葉型指數(shù)、葉綠素含量、莖粗、根長、根粗、根冠比關(guān)聯(lián)度系數(shù)為0.639 9、0.630 0、0.622 4、0.618 1、0.579 7、0.578 2、0.567 6、0.561 3和0.549 1;總黃酮與葉寬、根冠比、葉長、葉綠素含量、根長、莖粗、葉型指數(shù)、冠幅、根粗關(guān)聯(lián)度系數(shù)為0.635 4、0.605 7、0.591 8、0.586 3、0.583 0、0.574 3、0.560 3、0.532 0和0.515 3。綜合上述可以得出“豫紅花1號”花蕾數(shù)和頂蕾直徑主要與植株株高、冠幅、葉型指數(shù)、根粗、葉寬有一定的相關(guān)性;植株營養(yǎng)成分與植株農(nóng)藝性狀關(guān)系緊密,這為進一步研究“豫紅花1號”及規(guī)范化種植提供了科學依據(jù)。
豫紅花1號;營養(yǎng)成分;農(nóng)藝性狀;相關(guān)分析;灰度關(guān)聯(lián)度
紅花(L.)為一年生草本植物,原產(chǎn)于中亞地區(qū),其花序為我國常用中藥材之一,其幼苗可作蔬菜,紅花可作染色劑,植株又可作飼料等。紅花為菊科植物紅花的干燥花序,具有活血通經(jīng)、散瘀止痛的功效,多用于經(jīng)閉痛經(jīng)、惡露不行、跌打損傷、瘡瘍腫痛[1]。紅花始載于《開寶本草》[2],自張騫引種回魏地后逐漸成為我國不可或缺的常用道地藥材之一,現(xiàn)今紅花廣為引種,在原有道地產(chǎn)區(qū)河南的基礎(chǔ)上,又發(fā)展到新疆、云南、四川等地。
紅花作為常用中藥材,種子含油量高,其油又是世界公認的三大健康油之一,因此紅花的研究一直都是熱門,特別是紅花新品種研究。“豫紅花1號”即河南審定的新品種,為藥食兩用的品種,該文主要對“豫紅花1號”生長期其株高、葉數(shù)、冠幅、分枝、葉長、葉寬、莖粗、根粗等15 個表型農(nóng)藝性狀進行觀測,其中花蕾數(shù)和頂蕾直徑為指標性農(nóng)藝性狀(在生產(chǎn)中,紅花以花序作為藥用,以其種子作為油料來源,二者均與其花蕾有關(guān)),并對不同時期整體植株可溶性蛋白、可溶性糖和總黃酮含量進行測定,總結(jié)其在不同生長階段農(nóng)藝性狀及營養(yǎng)成分的動態(tài)變化規(guī)律,為其規(guī)范栽培和開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
“豫紅花1號”樣品收集自河南省農(nóng)業(yè)科學院原陽基地。紅花屬于過冬作物,于冬季播種,在次年3月底開始進入快速生長期,在進入快速生長前紅花一直處于苗期,因此設(shè)定采集時期為苗期、快速生長期、成熟期和枯萎期四個時期。農(nóng)藝性狀測量主要集中在快速生長期和花期前期,間隔7天,且每次隨機測量16 株紅花植株。而成分動態(tài)積累研究樣品收集從苗期到枯萎期。采樣標準是每次采集16 株植株,剪切混勻后,均勻分成3份作為樣品密封并冷藏保存,樣品采用真空冷凍干燥,打粉備用。
1.2.1 農(nóng)藝性狀測定[3-6]
株高、冠幅、葉長、葉寬和根長采用卷尺進行測量;葉數(shù)、分枝數(shù)、側(cè)枝葉數(shù)和花蕾數(shù)常規(guī)記錄;莖粗、根粗和頂蕾直徑采用游標卡尺進行測量;葉綠素含量應(yīng)用葉綠素測定儀進行測量;葉型指數(shù)為葉長∶葉寬,根冠比為根長∶冠幅。
1.2.2 成分測定
可溶性蛋白[7]、可溶性糖[8]及總黃酮[9]含量測定均應(yīng)用紫外-可見分光光度計。
應(yīng)用MicrosoftExcel軟件簡單處理實驗數(shù)據(jù),利用SPSS17.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行單因素分析和DPS灰度關(guān)聯(lián)度分析。
2.1.1 不同生長周期“豫紅花1號”農(nóng)藝性狀變化
根據(jù)大田實際測量,對株高、葉數(shù)、冠幅、分枝、葉長、葉寬、莖粗、根粗等15 個表型農(nóng)藝性狀進行測量,測量結(jié)果見表1。
根據(jù)不同時期“豫紅花1號”農(nóng)藝性狀測量結(jié)果可以得出,隨著生長周期后移,“豫紅花1號”15 個農(nóng)藝性狀均在4月1日到4月25日期間快速生長,隨后到5月10 日左右,“豫紅花1號”進入緩慢生長階段。根據(jù)結(jié)果,在4月17日左右,紅花開始出現(xiàn)分枝、掛蕾,隨后分枝及花蕾快速生長,在5月初時已有零星開放,5月10日左右開始連片開花,5月18日左右達到盛花期,莖葉開始枯萎。
表1 “豫紅花1號”農(nóng)藝性狀結(jié)果
2.1.2 不同生長周期“豫紅花1號”成分積累
根據(jù)“豫紅花1號”整個生長周期,對其苗期、快速生長周期、盛花期及枯萎期共9個時間點進行樣品采集,并測量不同生長周期植株總黃酮、可溶性蛋白和可溶性糖含量,結(jié)果見表2。
表2 “豫紅花1號”成分變化結(jié)果
由表3可知,可溶性蛋白、可溶性糖及總黃酮三種營養(yǎng)成分與農(nóng)藝性狀之間相關(guān)性不顯著;而農(nóng)藝性狀間相關(guān)性較為明顯,特別是涉及指標性農(nóng)藝性狀的花蕾數(shù)和頂蕾直徑,在相關(guān)性分析中,花蕾數(shù)與頂蕾直徑均與株高、冠幅、根粗、葉型指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.878**、0.683*、0.683*和0.878**;而花蕾數(shù)與葉寬呈顯著負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.683*;頂蕾直徑與株高、冠幅、葉型指數(shù)、根粗和側(cè)枝葉數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.976**、0.781*、0.781*、0.976**和1.000**,與葉寬呈顯著負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為 -0.781*。由表3可知,其他表型農(nóng)藝性狀之間也存在一定相關(guān)性,其中株高與冠幅、葉型指數(shù)、根粗和側(cè)枝葉數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.810*、0.810*、1.000**和0.976**,而株高與葉寬則呈顯著負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為-0.683*;葉數(shù)與葉型指數(shù)、莖粗、葉綠素含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為0.714*、0.905**和0.714*;冠幅與根粗、側(cè)枝葉數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.810*、0.781*;分枝數(shù)與莖粗呈顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.683*;葉型指數(shù)與根粗、葉綠素含量和側(cè)枝葉數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.810*、0.810*和0.781*;莖粗與根長相關(guān)系數(shù)分別為0.714*,根粗與側(cè)枝葉數(shù)相關(guān)系數(shù)為0.976**。在相關(guān)性分析中,一些表型農(nóng)藝性狀亦表現(xiàn)出顯著的負相關(guān)關(guān)系,主要表現(xiàn)在葉寬這一形狀上,葉寬與株高、根粗、側(cè)枝葉數(shù)均呈負相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)分別為-0.714*、-0.714*、-0.781*。
在系統(tǒng)發(fā)展變化定量描述和比較的統(tǒng)計分析中,灰度關(guān)聯(lián)度分析是重要手段?;叶汝P(guān)聯(lián)度主要通過關(guān)聯(lián)度數(shù)反映相關(guān)因素間的關(guān)聯(lián)程度,關(guān)聯(lián)度越高則因素間的變化態(tài)勢就越接近,反映因素間的聯(lián)系越緊密,相反就疏遠。采用DPS對農(nóng)藝性狀和成分及指標農(nóng)藝性狀進行灰度關(guān)聯(lián)度分析,具體分析結(jié)果見表4。
由表4可知,與花蕾數(shù)關(guān)系緊密的主要是分枝數(shù)、側(cè)枝葉數(shù)和株高,關(guān)聯(lián)度數(shù)分別為0.710 6、0.577 9和0.457 5,而其他農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)度數(shù)較??;頂蕾直徑與分枝數(shù)和側(cè)枝葉數(shù)關(guān)聯(lián)度高,說明側(cè)枝與花蕾的生長密切相關(guān);而總黃酮、可溶性蛋白及可溶性糖均與葉數(shù)、冠幅、葉長、葉寬、葉型指數(shù)、莖粗、根粗、根冠比及葉綠素含量關(guān)聯(lián)度高;就總黃酮代謝過程而言,關(guān)聯(lián)度系數(shù)排序為葉寬>根冠比>葉長>葉綠素含量>根長>莖粗>葉型指數(shù)>冠幅>根粗,關(guān)聯(lián)度系數(shù)為0.635 4、0.605 7、0.591 8、0.586 3、0.583 0、0.574 3、0.560 3、0.532 0和0.515 3。
表3 “豫紅花1號”農(nóng)藝性狀與成分間相關(guān)性
*表示當置信度(雙測)為0.05時,相關(guān)性是顯著的,**表示當置信度(雙測)為0.01時,相關(guān)性是顯著的。大寫字母代表各農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)成分縮寫。
表4 紅花成分及指標農(nóng)藝性狀與常規(guī)農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)矩陣
對于可溶性糖代謝過程而言,關(guān)聯(lián)度系數(shù)排序為葉寬>冠幅>葉長>葉型指數(shù)>葉綠素含量>莖粗>根長>根粗>根冠比,關(guān)聯(lián)度系數(shù)為0.639 9、0.630 0、0.622 4、0.618 1、0.579 7、0.578 2、0.567 6、0.561 3和0.549 1;對于可溶性蛋白代謝過程而言,關(guān)聯(lián)度系數(shù)排序為葉型指數(shù)>根冠比>葉綠素含量>根長>葉寬>葉長>根粗>莖粗>冠幅>葉數(shù)>株高,關(guān)聯(lián)度系數(shù)分別為0.510 0、0.508 4、0.501 5、0.498 1、0.489 9、0.488 4、0.487 2、0.479 8、0.475 8、0.474 8和0.464 4,整體發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白與其農(nóng)藝性狀間關(guān)聯(lián)系數(shù)差異較為接近。
紅花在其生長過程中,從萌發(fā)到開花結(jié)果這一完整的生命周期,隨著生長發(fā)育,其生長狀態(tài)體現(xiàn)在農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)成分代謝上。通過對農(nóng)藝性狀和自身營養(yǎng)成分相關(guān)性分析可知,可溶性蛋白、可溶性糖及總黃酮三種營養(yǎng)成分與農(nóng)藝性狀之間相關(guān)性不顯著,說明在整個生長期內(nèi),三種營養(yǎng)成分與農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)性不明顯,但具體營養(yǎng)成分與農(nóng)藝性狀間的關(guān)聯(lián)性需要進一步進行研究。而農(nóng)藝性狀間相關(guān)性較為明顯,特別是涉及指標性農(nóng)藝性狀的花蕾數(shù)和頂蕾直徑。在相關(guān)性分析中,花蕾數(shù)與頂蕾直徑均與株高、冠幅、根粗、葉型指數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系,說明這些農(nóng)藝性狀與紅花花蕾數(shù)和頂蕾直徑存在緊密聯(lián)系。在栽培過程中,合理管控促進其良好生長,花蕾就能夠達到理想的數(shù)量和直徑,從而達到增產(chǎn)提質(zhì)的目的,另外在相關(guān)性分析中,其他農(nóng)藝性狀也存在顯著相關(guān)性,株高與冠幅、葉型指數(shù)、根粗、側(cè)枝葉數(shù),葉數(shù)與葉型指數(shù)、莖粗、葉綠素含量,冠幅與根粗、側(cè)枝葉數(shù),分枝數(shù)與莖粗,葉型指數(shù)與根粗、葉綠素含量、側(cè)枝葉數(shù),莖粗與根長,根粗與側(cè)枝葉數(shù)等均呈正相關(guān)關(guān)系;株高與葉寬,葉寬與根粗、花蕾數(shù)、側(cè)枝葉數(shù)和頂蕾直徑均呈負相關(guān)關(guān)系,利用這些農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性,制定合理的紅花栽培規(guī)范,能進一步促進紅花增產(chǎn)提質(zhì),提高紅花栽培收益。
根據(jù)表4灰度關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果可知,指標性農(nóng)藝性狀和營養(yǎng)成分與其余農(nóng)藝性狀之間的關(guān)聯(lián)性,花蕾數(shù)和頂蕾直徑均與分枝數(shù)、側(cè)枝葉數(shù)關(guān)聯(lián)性強,間接表明分枝數(shù)的多少影響花蕾數(shù)和頂蕾直徑,在其生長過程中調(diào)控分枝數(shù)能有效影響紅花及其果實產(chǎn)量??扇苄缘鞍住⒖扇苄蕴羌翱傸S酮營養(yǎng)成分與其余農(nóng)藝性狀間關(guān)系性基本一致,基本表現(xiàn)在與葉寬、根冠比、葉長、葉綠素含量、根長、莖粗、葉型指數(shù)、冠幅和根粗關(guān)聯(lián)性強,由灰度關(guān)聯(lián)度分析可知,三種營養(yǎng)成分含量代謝與“豫紅花1號”的根、莖、葉農(nóng)藝性狀關(guān)系緊密,在大田生長過程中,合理調(diào)控紅花生長狀態(tài),及時在相應(yīng)時間補充相應(yīng)肥量可以調(diào)控紅花營養(yǎng)成分代謝,提高紅花品質(zhì)。
綜合相關(guān)性分析和灰度關(guān)聯(lián)度分析可以得出,“豫紅花1號”指標性農(nóng)藝性狀主要受分枝數(shù)和株高、冠幅、莖粗、葉型指數(shù)影響;而可溶性蛋白、可溶性糖及總黃酮主要受葉寬、根冠比、葉長、葉綠素含量、根長、莖粗、葉型指數(shù)、冠幅和根粗因子影響,涵蓋了紅花的根、莖、葉的影響。根據(jù)大田實際栽培過程,紅花不同生長時期使用不同方法調(diào)控植物生長狀態(tài),有利于提高植物產(chǎn)量及營養(yǎng)成分的合成,對指導“豫紅花1號”規(guī)范化種植具有重要意義。
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李靜(1988- ),女,漢族,河南平頂山葉縣人,碩士,助教,研究方向:藥品生產(chǎn)管理及經(jīng)皮給藥新劑型。
夏偉(1989- ),男,漢族,河南確山人,碩士,工程師,研究方向:藥用植物栽培。
10.3969/j.issn.2095-1205.2020.08.04
S567.219
A
2095-1205(2020)08-07-03