栾川华中五味子野生种质资源的表型性状研究

庄红卫 ，王 森 ，聂宏善 ，苏 苒 ，邢怡琪 ，陈建华

（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2 栾川县林业局,河南 洛阳 471500）

栾川华中五味子野生种质资源的表型性状研究

庄红卫1，王 森1，聂宏善2，苏 苒1，邢怡琪1，陈建华1

（1.中南林业科技大学，湖南 长沙 410004；2 栾川县林业局,河南 洛阳 471500）

河南省栾川县是华中五味子的适生区，经全面调查，收集了24个品种的叶和果穗进行研究；根据果穗特征分为长穗稀疏颗粒和短穗紧凑颗粒两种类型，其中长穗型的颗粒大，而短穗型株产量较高；雄株叶片宽大且厚，适于开发调料及疏菜类食品。

华中五味子；种质资源；表型性状

华中五味子Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils.属于我国三级重点保护野生药材物种，资源严重减少，分布于山西、陕西、甘肃、山东、江苏、安徽、浙江、江西、福建、河南、湖北、湖南、四川、贵州、云南东北部[1-7]。五味子喜阴凉湿润气候，耐寒，需适度荫蔽，幼苗期尤忌烈日照射，其果实茎藤根皮等均可入药。目前，生产原料主要是采集野生华中五味子，随着五味子新药的开发，华中五味子的产量供求日趋紧张，而长期以来，对五味子一直处于重开发、轻保护的状态，资源破坏严重，致使其野生资源数量降低、多样性下降。

国内外有关五味子植物资源的研究主要集中于北五味子[8]。前人对华中五味子作了一些研究，邓白罗等[9]对叶绿素含量进行了分析，梁文斌等[10]研究了培养基及培养条件对愈伤组织生长及多糖含量影响，谢碧霞等[11]研究了果实性状变异规律。

目前华中五味子野生种质资源研究未见报道。由于华中五味子分布区生态条件变化复杂，因而在其系统发育过程中形成了在生长和适应性多方面不同的种内遗传变异，对种群形态学研究、植物化学成分含量分析、表型和基因之间的内在联系以及种群遗传多样性等研究至今未见相关报道。因此，对华中五味子展开种质资源研究具有重要意义[12]。

1 调查地概况

河南省洛阳市栾川县位于豫西伏牛山，地理坐 标 为 111°11′～ 112°01′E、33°39′～ 34°11′N 之间。栾川处于北温带南缘，植物资源比较丰富，既有华北区系植物，又有华中区系植物和西南高寒区系植物；土壤有棕壤和褐土两大土类；气候属暖温带大陆性季风气候，其特点是：雨量适中，热量、光照充足，年均气温12.1℃，7月份最热，平均气温24.3℃，极端最高气温40.2℃，1月份平均气温-0.8℃，极端最低气温-20℃。年均降水量864.6 mm。华中五味子性喜湿，多生长于海拔600～3 000 m的湿润山坡边或灌丛中，栾川县的自然环境非常适宜华中五味子生长。

2 调查的目的意义

种质资源又称遗传资源[13]。对植物品种和他们的近缘种、野生种进行收集、整理、保全、保存、鉴定、评价、交换、利用和创新，这是一个繁杂的研究系统[14]。种质资源是在漫长的历史过程中，由自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源，它积累了由于自然和人工引起的极其丰富的遗传变异，即蕴藏着各种性状的遗传基因，是人类用以选育新品种和发展农业生产的物质基础，也是进行生物学研究的重要材料，是极其宝贵的自然财富[15]。

华中五味子表型多样性研究表明，表型性状在各种群间和种群内间均存在极显著差异，变异系数较大，说明表型变异丰富。果实是华中五味子的药用部位，其大小和质量直接影响其经济价值，而其果实表型性状变异却表现出丰富的多样性，如聚合果纵径（LDF）、横径（HDF）、果形指数（FSI）、果柄长（FPL）、小浆果数（BNSF）和单果质量（SFW）的平均变异系数高达30.43%。聚合果组成中的单果质量、聚合果纵径和单果小浆果数是聚合果最主要的性状，同时又是变异较大的性状。对采集的24个华中五味子种群性状分析表明，不同品种的五味子的变异幅度较大，表明其聚合果性状具有丰富的多样性[16]。

3 调查方法

通过查阅文献资料和2011年3月对栾川县实地调查走访，了解到华中五味子的总体分布情况、生态环境和生长状态、经济用途及当地村民利用情况等，作者本人于2012年8月7日至11日在五味子果实成熟期对龙峪湾林场、庙子乡（街上村、杨庄村）、石庙乡（东沟）、陶万乡（常湾村）、谭头乡（仓房村）、栾川乡（寨沟村）的华中五味子进行了调查。根据华中五味子的藤长、藤粗、叶长、叶宽、果穗丛生性、果穗长、果穗粗、果穗质量、颗粒横纵径及种子横纵经等性状，确定不同的标准株，填写调查表。采集24株华中五味子的叶和果穗等部位进行观察，其中雄株2株、雌株22株依次标记，同时对其叶、枝、果等部位拍摄数码照片，进行室内分类鉴定和成分分析等。

4 结果与分析

野生华中五味子多生长于水分充足的溪边或湿地上，即使生长环境是在岩石堆中，土壤条件十分贫瘠，但是由于水分非常充足，五味子的长势仍非常旺盛（如图1所示）。

图1 野生华中五味子植株Fig.1 Wild plants of Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils.

4.1 果穗性状比较

每个植株随机选择5个果穗用于形态指标的测量，最后用SPSS软件分析得均值、标准差、变异系数用于比较观察。

4.1.1 果穗长

每株选取5个果穗进行测量，最后取平均值，结果如表1、表2所示，所有果穗样本中长度最长的是颗粒稀疏的21号，为126.86 mm；最短是1号，为51.51 mm；平均值85.37 mm，标准差17.62 mm。变异系数21.64%。

表 1 24株选株果穗性状比较†Table 1 Traits comparison of fruit ears among 24 S. sphenanthera trees

表 2 果穗性状统计结果Table 2 Statistical results of fruit ears traits

4.1.2 果穗质量

22个果穗样品中，果穗最重是颗粒紧密的22号，为25.28 g；最轻是1号，为8.26 g；平均值16.86 g，变异系数22.75%。观察发现长穗疏松型五味子和短穗紧凑型五味子单穗质量相差较大,紧凑型重于疏松型的。

4.1.3 果穗粒数及颗粒直径比较

样本中颗粒数最多的是14号，为53粒，比最少的3号31粒多22粒；颗粒横径最大是2号，为9.58 mm，最小是11号，为6.76 mm，相差2.82 mm，变异系数为8.42%；纵径最大是2号，为13.03 mm，最小是11号，为8.57 mm，相差4.46 mm，变异系数为10.29%。

观察发现，果穗可明显分为长穗稀疏颗粒型（见图2）和短穗紧凑颗粒型（见图3）两个类型，短穗紧凑型颗粒的单穗质量及株总产量较高。

图2 长穗型果实Fig.2 Fruits of long-ear type

4.2 雌雄株表现型比较

除果穗外，雌雄株叶片性状也有差异，如表3，表4和图4～6所示。通过对比发现，每个调查地雄株的叶片比雌株的叶片大、厚，叶型也有明显不同。

图3 短穗型果实Fig.3 Fruits of short-ear type

表 3 24叶片性状比较Table 3 Comparison of leaf traits

表 4 样本叶片统计结果Table 4 Statistical results of sample leaf traits

图4 雌株Fig.4 Female plants

图5 雄株Fig.5 Male plants

图6 雌雄株叶对比Fig.6 Comparison of leaves of male and female plants

4.2.1 叶片纵横径

23号株叶片最大，纵横径均为24个选株中最长，分别为纵径152.60 mm，横径88.55 mm；叶片纵横径最短的是18号株，分别为纵径75.72 mm，横径44.72 mm；叶片纵横径的平均值分别为106.59 mm和64.50 mm。叶片纵径标准差22.03 mm，横径标准差12.69 mm，纵径变异系数20.67%，横径变异系数19.67%。

4.2.2 叶柄长和叶片厚度

24号株叶柄最长（46.50 mm），16号株最短（21.45 mm），平均值31.26 mm，标准差5.98 mm，变异系数19.14%。叶片最厚的是23号株（0.65 mm），最薄的是18号株（0.19 mm）。24个选株叶片厚度平均值是0.38 mm。标准差0.10 mm，变异系数27.70%。

5 结论及存在的问题

5.1 结 论

（1） 本次研究表明，栾川县的华中五味子野生种质资源15个表型性状变异系数范围在7.44%～27.70%之间，变异系数在20%以上的是果穗的纵径、果穗质量、叶片纵径、叶片厚度。

（2） 性状差异从果穗上区分有两种类型，长穗稀疏颗粒型和短穗紧凑颗粒型，长穗型穗较大，单穗较轻，每株挂果较少；短穗型穗较小，单穗较重，每株挂果较多， 短穗紧凑型颗粒的单穗质量及株总产量较高。

（3） 雌株和雄株在叶片上有明显的区别。本次调查目的为选择其中品种好的单株，通过嫁接培育出单穗质量、株产高的品种作为优株投入生产。雄株叶片宽大且厚，可开发为调料、疏菜类食品。

5.2 存在的问题

目前为止华中五味子只有通过移栽野生实生苗进行栽培繁殖，而不能通过种子进行繁殖，从而导致其很难进行大规模生产，今后的研究重点是解决种子萌发过程中内抑物的难题。

此外，关于华中五味子到底是雌雄同株还是雌雄异株的问题尚无定论。因植物性别间的差异主要表现在花器官上，从查阅的文献上有记载，华中五味子偶见不明显的两性花，即在雌花中有不发育的雄蕊，或在雄花中有不发育的雌蕊状物[17]，有待进一步研究。

[1] 康廷国. 中药鉴定学[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2004.

[2] 祁承经, 喻勋林. 湖南树木志[M]. 长沙: 湖南科技出版社,2004.

[3] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志：第30卷(第1分册)[M]. 北京: 科学出版社, 1996.

[4] 中国科学院西北植物研究所. 秦岭植物志(第1卷): 种子植物(第2册) [M]. 北京: 科学出版社,1974.

[5] 四川植物志编辑委员会编. 四川植物志(第8卷): 种子植物[M]. 成都: 四川民族出版社,1990.

[6] 中国科学院昆明植物研究所. 云南植物志(第11卷): 种子植物[M]. 北京: 科学出版社, 2000.

[7] 浙江省卫生厅. 浙江天目山药用植物志(上集)[M]. 杭州: 浙江人民出版社, 1965.

[8] 于立河, 孙庆龙, 窦圣姗, 等. 药用五味子种质资源调查及研究[J]. 亚太传统医药, 2005, (3): 54-87.

[9] 邓白罗, 张丽娜, 王 森. 华中五味子叶绿素含量分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2010, 30(11): 65-68

[10] 梁文斌, 邓白罗, 肖 健, 等. 培养基及培养条件对华中五味子愈伤组织生长及多糖含量的影响[J]. 中南林业科技大学学报, 2011, 31(3): 130-134.

[11] 谢碧霞, 王 森, 邓白罗, 等. 华中五味子果实性状的个体变异规律[J]. 中南林学院学报, 2006, 26(3): 130-134.

[12] 王喆之. 华中五味子种质资源遗传多样性研究[D]. 陕西：陕西师范大学, 2010.

[13] 陈灵芝. 生物多样性保护现状及其对策[M]//钱迎倩, 马克平.生物多样性研究的原理与方法. 北京: 中国科学技术出版社,1994:13-36.

[14] 施立明. 遗传多样性及其保存[J]. 生命科学, 1996, 2(4): 155-164.

[15] 葛 颂, 洪德元. 遗传多样性及其检测方法[M]//钱迎倩, 马克平. 生物多样性研究的原理与方法. 北京:中国科学技术出版社, 1994: 123-140.

[16] 刘玉壶. 五味子科的分类系统与演化趋势—I五味子目的建立及南五味子属的分类系统[J]. 中山大学学报: 自然科学版,2002, (5):

[17] 胡芳名, 谭晓风, 刘惠民. 中国主要经济树种栽培与利用[M].北京：中国林业出版社，2006.

Study on phenotypic traits of wild germplasm resources of Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils. in Luanchuan county, Henan province

ZHUANG Hong -wei1, WANG Sen1, NIE Hong-shan2, SU Ran1, XING Yi-qi1, CHEN Jian-hua1
(1.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China;2. Forestry Bureau of Luanchuan County, Luoyang 471500, Henan, China)

Luanchuan county, Henan province is a suitable area for Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils.. An investigation on the germplasm resources of was conducted in the county. The leaves and fruit ears of 24 S. sphenanthera trees were collected and studied.According to theirs fruit ears characteristics, these plants can be classif i ed into two types: long sparse ear and short compact ear. It was found that the grains were larger in the middle and long ear type but the total yield was higher in the short ear type. The leaves of male plants were wide and thick, which can be exploited for food use such as seasoning and vegetables.

Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils.; germplasm resources; phenotypic traits

S759.3+5

A

1673-923X(2013)10-0048-05

2012-10-16

华中五味子栽培技术规程（2008-LY-170）国家林业局标准项目

庄红卫（1961-），女，江西赣州人，副教授，博士研究生，主要从事经济植物开发与利用方面的研究

[本文编校：吴 彬]