野生川续断居群植株表性变异性研究及优良种源初选

2015-12-02顾国栋和献锋

四川林业科技 2015年5期

顾国栋，蒋祺，兰海，代沙，唐平，和献锋

(攀枝花市农林科学研究院，四川攀枝花 617061)

川续断(Dipsacus asperoides C.Y.Cheng et T.M.Ai)为川续断科川续断属宿根草本植物，其干燥肉质根的中药材名称“续断”，系中医药大宗药材之一，有补肝肾，强筋骨，续折伤，止崩漏等功效。《四川道地中药材志》将其列为川产道地药材。长期以来，野生川续断遭到过度采挖，过度垦荒和放牧等人类活动的破坏和紫茎泽兰外来生物入侵，野生资源蕴藏量大幅度降低。另外，随着世界范围内的医药市场对中药材和中药制品需求量的日益增长，市场对续断的需求量也在逐年增大。对野生川续断居群植株表性变异性进行研究，初选优良种源培育良种，推动川续断种植业健康发展。

1 研究材料的地理分布与调查方法

1.1 研究材料的地理分布

四川省川续断野生资源主要分布于青藏高原和云贵高原之间的攀西大裂谷腹心，分布区山高谷深，地貌类型复杂多样，金沙江、雅砻江和安宁河三江交汇，气候类型受南亚热带干旱季风气候与中亚热带温润季风气候交替控制，干湿季节分明，冬暖夏凉。野生川续断居群地理分布及生长环境调查(见表1)。野生川续断主要分布在海拔1 500 m～2 400 m的云南松针叶林、栎类、桤木等稀树阔叶林下和海拔2 200 m～2 650 m的稀树草坡中。

1.2 测定项目及测量标准

于2012年10月下旬至11月上旬，野生川续断种子成熟期对各居群野生川续断植株进行调查采样。使用钢卷尺测量植茎高度、叶柄长、叶宽、叶长和肉质根长等;使用游标卡尺测量总苞纵径和直径，肉质根直径等;使用精确值0.01 g的电子称量肉质根质量和种子千粒重;干燥根药效成分检测采用高效液相色谱法，测定项目及测量标准见表2。

表1 野生川续断居群地理位置与生境概况

表2 野生川续断性状测定项目及测量标准

1.3 调查数据处理

试验数据采用SPSS13.0统计软件进行统计分析。通过对川续断植株性状的变异系数分析法(CV)分析植株形状变异度，采用主成分分析法(PCA)确定川续断植株性状差异的主要因素，多元线性回归分析法预测植株表性间的相关性，使用聚类分析法(UPGMA)分析居群间植株性状的相似度。

2 结果与分析

2.1 植株性状变异系数分析

从表3可以看出，植株性状变异系数统计结果表明:川续断存在丰富的遗传多样性，野生居群间植株的表性差异程度普遍存在，且差异程度各不相同。居群间植株表现性状以根体积的变异性最大，变异系数超过60%;肉质根质量的变异系数超过40%，总苞数的变异系数超过38%，叶面积的变异系数超过30%;总苞纵横径比和种子千粒重的变异性较小，变异系数分别在12%和10%以下。居群内植株表性同样存在丰富的变异性，居群内植株性状变异以永兴居群的基生叶面积(74.39%)、基生叶宽长比(58.71%)、单株总苞数(72.92%)、肉质根体积(80.82%)和肉质质量(65.15%)等变异系数较大;渔门居群的茎高(54.98%)、肉质根体积(96.41%)和肉质根质量(77.77%)等变异系数较大;格萨拉居群的叶柄长(57.07%)、肉质根质量(64.32%)等变异系数较大;啊喇居群的总苞体积(42.01%)，撒莲居群的总苞纵横径比(11.49%)等性状变异系数最大;攀莲居群肉质根条数(68.43%)，肉质根体积(97.72%)和肉质质量(83.08%)等变异系数最大;9个野生川续断居群的干燥根药效成分含量以格萨拉居群最高(11.27%);其次是攀莲居群(9.32%)，撒莲居群(8.55%)和渔门居群(8.30%)和永兴居群(8.28%);干燥根药效成分含量较低的是普威居群(6.41%)、啊喇居群(6.22%)和平地居群(6.20%)。

表3 野生川续断植株性状变异系数和药效成分含量(%)

2.2 植株表性主成分分析

表4植株表性主成分分析结果表明:12个特征因子中前4个主成分的累计贡献率为90.541%，足以代表9个野生川续断居群植株性状的大部分信息。第一主成分占45.44%，主要反映了肉质根质量(0.907)、肉质根条数(0.807)和基生叶面积(0.827)、单株总苞数(0.819)的特点，第二主成分占20.719%，主要反映的是干燥根药效成分含量(0.821)和总苞体积(0.77)、基生叶宽长比(0.717)的特点，第三主成分占12.882%，主要反映的是种子千粒重的特点(0.659)，第四主成分占11.499%，主要反映的是苞纵横径比(-0.575)、总苞体积(0.56)的特点。其中，地下部分以肉质根质量、肉质根条数和干燥根药效成分含量3个植株性状相关系数高于0.80;地上部分以基生叶面积、茎高、单株总苞数、总苞体积、基生叶柄长和基生叶长宽比等6个植株性状相关系数均高于0.71。这9个植株表性是构成野生川续断居群间植株性状差异的主要因素。

表4 野生川续断植株表现性状主成分分析表

2.3 植株表性相关分析

从9个野生川续断居群中选择90株单株进行多元线性回归分析(每个居群中选择10株肉质根质量较重的单株)，预测野生植株表性之间的相关性。地上部分植株表性以茎高(χ1)、基生叶柄长(χ2)、基生叶面积(χ3)、基生叶长宽比(χ4)、单株总苞数(χ5)和总苞体积(χ6)等构成野生居群间地上部分植株性状差异的6个主要因素为自变量，地下部分以肉质根质量(经济性状)为依变量。

表5植株表性相关线性回归方差分析结果:植株地上部分6个表性与肉质根质量之间存在极显著的线性关系，最优回归方程为:^y=9.605+0.135χ1+0.317χ2+0.018χ3-0.266χ4+0.205χ5+0.639χ6。植株地上部分表性对肉质根质量影响由大到小依次为:总苞体积＞基生叶柄长＞单株总苞数＞株高＞基生叶面积＞基生叶宽长比，基生叶宽长比对肉质根质量起到负向作用，表明狭长型叶片对川续断肉质根的质量影响更大。

表5 野生川续断植株表性相关线性回归方差分析

2.4 植株表性聚类分析

对9个野生川续断居群的12个植株表性进行聚类分析，研究野生川续断居群间植株表性的相似度，结果见图1。欧氏距离在10阈值时，9个居群可聚为两大类，其中，撒莲居群、攀莲居群、啊喇居群、格萨拉居群、平地居群和普威居群归为一大类，在这一大类中以格萨拉居群的干燥根药效成分含量高;永兴居群、渔门居群和中坝居群归为一大类，在这一大类中以永兴居群的肉质根的质量最重。格萨拉居群和永兴居群可分别代表一个大类。