PA型紫苏种质评价及产量构成因素分析△

2018-12-01李卫萍张琛武申国安郭宝林魏长玲

中国现代中药 2018年11期

李卫萍，张琛武，申国安，郭宝林，魏长玲

(中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193)

紫苏是常见药食兼用植物。本研究组前期进行了对全国药用紫苏资源的调查及化学型分析，发现符合药典标准的PA型(紫苏醛型)紫苏资源十分紧缺[1-2]，对PA型紫苏的种质资源收集评价，并在此基础上进行PA型紫苏药用品种选育和推广显得尤为重要。此前就挥发油品质对影响紫苏挥发油组分的因素以及PA型紫苏不同种质中紫苏醛含量变化规律进行了探究[3-6]。本文则以收集的9份PA型紫苏种质为材料，种植后对形态性状、农艺性状及产量进行评价，重点分析影响PA型紫苏叶产量的因素，以期为PA型紫苏深入研究和开发利用奠定基础。

1 材料和方法

1.1 实验材料

9份PA型种质中，2份为2016年春新收集购买，其余7份为2015年收集后在中国医学科学院药用植物研究所栽培实验田种植收获而得，各来源详情见表1。

表1 PA型种子来源信息表

1.2 实验方法

2016年5月上旬于中国医学科学院药用植物研究所栽培实验田育苗，6月上旬按60 cm×50 cm进行移栽，每种材料种植三行，土壤中等肥力，常规水肥管理。所有实验在中国医学科学院药用植物研究所栽培实验田完成。

全生育期特征观察和测量(特征测量和记录方法另文报道)，其中包括各器官形态性状相关指标：株型(株高；节数；平均节间距；主茎直径；)、叶(叶片长；叶片宽；叶型指数；叶柄长；叶片颜色；叶片平皱；叶片厚度；叶缘类型；十片干叶重；叶片含水量)、花(顶序长；顶序宽；顶序花萼密度；花长；花色)、籽粒(千粒重；籽粒长；籽粒宽；粒型指数)、农艺性状及产量相关指标(二级分枝数；一、二级分枝上节数；有效穗数；单株茎秆重量)、产量(单株籽粒产量；单株干叶产量)共29个性状特征。其中株型及花序特征在果熟中期进行测量；叶型特征则于始花期进行测量；单株叶产量在果熟中期收获全株叶片，晾干后测得，农艺性状和籽粒产量则于果熟后期收获全株，剪穗脱粒后获得。

2 统计及分析方法

应用SPSS统计分析软件对形态、农艺性状与产量进行分析。对其中质量性状赋予了数值(叶片、花颜色：绿色-1，紫色-2；叶片平皱类型：平-1，中等-2，皱-3；叶片厚度；厚-1，中等-2，薄-3；叶缘类型：浅波-1，粗锯齿-2，深锯齿-3)。

3 结果与讨论

3.1 PA型紫苏形态、农艺性状及产量特征

对9份PA型紫苏种质的形态、农艺性状及产量进行观察测量，所得结果列于表2。

表2 9种PA型紫苏形态、农艺性状及产量结果

续表2

注：同行不同字母表示种质之间差异显著，P<0.05。

在9份PA型紫苏种质中，1，2，4种质单株叶产量高，是选育叶用型品种需要关注的种质。

3.2 PA型紫苏性状特征变异幅度分析

对PA型各形态、农艺性状及产量进行描述统计得表3。

由结果进行描述统计可知，PA型紫苏的不同种质间存在较大差异，平均变异系数达14.88%。其中形态特征叶片、籽粒单重及农艺性状、产量差异十分明显：单株有效穗数(32.27%)>单株籽粒产量(28.29%)>单株干叶产量(26.27%)>二级分枝数(25.31%)>单株茎秆重量(23.53%)>千粒重(22.13%)>一、二级分枝节数(21.83%)>十片干叶重(19.21%)；其次株型、叶片形态性状及花穗密度在各种质之间差异也较大，变异系数在10%～20%；而花型、籽粒形态性状及叶片含水量则变异较小。虽然PA型紫苏只是栽培类型中的一小部分，但在PA型紫苏种质中也具有十分丰富的多样性，不同PA型紫苏种质间有极高的选育价值。

在以高叶产量为目的的紫苏品种选育中，二级分枝数、一、二级分枝节数、十片干叶重变异系数大，在分枝、节数和单叶重上都有较大的选择、优化潜力。

表3 PA型紫苏各性状描述统计结果

3.3 影响单株叶产量的因素

将各形态、农艺性状与单株叶产量进行相关性分析得出结果如表4。

单株干叶产量是由全株的叶片数量，以及每个叶片的干重构成。从表4可看出PA型紫苏的几个种质的单株干叶产量与株高和一、二级分枝节数呈显著正相关，而与叶片长、宽，十片干叶重，叶片含水量无相关性。可知叶片数量对产量起到决定性的影响。因此选择株高较高和一、二级分枝节数多对于提高叶产量十分重要(虽然株高和一、二级分枝节数也呈现显著正相关，但相关系数稍小)。有意思的是叶柄长与单株干叶产量呈显著负相关，而叶柄长与十片干叶重无相关性，却与一、二级分枝节数负相关系数较高，与叶缘类型间的正相关系数较高，可能叶柄较短、叶缘锯齿较粗与植株具有较多的一、二级分枝节数具有一定的连锁型，这有待于进一步研究。

此外，单株籽粒产量由果穗数、每穗的籽粒数量，以及千粒重有关系。本结果(未给出相关性数据)发现单株籽粒产量与植株单株有效穗数、千粒重呈显著正相关，是比较直接的关系，而与平均节间距呈显著正相关，表明节间距减少(分枝数增多)虽然增加了总穗数，但有效穗数反而减少(本文的有效穗数指籽粒完全成熟的穗)，与叶片正背面颜色、叶片平皱呈极显著负相关，可能叶色绿、不皱的种质，是由典型的回回苏和紫苏原变种杂交形成的绿色回回苏类型，其中保留了紫苏原变种籽粒大，千粒重高从而籽粒产量高的特性。此外PA型药用紫苏与油用紫苏的籽粒产量相关因素基本一致，都以大粒、多分枝多穗更利于获得高籽粒产量，也可尝试通过调整栽培密度达到高产[7-12]。

3.4 PA型紫苏形态、农艺性状聚类分析

在此前对国内栽培紫苏种质形态进行研究，依据形态特征聚类分析将收集的栽培紫苏分为六种形态类型，其中和本文一致的7个种质被分为I-回回苏型：6、9；Ⅱ-大回回苏型：2、4、5、7、8，两类形态主要区别在于Ⅰ株型较Ⅱ矮小，且I叶色以两面紫为主，Ⅱ则以两面绿色为主[13]。此次增加了节数、十片干叶重、千粒重、二级分枝数、有效穗数等形态、农艺性状，对9份PA型紫苏种质(新增1，3两份种质)进行聚类分析，结果如图1。

此次聚类结果中6单为一类，对应于I-回回苏型，其余8份种质(包括新增加的1、3)共聚为一大类，对应于Ⅱ-大回回苏型。例外的是9，原因是此次聚类中综合考虑了农艺性状的特征，9的二级分枝数，一、二级分枝节数和有效穗数分别可达6的2.95，2.98和1.55倍。这些与产量相关的特征是否应在种质分类中应用有待进一步研究考察。