附子不同株系比较试验

苏泽春，程远辉，刘家权，李兆光，和建英，和琼姬

（1.云南省农业科学院高山经济植物研究所，云南丽江674100；2.迪庆三江生物开发有限公司，云南迪庆674412）

附子是毛茛科植物乌头（Aconitum carmichaeliiv Debx.）的子根加工品[1]。全世界350 个乌头种中，我国有近170 种，主要分布于云南西北部和四川西南部[2]。附子具有祛风除湿、回阳救逆、散寒止痛、降压强心等作用，被广泛应用于临床治疗。近年来，随着化学组分的不断分离，附子显著的毒性及生理活性备受中药配伍和制药行业的关注，在制药行业中以附子为主要配方的中成药已超过10 种[3-9]。附子除供药用外，其炮制品也一直是出口东南亚和日本等国[10]的重要中药材，在创汇方面发挥着重要的作用。目前，附子的栽种面积已由四川道地产区拓展到全国10 多个省（自治区）[11-13]。在长期的生产实践过程中，各地区总结和报道了大量附子高产优质的栽培技术方法，如四川省江油市栽培的附子通过修根技术可获得高品质附子[14]；砂壤土和壤土可为附子地下部分提供较好的生长环境[15]；适宜的铁、锌、硼、锰肥配比能促进附子的生长和提高附子产量[16-17]等。

云南省迪庆州自古以来也有栽培附子的习惯，但近年来，藏区药农开始意识到，传统栽培模式生产出的附子已无法满足市场对优质原材料的要求。因此，亟待对传统种植条件下的附子种源开展系统性研究，充分挖掘高产、质优、抗病虫等的附子种源，用于生产实践。

本研究通过考察迪庆州及周边县市附子种植现状，并从中收集68 份种源种植于云南省农业科学院高山经济植物研究所美自试验基地，通过连续3 a 的试验观察，借助相关分析、通径分析和灰色关联度分析等方法进行各农艺性状及产量分析，以期为优良种源的筛选利用提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为云南省农业科学院高山经济植物研究所种植在美自基地的68 份附子株系（表1）。

表1 68 份附子株系的采集地及代码

1.2 试验设计

68 份附子株系的原始材料是2015 年9—10 月在云南省迪庆州及周边县市范围内收集的。2016，2017 年，在云南省农业科学院高山经济植物研究所美自试验基地对68 份单株后代进行种植，剔除病株、畸形株；2018 年种植测定各农艺性状和产量。试验采用随机区组设计，3 次重复，小区长6 m、宽1 m，每小区4 行，行距0.25 m，株距0.30 m，前茬作物为玉米。

1.3 测定项目及方法

2018 年每小区随机抽取10 个单株进行主要农艺性状的调查，调查的项目有株高（x1）、茎粗（x2）、总叶数（x3）、鲜叶数（x4）、叶长（x5）、叶宽（x6）、叶柄长（x7）、叶柄宽（x8）、花枝数（x9）、花穗长（x10）、平均根粗（x11）、平均根长（x12）、子根数（x13）、最大子根质量（x14）、最小子根质量（x15）、子根质量极差（x16）、单株产量（x17）。11 月对小区进行测产后，将小区产量折算成公顷产量（y）参与相关的统计分析。

1.4 统计分析

利用Excel 软件对各指标求平均值，利用SAS软件进行相关分析、通径分析和灰色关联度分析。目前，利用相关、通径及灰色关联等方法进行联动分析在许多作物中均有成功案例的报道，如大豆[18]、玉米[19]、红花[20]、谷子杂交种[21]等。本研究将相关分析、通径分析及灰色关联分析方法结合运用，以期为附子株系评价提供更多的信息。灰色关联分析中，分别取子根质量极差、最小子根质量、子根数、株高、叶长指标的最大值，取茎粗、平均根粗、鲜叶数、平均根长、叶柄长指标的平均值，取花枝数、总叶数、叶宽、花穗长、叶柄宽、最大子根质量指标的最小值，取单株产量指标及折成公顷产量的最大四分位数值构成理想株系的指标值参与灰色关联分析。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状间的相关分析

从表2 可以看出，株高与总叶数、鲜叶数、叶宽、叶柄宽、花枝数、花穗长、平均根长达到极显著正相关关系，与叶长、子根数达到显著正相关关系；茎粗与叶长、叶宽达到极显著正相关关系，与花枝数达到显著正相关关系；总叶数与鲜叶数、花枝数达到极显著正相关关系；鲜叶数与叶柄长、花枝数达到极显著正相关关系，与平均根粗达到显著负相关关系；叶长与叶宽、叶柄长、叶柄宽、花枝数、平均根粗、平均根长达到极显著正相关关系，与花穗长达到极显著负相关关系；叶宽与叶柄长、叶柄宽、花枝数达到极显著正相关关系，与花穗长达到显著负相关关系；叶柄长与花枝数达到极显著正相关关系，与叶柄宽达到显著正相关关系；叶柄宽与花枝数达到极显著正相关关系，与花穗长达到显著负相关关系；花枝数与花穗长达到显著负相关关系；平均根粗与平均根长、最小子根质量达到极显著正相关关系，与最大子根质量达到显著正相关关系；平均根长与最小子根质量、单株产量达到显著正相关关系；子根数与单株产量达到极显著正相关关系，与子根质量极差达到显著正相关关系；最大子根质量与子根质量极差、单株产量达到极显著正相关关系，与最小子根质量达到显著正相关关系；子根质量极差与单株产量达到极显著正相关关系。

表2 不同株系主要农艺性状间的相关性分析

2.2 主要农艺性状与单株产量的通径分析

为了进一步分析不同性状间的相互影响，并揭示其各性状对产量的直接作用和间接作用，对附子单株产量及16 个相关性状进行通径分析（表3）。结果表明，各性状对单株产量直接贡献的大小依次为子根质量极差、最小子根质量、子根数、株高、叶长、茎粗、平均根粗、鲜叶数、平均根长、叶柄长、花枝数、总叶数、叶宽、花穗长、叶柄宽、最大子根质量。子根质量极差对单株产量的直接影响是最大的，这一现象表明，如果单株上着生的子根向两极方向发展，子根质量的极差就会变大，单株产量就会得到直接提高；但从间接作用来看，子根质量极差对最大子根质量的负面影响较大，表明合理控制最大子根质量会间接影响到单株产量的提高，即子根大小均匀会间接影响到单株产量的提高。最小子根质量对单株产量的直接影响排在第2 位，也就是说，最小子根质量越大，可直接影响单株产量的提高；从间接作用来看，最小子根质量对最大子根质量的负面影响是最大的，最小子根质量越大会间接影响最大子根质量，通过这种间接影响可提高单株产量，这一结论与子根质量极差的间接作用是相吻合的。子根数对单株产量的直接影响排在第3 位，它主要通过间接影响子根质量极差，实现单株产量的提高。株高除对单株产量的直接作用排在第4 位外，株高还可通过间接影响子根数达到增产的作用；株高还对最大子根质量有较大的负面影响，株高越高，子根数越多，较多的子根数会使有限的光合产物分散到各子根中进行存储，限制了最大子根质量的发展。

表3 主要农艺性状与单株产量的通径分析

2.3 不同株系的灰色关联分析

结果表明，灰色关联系数在0.960 0 及其以上的株系有3 个，分别是32，14，18 号，灰色关联系数在0.950 0～0.960 0 的株系有37 个，分别是65，68，5，7，34，62，16，51，1，15，66，6，64，11，61，44，67，54，60，43，52，40，28，17，50，12，35，29，38，45，53，19，13，46，41，4，8 号。公顷产量在22 500 kg 以上的株系有63，52，46，28，15，13，12，7，6，2，1 号，公顷产量在22 500 kg 以上的株系除2，63 号的关联系数分别为0.949 8，0.946 5 外，其余株系的关联系数均涵盖在0.950 0～0.960 0（表4）。这一现象表明，藏区及周边种植的附子具备发掘优良种质资源的潜能，许多资源经系统性地加以选择及培养，可以从中培育出高产优质的附子品种以供生产上使用。

表4 不同附子株系的公顷产量及灰色关联系数

3 结论

3.1 各农艺性状与单株产量之间的关系

本研究结果表明，地上部分性状与地下部分性状之间，如株高、叶长与平均根长之间均呈正相关，达到了极显著水平；株高与子根数之间呈正相关，达到了显著水平。而在地上部分性状间，株高除与茎粗及叶柄长不相关外，与其他性状都有不同程度的相关关系；花枝数几乎与所有地上部分性状都有不同程度的相关性。而在地下部分性状间，平均根长、子根数、最大子根质量、子根质量极差均与单株产量有正相关关系，达到了显著或极显著水平。通过分析主要农艺性状与单株产量之间的通径系数可以发现，各性状对单株产量直接贡献的大小依次为子根质量极差、最小子根质量、子根数、株高、叶长、茎粗、平均根粗、鲜叶数、平均根长、叶柄长、花枝数、总叶数、叶宽、花穗长、叶柄宽、最大子根质量。可以发现，附子主要农艺性状与单株产量的相关分析和通径分析结果存在一定的差异，这是由于各性状对单株产量的影响不仅包括各性状对产量的直接效应，还包括各性状间的间接效应。

因此，在性状选择时，首先要充分考虑到性状间的相互制约，注重子根质量极差的选择标准，原则是最大子根质量要适当控制，最小子根质量要合理培养，保证子根的个头均匀；其次是要选择具有一定数量子根数的株系进行培育。注重子根质量极差及子根数选择标准的同时，还应兼顾株高、叶长的选择，只有各性状互相协调，才能选育出高产新品种。

3.2 不同株系的灰色关联分析

在原始数据组成的矩阵中，通过赋予根质量极差、最小子根质量、子根数、株高、叶长以最大值，茎粗、平均根粗、鲜叶数、平均根长、叶柄长以平均值，花枝数、总叶数、叶宽、花穗长、叶柄宽、最大子根质量以最小值，以及取单株产量指标及折成公顷产量的最大四分位数值，假设出理想株系的指标值后，用理想株系与68 个株系组成的数据矩阵进行灰色关联分析，结果表明，关联系数在0.950 0 及其以上的株系有40 个，涵盖了所研究株系的绝大多数，其中，公顷产量在22 500 kg 以上的11 个株系，有9 个在这40 个株系中。表明藏区及周边种植的附子具备发掘优良种质资源的潜能，可以有针对性地进行培养，培育出适合高山、亚高山种植的高产优质品种以供生产上推广应用。

4 讨论

由于本研究是株系比较试验，在研究过程中，为了使各性状能得到充分展现，未对附子进行打顶和修根处理。从相关分析也可以看出，花枝数几乎与所有地上部分的性状相关。由于花枝数的生长发育需要消耗掉大量的养分，一定程度上影响了附子子根的生长与发育。因此，应该在本研究的基础上，对各株系按生产中的高产栽培技术规程再做一次系统性的研究与分析，将2 a 的结论结合分析，才能得出更为可靠的结论。本研究分析的结论只能为培育新品种提供理论上的支撑，在大田生产中，还需考虑到附子的品相、成分和产值等问题，需要进一步研究，不断在发掘优势种质资源和提高藏区附子生产潜能方面下功夫，希望能育出尽可能多的附子新品种，造福于藏区百姓。