贵州菖蒲种质资源形态性状的遗传多样性

魏桂民， 李德文， 王少铭， 罗莉斯， 冷家归， 候颖辉， 李晋华

(1.贵州省农业科学院 油料研究所， 贵州 贵阳 550006； 2.贵州省农业科学院 香料研究所， 贵州 贵阳 550006)

菖蒲属(Acorus)是天南星科(Araceae)多年生常绿草本植物，根茎匍匐，肉质，分枝，细胞含芳香油，有香味，是一种传统的药材，也是一种天然的香料，同时还是重要的观赏花卉。菖蒲属在我国资源丰富，全世界的品种我国皆有，近年来，我国科研人员又发现一些新的品种，到目前为止我国已有7个品种和2个变种。其中研究报道最多的是石菖蒲、水菖蒲及金钱蒲3个品种[1-3]。

菖蒲作为常用中药，有着悠久的药用历史，具有多种药理及生理作用[4]。菖蒲味辛，苦，性温，能开窍化痰，辟秽杀虫，主治痰涎壅闭、神识不清、慢性气管炎；痢疾、肠炎、腹胀腹痛、食欲不振、风寒湿痹，外用敷疮疥[5]。此外，石菖蒲还有镇静催眠、抗惊厥、镇咳平喘和抗肿瘤等功效，其在中枢神经、心脑血管、消化和呼吸等系统的相关疾病中均展现出良好的药理学活性[6-10]，在医药保健领域蕴含着巨大的应用潜力。在亚洲国家，菖蒲属植物还是一种烹饪调料，可用于替代生姜和肉桂等其他佐料，是一种天然的香料。菖蒲精油在香水行业也有很大需求量，能丰富香水的香气。菖蒲油还是漱口水和口香糖的一种活性成分。

对植物表型形态特征进行评价和鉴定，是种质资源评价的基本且必要内容。目前，鲜见菖蒲资源的形态性状遗传多样性的研究报道，为此，对收集保存的28份贵州菖蒲资源主要农艺性状和遗传变异进行综合评价，以期为菖蒲地方种质资源的开发利用和保护及新品种选育提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

贵州省内菖蒲种质资源：共计28份(表1)，其资源分布在贵州省遵义县、台江县、雷山县、册亨县、水城县、安龙县、务川县、榕江县、天柱县和黄平县等。收集到的菖蒲种质资源种植于贵州省农业科学院油料研究所香料试验地。

表1 贵州28份菖蒲种质资源材料的来源及编号

1.2性状观测

对28份菖蒲资源进行随机区组编号，田间管理按常规进行。移栽1年半后对每份供试材料在不同生育期随机选取10株(3次重复)进行统一性状观测。田间调查和观测指标包括叶长(cm)、叶宽(cm)、穗长(cm)、穗粗(mm)、花序柄长(cm)及叶状佛焰苞长(cm)等性状。

1.3数据处理

利用Excel 2007对菖蒲资源形态性状和数量性状的数据进行处理和分析，应用DPS 15.10对菖蒲资源的形态和数量性状进行多样性指数分析和聚类分析。

2结果与分析

2.1菖蒲种质资源外部形态性状变异情况

从表2可知，28份菖蒲资源的主要性状间差异较大，遗传变异十分丰富。其中，叶状佛焰苞长度的变异系数最大，为91.66%；叶长的变异系数最小，为22.05%。各性状的变异系数大小依次为叶状佛焰苞长>穗粗>花序柄长>叶宽>穗长>叶长。28份菖蒲资源的叶长、叶宽、穗长、穗粗、花序柄长和叶状佛焰苞长的变幅度分别为30.80～71.80 cm、0.43～1.62 cm、3.30～13.55 cm、3.40～8.98 cm、3.63～14.00 cm和2.13～43.57 cm。

表2 贵州28份菖蒲种质资源外部形态的性状变异情况

2.2形态指标间的相关性

经多变量相关分析，叶长、叶宽、穗长、穗粗、花序柄长及叶状佛焰苞长间极显著正相关。叶长与其他性状间相关性极显著，其与叶宽、穗长、穗粗、花序柄长和叶状佛焰苞长的相关系数分别为0.949 5、0.704 1、0.705 2、0.672 6和0.795 6。叶宽与其他性状间相关性极显著，其与穗长、穗粗、花序柄长和叶状佛焰苞长的相关系数分别为0.660 8、0.677 8、0.625 1和0.775 3。穗长与其他性状之间相关性极显著，其与穗粗、花序柄长和叶状佛焰苞长的相关系数分别为0.925 6、0.908 1和0.895 1。穗粗与花序柄长和叶状佛焰苞长极显著正相关，其与花序柄长和叶状佛焰苞长的相关系数为0.878 0和0.965 6；花序柄长与叶状佛焰苞长极显著正相关，其相关系数为0.870 0。

2.3聚类分析

从图1可知，在欧式距离10.0处可将28份资源分为3个类群。类群Ⅰ包括16份资源，编号分别为1、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、24、26、27和28。该类群主要特点是叶片宽度中等，贵州省内资源大部分为此类型。类群Ⅱ包括7份资源，编号分别为18、19、20、21、22、23和25。该类群主要特点是叶片很细，植株也相对矮小一些。类群Ⅲ包括5份资源，编号分别为2、3、7、8和9。该类群主要特点是叶片很宽，植株比较大。

3小结与讨论

通过对收集的28份贵州省内菖蒲种质资源的6个主要形态性状的调查和分析发现，性状间差异较大，遗传基础广，遗传变异十分丰富，变异系数最大的是叶状佛焰苞长度，为91.66%，最小的是叶长，为22.05%。经相关分析，叶长、叶宽、穗长、穗粗、花序柄长及叶状佛焰苞长性状间存在极显著正相关。28份菖蒲资源可聚为3大类群，类群Ⅰ为叶片中等宽度型，类群Ⅱ为细叶型，类群Ⅲ为宽叶型。