贵州眼子菜主要农艺性状间的相互关系

宋 伦， 洪开文， 冉光新， 李明松， 刘晓昕， 鲍琳清， 许 锋

(1.安顺职业技术学院， 贵州 安顺 561000； 2.黔中民族药(苗药)资源开发与产业化协同创新中心， 贵州 安顺 561000； 3.黔中民族药资源开发创新团队，贵州 安顺 561000； 4.湄潭县马山镇新建小学， 贵州 湄潭 564100)

眼子菜(PotamogetondistinctusA. Bennett J. Bot.)是眼子菜科(Potamogetonaceae)眼子菜属(Potamogeton)多年生水生草本植物[1]，又名牙齿草、牙拾草，水案板，鸭吃草，檀木叶，金梳子草，水板凳、弹木叶、扎水板，案板芽、水黄连。《滇南本草》中记载“牙齿草，一名牙拾草。生田中，味苦、涩，性寒。止赤白痢疾，大肠下血、妇人红崩漏下，恶血。牙齿草、山楂，各等份，沙糖二钱，同煎服”。因眼子菜休眠芽形似动物牙齿，故名牙齿草。《中药大辞典》中有载“眼子菜具有清热利水、止血消肿、驱蛔的功效。主治痢疾、黄疸、淋病、带下、血崩、痔血、蛔虫病、疮疡红肿等。”贵州省安顺地区民间用其治疗痔疮和肝炎效果较好。目前，在眼子菜资源繁殖方面报道了其休眠芽、茎和根状茎的快繁殖技术，成分方面报道了其有多糖和黄酮类成分[2-6]，在农艺性状和选种育种方面鲜见报道。对眼子菜的农艺性状特征进行测量，并基于表型数据进行分析，旨在探讨眼子菜农艺性状间的相互关系，以期为眼子菜生态适宜性、合理种植和品种选育提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以贵州省安顺和遵义地区水田中自然生长的野生眼子菜为研究对象，2021年6月14日在遵义市湄潭县马山镇采集眼子菜100株带回安顺职业技术学院实验室置于清水中保鲜，2021年6月19日分别在安顺市西秀区蔡官镇、华西街道采集眼子菜100株，置于清水中保鲜，所采集样品由安顺职业技术学院应用医药系宋伦鉴定为眼子菜科眼子菜PotamogetondistinctusA. Bennett J. Bot。

1.2 试验方法

2021年6月20日，对采集的200株眼子菜清洗干净后混合，随机选取50株并编号，测定其分蘖数、株高、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重9个农艺性状。2021年6月25日，对自然风干的50株眼子菜进行全株干重称量。

1.3 数据处理

采用Excel 2020和SPSS 25.0对眼子菜主要农艺性状进行变异系数、相关性、多元回归和因子分析。

2 结果与分析

2.1 眼子菜主要农艺性状的变异性

由表1可知，50株眼子菜材料10个农艺性状有较丰富的变异，变异系数为18.85%～70.14%，其中全株鲜重(0.156 7～3.634 1 g)的变异系数最大，为70.14%，叶长(2.80～6.80 cm)的变异系数最小，为18.85%。全株干重(0.035 4～0.565 2 g)、根状茎节数(2～23节)、叶片数(2～23张)、纵向茎节数(3～25节)、分蘗数(1～6个)、根状茎长度(3.60～55.30 cm)、株高(6.10～22.10 cm)、叶宽(1.10～2.62 cm)的变异系数分别为61.85%、52.40%、51.33%、47.10%、46.63%、45.71%、28.46%、23.76%。此外，对表1数据进行分析得出眼子菜全株平均折干率约为5.3∶1。综合眼子菜10个农艺性状的极差、最小值、最大值、平均值、标准偏差、变异系数和平均折干率可知，眼子菜不同植株之间的农艺性状差异明显，可从中筛选出优良植株，为眼子菜优良亲本的筛选提供丰富的材料。

表1 眼子菜主要农艺性状的变化范围

2.2 眼子菜农艺性状间的相关性

从表2可知，眼子菜各农艺性状间具有紧密复杂的联系。分蘖数与叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关；叶长与分蘗数、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关；叶宽与分蘗数、叶长、根状茎长度、根状茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关，与纵向茎节数呈显著正相关；根状茎长度与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关；根状茎节数与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎长度、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重、全株

表2 眼子菜主要农艺性状间的相关系数

干重呈极显著正相关；纵向茎节数与分蘗数、根状茎长度、根状茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关；纵向茎节数与叶宽呈显著正相关；叶片数与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、全株鲜重、全株干重呈极显著正相关；全株鲜重与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株干重呈显著正相关；全株干重与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重呈极显著正相关；株高与分蘗数、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重相关性不显著。

2.3 全株干重与其他农艺性状的多元回归分析

因眼子菜可全草入药，故选择眼子菜全株干重为因变量进行回归分析。以分蘗数、株高、叶长、叶宽、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数和全株鲜重9个农艺性状为自变量进行逐步回归分析，建立全株干重(y)与分蘗数(x1)、株高(x2)、叶长(x3)、叶宽(x4)、根状茎长度(x5)、根状茎节数(x6)、纵向茎节数(x7)、叶片数(x8)和全株鲜重(x9)的最优回归方程为：

y=-0.247+0.004x2+0.128x4+0.002x5+0.004x7+0.01x8

多元回归分析表明，株高、叶宽、根状茎长度、纵向茎节数和叶片数是影响眼子菜全株干重的主要因素。在这5个性状中，当其他性状相同时，株高每增加1 cm，眼子菜全株干重增加0.004 g；叶宽每增加1 cm，眼子菜全株干重增加0.128 g；根状茎长度每增加1 cm，眼子菜全株干重增加0.002 g；纵向茎节数每增加1节，眼子菜全株干重增加0.004 g；叶片数每增加1张，眼子菜全株干重增加0.01 g。

2.4 因子分析

为进一步明确各农艺性状对眼子菜全株生物量的贡献率大小，对眼子菜的10个主要农艺性状进行了因子分析。对眼子菜10个农艺性状进行方差最大化正交旋转，提取特征值>1的综合变量作为主因子，再根据主因子中各变量的特征值向量确定解释眼子菜农艺性状的新变量。由于因子分析是基于相关矩阵进行的，要求各表型性状之间具有一定的相关性。从表3～4可看出，KMO统计量为0.832，Bartlett球形检验给出的近似卡方值为478.903，相伴概率为0.000，表明变量间具有极显著相关性。对10个变量指标进行因子分析，得到因子特征值得累计贡献率为83.763%，表明前3个因子对总信息量的解释度达83.763%，所以取前3个因子建立因子载荷值矩阵，并用最大方差法进行旋转，得到旋转后因子载荷矩阵。分析得出，因子1的贡献率最大，贡献率为60.622%，以因子载荷值大于0.5的原则，因子1的分蘗数、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重和全株干重载荷值较大，分别为0.882、0.772、0.872、0.740、0.829、0.593和0.694，说明因子1主因子主要是对这7个性状起直接控制作用，且这7个性状具有较高的正载荷值，表明眼子菜生物量和分蘗数、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重、全株干重之间不存在相互制约的关系。因分蘗数的载荷值最大，可以将因子1称为分蘗因子。其他一些性状如株高、叶长、叶宽在分蘗因子上也有一定的载荷值，但是载荷值较小，表明根状茎因子受这些性状的影响较小；因子2的贡献率为12.351%，以因子载荷值大于0.5的原则，因子2的叶长、叶宽、全株鲜重和全株干重载荷值较大，分别为0.908、0.918、0.719和0.628，说明因子2主因子主要是对这4个性状起直接控制作用，且这4个性状具有较高的正载荷值，表明眼子菜生物量和叶长、叶宽、全株鲜重、全株干重之间不存在相互制约的关系。因叶宽的载荷值最大，可以将因子2称为叶宽因子。其他一些性状如分蘗数、株高、根状茎长度、根状茎节数、纵向茎节数、叶片数在叶宽因子上也有一定的载荷值，但载荷值较小，表明叶片因子受这些性状的影响较小；因子3的贡献率为10.790%，以因子载荷值大于0.5的原则，因子3的株高载荷值较大，为0.963，说明因子3主因子主要是对该性状起直接控制作用，且该性状具有较高的正载荷值，表明眼子菜生物量和株高之间不存在相互制约的关系。因株高的载荷值最大，可以将因子3称为株高因子。其他一些性状如分蘗数、叶宽、纵向茎节数、叶片数、全株鲜重和全株干重在株高因子上也有一定的载荷值，但是载荷值较小，表明株高因子受这些性状的影响较小，另叶长、根状茎长度和根状茎节数3个性状的载荷值为负值，说明株高因子还受这3个性状的负向影响。

表3 眼子菜农艺性状的因子分析

表4 特征值及贡献率

分蘗因子(因子1)初始特征值方差百分比贡献率为60.622%(>20%)，叶片因子(因子2)和株高因子(因子3)的初始特征值方差百分比贡献率分别12.351%、10.790%(均<20%)，表明3个农艺性状中分蘗因子对选育引种眼子菜种质资源具有重要意义。

3 结论与讨论

中医药学凝聚着深邃的哲学智慧和中华民族几千年的健康养生理念及其实践经验，是中国古代科学的瑰宝，也是打开中华文明宝库的钥匙[13]。中医药是我国独特的卫生资源、潜力巨大的经济资源、具有原创优势的科技资源、优秀的文化资源和重要的生态资源[14]。眼子菜是水稻田中较为普遍的恶性杂草，农业上研究其防除问题[15]。但在古籍本草中已有其功能主治的记载，开发利用古籍本草记载的中草药是中医药传承与创新的源泉。眼子菜作为民间中草药资源，有必要加以探索引种繁育和开发利用。

药用资源的引种繁育要考虑质量和产量，只有优质高产，才是良好的中药种质资源。眼子菜可全草入药，全株生物量是眼子菜品种筛选和新品种选育的重要指标。所以，在对眼子菜选育研究中要以全株生物量为选育目标性状。研究对眼子菜10个农艺性状进行变异度分析，眼子菜不同植株鲜重农艺性状的差异最大，变异系数70.14%，变异幅度(极差)达3.477 4 g；多元回归分析表明眼子菜全株生物量受株高、叶宽、根状茎长度、纵向茎节数和叶片数影响；因子分析表明分蘗因子(因子1)初始特征值方差百分比贡献率为60.622%，分蘗因子对眼子菜选育引种有重要意义。综合表明可从贵州省安顺、遵义地区眼子菜中筛选出植株作为高产种质资源。

本调查研究分析仅针对贵州地区的野生眼子菜农艺性状进行分析，还需进一步对眼子菜SSR遗传多样性、成分分析和品质检测等多方面进行研究，以期为眼子菜品种选育和规范化种植提供科学的参考依据，为眼子菜药用开发利用提供充足的物质基础。