雷山天麻的农艺性状及其相关性与因子分析
2022-11-08黄晓润黄万兵杨通静朱国胜
黄晓润,黄万兵*,杨通静,朱国胜,桂 阳,李 彪
(1.贵州省农作物品种资源研究所,贵州 贵阳 550006;2.贵州省食用菌育种重点实验室,贵州 贵阳 550006;3.贵州省食用菌现代农业产业技术体系资源育种功能实验室,贵州 贵阳 550006;4.贵州省食用菌工程技术研究中心资源育种实验室,贵州 贵阳 550006)
20世纪50年代初,我国开始天麻的人工种植研究,直至20世纪70年代,天麻栽培技术才逐步走向成熟。贵州省药用天麻除从陕西、四川等地进货外,大多为采集野生天麻加工而来。雷山县的雷公山,地境错综复杂,林木种类繁多,自古盛产天麻,因人为挖取导致野生天麻几乎挖绝,1979年开始大量人工栽培[1]。近年来,天麻在化学成分、遗传多样性、指纹图谱等领域己有相应研究报道[2-4],但对雷山天麻的农艺性状及评价的研究鲜见报道。为雷山天麻品质控制和品种选育提供参考,对雷山天麻箭麻11 个地上部分农艺性状和8个块茎农艺性状进行观察与测量,利用变异系数、相关性、多元回归和因子分析等方法,探明雷山天麻单个块茎鲜重与各农艺性状间的相互关系,综合评价影响雷山天麻块茎品质的性状指标。
1 材料与方法
1.1 材料
天麻箭麻来源于雷山县方祥乡世章天麻开发有限公司种植基地。
1.2 方法
对每株天麻地上部分和块茎的农艺性状进行拍照、称量和测量。记录从箭麻萌动、抽薹、开花到果实成熟完整生长过程的天麻共132 株,参考《天麻》(NY/T 2593—2014)并结合雷山天麻实际生长情况,观察与测量雷山天麻地上部分农艺性状,包括花茎高度、花茎粗度、花被筒长度、花被筒宽度、子房长度、花序轴长、果实长度、果实宽度、果实长宽比、果实鲜重、果实数量共11个。参照文献[5-7]并结合实际生长观察与测量雷山天麻块茎的农艺性状,包括单个块茎鲜重、纵长、横长、纵横比、环纹数、中间环纹间距、鹦哥嘴直径、鹦哥嘴长度共8个。
1.3 数据分析
采用SPSS 22.0分别对雷山天麻地上部分农艺性状及块茎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 农艺性状
2.1.1 雷山天麻地上部分农艺性状 由表1可知,雷山天麻地上部分的花茎高度、花序轴长、果实长度、果实鲜重、果实数量变异系数较大,分别为16.30%、27.16%、19.52%、28.19%、21.31%;花茎粗度、花被筒长度、花被筒宽度、子房长度、果实宽度、果实长宽比的变异系数较小,分别为12.47%、4.36%、6.27%、7.47%、11.67%、8.97%。花茎粗度为6.45~11.62 mm,均值为8.74 mm;花被筒长度为9.23~11.74 mm,均值为10.77 mm;花被筒宽度为6.23~9.15 mm,均值为7.34 mm;子房长度为8.63~13.32 mm,均值为10.71 mm;果实宽度为4.74~10.91 mm,均值为8.31 mm;果实长宽比为2.24~3.79,均值为3.01。
表1 雷山天麻地上部分农艺性状的描述性统计
2.1.2 雷山天麻块茎农艺性状 由表2 可知,天麻单个块茎鲜重、纵横比、中间环纹间距和鹦哥嘴长度的变异系数分别为29.14%、16.55%、16.70%和15.70%,变异稍大;块茎纵长、横长、环纹数和鹦哥嘴直径的变异系数分别为12.31%、11.62%、12.39% 和9.12%,变异较小,属于比较稳定的性状,可作为雷山天麻品质控制的性状指标。纵长66.57~121.57 mm,均值为85.39 mm;横长42.28~78.65 mm,均值为62.31 mm;环纹数7~13 个,均值为10.33 个;鹦哥嘴直径11.22~19.50 mm,均值为14.32 mm。
表2 雷山天麻块茎农艺性状的描述性统计
2.2 雷山天麻块茎农艺性状的相关性
由表3可知,雷山天麻块茎农艺性状之间存在一定的相关性。单个块茎鲜重与纵长、横长、环纹数、中间环纹间距、鹦哥嘴直径存在极显著正相关性;纵长与横长、纵横比存在极显著负相关性,与中间环纹间距、鹦哥嘴直径存在极显著正相关性;横长与纵横比、环纹数、中间环纹间距、鹦哥嘴直径、鹦哥嘴长度存在极显著正相关性;纵横比与环纹数存在极显著正相关性,与中间环纹间距存在显著正相关性;环纹数与鹦哥嘴直径存在极显著正相关性;鹦哥嘴直径与鹦哥嘴长度存在极显著正相关性。
表3 雷山天麻块茎农艺性状的相关系数
2.3 雷山天麻单个块茎鲜重与其他农艺性状的多元回归分析
对雷山天麻单个块茎鲜重(Y)实施正态性检验,n 属于大样本,利用Kolmogorov-Smirnova 输出值Sig.为0.059>0.05,其变量Y符合正太分布,故可以对雷山天麻单个块茎鲜重与块茎纵长、块茎横长、块茎纵横比、环纹数、中间环纹间距、鹦哥嘴直径、鹦哥嘴长度等7 个农艺性状间的关系进行逐步回归分析,建立雷山天麻单个块茎鲜重(Y)、纵长(X1)、横长(X2)、纵横比(X3)、环纹数(X4)、中间环纹间距(X5)、鹦哥嘴直径(X6)、鹦哥嘴长度(X7)的最优回归方程为Y=4.428X1-1.253X7(n=132,F=198.565)。表明,块茎纵长和鹦哥嘴长度是影响雷山天麻单个块茎鲜重的主要因子。
2.4 因子分析
以雷山天麻块茎8个农艺性状作变量,分别进行KMO 和Bartlett 球形度检验,其KMO 检验值和Bartlett球形度对应值分别为0.561 和0.00,表明这些变量间具有极显著相关性。对这8个变量指标进行因子分析,得到因子特征值及贡献率(表4),前3 个因子特征值的累积贡献率达81.057%,说明前3 个因子对总信息量的解释度达到81.057%,故取前3个因子建立因子载荷值矩阵,最大方差法进行旋转,得到旋转后的因子载荷矩阵(表5)。以因子载荷值大于0.5 的原则得出,因子1包括单个块茎鲜重、纵长、横长、中间环纹间距;因子2 包括纵长、纵横比、环纹数;因子3包括鹰哥嘴直径、鹰哥嘴长度。
表5 雷山天麻块茎因子载荷矩阵
由表4 还可知,因子1 的累积贡献率为42.718%,因子 2 的累积贡献率为64.382%,前2 个因子的贡献率均大于20%,表明单个块茎鲜重、纵长、横长、中间环纹间距、纵横比、环纹数对于天麻的生长具有重要意义。
表4 雷山天麻块茎8个农艺性状的因子特征值及累积贡献率
3 结论与讨论
研究结果表明,雷山天麻地上部分花茎粗度、花被筒长度、花被筒宽度、子房长度、果实宽度、果实长宽比属于较为稳定的性状。雷山天麻平均块茎纵长85.39 mm;平均块茎横长62.31 mm;平均环纹数10.33 个;平均鹦哥嘴直径14.32 mm,这些指标的变异较小,是相对较为稳定的性状。
相关分析表明,雷山天麻单个块茎鲜重与其纵长、横长、环纹数、中间环纹间距和鹦哥嘴直径间存在极显著正相关性,多元回归分析也证明纵长、鹦哥嘴长度对单个块茎鲜重具有较大的直接作用。因子分析表明,单个块茎鲜重、纵长、横长、中间环纹间距、纵横比、环纹数对天麻生长有重要意义。综合而言,雷山天麻生产上可将块茎纵长作为高产品种选育的性状指标,可将环纹数比作为品质控制的性状指标。
鹰哥嘴长度对单个块茎鲜重无显著影响,但多元回归分析表明,鹰哥嘴长度对单个块茎鲜重具有较大的直接作用,这可能是因为雷山天麻各农艺性状间的相关分析只是两两分析,没有综合考虑各性状间的相互作用,各农艺性状与单个块茎鲜重之间的关系比较复杂,但相关、多元回归和因子分析结果均表明,块茎纵长、环纹数和中间环纹间距是影响雷山天麻单个块茎鲜重的主要因子,是雷山天麻单个块茎鲜重高产较佳的农艺性状指标。药食用菌品质控制和品种选育不仅要考虑农艺性状的影响还应该侧重其他因素,如品种特异性、生长环境和栽培方式等,因此,下一步开展雷山天麻品种选育和品质控制工作时,可将农艺性状与其他影响因素结合深入研究,从而系统评价各农艺性状对雷山天麻品质的影响,以期科学指导雷山天麻育种与栽培。