全 文 :书四川盆地麦冬种质资源的形态特征变异分析
刘江,陈兴福,杨文钰,文军,杨霞,陈佳,王凤
(四川农业大学农学院,四川 雅安625014)
摘要:对引种的26份四川盆地野生麦冬种质资源样品的13个形态性状进行研究,结果表明,野生麦冬资源的形态
特征存在广泛变异,其中,块根鲜重、干重及茎叶鲜重、干重的变异系数最大(≥58.45%),根长和叶片长的变异最
小,变异系数分别为14.39%和25.89%;各性状间均呈现出较强的相关关系,且多数达到0.01显著水平;主成分分
析及聚类分析结果表明,第1主成分反映麦冬植株的数量性状特征,第2主成分反映茎叶的大小特征,第3主成分
反映块根的大小特征,其均是造成麦冬形态变异的主要因素,26个不同资源样品被划分为4大类,其类别间各主成
分性状的大小差异明显,可根据不同需要从众多野生麦冬资源中选择特异性种质资源加以开发利用。
关键词:四川麦冬;种质资源;形态变异
中图分类号:S567.23+2;Q944 文献标识码:A 文章编号:10045759(2010)01014308
麦冬(犗狆犺犻狅狆狅犵狅狀犼犪狆狅狀犻犮狌狊)为百合科沿阶草属多年生草本植物,其地下茎短而粗,须根发达,根茎水平生
长于土壤表层,匍匐茎在土中生长,使株丛不断扩大且能自繁自衍。麦冬对土壤的强穿透力和强剪切力,使其具
有固土、切断土表径流防止水土流失的优良特性,是一种固土护坡的优良地被植物,也是园林中常用的边缘材
料[1,2]。麦冬块根亦是著名的中药材,中医临床上常用于肺燥干咳、虚劳咳嗽、津伤口渴、心烦失眠、内热消渴、肠
燥便秘等病症的治疗[3]。
麦冬对土壤条件的要求不高,环境适应性强,在我国大部分地区均有野生分布和栽培,其具有一定的耐寒能
力,在长江流域可露地越冬,喜阴湿环境,生于林下、田边或水边。四川、浙江是川麦冬、杭麦冬的主产区,川麦冬
与杭麦冬基原相同,均为沿阶草属植物,但由于其生态环境的差异,不同来源麦冬间亦存在多方面的差异,生态环
境是影响麦冬种质资源的重要因素,土壤、气候、生态等环境对麦冬的形态、习性、有效成分的含量及疗效等方面
具有重要的影响。我国麦冬分布区生态环境不同,适合生长的麦冬种质资源各异,即便是种属基原相同,由于受
气候、土壤等环境因素影响,所含化学成分种类及比例也有显著差异[4]。
四川盆地位于长江上游四川省东部,四周为海拔2000~3000m的山脉和高原所环绕,地形地貌悬殊,气候
特征差异大,雨量丰沛,江河纵横,自然条件优越,使得其野生植物资源拥有丰富的遗传变异特性和优良的基因资
源[5,6],与麦冬常用栽培品种相比,其野生资源在抗逆性、抗病力、适应性等方面具有巨大的研究、开发利用潜
力[7,8]。
目前,对麦冬的研究主要集中在其化学成分、药理特性分析等方面[9,10],而对其种质资源形态学方面的研究
相对较少,张兴翠等[11]研究了麦冬的营养生理及其生长特性,发现麦冬各农艺性状间存在普遍的相关性,并且这
些性状都较稳定地遗传给后代,可作为选种育种的指标及高产稳产栽培措施研究的理论依据。本研究对采自四
川盆地不同地区的野生麦冬资源进行人工种植,观测其形态特征,试图揭示不同产区野生麦冬的形态性状变异特
点及其相似关系[12],系统研究和评价它们在植物形态学特征方面的遗传多样性,为麦冬种质资源的保护、开发利
用、品种选育及生态建设提供理论依据[13,14]。
1 材料与方法
1.1 供试材料
根据文献资料,结合麦冬地道产区生态气候特征,选择资源搜集地区并搜集野生资源。于2008年3-5月主
要从四川丘陵区、盆周山区、川西平原区及重庆地区等地搜集野生麦冬资源(表1)。
第19卷 第1期
Vol.19,No.1
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
143-150
2010年2月
收稿日期:20090610;改回日期:20090717
基金项目:四川省育种攻关项目(No.2006yzggl212)资助。
作者简介:刘江(1986),男,四川江油人,在读硕士。Email:catliujiang@163.com
通讯作者。Email:chenxf64@sohu.com
表1 供试麦冬样品来源
犜犪犫犾犲1 犛狅狌狉犮犲狅犳狋犺犲犿犪狋犲狉犻犪犾狊
编号
No.
样品来源
Origin
经纬度
Longitudeandlatitude
采集时间
Time(年/月/日Year/month/day)
备注
Note
1 乐山市市中区Shizhong,Leshan 103°42′E,29°18′N 2008/3/9 野生种 Wildspecies
2 自贡市市中区Shizhong,Zigong 104°42′E,29°18′N 2008/3/9 野生种 Wildspecies
3 宜宾市长宁县Changning,Yibin 104°34′E,29°46′N 2008/3/10 野生种 Wildspecies
4 宜宾市南溪县 Nanxi,Yibin 104°34′E,29°47′N 2008/3/10 野生种 Wildspecies
5 宜宾市市中区Shizhong,Yibin 104°34′E,29°48′N 2008/3/10 野生种 Wildspecies
6 泸州市市中区1Shizhong,Luzhou1 105°24′E,28°55′N 2008/3/10 野生种 Wildspecies
7 泸州市市中区2Shizhong,Luzhou2 105°24′E,28°55′N 2008/3/10 野生种 Wildspecies
8 内江市市中区Shizhong,Neijiang 105°03′E,29°36′N 2008/3/11 野生种 Wildspecies
9 资阳市简阳市(县)Jianyang,Ziyang 104°00′E,30°00′N 2008/3/11 野生种 Wildspecies
10 资阳市市中区Shizhong,Ziyang 104°00′E,30°00′N 2008/3/11 野生种 Wildspecies
11 重庆市涪陵区1Fuling,Chongqing1 107°22′E,29°42′N 2008/2/18 野生种 Wildspecies
12 重庆市涪陵区2Fuling,Chongqing2 107°22′E,29°42′N 2008/2/23 野生种 Wildspecies
13 乐山市峨嵋山市(县)Emeishan,Leshan 103°42′E,29°18′N 2008/2/23 野生种 Wildspecies
14 绵阳市三台县1Santai,Mianyang1 104°44′E,31°29′N 2008/3/14 栽培种Cultivar
15 绵阳市三台县2Santai,Mianyang2 104°44′E,31°29′N 2008/3/14 栽培种Cultivar
16 自贡市富顺县Fushun,Zigong 104°42′E,29°18′N 2008/4/2 野生种 Wildspecies
17 广安市武胜县 Wusheng,Guangan 106°37′E,30°29′N 2008/5/1 野生种 Wildspecies
18 南充市南部县 Nanbu,Nanchong 106°30′E,30°48′N 2008/4/29 野生种 Wildspecies
19 广安市市中区Shizhong,Guangan 106°37′E,30°29′N 2008/5/1 野生种 Wildspecies
20 巴中市平昌县Pingcang,Bazhong 106°42′E,31°48′N 2008/4/30 野生种 Wildspecies
21 巴中市市中区Shizhong,Bazhong 106°42′E,31°48′N 2008/4/30 野生种 Wildspecies
22 达州市市中区Shizhong,Dazhou 107°24′E,31°12′N 2008/5/1 野生种 Wildspecies
23 南充市仪陇县 Yinong,Nancong 106°30′E,30°48′N 2008/4/30 野生种 Wildspecies
24 达州市大竹县 Dazu,Dazhou 107°24′E,31°12′N 2008/5/1 野生种 Wildspecies
25 德阳市旌阳区Jingyang,Deyang 104°22′E,31°08′N 2008/5/2 野生种 Wildspecies
26 眉山市彭山县Pengshan,Meishan 103°48′E,30°00′N 2008/5/3 野生种 Wildspecies
1.2 试验区概况
试验地位于四川农业大学教学科研园区内的植物园。其地处北纬30°08′,东经103°00′,海拔620m,年均气
温16.2℃,极端高温37.7℃,极端低温-3℃,年降水量1774.3mm,年均相对湿度79%,年均日照时数1039.6
h,日均温≥5℃的年积温5770.2℃。紫色土,土壤pH值为5.46,有机质含量为1.46%,速效氮、磷、钾含量分别
为100.63,4.73和338.24mg/kg[15]。
1.3 试验方法及调查项目
试验于2008年5月在四川省雅安市雨城区四川农业大学教学农场进行,以随机区组试验设计,共78个小
区,小区畦宽0.5m,畦长1.0m,面积0.5m2,栽种密度为每小区20株,按照常规方式进行田间管理,不加施任
何植物激素及农药。
于2009年4月麦冬成熟时,每小区随机取不同资源麦冬各5株考察,分别测定其叶片数(leafnumber,LN)、
叶片长(leaflength,LL)、叶宽(leafwidth,LW)、分蘖数(tilernumber,TN)、茎叶鲜重(freshleafweight,
FLW)、茎叶干重(dryleafweight,DLW)、根长(rootlength,RL)、须根数(numberoffibrousroots,FN)、须根鲜
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重(freshfibrousrootweight,FFW)、须根干重(dryfibrousrootweight,DFW)、块根数(rootnumber,RN)、块根
鲜重(freshrootweight,FRW)、块根干重(dryrootweight,DRW)等外观性状指标,将新鲜植株各部位分别洗净
置于60℃恒温烘箱中烘干,称其干重。
1.4 数据处理
数据统计使用 MicrosoftExcel;方差分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析用SPSS17.0数据处理系统。
2 结果与分析
2.1 麦冬种质资源形态特征的变异分析
对26个不同来源麦冬样品的13个形态特征的统计分析结果表明(表2),在考察的13个形态特征中,块根
干重、鲜重及茎叶鲜重、干重在供试的26个麦冬样品间的变异幅度最大,变异系数分别为70.54%,65.46%,
61.12%和58.45%;根长和叶片长的变异幅度最小,分别为14.39%和25.89%;其余形态特征的变异幅度也较
大,均达到30%以上(表2,组间变异)。由此可见,不同部位形态特征的差异均主要体现在其重量上面(地上部分
形态特征的差异主要体现在茎叶的重量上面,而地下部分形态特征的差异主要体现在块根重量上面),野生麦冬
资源的形态特征变异明显。
个体间的差异几乎存在于每一群体的每一个性状中,但在不同的群体内,不同性状间其差异的程度各不相
同。以叶片长为例,在26个不同资源样品中,其相对标准偏差(relativestandarddeviation,RSD)为0.04~0.25,
以24号达州市大竹县样品的变异最小(犚犛犇=0.04),26号眉山市彭山县样品的变异最大(犚犛犇=0.25);以1号
乐山市市中区样品为例,13个性状的变异也各不相同,其犚犛犇 为0.05~0.84,以须根鲜重的变异最大(犚犛犇=
0.84),叶宽的变异最小(犚犛犇=0.05)。总体上看,13个性状中,群体内平均犚犛犇 为0.09~0.48,其值各不相同
(表2,平均值),须根鲜重的变异最大(犚犛犇=0.48),其次为块根数和块根干重(犚犛犇=0.45)、茎叶鲜重和块根鲜
重(犚犛犇=0.44);26个样品中,群体内平均变异系数(coefficientofvariation,CV)为20%~54%,其值各不相同
(表2,组内平均),1号乐山市市中区样品的变异系数最大(犆犞=54%),其次为25号德阳旌阳区样品(犆犞=
52%),变异系数最小的为14和15号绵阳市三台县的2个麦冬样品,其变异系数分别为20%和23%。
2.2 麦冬不同形态特征的相关及主成分分析
2.2.1 形态特征的相关性分析 对麦冬13个不同的形态特征作简单相关性分析(表3),结果表明,地上部分的
茎叶鲜重、干重及地下部分的须根鲜重、干重均与其他性状呈极显著的正相关,除块根数与叶片长呈显著负相关,
与叶宽呈极显著负相关外,其他各性状间均呈不同程度的正相关关系。
2.2.2 形态特征的主成分分析 对麦冬资源的13个形态特征作主成分分析,结果表明(表4和5),13个考察因
子中,根据特征值大于1的为前3个主成分,其积累贡献率达81.370%,代表了原始因子的大部分信息。其中,
第1主成分占54.836%,叶片数、分蘖数、须根数、块根数对它的作用很大,反映了麦冬植株的数量性状特征;第2
主成分占18.480%,叶片长、叶片宽、茎叶鲜重、茎叶干重对它的作用很大,反映了茎叶的大小特征;第3主成分
占8.054%,块根鲜重、块根干重对它的作用很大,反映了块根的大小特征。
2.3 麦冬种质资源的R型聚类分析
R型聚类分析是将变量(variables)作为分类对象,这种聚类用在变量数目比较多,而且相关性比较强的情
形[16,17]。由麦冬形态特征的相关性分析结果可知,13个性状间均存在不同程度的相关性,更适合用R型聚类分
析法对其进行聚类分析,根据不同资源麦冬样品的形态特征数据,采用皮尔森相关系数分析,组间联接聚类法对
26个麦冬资源样品进行聚类分析。
结果表明(图1),当聚类横坐标临界值λ=25时,26个麦冬样品中被分为2类,其中26号样品被单列为一
类,其植株的数量性状特征、茎叶的大小特征、块根的大小特征等3个主成分性状均较小,其他25个样品被归为
一大类;当λ=15时,剩余的25个样品继续被分为2大类,其中7、21、12、16号4个样品被划为一类,其第2主成
分茎叶的大小特征、第3主成分块根的大小特征均较大,其余的21个样品被归为一大类;当λ=10时,剩余的21
个样品继续被分为2类,其中6、19、17号3个样品被划为一类,其第1主成分植株的数量性状较其余18个样品
的小。
541第19卷第1期 草业学报2010年
表2 四川盆地麦冬不同种质资源形态特征及其变异 (珡犡±犚犛犇)
犜犪犫犾犲2 犕狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊犪狀犱狏犪狉犻犪狋犻狅狀狊犻狀犪犮犮犲狊狊犻狅狀狅犳犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊犻狀犛犻犮犺狌犪狀犫犪狊犻狀犳狅狉狋犲狊狋(珡犡±犚犛犇)
编号No. 叶片长LL(cm) 叶片数LN 叶宽LW (mm) 分蘖数TN 茎叶鲜重FLW (g) 茎叶干重DLW (g) 根长RL(cm)
1 27.00±0.08 175.00±0.55 3.85±0.05 7.75±0.53 32.77±0.70 12.03±0.62 22.38±0.15
2 19.80±0.15 142.20±0.46 3.50±0.09 6.40±0.39 11.63±0.52 4.74±0.46 18.94±0.10
3 20.06±0.18 87.60±0.52 3.50±0.18 4.20±0.57 9.46±0.57 3.77±0.60 21.30±0.08
4 23.10±0.12 239.00±0.32 4.46±0.09 12.20±0.37 37.79±0.46 12.29±0.37 24.74±0.12
5 18.20±0.14 95.80±0.23 3.02±0.11 5.00±0.24 10.74±0.58 3.25±0.28 19.22±0.08
6 21.21±0.05 50.00±0.34 4.60±0.11 3.14±0.47 7.25±0.12 2.55±0.12 16.10±0.17
7 33.96±0.12 108.00±0.27 9.82±0.18 5.00±0.51 33.47±0.25 7.76±0.30 21.00±0.05
8 20.80±0.17 155.80±0.43 3.98±0.09 8.20±0.70 20.70±0.43 5.59±0.37 22.38±0.15
9 18.62±0.16 123.20±0.27 3.36±0.08 5.80±0.19 13.53±0.38 4.38±0.37 23.70±0.09
10 20.70±0.17 213.60±0.41 4.64±0.09 5.00±0.55 27.57±0.63 7.42±0.58 20.56±0.20
11 19.12±0.12 112.00±0.46 3.76±0.09 5.60±0.51 13.26±0.62 4.21±0.59 25.08±0.17
12 34.65±0.13 91.50±0.32 9.33±0.12 6.00±0.14 41.15±0.44 12.00±0.39 20.28±0.23
13 22.14±0.11 161.40±0.31 4.62±0.10 9.60±0.49 27.55±0.29 8.96±0.29 26.02±0.07
14 23.96±0.08 113.11±0.13 4.23±0.13 4.89±0.22 21.53±0.20 6.74±0.19 21.63±0.15
15 19.36±0.07 167.70±0.20 4.52±0.11 6.60±0.42 16.69±0.29 5.18±0.34 17.63±0.09
16 40.30±0.10 128.00±0.53 10.58±0.06 6.60±0.59 49.50±0.55 12.37±0.48 21.16±0.18
17 17.64±0.12 69.80±0.21 3.94±0.09 4.60±0.25 7.28±0.18 2.19±0.22 19.14±0.13
18 17.56±0.12 116.60±0.64 4.52±0.06 7.40±0.83 14.56±0.71 4.27±0.63 17.64±0.08
19 20.17±0.09 52.00±0.32 3.97±0.04 2.33±0.25 6.19±0.33 1.83±0.29 21.43±0.08
20 19.70±0.07 123.40±0.38 4.00±0.05 7.60±0.41 17.40±0.28 4.85±0.22 20.24±0.11
21 28.27±0.20 93.67±0.77 8.20±0.07 7.33±0.08 19.29±0.70 5.84±0.72 15.07±0.02
22 19.73±0.18 66.00±0.27 3.90±0.08 4.50±0.53 9.83±0.47 2.93±0.46 22.13±0.17
23 17.14±0.16 96.40±0.45 3.78±0.06 4.40±0.47 9.11±0.32 2.58±0.34 19.00±0.13
24 19.62±0.04 112.60±0.44 3.80±0.04 6.80±0.42 12.37±0.40 3.29±0.38 19.14±0.13
25 23.26±0.06 151.40±0.66 5.32±0.05 11.00±0.62 19.51±0.69 4.68±0.65 16.90±0.21
26 29.50±0.25 37.75±0.42 4.75±0.20 2.25±0.22 7.75±0.34 2.35±0.54 14.75±0.26
平均值 Mean 22.91±0.12 118.60±0.40 4.92±0.09 6.16±0.42 19.15±0.44 5.69±0.42 20.29±0.13
最小值 Min 17.14 37.75 3.02 2.25 6.19 1.83 14.75
最大值 Max 40.30 239.00 10.58 12.20 49.50 12.37 26.02
组间变异CV(%) 25.89 40.78 42.13 38.63 61.12 58.45 14.39
编号
No.
须根数
FN(piece)
须根鲜重
FFW (g)
须根干重
DFW (g)
块根数
RN(piece)
块根鲜重
FRW (g)
块根干重
DRW (g)
组内平均
CV(%)
1 66.50±0.65 20.57±0.84 6.87±0.72 23.25±0.67 8.24±0.77 2.29±0.73 54
2 35.40±0.34 6.33±0.34 2.75±0.34 20.00±0.43 5.05±0.48 2.09±0.40 35
3 34.00±0.49 4.34±0.39 2.26±0.46 19.00±0.38 3.56±0.54 1.48±0.50 42
4 69.80±0.31 17.26±0.50 7.32±0.20 37.60±0.33 13.92±0.42 4.55±0.45 31
5 45.40±0.37 7.47±0.40 2.56±0.31 20.40±0.31 3.71±0.27 1.28±0.28 28
6 18.57±0.20 4.73±0.24 1.48±0.31 6.29±0.87 1.50±0.60 0.31±0.82 34
7 44.20±0.23 14.12±0.20 4.46±0.18 7.60±0.32 2.44±0.24 0.73±0.24 24
8 52.20±0.52 13.81±0.54 3.53±0.47 26.00±0.79 8.55±0.72 2.02±0.71 47
9 37.60±0.25 7.24±0.31 2.30±0.23 18.80±0.33 5.67±0.29 1.44±0.29 25
10 38.00±0.46 9.28±0.61 2.67±0.52 24.00±0.52 7.16±0.57 1.90±0.54 45
11 27.20±0.48 6.68±0.70 2.69±0.65 11.80±0.51 4.45±0.52 1.03±0.50 46
12 24.25±0.30 5.87±0.38 2.44±0.35 12.75±0.46 14.14±0.56 4.45±0.55 34
13 33.00±0.25 11.18±0.26 4.36±0.31 24.80±0.45 8.42±0.35 2.50±0.38 28
14 31.56±0.25 7.44±0.33 2.50±0.26 14.22±0.23 6.08±0.21 2.09±0.20 20
15 38.10±0.23 8.16±0.32 2.51±0.26 18.80±0.18 4.35±0.17 1.46±0.26 23
16 37.60±0.37 18.46±0.72 5.23±0.45 10.00±0.65 3.03±0.59 0.98±0.67 46
17 15.00±0.34 3.48±0.57 1.25±0.50 4.40±0.65 1.56±0.38 0.43±0.33 31
18 25.00±0.59 8.62±0.72 2.58±0.68 15.80±0.48 6.46±0.55 1.88±0.51 51
19 17.67±0.33 6.19±0.25 1.89±0.17 6.33±0.40 3.06±0.22 0.72±0.24 23
20 35.00±0.31 8.41±0.57 2.52±0.54 13.20±0.47 5.53±0.53 1.45±0.53 34
21 41.33±0.60 6.58±0.74 2.55±0.67 0.00±/ 0.00±/ 0.00±/ 35
22 40.00±0.33 8.54±0.14 2.54±0.16 18.50±0.42 6.47±0.41 1.84±0.45 31
23 39.00±0.27 11.20±0.45 3.12±0.51 19.20±0.24 4.86±0.23 1.23±0.24 30
24 21.40±0.43 7.79±0.68 2.12±0.58 10.60±0.45 5.99±0.66 1.43±0.53 40
25 44.40±0.50 6.70±0.65 2.35±0.64 6.40±0.75 1.97±0.69 0.42±0.65 52
26 16.50±0.24 3.08±0.50 1.03±0.56 6.50±0.46 1.20±0.39 0.38±0.73 39
平均值 Mean 35.72±0.37 8.98±0.48 3.00±0.42 15.24±0.45 5.28±0.44 1.55±0.45 /
最小值 Min 15.00 3.08 1.03 0 0 0 20
最大值 Max 69.80 20.57 7.32 37.60 14.14 4.55 54
组间变异CV(%) 38.27 50.19 50.72 55.02 65.46 70.54 /
641 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1
表3 麦冬资源形态性状间的相关关系
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犪犿狅狀犵狋犺犲犿狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉狊狅犳犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊
项目
Character
叶片长
LL
叶片数
LN
叶宽
LW
分蘖数
TN
茎叶鲜重
FLW
茎叶干重
DLW
根长
RL
须根数
FN
须根鲜重
FFW
须根干重
DFW
块根数
RN
块根鲜重
FRW
叶片长LL
叶片数LN 0.023
叶宽LW 0.804 0.013
分蘖数 TN 0.042 0.789 0.052
茎叶鲜重FLW 0.589 0.652 0.5760.554
茎叶干重 DLW 0.533 0.695 0.4780.566 0.963
根长 RL 0.044 0.374-0.046 0.273 0.386 0.423
须根数FN 0.123 0.713 0.062 0.597 0.560 0.612 0.242
须根鲜重FFW 0.306 0.614 0.2430.527 0.724 0.703 0.345 0.714
须根干重 DFW 0.318 0.699 0.2380.604 0.761 0.806 0.435 0.794 0.894
块根数 RN -0.172 0.693-0.2390.548 0.422 0.498 0.395 0.669 0.533 0.614
块根鲜重FRW 0.031 0.616 0.012 0.545 0.595 0.667 0.447 0.516 0.476 0.583 0.771
块根干重DRW 0.051 0.599 0.032 0.510 0.591 0.681 0.429 0.482 0.403 0.562 0.749 0.966
表示在0.01水平上显著相关, 表示在0.05水平上显著相关。
showsignificanceatthelevelof0.01,showsignificanceatthelevelof0.05.
表4 主成分方差分析
犜犪犫犾犲4 犜狅犪犾狏犪狉犻犪狀犮犲犲狓狆犾犪犻狀犲犱
因子
Component
主成分特征值Initialeigenvalues
特征值
Toal
贡献率
Variance(%)
累积贡献率
Cumulative(%)
叶片长LL 7.129 54.836 54.836
叶片数LN 2.402 18.480 73.317
叶宽LW 1.047 8.054 81.370
分蘖数 TN 0.766 5.890 87.260
茎叶鲜重FLW 0.575 4.423 91.684
茎叶干重 DLW 0.271 2.084 93.767
根长 RL 0.232 1.787 95.554
须根数FN 0.186 1.432 96.986
须根鲜重FFW 0.172 1.323 98.309
须根干重 DFW 0.093 0.714 99.023
块根数 RN 0.089 0.683 99.705
块根鲜重FRW 0.022 0.165 99.871
块根干重DRW 0.017 0.129 100.000
表5 因子负荷矩阵
犜犪犫犾犲5 犆狅犿狆狅狀犲狀狋犿犪狋狉犻狓
特征
Component
第1主成分
Principal
component1
第2主成分
Principal
component2
第3主成分
Principal
component3
叶片长LL 0.042 0.365 0.099
叶片数LN 0.118 -0.092 -0.199
叶宽LW 0.035 0.371 0.099
分蘖数 TN 0.103 -0.073 -0.239
茎叶鲜重FLW 0.122 0.173 0.081
茎叶干重 DLW 0.127 0.130 0.115
根长 RL 0.071 -0.068 0.390
须根数FN 0.111 -0.049 -0.400
须根鲜重FFW 0.113 0.058 -0.322
须根干重 DFW 0.126 0.037 -0.217
块根数 RN 0.105 -0.214 0.031
块根鲜重FRW 0.113 -0.121 0.395
块根干重DRW 0.110 -0.111 0.446
3 结论与讨论
3.1 四川盆地野生麦冬种质资源形态特征存在广泛变异
从形态学或表型性状上来检测遗传变异是最古老且简便易行的方法。长期以来,种质资源的分类、鉴定及育
种材料的选择通常都是依据表型性状来进行的,其在揭示植物进化规律及建立演化模式上起了十分重要的作
用[1820]。本试验考察了麦冬的13个主要形态特征,结果发现,各形态特征在不同来源样品间均存在不同程度的
741第19卷第1期 草业学报2010年
较大差异,其中以块根干重、鲜重及茎叶鲜重、干重
图1 麦冬种质资源形态性状聚类分析
犉犻犵.1 犕狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾犮犾狌狊狋犲狉犻狀犵犪狀犪犾狔狊犻狊
狅犳犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊狆狅狆狌犾犪狋犻狅狀狊
在供试的26个麦冬样品间的变异幅度最大,而个
体间的差异也存在于每一类样品的每一个性状中,
由于地理分布的差异,野生麦冬资源的形态特征变
异明显,这可能与其生境的多样化有关,同时,也反
映了麦冬资源对各种生态环境的广泛适应性;野生
麦冬资源形态特征的多种变异特性,亦在一定程度
上反映了其种质资源的遗传多样性表达,其可为麦
冬品种的筛选提供丰富的基础材料。
3.2 四川盆地野生麦冬种质资源各形态学性状间
显著相关
麦冬不同的形态特征间均呈显著的相关性,其
中,地上部分的茎叶鲜重、干重及地下部分的须根
鲜重、干重均与其他各性状均呈极显著的正相关,
有研究表明,麦冬的单株产量与其株高、叶片鲜重、
营养根长、块根数呈极显著的正相关,茎叶的生长
对贮藏根的增粗、增重有显著促进作用;麦冬叶生
长量越大,地下贮藏根越重,本试验所得结果与以
上研究结论基本一致,麦冬地上部分的生长量与其
地下部分的生长量存在较大的相关性,若将麦冬作
为药材资源加以开发利用,其块根重量则是麦冬的
主要经济产量目标,每年的7-11月是麦冬叶片生
长最快的时期,若在这一时期加强麦冬的肥水管
理,将有效促进麦冬叶片发生与生长,以求获得麦
冬药材的高产[21,22]。
3.3 麦冬形态学特征与其地理环境间的相关性有
待作进一步研究
地理变异和种源研究是实施遗传改良研究的基础,分析地理变异形成的生态学机制,对于从生物系统学角度
分析植物的地理变异规律具有重要的理论参考价值[23,24]。综合文中信息,可以看出,麦冬形态学特征与其地理
位置存在一定的关系,例如,纬度较高的广安市武胜县(30°29′N)、达州市市中区(31°12′N)等地样品的第1主成
分(植株数量性状)均不同程度地小于纬度较低的乐山市市中区(29°18′N)、乐山市峨嵋山市(县)(29°18′N)等地
样品;纬度较高的巴中市平昌县(31°48′N)、巴中市市中区(31°48′N)等地样品的第2主成分(茎叶大小)均不同
程度地小于纬度较低的泸州市市中区(28°55′N)、自贡市富顺县(29°18′N)等地样品;纬度较高的广安市武胜县
(30°29′N)、南充市南部县(30°48′N)等地样品的第3主成分(块根大小)均不同程度地大于纬度较低的内江市市
中区(29°36′N)、宜宾市南溪县(29°47′N)等地样品;由此可知,麦冬形态学特征与其地理分布存在一定关系,其
第1、第2主成分性状在纬度偏南地区相对较大,偏北地区相对较小,第3主成分性状在纬度偏北地区相对较大,
偏南地区相对较小;但是,通过对个别样品的进一步分析发现,这样的相关关系也具有特殊性,部分相同经纬度的
样品亦呈不同的主成分性状大小,例如,6和7号的2个泸州市市中区样品,其地理分布相同(105°24′E,28°55′
N),而性状大小差异较大,被划为不同的2类,纬度较高的26号样品(103°48′E,30°00′N),其3个主成分性状均
最小;由此可知,麦冬形态学特征与其地理环境间的关系具有普遍性和特殊性,这有待作进一步深入研究。
841 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1
3.4 可根据不同需要从众多麦冬野生资源中选择特异性种质资源加以开发利用
麦冬形态学特征的主成分分析将13个形态特征归总为3个主成分因子,从而起到了降维的目的,降低了对
麦冬性状考察的难度,这3个主成分分别反映麦冬植株的数量性状特征、茎叶的大小特征、块根的大小特征,三者
的积累贡献率达到81.370%,代表了13个原始因子的大部分信息,是造成麦冬形态变异的主要因素;而形态学
特征聚类分析将四川盆地野生麦冬种质资源划分为4个类群,各类群间的性状主成分大小各不相同,各占优势,
可根据不同的应用需要加以开发利用,例如,若将麦冬作为坪用资源加以利用,则可从第1主成分(植株数量性
状)和第2主成分(茎叶大小)较大的类群II和IV的样品中选择所需优良种质资源;若将麦冬作为药材资源加以
利用,则可从第1主成分较小,第2主成分(茎叶大小)、第3主成分(块根大小)适中的类群III的样品中选择所需
的优良种质资源[25];若将麦冬的坪用功能与药用功能综合起来加以开发利用,则可在3个主成分均较大的类群
II的样品中选择所需的优良种质资源;而3个主成分均较小的类群I的样品则可作为麦冬优良种质资源遗传性
状改良的基础材料加以充分利用。
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941第19卷第1期 草业学报2010年
犃狊狋狌犱狔狅狀犿狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犪犾狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犵犲狉犿狆犾犪狊犿狉犲狊狅狌狉犮犲狊
狅犳犗狆犺犻狆狅犵狅狀犼犪狆狅狀犻犮狌狊犻狀狋犺犲犛犻犮犺狌犪狀犫犪狊犻狀
LIUJiang,CHENXingfu,YANGWenyu,WENJun,YANGXia,CHENJia,WANGFeng
(ColegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Morphologicalvariationofgermplasmresourcesof犗狆犺犻狆狅犵狅狀犼犪狆狅狀犻犮狌狊intheSichuanbasinwas
studied.Therewereextensivevariationsinmorphologywiththemostsignificantvarianceinfreshrootweight,
dryrootweight,freshleafweight,anddryleafweight.Theleastsignificantvariancelayinrootlengthandleaf
length.Morphologicalcharacteristicsof犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊havesignificantrelationships.Theresultsofprincipal
componentanalysisandclusteranalysisshowedthatthefirstprincipalcomponentreflectedcharacteristicsof
plantquantity,thesecondprincipalcomponentreflectedcharacteristicsofstemleaf,andthethirdprincipal
componentreflectedcharacteristicsofearthnut.Aloftheseweremainfactorsresultinginmorphologicalvaria
tionof犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊.Clusteranalysisbasedonthemorphologicalcharactersshowedthatthe26germplasm
resourcesof犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊intheSichuanbasincouldbedividedintofourtypes.Thedifferentprincipalcompo
nentsamongthetypesof犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊wereobviousanditispossibletoselectspecificsamplesfromthewide
resourcesofwild犗.犼犪狆狅狀犻犮狌狊accordingtothedifferentneedsofdevelopmentandutilization.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犗狆犺犻狆狅犵狅狀犼犪狆狅狀犻犮狌狊ofSichuan;germplasmresource;morphologicalvariation
051 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1