黃曉潤,黃萬兵*,楊通靜,朱國勝,桂 陽,李 彪
(1.貴州省農(nóng)作物品種資源研究所,貴州 貴陽 550006;2.貴州省食用菌育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550006;3.貴州省食用菌現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資源育種功能實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550006;4.貴州省食用菌工程技術(shù)研究中心資源育種實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550006)
20世紀(jì)50年代初,我國開始天麻的人工種植研究,直至20世紀(jì)70年代,天麻栽培技術(shù)才逐步走向成熟。貴州省藥用天麻除從陜西、四川等地進(jìn)貨外,大多為采集野生天麻加工而來。雷山縣的雷公山,地境錯綜復(fù)雜,林木種類繁多,自古盛產(chǎn)天麻,因人為挖取導(dǎo)致野生天麻幾乎挖絕,1979年開始大量人工栽培[1]。近年來,天麻在化學(xué)成分、遺傳多樣性、指紋圖譜等領(lǐng)域己有相應(yīng)研究報(bào)道[2-4],但對雷山天麻的農(nóng)藝性狀及評價的研究鮮見報(bào)道。為雷山天麻品質(zhì)控制和品種選育提供參考,對雷山天麻箭麻11 個地上部分農(nóng)藝性狀和8個塊莖農(nóng)藝性狀進(jìn)行觀察與測量,利用變異系數(shù)、相關(guān)性、多元回歸和因子分析等方法,探明雷山天麻單個塊莖鮮重與各農(nóng)藝性狀間的相互關(guān)系,綜合評價影響雷山天麻塊莖品質(zhì)的性狀指標(biāo)。
天麻箭麻來源于雷山縣方祥鄉(xiāng)世章天麻開發(fā)有限公司種植基地。
對每株天麻地上部分和塊莖的農(nóng)藝性狀進(jìn)行拍照、稱量和測量。記錄從箭麻萌動、抽薹、開花到果實(shí)成熟完整生長過程的天麻共132 株,參考《天麻》(NY/T 2593—2014)并結(jié)合雷山天麻實(shí)際生長情況,觀察與測量雷山天麻地上部分農(nóng)藝性狀,包括花莖高度、花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、花序軸長、果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果實(shí)長寬比、果實(shí)鮮重、果實(shí)數(shù)量共11個。參照文獻(xiàn)[5-7]并結(jié)合實(shí)際生長觀察與測量雷山天麻塊莖的農(nóng)藝性狀,包括單個塊莖鮮重、縱長、橫長、縱橫比、環(huán)紋數(shù)、中間環(huán)紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度共8個。
采用SPSS 22.0分別對雷山天麻地上部分農(nóng)藝性狀及塊莖農(nóng)藝性狀進(jìn)行變異系數(shù)、相關(guān)性、多元回歸和因子分析。
2.1.1 雷山天麻地上部分農(nóng)藝性狀 由表1可知,雷山天麻地上部分的花莖高度、花序軸長、果實(shí)長度、果實(shí)鮮重、果實(shí)數(shù)量變異系數(shù)較大,分別為16.30%、27.16%、19.52%、28.19%、21.31%;花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、果實(shí)寬度、果實(shí)長寬比的變異系數(shù)較小,分別為12.47%、4.36%、6.27%、7.47%、11.67%、8.97%?;ㄇo粗度為6.45~11.62 mm,均值為8.74 mm;花被筒長度為9.23~11.74 mm,均值為10.77 mm;花被筒寬度為6.23~9.15 mm,均值為7.34 mm;子房長度為8.63~13.32 mm,均值為10.71 mm;果實(shí)寬度為4.74~10.91 mm,均值為8.31 mm;果實(shí)長寬比為2.24~3.79,均值為3.01。
表1 雷山天麻地上部分農(nóng)藝性狀的描述性統(tǒng)計(jì)
2.1.2 雷山天麻塊莖農(nóng)藝性狀 由表2 可知,天麻單個塊莖鮮重、縱橫比、中間環(huán)紋間距和鸚哥嘴長度的變異系數(shù)分別為29.14%、16.55%、16.70%和15.70%,變異稍大;塊莖縱長、橫長、環(huán)紋數(shù)和鸚哥嘴直徑的變異系數(shù)分別為12.31%、11.62%、12.39% 和9.12%,變異較小,屬于比較穩(wěn)定的性狀,可作為雷山天麻品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)??v長66.57~121.57 mm,均值為85.39 mm;橫長42.28~78.65 mm,均值為62.31 mm;環(huán)紋數(shù)7~13 個,均值為10.33 個;鸚哥嘴直徑11.22~19.50 mm,均值為14.32 mm。
表2 雷山天麻塊莖農(nóng)藝性狀的描述性統(tǒng)計(jì)
由表3可知,雷山天麻塊莖農(nóng)藝性狀之間存在一定的相關(guān)性。單個塊莖鮮重與縱長、橫長、環(huán)紋數(shù)、中間環(huán)紋間距、鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關(guān)性;縱長與橫長、縱橫比存在極顯著負(fù)相關(guān)性,與中間環(huán)紋間距、鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關(guān)性;橫長與縱橫比、環(huán)紋數(shù)、中間環(huán)紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度存在極顯著正相關(guān)性;縱橫比與環(huán)紋數(shù)存在極顯著正相關(guān)性,與中間環(huán)紋間距存在顯著正相關(guān)性;環(huán)紋數(shù)與鸚哥嘴直徑存在極顯著正相關(guān)性;鸚哥嘴直徑與鸚哥嘴長度存在極顯著正相關(guān)性。
表3 雷山天麻塊莖農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)
對雷山天麻單個塊莖鮮重(Y)實(shí)施正態(tài)性檢驗(yàn),n 屬于大樣本,利用Kolmogorov-Smirnova 輸出值Sig.為0.059>0.05,其變量Y符合正太分布,故可以對雷山天麻單個塊莖鮮重與塊莖縱長、塊莖橫長、塊莖縱橫比、環(huán)紋數(shù)、中間環(huán)紋間距、鸚哥嘴直徑、鸚哥嘴長度等7 個農(nóng)藝性狀間的關(guān)系進(jìn)行逐步回歸分析,建立雷山天麻單個塊莖鮮重(Y)、縱長(X1)、橫長(X2)、縱橫比(X3)、環(huán)紋數(shù)(X4)、中間環(huán)紋間距(X5)、鸚哥嘴直徑(X6)、鸚哥嘴長度(X7)的最優(yōu)回歸方程為Y=4.428X1-1.253X7(n=132,F(xiàn)=198.565)。表明,塊莖縱長和鸚哥嘴長度是影響雷山天麻單個塊莖鮮重的主要因子。
以雷山天麻塊莖8個農(nóng)藝性狀作變量,分別進(jìn)行KMO 和Bartlett 球形度檢驗(yàn),其KMO 檢驗(yàn)值和Bartlett球形度對應(yīng)值分別為0.561 和0.00,表明這些變量間具有極顯著相關(guān)性。對這8個變量指標(biāo)進(jìn)行因子分析,得到因子特征值及貢獻(xiàn)率(表4),前3 個因子特征值的累積貢獻(xiàn)率達(dá)81.057%,說明前3 個因子對總信息量的解釋度達(dá)到81.057%,故取前3個因子建立因子載荷值矩陣,最大方差法進(jìn)行旋轉(zhuǎn),得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣(表5)。以因子載荷值大于0.5 的原則得出,因子1包括單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環(huán)紋間距;因子2 包括縱長、縱橫比、環(huán)紋數(shù);因子3包括鷹哥嘴直徑、鷹哥嘴長度。
表5 雷山天麻塊莖因子載荷矩陣
由表4 還可知,因子1 的累積貢獻(xiàn)率為42.718%,因子 2 的累積貢獻(xiàn)率為64.382%,前2 個因子的貢獻(xiàn)率均大于20%,表明單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環(huán)紋間距、縱橫比、環(huán)紋數(shù)對于天麻的生長具有重要意義。
表4 雷山天麻塊莖8個農(nóng)藝性狀的因子特征值及累積貢獻(xiàn)率
研究結(jié)果表明,雷山天麻地上部分花莖粗度、花被筒長度、花被筒寬度、子房長度、果實(shí)寬度、果實(shí)長寬比屬于較為穩(wěn)定的性狀。雷山天麻平均塊莖縱長85.39 mm;平均塊莖橫長62.31 mm;平均環(huán)紋數(shù)10.33 個;平均鸚哥嘴直徑14.32 mm,這些指標(biāo)的變異較小,是相對較為穩(wěn)定的性狀。
相關(guān)分析表明,雷山天麻單個塊莖鮮重與其縱長、橫長、環(huán)紋數(shù)、中間環(huán)紋間距和鸚哥嘴直徑間存在極顯著正相關(guān)性,多元回歸分析也證明縱長、鸚哥嘴長度對單個塊莖鮮重具有較大的直接作用。因子分析表明,單個塊莖鮮重、縱長、橫長、中間環(huán)紋間距、縱橫比、環(huán)紋數(shù)對天麻生長有重要意義。綜合而言,雷山天麻生產(chǎn)上可將塊莖縱長作為高產(chǎn)品種選育的性狀指標(biāo),可將環(huán)紋數(shù)比作為品質(zhì)控制的性狀指標(biāo)。
鷹哥嘴長度對單個塊莖鮮重?zé)o顯著影響,但多元回歸分析表明,鷹哥嘴長度對單個塊莖鮮重具有較大的直接作用,這可能是因?yàn)槔咨教炻楦鬓r(nóng)藝性狀間的相關(guān)分析只是兩兩分析,沒有綜合考慮各性狀間的相互作用,各農(nóng)藝性狀與單個塊莖鮮重之間的關(guān)系比較復(fù)雜,但相關(guān)、多元回歸和因子分析結(jié)果均表明,塊莖縱長、環(huán)紋數(shù)和中間環(huán)紋間距是影響雷山天麻單個塊莖鮮重的主要因子,是雷山天麻單個塊莖鮮重高產(chǎn)較佳的農(nóng)藝性狀指標(biāo)。藥食用菌品質(zhì)控制和品種選育不僅要考慮農(nóng)藝性狀的影響還應(yīng)該側(cè)重其他因素,如品種特異性、生長環(huán)境和栽培方式等,因此,下一步開展雷山天麻品種選育和品質(zhì)控制工作時,可將農(nóng)藝性狀與其他影響因素結(jié)合深入研究,從而系統(tǒng)評價各農(nóng)藝性狀對雷山天麻品質(zhì)的影響,以期科學(xué)指導(dǎo)雷山天麻育種與栽培。