王豐青, 田云鶴,2, 黃 勇, 李 娟, 董誠明, 張重義,2,①

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材研究所， 河南 鄭州 450002； 2. 福建農(nóng)林大學(xué)中藥材GAP研究所， 福建 福州 350002； 3. 河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院， 河南 鄭州 450046)

18個地黃種質(zhì)的表型性狀及相關(guān)統(tǒng)計學(xué)分析

王豐青1, 田云鶴1,2, 黃 勇1, 李 娟1, 董誠明3, 張重義1,2,①

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材研究所， 河南 鄭州 450002； 2. 福建農(nóng)林大學(xué)中藥材GAP研究所， 福建 福州 350002； 3. 河南中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院， 河南 鄭州 450046)

對地黃〔Rehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.〕11個主栽品種、3個變異類型和4個野生種源的18個表型性狀(包括9個數(shù)值型性狀和9個非數(shù)值型性狀)進(jìn)行了觀測和分析；在此基礎(chǔ)上，對18個地黃種質(zhì)進(jìn)行了聚類分析，還進(jìn)行了18個表型性狀的主成分分析和9個數(shù)量性狀的相關(guān)性分析。結(jié)果表明：18個地黃種質(zhì)的表型性狀變異非常豐富，冠幅、莖粗、單株葉片數(shù)、葉長、葉寬、單株塊根數(shù)、塊根長度、塊根直徑和單株塊根鮮質(zhì)量變異均較大，其變異系數(shù)大多在20%左右，其中單株塊根鮮質(zhì)量的變異系數(shù)(56.66%)最大。聚類分析結(jié)果顯示：在歐氏距離6.74處，18個地黃種質(zhì)可分為栽培、野生和新變異類型3大類。主成分分析結(jié)果表明：在18個表型性狀中，前4個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)81.865 5%，其中第1主成分的貢獻(xiàn)率為50.552 7%，包括冠幅、葉長、葉寬、塊根直徑和單株塊根鮮質(zhì)量。相關(guān)性分析結(jié)果顯示：單株塊根鮮質(zhì)量與冠幅、莖粗、單株葉片數(shù)、葉長、葉寬和塊根直徑呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)分別為0.862、0.849、0.759、0.879、0.822和0.898；與塊根長度呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為0.562。研究結(jié)果顯示：地黃種質(zhì)間存在較大的表型變異，基于表型性狀的聚類分析結(jié)果可用于鑒別地黃種質(zhì)間的親緣關(guān)系；并可以通過冠幅、莖粗、葉片大小和塊根大小等性狀的選擇提高地黃的單株塊根產(chǎn)量。

地黃； 種質(zhì)； 表型性狀； 聚類分析； 主成分分析； 相關(guān)性分析

J.PlantResour. &Environ., 2015, 24(1): 28-35

地黃〔Rehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.〕為玄參科(Scrophulariaceae)多年生草本植物，其塊根可入藥，具有清熱生津、涼血、止血等功效[1]；地黃的藥用歷史悠久、臨床療效確切，已成為構(gòu)建中國現(xiàn)代大中藥產(chǎn)業(yè)鏈重點推薦研究利用的大宗藥材之一[2]；地黃在河南、山東、山西、黑龍江等地均有大量種植，以“古懷慶府”(為今河南焦作的溫縣、武陟縣、孟縣、博愛縣等沁河沿岸的地區(qū))的懷地黃栽培歷史最為悠久。

地黃育種工作開展較早，早在1917年已培育出地黃品種‘四齒毛’，迄今已有近百年歷史[3]。然而，近年來地黃的育種研究進(jìn)展非常緩慢，自2000年以來僅有1個品種(‘金九’)通過審定[4]。由于地黃的繁殖和生產(chǎn)均以無性繁殖為主，因此通過雜交培育出的地黃品種較少，多數(shù)地黃品種由選擇育種或提純復(fù)壯獲得，種源混雜和同種異名現(xiàn)象嚴(yán)重，極大地限制了其育種工作的開展。因此，對現(xiàn)有的地黃種質(zhì)進(jìn)行評價和多樣性分析對于地黃種質(zhì)創(chuàng)新和新品種選育具有重要意義。迄今為止，關(guān)于地黃種質(zhì)形態(tài)特征方面的研究已有一些報道，主要包括對不同種質(zhì)進(jìn)行初步分類[5]、分析塊根產(chǎn)量與其相關(guān)性狀的相關(guān)性[6]、比較栽培品種和野生種的農(nóng)藝性狀[7]以及栽培品種葉片形態(tài)及其氣孔大小和密度的研究[8]，但尚未見通過表型性狀分析地黃種質(zhì)親緣關(guān)系的研究報道。

通過植株形態(tài)特征進(jìn)行數(shù)字化分析，可以分析植物各種質(zhì)間的遺傳多樣性，并據(jù)此將不同的種質(zhì)進(jìn)行分類，以明確其親緣關(guān)系。目前，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于藥用植物菊花〔Chrysanthemummorifolium(Ramat.)Tzvel.〕和薯蕷屬(DioscoreaLinn.)種質(zhì)的親緣關(guān)系研究，并取得了較好的分析結(jié)果[9-10]。

鑒于此，作者以11個地黃主栽品種、3個變異類型和4個野生種源為材料，通過對其18個表型性狀指標(biāo)的數(shù)量分析了解供試地黃種質(zhì)的表型變異程度，基于表型性狀數(shù)據(jù)對各種質(zhì)進(jìn)行聚類分析以揭示它們的親緣關(guān)系，并采用主成分分析方法以及相關(guān)性分析方法分析與地黃藥材產(chǎn)量關(guān)系密切的主要表型特征，以期為地黃種質(zhì)的遺傳改良和新品種選育提供研究依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試的18個地黃種質(zhì)共包括3類：第1類為懷地黃產(chǎn)區(qū)的11個主栽品種，包括‘85-5’、‘金九’(‘Jinjiu’)、‘紅薯王’(‘Hongshuwang’)、‘北京1號’(‘Beijing No. 1’)、‘金狀元’(‘Jinzhuangyuan’)、‘生津’(‘Shengjin’)、‘山東種’(‘Shandongzhong’)、‘北京3號’(‘Beijing No. 3’)、‘9302’、‘白狀元’(‘Baizhuangyuan’)和‘沁懷1號’(‘Qinhuai No. 1’)；第2類為從栽培品種中新選育的3個變異類型，包括‘85-5’系選、012-2和012-5；第3類為4個野生種源，包括來源于鄭州市黃崗寺村的3個種源WT1-1、WT3-1和WT5-1以及來源于鄭州市毛莊村的種源WT2-1。

1.2 方法

1.2.1 種植方法 2013年4月，將供試的地黃塊根種植于河南省鄭州市河南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗農(nóng)場內(nèi)，其中，栽培種質(zhì)選用直徑2.0～2.5 cm的塊根、野生種源選用直徑0.8～1.2 cm的塊根。將塊根掰成長度為2.5～3.0 cm的小塊，放入體積分?jǐn)?shù)50%多菌靈600倍溶液中浸泡20 min，晾干并直接播種。每個小區(qū)只種植1個種質(zhì)，小區(qū)的長度和寬度分別為2.5和1.5 m，株距25 cm、行距50 cm；每個小區(qū)共種植30個塊根，每個塊根保留1株苗，每個種質(zhì)種植3個小區(qū)(視為3個重復(fù))，共90株苗。田間管理與常規(guī)大田管理相同。

1.2.2 表型性狀指標(biāo)的觀測方法 于2013年9月25日觀測地黃植株地上部分的表型性狀(包括株型、冠幅、莖粗、葉形、葉緣形狀、葉色、葉質(zhì)、單株葉片數(shù)、葉長和葉寬)，于同年11月10日收獲并觀測地下部分的表型性狀(包括塊根的皮色、肉色、形狀、長度和直徑，單株塊根數(shù)，單株塊根鮮質(zhì)量以及菊花心直徑占塊根直徑的比例)。每個小區(qū)隨機選取生長一致的10株樣株進(jìn)行觀測。冠幅為植株東西方向的寬度；莖粗為蓮座葉基部的直徑；葉長為植株頂部第3枚葉片的葉尖至葉末端的長度；葉寬為植株頂部第枚3葉片中部最寬處的寬度；單株塊根數(shù)為每個植株顯著膨大的塊根總數(shù)；塊根長度為植株所有塊根膨大部位長度的平均值；塊根直徑為植株所有塊根膨大部位最大直徑的平均值。莖粗及塊根的長度和直徑用游標(biāo)卡尺測量，冠幅、葉長和葉寬則用直尺測量。數(shù)值型表型性狀的數(shù)值為10個樣株的平均值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

數(shù)值型表型性狀的數(shù)據(jù)按照實測值進(jìn)行分析，非數(shù)值型表型性狀的數(shù)據(jù)則根據(jù)分級并賦值后再進(jìn)行分析。株型：平展、半直立和直立依次賦值為1、2和3。葉形：卵圓形、橢圓形、長橢圓形和披針形依次賦值為1、2、3和4。葉緣形狀：淺波浪形、波浪形、淺鋸齒形和鋸齒形依次賦值為1、2、3和4。葉色：黃綠色、綠色和深綠色依次賦值為1、2和3。葉質(zhì)：厚、薄依次賦值為1和2。塊根皮色：淺黃色、黃色和黃紅色依次賦值為1、2和3。塊根肉色：黃白色和粉白色依次賦值為1和2。菊花心直徑占塊根直徑的比例(R)：R≤1/3、1/32/3依次賦值為1、2、3和4。塊根形狀：疙瘩狀、紡錘狀、長條狀和細(xì)長條狀依次賦值為1、2、3和4。

應(yīng)用DPS v7.05軟件對18個地黃種質(zhì)的18個表型性狀進(jìn)行主成分分析和聚類分析；在聚類分析前需先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，并采用加權(quán)配對算術(shù)平均法(weighted pair group method using arithmetic average，WPGMA)進(jìn)行聚類分析。應(yīng)用DPS v7.05軟件對18個地黃種質(zhì)的9個數(shù)值型表型性狀進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 地黃種質(zhì)的表型性狀分析

通過田間觀察，發(fā)現(xiàn)供試的18個地黃種質(zhì)具有以下共同特征：1)葉通常在莖基部集成蓮座狀，向上強烈縮小成苞片或逐漸縮小，并在莖上互生；2)葉緣有不規(guī)則的齒，葉片肉質(zhì)并有表皮毛和隆起的脈；3)塊根肉質(zhì)，具有由韌皮部和木質(zhì)部組成的白色菊花心。其他表型性狀均存在一定差異，葉和塊根的差異相對較大。供試地黃種質(zhì)地上和地下部分表型性狀的觀察和測定結(jié)果分別見表1和表2。

由表1可以看出：地黃的株型有平展、半直立和直立3種類型，以半直立型居多。冠幅和莖粗的平均值分別為43.89和1.39 cm，變異系數(shù)分別為19.42%和23.29%，說明地黃冠幅和莖粗的變異較大，遺傳多樣性較豐富。

由表1還可以看出：地黃的葉片形狀有卵圓形、橢圓形、長橢圓形和披針形4種，且不同葉形所占比例差異不大；葉緣形狀分為淺波浪形、波浪形、淺鋸齒形和鋸齒形4種，以淺波浪形和鋸齒形居多；葉色有黃綠色、綠色和深綠色3種，綠色葉占有絕對優(yōu)勢；根據(jù)葉片厚度可將葉片分為厚和薄2類，以厚葉居多。18個地黃種質(zhì)的單株葉片數(shù)平均值為32.9，變異系數(shù)為26.5%；葉片長度和寬度的平均值分別為25.35和8.87 cm，變異系數(shù)分別為22.08%和20.92%，說明地黃單株葉片數(shù)、葉長和葉寬的變異均較大，遺傳多樣性豐富。

由表2可以看出：地黃塊根的外皮顏色以黃色為主；塊根肉色以粉白色為主，部分偏黃色；根據(jù)菊花心直徑占塊根直徑的比例(R)分為4類： R≤1/3、1/32/3，其中1/2

表1 18個地黃種質(zhì)地上部分表型性狀的觀察和測定結(jié)果

Table 1 Results of observation and determination on phenotypic characters of above-ground part of eighteen germplasms ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.

1)1: ‘85-5’; 2: ‘金九’‘Jinjiu’; 3: ‘紅薯王’‘Hongshuwang’; 4: ‘北京1號’‘Beijing No. 1’; 5: ‘金狀元’‘Jingzhuangyuan’; 6: ‘生津’‘Shengjin’; 7: ‘山東種’‘Shangdongzhong’; 8: ‘北京3號’‘Beijing No. 3’; 9: ‘85-5’系選Line from ‘85-5’; 10: ‘白狀元’‘Baizhuangyuan’; 11: 012-2; 12: ‘9302’; 13: ‘沁懷1號’‘Qinhuai No. 1’; 14: 012-5; 15: WT1-1; 16: WT2-1; 17: WT3-1; 18: WT5-1. M: 平均值Mean value;SD: 標(biāo)準(zhǔn)差Standard deviation;CV: 變異系數(shù)Coefficient of variation.

表2 18個地黃種質(zhì)地下部分表型性狀的觀察和測定結(jié)果

Table 2 Results of observation and determination on phenotypic characters of under-ground part of eighteen germplasms ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.

1)1: ‘85-5’; 2: ‘金九’‘Jinjiu’; 3: ‘紅薯王’‘Hongshuwang’; 4: ‘北京1號’‘Beijing No. 1’; 5: ‘金狀元’‘Jingzhuangyuan’; 6: ‘生津’‘Shengjin’; 7: ‘山東種’‘Shangdongzhong’; 8: ‘北京3號’‘Beijing No. 3’; 9: ‘85-5’系選Line from ‘85-5’; 10: ‘白狀元’‘Baizhuangyuan’; 11: 012-2; 12: ‘9302’; 13: ‘沁懷1號’‘Qinhuai No. 1’; 14: 012-5; 15: WT1-1; 16: WT2-1; 17: WT3-1; 18: WT5-1. M: 平均值Mean value;SD: 標(biāo)準(zhǔn)差Standard deviation;CV: 變異系數(shù)Coefficient of variation.

2)R: 菊花心直徑占塊根直徑的比例Proportion of radial striation diameter to tuberous root diameter.

3)N: 單株塊根數(shù)Tuberous root number per plant.

4)W: 單株塊根鮮質(zhì)量 Tuberous root fresh weight per plant.

2.2 基于表型性狀的地黃種質(zhì)的聚類分析

使用DPS v7.05統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換并采用WPGMA法對18個地黃種質(zhì)進(jìn)行聚類分析，其親緣關(guān)系樹狀圖見圖1。在歐氏距離6.74處，18個地黃種質(zhì)可分為3大類。大類Ⅰ為地黃栽培種質(zhì)，包括11個主栽品種和2個變異類型，分別為‘85-5’、‘山東種’、‘金狀元’、‘北京1號’、‘北京3號’、‘沁懷1號’、‘9302’、‘生津’、‘金九’、‘紅薯王’、‘白狀元’、‘85-5’系選和012-5，主要特征是冠幅較大、葉片多、葉片寬大且肥厚、塊根粗大、單株產(chǎn)量高。大類Ⅱ為地黃野生種質(zhì)，包括WT1-1、WT2-1、WT3-1和WT5-1，主要特征為冠幅小、葉片小而薄且數(shù)量較少、塊根細(xì)長條形且很細(xì)(直徑0.62～1.25 cm)、商品性狀差、單株產(chǎn)量很低。大類Ⅲ僅含新類型012-2，是1個明顯不同于栽培種質(zhì)和野生種質(zhì)的新變異類型，主要特征是株型直立、冠幅大、莖粗、葉片大且多、塊根長條形、蘆頭很長、單株塊根數(shù)多、菊花心直徑占塊根直徑的比例較大(大于塊根直徑的2/3)、單株產(chǎn)量高。

2.3 地黃表型性狀的主成分分析

供試地黃18個表型性狀的主成分分析結(jié)果見表3。結(jié)果表明：在地黃的18個表型性狀中，前4個主成分的累計貢獻(xiàn)率達(dá)到81.865 5%，說明18個表型性狀的絕大部分信息可由前4個主成分來概括。

由表3還可見：第1主成分的貢獻(xiàn)率最高，達(dá)到50.552 7%，包括的主要指標(biāo)有冠幅、葉長、葉寬、塊根直徑和單株塊根鮮質(zhì)量。第2主成分的貢獻(xiàn)率為13.767 5%，包括的主要指標(biāo)有葉形、塊根皮色、塊根肉色和塊根長度。第3主成分的貢獻(xiàn)率為10.572 2%，包括的主要指標(biāo)有葉形、葉緣形狀、塊根形狀和單株塊根數(shù)。第4主成分的貢獻(xiàn)率為6.973 1%，包括的主要指標(biāo)有株型、葉形和葉色。

1: ‘85-5’; 2: ‘金九’‘Jinjiu’; 3: ‘紅薯王’‘Hongshuwang’; 4: ‘北京1號’‘Beijing No. 1’; 5: ‘金狀元’‘Jingzhuangyuan’; 6: ‘生津’‘Shengjin’; 7: ‘山東種’‘Shangdongzhong’; 8: ‘北京3號’‘Beijing No. 3’; 9: ‘85-5’系選Line from ‘85-5’; 10: ‘白狀元’‘Baizhuangyuan’; 11: 012-2; 12: ‘9302’; 13: ‘沁懷1號’‘Qinhuai No. 1’; 14: 012-5; 15: WT1-1; 16: WT2-1; 17: WT3-1; 18: WT5-1.

圖1 基于表型性狀的18個地黃種質(zhì)的聚類圖

Fig. 1 Cluster diagram of eighteen germplasms ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex

Fisch. et C. A. Mey. based on phenotypic characters

表3 供試地黃18個表型性狀的主成分分析結(jié)果1)

Table 3 Result of principal component analysis on eighteen phenotypic characters ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey. tested1)

續(xù)表3 Table 3 (Continued)

1)PT: 株型Plant type; CW: 冠幅Crown width; SD: 莖粗Stem diameter; LS: 葉形Leaf shape; LMS: 葉緣形狀Leaf margin shape; LC: 葉色Leaf color; LT: 葉質(zhì)Leaf texture; LNP: 單株葉片數(shù)Leaf number per plant; LL: 葉長Leaf length; LW: 葉寬Leaf width; ECTR: 塊根皮色Epidermis color of tuberous root; FCTR: 塊根肉色Flesh color of tuberous root; R: 菊花心直徑占塊根直徑的比例Proportion of radial striation diameter to tuberous root diameter; TRS: 塊根形狀Tuberous root shape; N: 單株塊根數(shù)Tuberous root number per plant; TRL: 塊根長度Tuberous root length; TRD: 塊根直徑Tuberous root diameter; W: 單株塊根鮮質(zhì)量Tuberous root fresh weight per plant.

2.4 地黃主要數(shù)量性狀的相關(guān)性分析

供試地黃種質(zhì)9個數(shù)量性狀的相關(guān)性分析結(jié)果見表4。結(jié)果表明：除單株塊根數(shù)外，其他7個數(shù)量性狀均與單株塊根鮮質(zhì)量有極顯著(P<0.01)或顯著(P<0.05)相關(guān)性。其中，葉長、葉寬、單株葉片數(shù)、莖粗、冠幅和塊根直徑均與單株塊根鮮質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.879、0.822、0.759、0.849、0.862和0.898；而塊根長度則與單株塊根鮮質(zhì)量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.562。說明通過對地黃植株的葉片大小、冠幅、莖粗和塊根大小等性狀進(jìn)行選擇可以提高其單株塊根的產(chǎn)量；而對單株塊根數(shù)進(jìn)行選擇則不能達(dá)到提高地黃單株塊根產(chǎn)量的效果。

此外，地黃地上部分各指標(biāo)間均呈極顯著正相關(guān)；冠幅和葉長均與塊根長度、單株葉片數(shù)和塊根長度均與塊根直徑呈顯著正相關(guān)；冠幅、莖粗、葉長和葉寬均與塊根直徑呈極顯著正相關(guān)；其余指標(biāo)之間均呈不顯著的正相關(guān)。

表4 地黃9個數(shù)量性狀的相關(guān)性分析1)

Table 4 Correlation analysis of nine quantitative characters ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.1)

1)CW: 冠幅Crown width; SD: 莖粗Stem diameter; LNP: 單株葉片數(shù)Leaf number per plant; LL: 葉長Leaf length; LW: 葉寬Leaf width; N: 單株塊根數(shù)Tuberous root number per plant; TRL: 塊根長度Tuberous root length; TRD: 塊根直徑Tuberous root diameter; W: 單株塊根鮮質(zhì)量Tuberous root fresh weight per plant. *:P<0.05; **:P<0.01.

3 討論和結(jié)論

表型性狀分析結(jié)果顯示供試的18個地黃種質(zhì)間存在豐富的表型變異，而基于表型性狀的聚類分析結(jié)果則將地黃的主要栽培品種及變異類型與野生種源分開，并分別聚為不同的大類，說明運用表型性狀可以有效地鑒別野生地黃與栽培地黃。主成分分析結(jié)果顯示地黃的株型、冠幅、莖粗、單株葉片數(shù)、葉長、葉寬、葉質(zhì)、塊根形狀、塊根直徑和單株塊根鮮質(zhì)量等表型性狀能夠大體反映地黃的主要表型特征。相關(guān)性分析結(jié)果表明地黃的單株塊根鮮質(zhì)量與葉片大小、冠幅、莖粗、單株葉片數(shù)、塊根直徑和塊根長度等表型性狀呈極顯著或顯著正相關(guān)。

前人的研究結(jié)果[11-12]表明：分子標(biāo)記技術(shù)雖然是基于DNA分子水平的差異進(jìn)行類群間的聚類分析，但用于區(qū)別基因雜合程度很高的植物種類時仍然具有一定的局限性。因此，在地黃新品種選育上，需要對豐產(chǎn)品種具有的表型性狀進(jìn)行系統(tǒng)的評估和聚類分析。上述聚類分析結(jié)果顯示：供試的地黃大塊根豐產(chǎn)型品種‘85-5’、‘山東種’、‘金狀元’和變異類型‘85-5’系選單獨聚為1小類，它們的共同特征是塊根粗壯、單株塊根數(shù)量適中、蘆頭短、葉片肥大；多塊根豐產(chǎn)型品種‘北京1號’、‘北京3號’、‘9302’和‘沁懷1號’單獨聚為1小類，它們的主要特征是單株塊根數(shù)量多、葉片大小和塊根大小均較適中、蘆頭較長、較耐密植。聚類分析結(jié)果還顯示具有類似表型性狀的地黃種質(zhì)間的親緣關(guān)系較近。品種‘85-5’是以品種‘單縣151’為母本、品種‘金狀元’為父本雜交選育而成的品種[13]，‘85-5’系選則是作者所在課題組通過單株選育從品種‘85-5’中選育而來的優(yōu)選系，在聚類圖上‘金狀元’、‘85-5’、‘85-5’系選和‘山東種’聚為1小類，據(jù)此可推測品種‘山東種’可能也是由品種‘85-5’衍生而來。品種‘北京1號’是用品種‘新狀元’和‘武陟1號’雜交選育而成的品種，‘北京3號’則為近幾年從‘北京1號’中提純出的品種[14]，在聚類圖上‘北京1號’、‘北京3號’、‘9302’和‘沁懷1號’聚為1小類，這一結(jié)果與基于RAPD和SRAP標(biāo)記分析獲得的結(jié)果相似[15-16]，說明這4個地黃種質(zhì)可能具有共同的親本來源。品種‘金九’是以品種‘金狀元’為父本、品種‘9302’為母本雜交選育而成的品種[4]，然而‘金狀元’和‘9302’卻分屬于不同的小類，但二者均與品種‘金九’同屬于1個大類，也可說明品種‘金九’確實是由品種‘金狀元’和‘9302’雜交選育而來，具有2個小類共同的表型特征。變異類型012-5是從品種‘紅薯王’選育出來的，因而，在聚類圖上這2個種質(zhì)聚在一起，屬于同一分支，說明二者具有較近的親緣關(guān)系。

綜上所述，供試的18個地黃種質(zhì)間存在較大的表型變異；基于表型性狀進(jìn)行聚類分析可以確定地黃種質(zhì)間的親緣關(guān)系；在地黃的育種過程中可以對葉片大小、冠幅、莖粗、塊根大小等性狀進(jìn)行優(yōu)選以提高地黃單株塊根產(chǎn)量。

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(責(zé)任編輯： 佟金鳳)

Phenotypic characters and associated statistical analysis on eighteen germplasms ofRehmanniaglutinosa

WANG Fengqing1, TIAN Yunhe1,2, HUANG Yong1, LI Juan1, DONG Chengming3, ZHANG Zhongyi1,2,①

(1. Institute of Chinese Medicinal Materials, He’nan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2. Institute of GAP for Chinese Medicinal Materials, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 3. School of Medicine, He’nan University of Traditional Chinese Medicine，Zhengzhou 450046, China),

Eighteen phenotypic characters (including nine numeric characters and nine non numeric characters) of eleven main cultivars, three mutations and four wild provenances ofRehmanniaglutinosa(Gaertn.) Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey. were observed and analyzed. On this basis, cluster analysis on eighteen germplasms ofR.glutinosawas carried out, and principal component analysis on eighteen phenotypic characters and correlation analysis on nine quantitative characters were also done. The results show that variations of phenotypic characters of eighteen germplasms ofR.glutinosaare very rich. Variations of crown width, stem diameter, leaf number per plant, leaf length, leaf width, tuberous root number per plant, tuberous root length, tuberous root diameter and tuberous root fresh weight per plant all are bigger, with coefficients of variation about 20% in most cases, in which， coefficient of variation (56.66%) of tuberous root fresh weight per plant is the biggest. The cluster analysis result shows that at Euclidean distance of 6.74, eighteen germplasms ofR.glutinosaare divided into three groups of cultivation, wild and new variation types ofR.glutinosa. The principal component analysis result shows that in eighteen phenotypic characters, the accumulative contribution rate of the first four principal components reaches to 81.865 5%, in which, the contribution rate of the first principal component is 50.552 7%, which includes crown width, leaf length, leaf width, tuberous root diameter and tuberous root fresh weight per plant. The correlation analysis result shows that tuberous root fresh weight per plant has extremely significantly positive correlation (P<0.01)with crown width, stem diameter, leaf number per plant, leaf length, leaf width and tuberous root diameter, their correlation coefficients are 0.862, 0.849, 0.759, 0.879, 0.822 and 0.898, respectively, and has significantly positive correlation (P<0.05) with tuberous root length with the correlation coefficient of 0.562. It is suggested that there is larger phenotypic variation among germplasms ofR.glutinosa. The cluster analysis result based on phenotypic characters can be used for identifying genetic relationship ofR.glutinosagermplasms. And the tuberous root yield per plant ofR.glutinosacan be improved by selection of crown width, stem diameter, leaf size and tuberous root size, etc.

Rehmanniaglutinosa(Gaertn.)Libosch. ex Fisch. et C. A. Mey.; germplasm; phenotypic character; cluster analysis; principal component analysis; correlation analysis

2014-04-29

國家自然科學(xué)基金資助項目(81274022; 81473299; 81102756)； “十二五”國家科技支撐計劃項目(2011BAI06B02)； 中國博士后科學(xué)基金資助項目(2013M541977)； 河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點資助項目(14A360007)

王豐青(1977—)，男，河南蘭考人，博士，講師，主要研究方向為中藥資源學(xué)。

①通信作者 E-mail： hauzzy@163.com

Q94-332； S567.23+903.7； R282.2

A

1674-7895(2015)01-0028-08

10.3969/j.issn.1674-7895.2015.01.04