甘草群體形態變異類型研究

楊　全　魏勝利　王文全

摘 要：目的：對甘草群體形態變異類型進行研究，篩選優良變異類型，為甘草優良品種選育提供理論依據及參考。方法：對形態變異類型甘草的主要農藝性狀分別進行方差、相關及逐步多元回歸分析。結果：形態變異類型甘草農藝性狀變異幅度較大，除橫生莖數和側根數兩項農藝性狀指標沒有顯著性差異外，其它農藝性狀指標均具有顯著或極顯著性差異。12項農藝性狀對甘草產量影響大小順序為：主根直徑>蘆頭直徑>地莖>株高>橫生莖數>小葉長>小葉寬>頂葉長>頂葉寬>一級側枝數>分蘗數>側根數。逐步多元回歸分析結果表明，株高（X₁）、地莖（X₂）、蘆頭直徑（X₃）、主根直徑（X₄）、橫生莖（X₅）、分蘗數（X₇）、側枝數（X₈）等7項農藝性狀指標是影響甘草產量高低的主要因素，回歸方程：Y=42.987+1.219X₁+2.747X₂+3.777X₃+3.244X₄-0.351X₅+0.342X₇+0.704X₈（R＝0.9335** F值=52.25）。結論：形態變異甘草間農藝性狀指標差異顯著，綠莖莖光滑類型甘草具有較強的生長優勢，在進行優良品種選育過程中，可以作為育種材料進一步研究。

關鍵詞：甘草；形態變異；農藝性狀；品種選育

中圖分類號：R28文獻標識碼：A文章編號：1673-2197（2009）02-0034-03

甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）為常用大宗藥材，為國家二級保護植物，具有清熱解毒、止咳祛痰、補脾和胃、調和諸藥等功效［1］，除用于中醫臨床外，在醫藥、食品、保健品、化妝品［2］等行業被廣泛應用。近年來，由于對野生甘草的掠奪性采挖，野生資源急劇下降，同時引起土壤沙漠化加重，生態平衡遭受到極大破壞，為此，國家鼓勵和大力支持發展人工種植甘草，以緩解甘草藥材的供需矛盾。但是，人工栽培的甘草因受種子混雜、退化以及栽培技術體系不完善等因素的影響，導致甘草藥材產量、質量良莠不齊，制約了甘草大規模人工種植。目前，還未有新品種甘草育成的報道，通過從野生群落或人工栽培甘草群體中，篩選出優質、高產的變異類型，培育成優良栽培品種的方法是最為快速有效的途徑［3］。甘草在野生群落和人工栽培群體中，存在豐富的變異分化，不同甘草植株個體間不僅在根、莖、葉、花、莢果等器官外觀形態上存在顯著差異［4］，而且不同變異類型甘草藥材中甘草苷、甘草酸、多糖、總黃酮等有效成分含量差異顯著［5，6］。本篇對甘草形態變異類型的農藝性狀進行了研究，旨在為甘草優良品種選育提供理論依據。

1 材料與方法

研究用甘草為內蒙古杭錦旗北京中醫藥大學甘草研究試驗基地中，栽培管理措施1~4年生人工栽培甘草。由北京中醫藥大學劉春生教授鑒定為甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）。

以文獻［7］對甘草形態特征的描述為依據，選擇容易觀察的莖表皮顏色、葉片平展或皺褶、莖表皮刺毛密度、結果與否等四項指標進行形態變異類型的劃分。其中，莖皮顏色3種，分別為莖基部紫紅色，莖紫紅色（莖全部紫紅色），莖綠色；莖皮被覆物性狀3種，每平方厘米莖表皮刺毛數在10~20根之間為稀刺毛，大于20根為密刺毛，無刺毛為莖光滑；葉片邊緣性狀2種，分別為波狀皺褶和邊緣平展；共劃分8個類型（表1所示）。

每個形態變異類型甘草隨機取10株，分別對株高、地莖、蘆頭直徑、主根直徑(從蘆頭向下20cm處主根的直徑)、橫生徑數、側根數、分蘗數、一級側枝數、小葉長、小葉寬、頂葉長、頂葉寬、主根重等農藝性狀指標進行測定。

采用SPSS11.5 for windows統計分析軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 甘草形態變異類型對農藝性狀的影響

各形態變異類型甘草農藝性狀表現及方差分析結果表明（見表2），在13項農藝性狀指標中，株高、地莖、主根直徑、小葉長、小葉寬、頂葉長、頂葉寬、主根重等農藝性狀指標差異達到極顯著水平（P＜0.01），蘆頭直徑、分蘗數、一級側枝數等農藝性狀指標差異達到顯著水平（P＜0.05），橫生莖數和側根數兩項性狀指標沒有顯著性差異（P>0.05）。所有農藝性狀指標均存在不同程度的變異，其中，株高的變異系數最大為28.01，其次是一級側枝數、主根重和分蘗數，變異系數分別為24.29、21.00、20.47，小葉長變異系數最小僅為9.16。

2.2 形態變異類型甘草產量性狀的相關及逐步多元回歸分析

相關分析表明（見表3），主要農藝性狀與形態變異類型甘草產量（主根重）之間均存在不同程度的相關關系，相關系數絕對值從大到小依次為：主根直徑>蘆頭直徑>地莖>株高>橫生莖數>小葉長>小葉寬>頂葉長>頂葉寬>一級側枝數>分蘗數>側根數。在各性狀中，主根重與株高、地莖、蘆頭直徑、主根直徑、一級側枝數之間呈極顯著正相關。株高與地莖、蘆頭直徑、一級側枝數、主根重呈極顯著相關，與分蘗數呈顯著相關。一級側枝數與株高、地莖呈極顯著正相關，與蘆頭直徑、主根直徑呈顯著正相關。小葉長與小葉寬、頂葉長、頂葉寬之間呈極顯著正相關。

采用逐步回歸分析方法，建立形態變異類型甘草產量性狀的逐步多元回歸方程：Y=42.987+1.219X₁+2.747X₂+3.777X₃+3.244X₄-0.351X₅+0.342X₇+0.704X₈（R＝0.9335**F值= 52.2572）。從回歸方程可以看出，株高（X₁）、地莖（X₂）、蘆頭直徑（X₃）、主根直徑（X₄）、橫生莖（X₅）、分蘗數（X₇）、側枝數（X₈）等7項農藝性狀指標是影響甘草產量的主要因素。各個性狀對甘草產量的偏相關系數（見表4）大小順序為：主根直徑（rYX₄=0.7008）>蘆頭直徑（rYX₃=0.2932）>地莖（rYX₂=0.2566）>株高（rYX₁=0.1299）>分蘗數（rYX₇=0.129）>側枝數（rYX₈=0.1123）>橫生莖（rYX₅=-0.1902）。表明在7項農藝性狀指標中，主根直徑對甘草產量影響最大，達到極顯著水平；地莖、蘆頭直徑對甘草產量的作用達到了顯著水平，其他生長性狀指標對甘草產量影響作用相對較小，而橫生莖數對甘草產量具有負作用。

3 小結與討論

（1）相關和逐步多元回歸分析表明，某些性狀如主根直徑、蘆頭直徑等性狀與甘草產量的相關分析和逐步多元回歸分析的結果一致，而另一些性狀如一級側枝數、分蘗數、株高等分析結果不完全相同，這說明在優良農藝性狀選擇過程中，不能僅憑相關系數的大小作為選擇的依據，必須進行逐步多元回歸分析，才能揭示各個性狀對甘草產量影響作用的大小。

（2）對甘草形態變異類型的農藝性狀指標進行綜合分析可以看出，綠莖莖光滑類型甘草的株高、地莖、蘆頭直徑等主要農藝性狀表現出較強的生長優勢，黃綠莖莖稀刺毛類型、綠莖莖密刺毛類型農藝性狀從總體上看低于其它類型，而其它形態變異類型甘草的農藝性狀指標處于中間水平。楊全等研究結果表明，在甘草形態變異類型中，綠莖莖光滑類型甘草的總黃酮［5］、甘草苷、甘草酸［6］含量顯著高于其它形態變異類型，紫紅莖莖光滑類型、紫紅莖基莖光滑類型多糖含量最高［5］。因此，在育種中，可以將綠莖莖光滑類型作為高產、優質的甘草育種材料，把紫紅莖莖光滑類型、紫紅莖基莖光滑類型甘草作為多糖型甘草的育種材料進一步研究。

（3）培育優良的甘草栽培品種是甘草生產中急需解決的關鍵問題，也是獲得高產、優質甘草藥材的基礎。通過本研究可以看出，甘草形態變異類型間主要農藝性狀差異顯著，而且變異類型間有效成分含量也發生了較大幅度變異［5，6］，這就為甘草優良品種選育提供了豐富的育種材料。通過優良變異類型的遴選，培育甘草栽培品種具有一定的可行性，本實驗的結果為甘草選擇育種提供了參考。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國藥典委員會.中華人民共和國藥典［M］.一部.北京：化學工業出版社，2005.

［2］ 張繼，姚健，丁蘭，等.甘草的利用研究進展［J］.草原與草坪，2000(2):12-17.

［3］ 陳秀華，魏勝利，王文全.種質資源與藥材質量［J］.中藥研究與信息，2003，5(4):11-14.

［4］ 王文全.甘草生態學特性及生態環境對其藥材質量影響的研究［J］.北京:北京林業大學，2000.

［5］ 楊全，王文全，魏勝利，等.甘草不同類型間中總黃酮、多糖含量比較研究［J］.中國中藥雜志，2007，32(5):445-446.

［6］ 楊全，王文全，魏勝利，等.不同變異類型甘草中甘草苷、甘草酸含量比較研究［J］.中草藥，2007，38(7):1087-1090.

［7］ 中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志［M］.42卷，2分冊.北京：科學出版社，1998.

（責任編輯：陳涌濤）