貴州菖蒲種質資源形態性狀的遺傳多樣性

魏桂民， 李德文， 王少銘， 羅莉斯， 冷家歸， 候穎輝， 李晉華

(1.貴州省農業科學院 油料研究所， 貴州 貴陽 550006； 2.貴州省農業科學院 香料研究所， 貴州 貴陽 550006)

菖蒲屬(Acorus)是天南星科(Araceae)多年生常綠草本植物，根莖匍匐，肉質，分枝，細胞含芳香油，有香味，是一種傳統的藥材，也是一種天然的香料，同時還是重要的觀賞花卉。菖蒲屬在我國資源豐富，全世界的品種我國皆有，近年來，我國科研人員又發現一些新的品種，到目前為止我國已有7個品種和2個變種。其中研究報道最多的是石菖蒲、水菖蒲及金錢蒲3個品種[1-3]。

菖蒲作為常用中藥，有著悠久的藥用歷史，具有多種藥理及生理作用[4]。菖蒲味辛，苦，性溫，能開竅化痰，辟穢殺蟲，主治痰涎壅閉、神識不清、慢性氣管炎；痢疾、腸炎、腹脹腹痛、食欲不振、風寒濕痹，外用敷瘡疥[5]。此外，石菖蒲還有鎮靜催眠、抗驚厥、鎮咳平喘和抗腫瘤等功效，其在中樞神經、心腦血管、消化和呼吸等系統的相關疾病中均展現出良好的藥理學活性[6-10]，在醫藥保健領域蘊含著巨大的應用潛力。在亞洲國家，菖蒲屬植物還是一種烹飪調料，可用于替代生姜和肉桂等其他佐料，是一種天然的香料。菖蒲精油在香水行業也有很大需求量，能豐富香水的香氣。菖蒲油還是漱口水和口香糖的一種活性成分。

對植物表型形態特征進行評價和鑒定，是種質資源評價的基本且必要內容。目前，鮮見菖蒲資源的形態性狀遺傳多樣性的研究報道，為此，對收集保存的28份貴州菖蒲資源主要農藝性狀和遺傳變異進行綜合評價，以期為菖蒲地方種質資源的開發利用和保護及新品種選育提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料

貴州省內菖蒲種質資源：共計28份(表1)，其資源分布在貴州省遵義縣、臺江縣、雷山縣、冊亨縣、水城縣、安龍縣、務川縣、榕江縣、天柱縣和黃平縣等。收集到的菖蒲種質資源種植于貴州省農業科學院油料研究所香料試驗地。

表1 貴州28份菖蒲種質資源材料的來源及編號

1.2性狀觀測

對28份菖蒲資源進行隨機區組編號，田間管理按常規進行。移栽1年半后對每份供試材料在不同生育期隨機選取10株(3次重復)進行統一性狀觀測。田間調查和觀測指標包括葉長(cm)、葉寬(cm)、穗長(cm)、穗粗(mm)、花序柄長(cm)及葉狀佛焰苞長(cm)等性狀。

1.3數據處理

利用Excel 2007對菖蒲資源形態性狀和數量性狀的數據進行處理和分析，應用DPS 15.10對菖蒲資源的形態和數量性狀進行多樣性指數分析和聚類分析。

2結果與分析

2.1菖蒲種質資源外部形態性狀變異情況

從表2可知，28份菖蒲資源的主要性狀間差異較大，遺傳變異十分豐富。其中，葉狀佛焰苞長度的變異系數最大，為91.66%；葉長的變異系數最小，為22.05%。各性狀的變異系數大小依次為葉狀佛焰苞長>穗粗>花序柄長>葉寬>穗長>葉長。28份菖蒲資源的葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的變幅度分別為30.80～71.80 cm、0.43～1.62 cm、3.30～13.55 cm、3.40～8.98 cm、3.63～14.00 cm和2.13～43.57 cm。

表2 貴州28份菖蒲種質資源外部形態的性狀變異情況

2.2形態指標間的相關性

經多變量相關分析，葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長及葉狀佛焰苞長間極顯著正相關。葉長與其他性狀間相關性極顯著，其與葉寬、穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關系數分別為0.949 5、0.704 1、0.705 2、0.672 6和0.795 6。葉寬與其他性狀間相關性極顯著，其與穗長、穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關系數分別為0.660 8、0.677 8、0.625 1和0.775 3。穗長與其他性狀之間相關性極顯著，其與穗粗、花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關系數分別為0.925 6、0.908 1和0.895 1。穗粗與花序柄長和葉狀佛焰苞長極顯著正相關，其與花序柄長和葉狀佛焰苞長的相關系數為0.878 0和0.965 6；花序柄長與葉狀佛焰苞長極顯著正相關，其相關系數為0.870 0。

2.3聚類分析

從圖1可知，在歐式距離10.0處可將28份資源分為3個類群。類群Ⅰ包括16份資源，編號分別為1、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、24、26、27和28。該類群主要特點是葉片寬度中等，貴州省內資源大部分為此類型。類群Ⅱ包括7份資源，編號分別為18、19、20、21、22、23和25。該類群主要特點是葉片很細，植株也相對矮小一些。類群Ⅲ包括5份資源，編號分別為2、3、7、8和9。該類群主要特點是葉片很寬，植株比較大。

3小結與討論

通過對收集的28份貴州省內菖蒲種質資源的6個主要形態性狀的調查和分析發現，性狀間差異較大，遺傳基礎廣，遺傳變異十分豐富，變異系數最大的是葉狀佛焰苞長度，為91.66%，最小的是葉長，為22.05%。經相關分析，葉長、葉寬、穗長、穗粗、花序柄長及葉狀佛焰苞長性狀間存在極顯著正相關。28份菖蒲資源可聚為3大類群，類群Ⅰ為葉片中等寬度型，類群Ⅱ為細葉型，類群Ⅲ為寬葉型。