栽培金银花农艺性状数量分类学探究

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1、栽培金银花农艺性状数量分类学探究［摘要］通过资源调查与收集，观察和测量了金银花栽培种质41个分类群共743份植物样本的株高、叶长、叶宽、花药长、单枝花蕾数、花蕾颜色等63个性状，采用主成分分析法，从63个编码性状中筛选出6个主成分因子共16个关键性状，作为新的变量，采用Ward联接法和平方Euclidean距离对41个OTUs进行聚类分析。结果显示，以遗传距离11.84为阈值，41个种质被分为5组。因子分析的结果表明，叶形和株型、花蕾性状、被毛及新枝颜色等性状对金银花栽培种质内的分类鉴别有重要的意义。该研究为进行金银花核心种质的筛选和良种选育奠定

2、基础。［关键词］金银花；数量分类学；聚类分析；因子分析;性状［收稿日期］2013-10-30［基金项目］国家自然科学基金项目(81373959,81001605)［通信作者］袁媛，副研究员，E-ma订：y_yuan0732@gmai1.com金银花是一种常用大宗中药材，具有清热解毒、凉散风热之功效。《中国药典》收载的药材金银花的植物来源为忍冬科植物忍冬LonicerajaponicaThunb的干燥花蕾或带初开的花［1］。金银花主产地河南、山东为传统道地产区，其栽培历史悠久。经过长期的自然选择与人工选择，使其种质发生明显的变异和分化，形成了很多农

3、家品种或品系，种质资源十分丰富［2］。近年来，随着金银花价格的不断走高，其栽培面积不断的扩大，但各地间引种混乱，造成不同地区出现同质异名或异质同名的情况，导致生产中缺乏统一的优良品种，限制了生产发展和种植效益的提高。尽管研究已表明农家品种或品系在植株形态、药材质量和产量均呈现出明显差异，且引种后其植株形态、药材质量和产量也会发生变化［3］,但至今尚未发现有关多个产地金银花种质农艺性状数据进行系统分析。本研究通过收集金银花主要产区山东、河南、河北、江苏的743份种质材料，对其农艺性状特征进行描述，并基于表型数据进行数量分类，探讨不同地区农家品种或品

4、系的性状差异，筛选用于不同类型材料鉴别的主要性状，为金银花种质资源的整理以及核心种质资源的构建提供依据。1材料与方法1.1植物样品于5月下旬分别前往山东、河南、江苏和河北等金银花主产区进行实地调查，并收集金银花种质资源，共计743份种质材料，涉及41个农家种或品系，其中包括变种红金银花种质55份作为外类群，被用于数量分类研究，见表lo采集样品包括二白期花蕾、帯叶新枝、带花新枝等，单株取样，样品用硅胶保存。1.2农艺性状调查通过参阅文献[4-6],确定了金银花主要农艺性状35个作为调查的性状指标，并明确了相应的调查方法。调查的性状指标包括株型、分枝

5、多少、缠绕情况、叶形、叶面颜色及被毛、叶背颜色及被毛、叶脉及叶柄颜色、花型、花蕾颜色及被毛、花丝颜色、花萼形状、花期、花顶膨大与否、新枝及茎干颜色、株高、叶长与叶宽、叶柄长、花长、花梗长、新枝节间长、单枝花蕾数等。在采样的地点首先记录样本的采集地信息，包括采集地名称、阴坡阳坡生长、生长年限等，然后观测单株的株型、缠绕情况、分枝多少、临花对生情况、枝间结花性状并记录,记录单枝花蕾数及花期，用卷尺测量株高并记录，用数显游标卡尺测量新枝茎干直径并记录。然后采集样本封袋标号，用硅胶保存。观察并记录所有样本性状特征，包括叶面颜色、叶背颜色、叶柄颜色、叶脉颜

6、色、花形、花蕾颜色、花丝颜色、花萼形状、新枝及茎干颜色等，用数显游标卡尺测量其数量性状并记录，包括叶长、叶宽、叶柄长、花长、花药长、花药宽、花梗长等，用体式显微镜观察样本的叶被毛及花蕾被毛长短情况并记录。其中花性状全部测量二白期的花蕾，叶片厚度的测量不考虑次级叶脉的影响。1.3性状及编码性状的编码方法取决于性状的类型。对所获得的数据进行整理，区分出二元性状、有序多态性状及数值性状并进行分解，分解的性状及编码见表2o数值性状无需编码，直接取其度量值［7］；对于二元性状，肯定的状态赋值为1,否定的状态赋值为0；无序的多态性状如花蕾颜色等，则将其分解为

7、多个新的二元性状，按二元性状编码方式处理［8］；有序多态性状按状态的等级依次编码为1,2,3……o最后实际上获得了63个性状。1.4分析方法数量分类通常是通过数学方法将所有的分类性状加以等权处理，再以性状间的相似性来进行归类。借助计算机技术能够对大量、多元的数据进行综合分析，分类效率和分类的客观性都比传统的分类方法大为提高［9］。本研究采用因子分析的方法对63个编码后的性状进行处理,筛选出对于区分不同栽培种质材料有较大权重的因子。为了避免对分类产生无意义的加权，对于无序多态性状最多筛选出一个编码性状。采用SPSS19.0软件进行数据分析。为确保筛

8、选出的因子是具有代表性的性状，能够作为金银花栽培种质分类的依据，本研究首先利用主成分分析法(principlecomponentanal