昭通天麻地下块茎产量与主要农艺性状的相关及通径分析

王丽+马聪吉+刘大会+吕德芳+陈骏飞+石子为+张智慧+王家金

[摘要] 该研究对云南昭通彝良县7个不同产区栽培乌天麻箭麻的9个农艺性状进行测定，并进行多重比较、相关分析、多元回归分析和通径分析，以期为昭通天麻品质控制和品种选育提供指导。农艺性状多重比较与分析显示，昭通天麻各农艺性状均存在一定程度的变异，其中单个块茎鲜重、环间距和肚脐眼直径变异较大，变异系数接近或超过20%；块茎长、块茎宽、块茎厚、点状横环纹环数和块茎长宽比变异较小，变异系数接近10%，点状横环纹环数、块茎长宽比两性状指标在不同产区间没有差异。相关分析表明，昭通天麻单个块茎鲜重与块茎长、块茎宽、块茎厚呈极显著正相关。通径分析和多元回归分析表明块茎长、块茎宽和块茎厚是影响昭通天麻地下块茎产量的主要因子，是乌天麻高产最佳的农艺性状指标。昭通乌天麻生产上，可将块茎长、块茎宽和块茎厚作为高产品种选育的性状指标，将点状横环纹环数和块茎长宽比作为道地药材品质控制的性状指标。

[关键词] 昭通天麻； 块茎产量； 农艺性状； 相关分析； 通径分析

[Abstract] To provide guidance for quality control and variety breeding of Gastrodia elata f. glauca cultivated form in Zhaotong， nine agronomic traits of G. elata f. glauca cultivation form were measured and the traits were analyzed using multiple comparison，correlation analysis， multiple stepwise regression analysis and path analysis. The results of multiple comparison and analysis showed that the number of dot ring and the length-width ratio of tuber were no different in G. elata f. glauca cultivation form. The coefficient of variation about the single tuber fresh weigh， ring spacing and belly button diameter was about 20%. The coefficient of variation about the length of the tuber， the width of the tuber， the thickness of the tuber， the length-width ratio of tuber and the number of dot ring was near 10%. The correlation analysis results showed that the single tuber fresh weigh and the length，the width and the thickness of the tuber were extremely significant positive correlated. The results of multiple stepwise regression analysis and path analysis showed that the length， the width and the thickness of the tuber were the main factors affecting the fresh weight of single tuber，which were the best agronomic traits on high yield of G. elata f. glauca. The length of the tuber，the width of the tuber and the thickness of the tuber， which would be used as indicators of the characteristics of high yield varieties in Zhaotong. The number of dot ring and the length-width ratio of tuber， which would be selected as quality control indicators of the genuine Chinese medicinal materials in Zhaotong.

[Key words] Gastrodia elata in Zhaotong； yield of the tuber； agronomic traits； analysis of correlation； analysis of path

天麻是蘭科天麻属植物天麻Gastrodia elata Bl.的地下块茎，为我国传统名贵中药材，已有2 000多年的药用历史，具有息风止痉、祛风通络功效[1]。现代药理学研究证明天麻能够调节神经，增强机体免疫力，可用于治疗失眠、头痛、眩晕、肢体麻木等病症[2-3]。《中国地道药材》记载天麻：“本品主产于我国西南诸省……以云南昭通产者最为驰名。”昭通已获得国家质量技术监督局天麻原产地域保护的认证，也是我国当前天麻的五大主产地之一。农艺性状主要是指可以代表作物品质特征的相关性状，具有直观、便于观察以及与作物的生产直接关联等特点，也是药用植物品质评价的重要措施之一[4]。天麻地下块茎的产量是由多个相关因素决定的，各农艺性状对产量的重要性是有主次之分的，且这些性状之间也存在着不同程度的相关性，在实际工作中，弄清各农艺性状对产量影响的主次关系，可以为天麻栽培、品种选育、品质控制提供科学依据。近年来，天麻在化学成分、遗传多样性、指纹图谱等方面己有相关研究，但对天麻的农艺性状进行比较、评价的报道较少。本研究对昭通彝良7个产区栽培乌天麻70份单株植物的9个农艺性状进行观察和测定。采用多重比较、相关分析、回归分析及通径分析的方法，探讨了昭通天麻地下块茎产量同各农艺性状间的相互关系，从而了解影响昭通天麻产量的各农艺性状的相对重要性，为昭通天麻品质控制和品种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 采样 2015年12月，对昭通天麻主产地彝良县的小草坝、钟鸣、两河、奎香、龙海、乔山、龙安7个乡镇天麻种植基地进行调查取样。在每个采样点随机选取5塘分别取其中大于100 g无虫蛀、无病斑、顶牙完整，形态粗壮、不弯曲、椭圆形具有代表性的乌天麻箭麻作为研究对象，每个产地10份样品，总计70份样品。所采样品经刘大会研究员鉴定为兰科天麻属植物乌天麻G. elata Bl. f. glauca S. Chow的地下块茎。

1.2 农艺性状调查 天麻主要生长在地下，为异养型多年生草本植物，无根、无绿色叶片，仅在繁殖季节靠地下块茎积累养分抽箭开花结实，同时地下块茎也腐烂消亡，完成世代更替，地上茎秆对天麻块茎产量没有影响。因而本实验对昭通天麻地下块茎产量相关农艺性状调查指标仅选取地下块茎部位。具体性状指标为块茎长（mm，X1）、块茎宽（mm，X2）、块茎厚（mm，X3）、点状横环纹环数（个，X4）、环间距（mm，X5）、箭芽长（mm，X6）、肚脐眼直径（mm，X7）、块茎长宽比（X8），单个块茎鲜重（g，X9）。

1.3 数据分析 采用SPSS 18.0进行数据分析，其中用单因素方差分析对各性状均值进行多重比较；用简单相关分析各农艺性状间的相关性分析；用多元回归建立鲜重与其他农艺性状间的最佳回归方程；用通径分析法分析各农艺性状对单个块茎鲜重的直接或间接作用。

2 结果与分析

2.1 不同产地昭通天麻农艺性状的多重比较 点状横环纹环数、块茎长宽比在彝良县7个不同产区没有差异，可作为品质控制的性状指标。其他农艺性状在不同产区存在一定差异。其中，龙海产地单个块茎鲜重、块茎宽、块茎厚均值均最大，分别为170.87 g，56.19 mm，45.90 mm；小草坝产地块茎长均值最长为102.97 mm；荞山产地单个块茎鲜重和块茎长均值最小，分别为133.27 g，81.36 mm；龙安产地块茎宽、块茎厚均值最小，分别为47.68，39.20 mm。在单个块茎鲜重、块茎长、块茎宽、块茎厚等农艺性状方面小草坝、龙海两地明显优于龙安、荞山两地，见表1。

2.2 昭通天麻主要农艺性状分析 昭通天麻各农艺性状存在着丰富的变异，其中单个块茎鲜重（100.30～ 222.00 g）、环间距（5.32～17.03 mm）、肚脐眼直径（5.34～14.29 mm）、箭芽长（9.62～18.76 mm）变异较大，变异系数分别为19.91%，23.95%，19.52%，14.84%；块茎长（72.94～113.83 mm）、块茎宽（40.69～62.18 mm）、块茎厚（32.39～59.26 mm）、点状横环纹环数（10.00～13.00个），块茎长宽比（1.32～2.05）变异较小，变异系数分别为11.86%，9.11%，12.74%，8.99%，10.40%，属于较稳定的性状，可作为品质控制的性状指标，见表2。

2.3 昭通天麻主要农艺性状间的相关性分析 相关分析表明，昭通天麻单个块茎鲜重与块茎长、块茎宽、块茎厚呈极显著正相关，与环间距呈显著正相关；块茎长与块茎宽、块茎厚呈现显著正相关；块茎宽与块茎厚呈极显著的正相关，见表3。

2.4 昭通天麻地下块茎产量与其他农艺性状的多元回归分析 对因变量单个块茎鲜重（Y）实施正态性检验，本研究n=70属于小样本，因此对因变量Y进行正态检验后利用Shapiro-Wilk 输出值Sig.0.071>0.05，因变量Y符合正太分布，故可以进行对昭通天麻单个块茎鲜重与块茎长、宽、厚、环数、环间距、芽长、肚脐直径等9个农艺性状间的关系进行逐步回归分析，建立昭通天麻单个块茎鲜重（Y）与块茎长（X1）、块茎宽 （X2）、块茎厚（X3）、点状横环纹环数（X4）、环间距（X5）、箭芽长（X6）、肚

脐眼直径（X7）、块茎长宽比（X8）的最优回归方程为Y=-156.441+1.156X1+2.005X2+2.323X3 （n=70，F=124.076）。多元回归分析表明，块茎长、块茎宽、块茎厚是影响乌天麻单个块茎鲜重的主要因子。在这3个性状中，当其他性状一样时，块茎长每增加1 mm，单个块茎鲜重就增加1.156 g；块茎宽每增加1 mm，单个块茎鲜重就增加2.005 g；块茎厚每增加1 mm，单个块茎鲜重就增加2.323 g。

2.5 昭通天麻地下块茎产量同其他农艺性状间的通径分析 进一步对昭通天麻各农艺性状与地下块茎鲜重进行通径分析，将相关系数分为直接和间接两部分。其中，块茎长、块茎宽、块茎厚、点状横环纹环数性状对单个块茎鲜重有较大程度的正向直接作用，各性状对单个块茎鲜重正向直接作用由大到小依次为块茎长厚>块茎宽>块茎长>点状横环纹环数。通过分析各个间接通经系数发现，块茎厚通过块茎宽对单个块茎鲜重的间接作用最大，其间接通经系数为0.292；块茎长通过块茎宽、块茎厚，块茎宽通过块茎长、块茎厚对单个块茎鲜重有较大的正向作用，其间接通经系数分别为0.112，0.113，0.106，0.122。块茎长宽比通过块茎长、块茎宽、块茎厚对单个块茎鲜重有较大的负向作用。各个性状通过箭芽长对单个块茎鲜重的作用几乎为0，见表4。

3 讨论

昭通彝良7个产地的昭通天麻箭麻多数农艺性状存在差异，在单个块茎鲜重、块茎长、块茎宽、块茎厚等农艺性状方面小草坝、龙海两地明显优于龙安、荞山两地，这可能是乌天麻共生蜜环菌菌种差异和产地生态环境差异所致。田间采样调查发现，这7个产地其种植方法、种植时间都基本一致，而小草坝、龙海两地蜜环菌生长情况明显优于龙安和荞山两地。

昭通天麻主要农艺性状多重比较与分析显示，点状横环纹环数、块茎长宽比在彝良县7个不同产区没有差异；块茎长、块茎宽、块茎厚、点状横环纹环数、块茎长宽比变异较小，属于较稳定的性状。故点状横环纹环数、块茎长宽比可作为道地药材品质控制的性状指标。相关分析表明，昭通天麻块茎长、块茎宽、块茎厚对单个块茎鲜重有极为显著的影响，通经分析也证明了块茎长、块茎宽、块茎厚对单个块茎鲜重具有较大的直接作用。这与云南省地方标准DB53/T 684.1-2015昭通乌天麻质量要求一致[5]。吴尊华、余昌俊等研究也表明我国目前栽培的6个天麻品种的生物性状、品质性状均有一定差异，其鲜天麻箭麻的形态以乌天麻和鄂天麻2号为最优[6-7]。因此块茎长、块茎宽、块茎厚可作为品质控制和品种选育的性状指标。

相关分析表明，环间距对单个块茎鲜重有显著影响；但通径分析结果表明，环距对单个塊茎鲜重直接作用较小。这可能因为，昭通天麻各农艺性状间的相关分析只是简单的两两比较，没有考虑各性状间的相互作用。而通径分析则综合考虑了直接与间接作用，更能看出各性状对昭通天麻单个块茎鲜重的直接和间接真实作用。尽管昭通天麻块茎长、块茎宽、块茎厚、点状横环纹环数、环间距、箭芽长、肚脐眼直径等指标与单个块茎鲜重之间的关系复杂，但相关、通径和多元回归分析结果均表明，块茎长、块茎宽、块茎厚是昭通天麻高产的最佳指标。药用植物品质控制和品种选育目标不仅要考虑产量还应该侧重药效。刘旭燕等研究发现不同等级和不同产地对天麻中天麻素的含量均有影响[8]。因此，下步在开展昭通天麻质量控制和品种选育工作时，有待进一步将农艺性状与化学成分间的相关关系做深入研究，从而系统评价各农艺性状对昭通天麻质量的影响。

[参考文献]

[1] 肖培根. 新编中药志.第1卷[M]. 北京： 化学工业出版社， 2001： 176.

[2] 中国药典.一部[S]. 2015：58.

[3] 陶云海. 天麻药理研究新进展[J]. 中国中药杂志， 2008， 33（1）： 108.

[4] 肖承鸿， 周涛， 江维克， 等. 贵州栽培太子参主要农艺性状比较及相互关系研究[J]. 中国中药杂志， 2013， 38（6）：812.

[5] 昭通市天麻研究院. DB53/T 684.1-2015 昭通乌天麻质量要求[M]. 昆明： 云南省质量技术监督局， 2015.

[6] 吴尊华， 王绍柏， 余昌俊. 天麻不同品种商品形态和质量性状比较分析[J]. 食用菌， 2011（3）：24.

[7] 余昌俊， 王绍柏， 刘雪梅. 天麻6个品种重要性状比较分析[J]. 生物学通报， 2010， 45（3）：12.

[8] 刘旭燕， 张公信， 田孟华， 等. 不同等级昭通乌天麻天麻素含量测定及同其他产地天麻的比较[J]. 中国现代中药， 2015， 17（1）：31.