浙江省七葉一枝花種質(zhì)資源現(xiàn)狀與表型多元統(tǒng)計分析

閆道良，田風光，段承俐，周愛存，徐建偉，白 巖

（浙江農(nóng)林大學 林業(yè)與生物技術學院，浙江 臨安 311300）

浙江省七葉一枝花種質(zhì)資源現(xiàn)狀與表型多元統(tǒng)計分析

閆道良，田風光，段承俐*，周愛存，徐建偉，白 巖

（浙江農(nóng)林大學 林業(yè)與生物技術學院，浙江 臨安 311300）

對浙江省七葉一枝花（Paris polyphylla var. chinensis）種質(zhì)資源現(xiàn)狀進行連續(xù)3年的實地調(diào)查。結(jié)果表明，七葉一枝花在浙江省分布較為廣泛，大多零散分布于海拔500 ~ 1500 m的濕潤且蔭蔽度較大的地帶，野生七葉一枝花已處于瀕危狀況。其16個性狀在種源地間和種源地內(nèi)均存在一定的變異，不同性狀之間的變異程度也各不相同，平均變異系數(shù)在12.98% ~ 42.64%，不同地區(qū)的七葉一枝花形態(tài)性狀的總體平均變異系數(shù)也有差異，為奉化（FH）>景寧（JN）>開化（KH）>遂昌（SC）>臨安順溪（LS）>泰順（TS）>臨安清涼峰（LQ）>磐安（PA）；主成成分分析結(jié)果顯示：前6個主成分特征值均大于0.5，累計貢獻率達到89.271%，并且株高、冠幅、葉長、葉柄長、花萼寬、花萼長6個性狀對形態(tài)聚類分析影響最大；UPGMA聚類分析顯示，48份種質(zhì)資源可聚為3類，開化、磐安、泰順的種質(zhì)聚為第一類，景寧、遂昌及臨安順溪的種質(zhì)聚為第二類，臨安清涼峰及奉化的種質(zhì)聚為第三類。

七葉一枝花；資源；表型分析

七葉一枝花（Paris polyphylla var. chinensis）又叫華重樓，隸屬于百合科（Liliaceae）重樓屬（Paris），其藥用價值突出，是著名中成藥云南白藥、宮血寧膠囊、季德勝蛇藥片、抗病毒顆粒等產(chǎn)品的主要原料[1~2]。民諺“七葉一枝花，深山是我家，男的治瘡癤，女的治奶花（乳癰）”、“七葉一枝花，百毒一把抓”、“是瘡不是瘡，采用重樓解毒湯”、“屋有七葉一枝花，毒蛇不敢進我家”等諺語，簡明、通俗、準確地道出了“七葉一枝花”這一深山奇藥的生長環(huán)境特點及其神奇的功能與療效。

鑒于七葉一枝花的藥用價值與經(jīng)濟價值，近年來掠奪式的采挖及其生長環(huán)境的人為干擾，導致浙江七葉一枝花資源瀕臨枯竭，野外難以尋覓，瀕于滅絕的境地[3~5]。因此，為了摸清浙江省內(nèi)野生七葉一枝花的種質(zhì)資源現(xiàn)狀及不同種源地的表型變化特點，作者連續(xù)3年實地調(diào)查了浙江各市區(qū)七葉一枝花種質(zhì)資源，為進一步保護資源、人工栽培選育提供基礎。

1 調(diào)查內(nèi)容與方法

1.1 調(diào)查地區(qū)

查閱浙江省內(nèi)七葉一枝花植物相關文獻及標本資料，確定考察地，包括臨安天目山、清涼峰，麗水的景寧、慶元、遂昌，衢州的開化，溫州泰順、文成，金華磐安，臺州仙居、臨海，寧波慈溪、奉化等具有代表性的地區(qū)進行實地踏查，并邀請當?shù)亟?jīng)常上山采藥的農(nóng)戶協(xié)同調(diào)查。記錄各調(diào)查點野生七葉一枝花資源儲量現(xiàn)狀、生長環(huán)境及其伴生植物。

1.2 種質(zhì)資源采集

將采集到的鮮活根莖用原生地土樣包裹，樣品掛牌編號放入有土塑料筐內(nèi)并保持土壤濕度，移植于種質(zhì)資源圃內(nèi)，用于生物學特性觀察及進一步的資源評價。

1.3 生物學特性觀察

2013年3-10月采用觀察和測量的方法對移植在種質(zhì)資源圃內(nèi)的不同地區(qū)七葉一枝花樣品進行定期調(diào)查，包括形態(tài)特征和物候期，其中形態(tài)特征主要包括莖、葉、花、果實、種子等相關指標的測量。各采集點信息見表1。

1.4 數(shù)據(jù)測量

每個種源地選取6株具有代表性的種質(zhì)，用直尺、游標卡尺等工具分別對莖數(shù)、株高、莖粗、葉片數(shù)、葉長、葉寬、葉柄長、冠幅、花梗長、花萼數(shù)、花萼長、花萼寬、花瓣數(shù)、花瓣寬、柱頭心皮數(shù)、雄蕊數(shù)16個性狀進行多次測量、記錄，取其平均值。。

表1 七葉一枝花種質(zhì)采集點信息Table 1 The location information of P. polyphylla var. chinensis

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0數(shù)據(jù)分析軟件對浙江省內(nèi)8個種源地的16個性狀指標進行各性狀的變異系數(shù)（CV）分析、主成成分（PCA）分析、各性狀之間的相關性分析。

對形態(tài)學各性狀進行評分、賦值，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為0，1矩陣表，然后利用NTSYS-pc2.11軟件進行分析，計算歐式遺傳距離，然后采用類平均法（UPGMA）進行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)查采集的結(jié)果

經(jīng)系統(tǒng)整理與種源鑒定，本次共采集到七葉一枝花種質(zhì)資源130份，其全部為七葉一枝花，調(diào)查中未發(fā)現(xiàn)《浙江植物志》等資料中記載的狹葉重樓（P. polyphylla var. stenophylla）及北重樓（P. verticillata），同時沒有發(fā)現(xiàn)標本館中所記載的七葉一枝花采集地的任何鮮活植株，說明七葉一枝花資源遭到嚴重破壞。

2.2 資源分布及生境特點

從表1可以看出野生七葉一枝花在浙江省分布較為廣泛，在杭州、溫州、金華、臺州、麗水、衢州、寧波等地均有分布。

分布特點：調(diào)查中發(fā)現(xiàn)野生七葉一枝花大多零散分布于海拔500 ~ 1500 m的山谷常綠闊葉林、竹林、雜木林、灌木叢下、林下溪邊、陰坡林緣等濕潤且蔭蔽度較大的地帶，其生境年平均氣溫10 ~ 26℃，年降水量1 400 ~ 2 000 mm；土壤調(diào)查表明，野生七葉一枝花適宜在腐殖質(zhì)較厚且含水量在50%左右的疏松暗棕壤生長。

同時，調(diào)查中走訪群眾了解到當?shù)卮迕窦抑胁粫r備有七葉一枝花根莖干品及從山上采挖移植的活體，用來治療蛇毒及跌打損傷等癥。近年來受到利益的驅(qū)使亂采濫挖較為嚴重，致使野生七葉一枝花已變得難以尋覓。由此，七葉一枝花資源的可持續(xù)利用受到嚴重抑制。

2.3 七葉一枝花生物學特性

調(diào)查發(fā)現(xiàn)野生七葉一枝花株高在6 ~ 137 cm，莖直立，莖粗0.4 ~ 1.5 cm，莖常帶有紫褐色，幼苗或綠色，基部有灰白色干膜質(zhì)的鞘1 ~ 3枚。葉數(shù)5 ~ 9枚，長圓形、倒卵狀披針形或倒卵狀長圓形，葉長5 ~ 30 cm，葉寬2.0 ~ 7.6 cm，先端短尖或漸尖，基部圓形或?qū)捫ㄐ?。葉柄長0.5 ~ 5.9 cm?；üｉL6 ~ 51 cm。萼片綠色形似葉片，狹卵狀披針形，萼片4 ~ 8枚，常與葉數(shù)相等，萼片長2.2 ~ 6.9 cm，萼片寬1 ~ 2.4 cm?；ò戟M條形，長不及萼片，通常長1 ~ 3.5 cm，寬0.1 ~ 0.3 cm。雄蕊7 ~ 16枚。子房近球形，具棱，棱角4 ~ 10。蒴果，紫色，種子多數(shù)，具鮮紅多漿汁的外種皮?；ㄆ?-7月，果期8-11月。

2.4 種源地內(nèi)與種源地間的形態(tài)變異

從表2可以看出，48份不同種源的七葉一枝花在統(tǒng)計的16個性狀中均存在不同程度的變異，16個性狀平均變異系數(shù)由大到小依次為：花梗長（42.64%）、葉柄長（41.85%）、花瓣寬（33.41%）、株高（32.15%）、莖粗（31.51%）、花瓣長（21.85%）、葉寬（21.48%）、花萼寬（21.08%）葉長（20.26%）、冠幅（19.31%）、花瓣數(shù)（17.28）、花萼數(shù)（16.91%）、雄蕊數(shù)（16.58%）、花萼長（14.68%）、莖數(shù)（13.59%）、葉片數(shù)（12.98%）?？梢钥闯龌üｉL平均變異度最大，其次是葉柄長，這兩個性狀在七葉一枝花同一種源地內(nèi)變異分化最大；平均變異度最小的性狀是葉片數(shù)和莖數(shù)，其平均變異系數(shù)分別為12.98%和13.59%，說明莖數(shù)和葉片數(shù)這兩個性狀比較穩(wěn)定。6個地區(qū)的七葉一枝花的16個性狀的總體平均變異系數(shù)也不同，總體變異度最大的地方是FH，其總體平均變異系數(shù)為31.92%，總體變異度最小的地方是PA，其變異系數(shù)為16.16%，即FH > JN > KH > SC > LS > TS > LQ > PA，這說明PA居群七葉一枝花統(tǒng)計的16個表型性狀總體分化率較低，而FH居群表型分化率較高。同一居群內(nèi)不同性狀的變異系數(shù)亦有很大差別，以KH居群為例，最大的變異性狀為葉柄長（59.3%），最小的變異性狀為葉片數(shù)和花萼數(shù)其變異系數(shù)均為（9.0%）。同一性狀在不同的地區(qū)同樣產(chǎn)生較大的變異差別，以葉柄長性狀為例，產(chǎn)生變異最大的地區(qū)為JN，變異系數(shù)為66.8%，變異最小的地區(qū)為PA，變異系數(shù)為11.9%。

16個性狀在種源地間的變異系數(shù)范圍為11.33% ~ 80.09%，種源地間變異系數(shù)最小的是葉片數(shù)，為11.33%，其次是莖數(shù)、雄蕊數(shù)和花萼數(shù)，其變異系數(shù)均小于20%，此四個性狀遺傳較穩(wěn)定；種源間變異系數(shù)最大的是葉柄長，為80.09%，其次為株高和花梗長，其變異系數(shù)均高于60%。與種源地內(nèi)的變異系數(shù)相比較，發(fā)現(xiàn)除莖數(shù)和花瓣寬外，其他性狀的變異系數(shù)均是種源間大于種源內(nèi)，說明了七葉一枝花在種源間的表型離散程度高于種源內(nèi)的離散程度。

表2 七葉一枝花表型性狀變異系數(shù)Table 2 The coefficient of variation of phenotypic characters for P. polyphylla var. chinensis

2.5 七葉一枝花形態(tài)性狀的主成分分析

對七葉一枝花的16個表型性狀進行了主成分分析（表3），七葉一枝花的16個表型性狀中第1成分特征值為8.600，它的貢獻率為53.752%，第2成分特征值為1.987，其貢獻率為12.363%，第3成分特征值為1.600，其貢獻率為10.001%，前3個主成分的累積貢獻率為76.115%，不能夠包含全部的指標信息；第4、5、6主成分特征值分別依次為0.938、0.660、0.507，累積貢獻率為89.271%，因此七葉一枝花的6個特征值入選主成分。其對應的16個性狀的特征向量見表4。

表3 主成分的特征值及貢獻率Table 3 Eigenvalues and contribution rate of principal components

由表4可以看出，第1主成分在株高、冠幅、葉長、葉柄長、花萼寬、花萼長6個性狀的載荷較大，主要表現(xiàn)在株高和葉片大小的差異，同時可以說明七葉一枝花的這 6個性狀表型差異較大是造成七葉一枝花表型差異的主要原因；第2主成分貢獻較大的是花萼數(shù)和花瓣數(shù)表型數(shù)量性狀，代表著生殖器官有較大差異；第3主成分在莖數(shù)及花瓣寬性狀上有較大載荷。

表4 七葉一枝花16個性狀的因子載荷矩陣Table 4 16 Characters component matrix of P. polyphylla var. chinensis

2.6 七葉一枝花各性狀的相關性分析

表5 七葉一枝花表型性狀相關系數(shù)Table 5 The correlation coefficients of phenotype characters of P. polyphylla var. chinensis

2.7 七葉一枝花形態(tài)學性狀聚類分析

從圖1可以看出，在GS值為0.67時，可以將48份種質(zhì)分為3大類群，第一大類群可分為2個小亞群，第二大類群表型相似度較高，第三大類群也可分為2個亞群。

第一大類群主要包含開化、磐安、泰順等地的種質(zhì)，占總數(shù)的37.5%，主要以株高、冠幅、葉長、葉柄長、花萼寬、花萼長等指標數(shù)值較大的資源為主，其中第一類群包括的18個種質(zhì)其株高91 ~ 137 cm，冠幅32.6 ~ 44.9 cm，葉柄長1.6 ~ 4.8 cm，其花萼寬、花萼長和莖粗的指標也顯著高于第二大類群。第一大類群可分為兩個亞群，第一亞群種質(zhì)數(shù)為5個，第二類亞群種質(zhì)數(shù)13個，它們的主要區(qū)別在于花萼和花瓣的數(shù)量，第一類亞群花萼和花瓣的數(shù)量高于第二類亞群。

第二大類群植株外部形態(tài)普遍較矮小，平均株高為18.24 cm，主要為景寧、遂昌、臨安順溪等地方的17個種質(zhì)，占總數(shù)的35.42%。

第三大類的有13個種質(zhì)，主要為奉化和臨安順溪的種質(zhì)，其株高、冠幅、花萼、葉片等指標處于中等水平。在GS值為0.70時，可以分為2個亞群，第一類亞群為主要奉化種質(zhì)，第二類亞群包括5個種質(zhì)，主要為臨安清涼峰的種質(zhì)，兩個亞群的差異主要表現(xiàn)在花部器官的差異，奉化種質(zhì)的花瓣數(shù)和花瓣長都少于臨安清涼峰的種質(zhì)。

3 結(jié)論與建議

從調(diào)查結(jié)果來看，七葉一枝花在浙江省境內(nèi)有較廣泛的分布，在全省民間廣泛應用于蛇蟲咬傷、跌打損傷等癥，鑒于七葉一枝花屬植物較好的療效，需求量很大，野生七葉一枝花資源亂采濫挖現(xiàn)象嚴重，已超出了其自然更新能力，同時由于旅游開發(fā)、毀林開荒等因素破壞了其生態(tài)環(huán)境，分布呈現(xiàn)孤立的島嶼化，不利于其生存與繁殖，致使資源量逐年減少，野生七葉一枝花資源處于瀕危的境地。至于資料記載的北重樓、狹葉重樓本次調(diào)查沒有采集到樣品，其資源狀況更為堪憂。

因此，開展野生七葉一枝花資源的研究與保護工作成為當務之急，保護其生態(tài)環(huán)境及開展野生七葉一枝花人工種植成為保護和利用野生七葉一枝花資源的必由之路。

七葉一枝花屬植物對生境條件要求較為苛刻且自身在自然狀態(tài)下萌發(fā)率較低，其原生環(huán)境一旦遭受破壞與極度開采勢必加速野生七葉一枝花的滅亡。由于村民藥用資源保護意識和法制觀念薄弱，必須大力開展宣傳、教育活動，增強人們的保護意識[6~7]。同時建議政府推行退耕還林，封山禁止破壞環(huán)境。

本文主要從形態(tài)特征方面對不同種源地的七葉一枝花進行了多元統(tǒng)計分析，對種質(zhì)資源進行系統(tǒng)評價，篩選出有開發(fā)利用價值的優(yōu)良種質(zhì)材料，為七葉一枝花資源的利用奠定良好基礎。只有開展七葉一枝花GAP人工規(guī)范化種植，才能從根本上緩解社會需求同生態(tài)環(huán)境的矛盾，拯救瀕危的七葉一枝花野生資源，保護資源的生態(tài)環(huán)境，促進七葉一枝花藥材資源的可持續(xù)利用，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

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Investigation and Phenotypic Analysis on Germplasm Resources of Paris polyphylla var. chinensis in Zhejiang

YAN Dao-liang，TIAN Feng-guang，DUAN Cheng-li*，ZHOU Ai-cun，XU Jian-wei，BAI Yan
（School of Forestry and Biotechnology, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, China）

Investigations were conducted on germplasm resources of Paris polyphylla var. chinensis in Zhejiang province for 3 continuous years and analysis was made on their phenotype. The results showed that it scattered distributes in the province, under humid and shaded area at elevation of 500-1500m, and it is found endangered. Determinations on transplanted P. polyphylla var. chinensis demonstrated that16 phenotypic traits had difference both among and within provenances. There are varied differences among traits with mean coefficient of variation of 12.98%-42.64%.

Paris polyphylla var. chinensis; resources; phenotypic analysis

S718.46

A

1001-3776（2015）03-0006-05

2014-09-21；

2015-01-14

浙江省公益性技術應用項目（2012C22078）

閆道良（1975-），男，安徽靈璧人，講師，博士，從事植物資源、耐鹽植物選育及其耐鹽機制研究；*通訊作者。