灯盏花主要数量性状的主成分与聚类分析
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第37卷第3期 2008年9月 西部林业科学
Journal of West China Forestry Science Vol_37 No.3 Sept.2008
灯盏花主要数量性状的主成分与聚类分析
杨生超 一,徐绍忠 ,文国松 ,张丽梅 ,王平理 ,萧凤回
(1.云南农业大学中药材研究所/云南省中药材规范化种植技术指导中心,云南昆明650201; 2.红河千山生物工程有限公司/红河州灯盏花研究所,云南泸西652400)
摘要:对分布于云南省9个州(市)2O个县的22份灯盏花种质资源的12个主要数量性状进行了主成分和聚类
分析。结果表明:以叶片因子、花序因子、粒重因子和产量(干重)因子作为灯盏花的4个主成分,其累计贡
献率为72.78%。据此,在进行灯盏花优良种源选择时对其叶片因子应选择高,粒重因子应选择偏小,而花序
和产量(干重)因子应选择适中者;遗传距离为5时,可以把22份灯盏花种质资源分为5大类,其中滇西北迪
庆香格里拉的D10,丽江古城的D09,大理鹤庆的D1 1各聚为一类;玉溪通海的D19和与通海县毗邻的红河州石
屏县的D18聚为一类,其余产自红河、文山、曲靖、昆明、楚雄等5州(市)的17份灯盏花种质资源聚为一
类。其聚类结果与灯盏花的地理分布密切相关,滇西北地区的灯盏花种质资源遗传分化严重。
关键词:灯盏花;数量性状;主成分分析;聚类分析
中图分类号:Q 949.783.5 文献标识码:A 文章编号:1672—8246(2008)03—0093—04
Principal Component and Cluster Analysis for Major Quantitative
Traits of Erigeron breviscapus
YANG Sheng—chao ・ ,XU Shao—zhong ,WEN Guo—song ,ZHANG Li—mei ,WANG Ping—li ,XIAO Feng—hui
(1.Institute of Chinese Medicinal Materials,Yunnan A cultural University/Yunnan Provincial Center of Chinese Medicinal Mate als’s GAP Technology,Kuuming Yunnan 650201。 R.China;2.Honghe Qianshan Bioengineering Co..Ltd./Honghe Prefecture Erigerontis Research Institute,Luxi Yunnan 652400,P.R China)
Abstract:The principal component and cluster analysis of 1 2 quantitative traits were made in present study for 22
germplasms of E.breviscapus distributed in 20 counties of Yunnan province.The results of genetic COITe1ation ana1v—
ses showed that,taking leaf factor,inflorescence factor,grain weight factor and yield factor as the principal compo—
nents,the cumulative contribution percentage of these four components amounted to 72.78%.The preferable se-
lection of these four components were high leaf factor,low grain weight factor,medium inflorescence and vield fac.
tor.Taking the genetic distance of 5,the germplasms could be classified into 5 groups,D10 from Shangerila.1309 from Lijiang and D1 1 fron Heqing were in a group;D19 from Tonghai and D18 from Shiping were in a group;17
germplasms from other 5 prefectures of Yunnan province were in a group.The results of cluster analysis weI_e c10se. 1y related with the geographical distribution of E.breviscapus,the genetic differentiation of E.breviscapus germp1asm resources in northwest Yunnan was very significant.
Key words:Erigeron breviscapus;quantitative trait;principal component analysis:cluster analysis
灯盏花(Eriger012 breviscapus)又名灯盏细辛、 短葶飞蓬,为菊科飞蓬属(Erigeron)的一种多年
收稿日期:2008—03—29 基金项目:云南省“十一五”社会发展攻关项目(2006SG一16)。 第一作者简介:杨生超(1972一),男,云南腾冲人,副教授,博士,主要从事药用植物资源及其利用研究。 通讯作者简介:萧风回(1960一),男,浙江苍南人,教授,主要从事植物遗传育种等方面的研究。
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生草本植物,主要分布在我国西部和西南部海拔高
度1 200—3 500 m的中山亚高山开阔山坡草地和林
缘地带,是一种广用途的药用植物。国内已有灯盏
花种植及规范化种植的相关研究报道。灯盏花种质
资源是灯盏花育种的基础,笔者考察了云南的灯盏
花种质资源,并建立了其种质资源圃,但缺有关灯
盏花农艺和经济性状的研究。而对灯盏花植株农艺
性状和经济性状的了解是其资源利用和品种选育的
基础。为弥补此缺欠,本项目组以从云南省灯盏花
分布区采集到的22份灯盏花种质资源为材料,测
定了其农艺性状、产量和灯盏乙素含量,对其l2
个主要数量性状进行了主成分分析和聚类分析,以
期为灯盏花资源的利用和优良品种的选育提供依
据。
1 材料与方法
1.1数据来源
以2003年5月采自灯盏花主要分布区的云南
省红河、文山、曲靖、玉溪、昆明、楚雄、大理、
丽江和迪庆等9个州(市)20个县,保育于红河
州泸西县红河千山生物工程有限公司灯盏花种质资 源圃内的22份灯盏花种质资源为本项研究的材料。
于2003年l0月,取处于初花期至盛花期的灯盏花
(n:30),测定每份种质资源的株高,基生叶与茎
生叶的长及宽度,单株分枝数,单株花序数,花序
直径,单株干重。种子成熟后取样测定单序种子
数,种子千粒重。于初花期取灯盏花植株全株,测
定其灯盏乙素含量。测定方法为HPLC法,测定仪
器为Agilent 1 IOOLC高效液相色谱仪,其所用试剂
乙腈为色谱纯,乙酸和甲醇为分析纯。
1.2数据统计分析
用SPSS数据分析系统对所获的数据进行其主
成分分析,用DPS数据处理系统按欧式距离类间
平均距离法对其进行聚类分析。
2 结果与分析
2.1灯盏花主要数量性状的主成分分析
对所测定的灯盏花l2个数量性状进行了主成
分分析。选取 ≥1的4个特征根作为灯盏花的主
成分(表1),4个人选的主成分的累计贡献率为
72.777%,已包含了大部分的信息。
表1灯盏花12个数量性状的主成分分析结果
Tab.1 PfincipM component analysis results of 12 quantitative characters of Erigeron breviscapus
灯盏花第一主成分的特征向量值为2.970,方
差贡献率为24.752%,其对应的特征向量主要为
茎生叶的长度和宽度、株高和基生叶长等4个性 状,可称为叶片因子。但基生叶的宽度、单株分枝
数和花序直径特征向量为小负值。尽管所追求高的
茎生叶长度和宽度、株高和基生叶的长度会造成基 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 杨生超等:灯盏花主要数量性状的主成分与聚类分析 95
生叶宽度、花序直径和单株分枝数的适度变小,但
不会导致其产量的降低,因此在进行灯盏花优良种
源选择时,其叶片因子的分值应以尽量高为好。
灯盏花第二主成分的特征向量值为2.370,方
差贡献率为19.747%,其对应的特征向量主要以
花序直径和单序种子数较大,称为花序因子。但单
株分枝数和单株花序数特征向量值为较大的负值,
单株分枝数,单株花序数与花序直径和单序种子数
一样影响着灯盏花的种子产量,因此在作灯盏花优
良种源选择的过程中,对这4个性状的选择应以适
中为宜。
灯盏花第三主成分的特征向量值为1.925,方
差贡献率为16.038%,对应的特征向量主要由千
粒重和基生叶宽度等两个主要的性状所造成,可以
简称为粒重因子。其单株花序数、株高、茎生叶宽
度和花序直径等性状则存在较大的负向量值。因此
在灯盏花的育种工作中,千粒重和基生叶宽度应选
择中偏小为宜。
灯盏花第四主成分的特征向量值为1.469,方
差贡献率为12.241%,其中单株干重、茎生叶宽
度和单序种子数为较大的特征向量,因此可称为产
量因子。但灯盏乙素含量则有较单株干重更大的负
向量值,单株花序数和种子千粒重有较小的负向量
值。结合灯盏花作为提取药材用的原料植物的生产
实际,在其良种选育过程中选择高含量低产量的植
株较高产量低含量的植株有利于降低加工的生产能
耗。作该因子选择时以单株干重适度,灯盏乙素含
量大的材料为好。
2.2 基于灯盏花主要数量性状的聚类分析
对22份灯盏花种质资源的主要数量性状用欧
式距离类间平均距离法进行聚类分析(图1)。其
遗传距离为5时可以把此22份灯盏花种质资源分
为5大类,其中采自滇西北迪庆香格里拉的D10,
丽江古城的D09,大理鹤庆的D11各聚为一类;采
自玉溪通海的D19和与通海县毗邻的红河州石屏
县的D18聚为一类;其余采自红河州建水、个旧、
蒙自、弥勒和泸西5县(市)的7份种质资源,
文山州的砚山和丘北2县的2份种质资源,曲靖市
的罗平、师宗、沾益3县的3份种质资源,昆明市
的嵩明、禄劝2县的2份种质资源,楚雄州的武
定、禄丰、楚雄3县(市)的3份种质资源,共
计17份灯盏花种质资源聚为一类。聚类结果能很
好地解释其地理分布状况,灯盏花采集地地理位置