鐵皮石斛品質(zhì)分析與評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定
<p>1鐵皮石斛品質(zhì)分析與評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定 張靜芳,何淑敏,謝倩,李澤坤,葉清華,陳清西*福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院,福州 350002 摘 要:為比較不同地區(qū)鐵皮石斛品質(zhì)差異,簡(jiǎn)化鐵皮石斛品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo),以引進(jìn)的30個(gè)鐵皮石斛材料為試材,測(cè)定了假鱗莖長(zhǎng)度等14項(xiàng)指標(biāo),利用性狀變異分析明確不同地區(qū)間鐵皮石斛品質(zhì)的差異,相關(guān)性分析探索指標(biāo)間的關(guān)系,結(jié)合主成分分析和聚類分析對(duì)鐵皮石斛的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化。結(jié)果表明,鐵皮石斛的14項(xiàng)指標(biāo)中,除含水率變異系數(shù)最小,其余13項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)均在10%以上;假鱗莖長(zhǎng)度和假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)、葉片寬度,假鱗莖直徑和節(jié)數(shù)、葉片寬度,節(jié)數(shù)和葉片寬度、葉片形狀,節(jié)距和葉片長(zhǎng)度,葉片寬度與葉片形狀,假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀有極顯著正相關(guān),節(jié)距和葉片形狀有極顯著負(fù)相關(guān),多糖和含水率與其它指標(biāo)無顯著相關(guān),醇溶性浸出物含量?jī)H與葉片長(zhǎng)度有顯著正相關(guān);結(jié)合主成分分析和聚類分析,13項(xiàng)鐵皮石斛品質(zhì)指標(biāo)可以簡(jiǎn)化為5項(xiàng),即假鱗莖長(zhǎng)度(或假鱗莖直徑)、假鱗莖姿態(tài)、假鱗莖顏色、醇溶性浸出物含量和多糖含量。 關(guān)鍵詞:鐵皮石斛;品質(zhì)評(píng)價(jià);指標(biāo)簡(jiǎn)化;主成分分析;聚類分析 中圖分類號(hào):R282 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A Quality Analysis and Evaluation Indexes Determination of Dendrobium officinale ZHANG Jing-fang, HE Shu-min, XIE Qian, LI Ze-kun, YE Qing-hua, CHEN Qing-xi*College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 35000, China Abstract:In order to compare the quality difference in different areas and simplify the evaluation index of Dendrobium officinale quality, 30 indicators of Dendrobium candidum introduced were used as test materials to measure 14 indexes such as pseudobulb length. The characters of Dendrobium candidum The correlation analysis to explore the relationship between indicators, combined with principal component analysis and cluster analysis of Dendrobium evaluation indicators to simplify. The results showed that among the 14 indicators of Dendrobium candidum, except the coefficient of variation of water content was the smallest, the coefficient of variation of the remaining 13 indicators were above 10%; the length of pseudobulb and the diameter of pseudobulb, number of segments, leaf width, pseudobulb diameter and section Leaf width, number of leaves and leaf width, leaf shape, pitch and leaf length, leaf width and leaf shape, pseudobulb posture and leaf tip shape were extremely significantly positive correlation, pitch and leaf shape had a significant negative correlation, Polysaccharides and water content were not significantly correlated with other indexes. The content of alcohol-soluble extract had only a significant positive correlation with leaf length. According to the principal component analysis and clustering analysis, the quality index of 13 Dendrobium candidums could be reduced to five, ie, the pseudobulb length (Or pseudobulb diameter), pseudobulb pose, pseudobulb color,alcohol-soluble extract content, and polysaccharide content. Key words:Dendrobium officinale; quality evaluation; index simplification; principal component analysis; cluster analysis 石斛屬是蘭科中較大的屬之一,全球有石斛屬植物一千多種,主要分布在亞洲熱帶、亞熱帶及大洋洲。我國(guó)有石斛屬植物七十多種,兩個(gè)變種,主要分布在云南、廣西、貴州、臺(tái)網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2018-04-20 17:17:09網(wǎng)絡(luò)出版地址:http:/kns.cnki.net/kcms/detail/51.1335.Q.20180420.1716.008.html2灣、海南等省1。鐵皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)又名黑節(jié)草,為蘭科石斛屬多年生附生草本植物。鐵皮石斛是我國(guó)傳統(tǒng)名貴中藥材,早在神農(nóng)本草經(jīng)中就有記載,并被列為上品,具有很高的藥用和觀賞價(jià)值,有“救命仙草”、“九大仙草之首”的美譽(yù)2?,F(xiàn)代化學(xué)成分和藥理研究表明鐵皮石斛具有生津養(yǎng)胃、滋陰清熱、潤(rùn)肺益腎、明目強(qiáng)腰以及抗腫瘤、抗衰老等作用3。龍承星等4研究表明鐵皮石斛多糖能優(yōu)化脾虛便秘小鼠的腸道環(huán)境,改善其脾虛便秘癥狀,在增強(qiáng)小鼠機(jī)體免疫力、調(diào)控腸道微生態(tài)平衡和腸道酶活性方面有一定的促進(jìn)作用。由此可見,鐵皮石斛蘊(yùn)含巨大的藥用經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 近年來,隨著人工馴化栽培技術(shù)的提高,鐵皮石斛人工栽培的面積逐年增大,市面上的鐵皮石斛品質(zhì)良莠不齊,繁雜而大量的測(cè)定工作給鐵皮石斛品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)帶來了困難,因此建立科學(xué)的品質(zhì)評(píng)價(jià)體系顯得尤為重要。鐵皮石斛的品質(zhì)指標(biāo)除了內(nèi)在活性成分外,外觀品質(zhì)也是重要的組成部分。已有的研究報(bào)道中,關(guān)于鐵皮石斛的品質(zhì)評(píng)價(jià)已有不少,但還不夠系統(tǒng)和深入,僅涉及少數(shù)品種或少數(shù)指標(biāo)5,6。本試驗(yàn)以30個(gè)鐵皮石斛為試材,測(cè)定了假鱗莖長(zhǎng)度等14項(xiàng)指標(biāo),利用性狀變異分析、相關(guān)性分析明確不同地區(qū)間鐵皮石斛品質(zhì)的差異,探明鐵皮石斛指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系,結(jié)合主成分分析和聚類分析對(duì)鐵皮石斛的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化,確定鐵皮石斛品質(zhì)的代表性指標(biāo),以期為鐵皮石斛品質(zhì)的科學(xué)評(píng)價(jià)與良種選育提供參考。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料與儀器 福建省漳浦縣揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司于2014年收集來自云南、廣西、四川等7個(gè)地區(qū)的鐵皮石斛,按照鐵皮石斛栽培技術(shù)規(guī)程7在漳浦縣揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司石榴基地的大棚中栽培兩年。試驗(yàn)用鐵皮石斛均為2年生,于2016年8月采樣,其中編號(hào)1-4為揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司自行選育品系。具體種質(zhì)資源及來源見表1。 取樣時(shí)選取無病蟲害的假鱗莖,用自封袋裝好,做好標(biāo)記放于冰盒中,帶回實(shí)驗(yàn)室后用雙蒸水清洗干凈,自然晾干后置于-40冰箱中,用真空凍干,再用中草藥粉碎機(jī)粉碎后過40目篩待測(cè)。 3表1 鐵皮石斛種質(zhì)及來源 Table 1 Dendrobium germplasm and source 1.2 試驗(yàn)方法 表型性狀(假鱗莖長(zhǎng)度(a);假鱗莖直徑(b);假鱗莖數(shù)(c);節(jié)數(shù)(d);節(jié)距(e);葉片長(zhǎng)度(f);葉片寬度(g);假鱗莖姿態(tài)(h);假鱗莖顏色(i);葉先端形狀(j);葉片形狀(k)測(cè)定方法參考植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 石斛屬(NY/T 2758-2015)8。為便于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,假鱗莖姿態(tài)、假鱗莖顏色、葉先端形狀和葉片形狀的性狀特征用數(shù)字代表:假鱗莖姿態(tài)(1直立;2半直立;3水平;4半下垂;5下垂);假鱗莖顏色(1黃色;2黃綠色;3綠色;4褐色;5棕褐色);葉先端形狀(1銳尖;2鈍圓;3凹缺);葉片形狀(1窄披針形;2條形;3橢圓形;4窄卵圓形;5窄倒卵形);多糖(l)、醇溶性浸出物含量(m)和含水率(n)參照中華人民共和國(guó)藥典2010版(一部)附錄VA項(xiàng)建立操作流程并測(cè)定。 1.3 數(shù)據(jù)處理 利用Excel 2003表格對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理;SPSS 17.0軟件進(jìn)行變異性狀分析、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。 2 結(jié)果與分析 編號(hào) NO. 種質(zhì)名稱 Germplasm name 來源 Source 編號(hào)NO.種質(zhì)名稱 Germplasm name 來源 Source 1 揚(yáng)基1號(hào) 揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司 16 鐵皮石斛 四川峨眉山 2 揚(yáng)基2號(hào) 揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司 17 鐵皮石斛 四川長(zhǎng)寧 3 揚(yáng)基4號(hào) 揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司 18 鐵皮石斛 貴州赤水 4 揚(yáng)基3號(hào) 揚(yáng)基園藝發(fā)展有限公司 19 鐵皮石斛 廣西金秀 5 鐵皮石斛 云南勐海 20 鐵皮石斛 廣西平南 6 鐵皮石斛 云南芒市 21 鐵皮石斛 廣西百色 7 鐵皮石斛 廣西蓉縣松山鎮(zhèn)松山村 22 鐵皮石斛 貴州三都 8 鐵皮石斛 福建武夷山 23 鐵皮石斛 廣西興安 9 鐵皮石斛 浙江樂清市大莉鎮(zhèn)雙峰村 24 鐵皮石斛 安徽蒙城縣 10 鐵皮石斛 浙江臨海市杜橋鎮(zhèn)湖田村 25 鐵皮石斛 云南貢山 11 鐵皮石斛 浙江仙居 26 鐵皮石斛 云南石屏 12 鐵皮石斛 浙江天臺(tái) 27 鐵皮石斛 云南龍陵 13 鐵皮石斛 安徽霍山 28 鐵皮石斛 云南文山 14 鐵皮石斛 安徽大別山 29 鐵皮石斛 云南騰沖 15 鐵皮石斛 安徽合肥 30 鐵皮石斛 云南開遠(yuǎn) 42.1 鐵皮石斛品質(zhì)性狀變異分析 表2 鐵皮石斛品質(zhì)性狀變異分析 Table 2 Variation Analysis of Dendrobium candidum Quality Traits 對(duì)不同地區(qū)的30個(gè)鐵皮石斛種質(zhì)資源數(shù)據(jù)差異分析結(jié)果見表2。其中,含水率的變異系數(shù)為2.13%,離散程度小,不能代表各地區(qū)鐵皮石斛種質(zhì)的差異性。其余的13項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)較大,說明不同地區(qū)的鐵皮石斛種質(zhì)間特異性強(qiáng),單株間變異豐富,體現(xiàn)了豐富的遺傳多樣性。其中假鱗莖數(shù)的變異系數(shù)最大,為56.45%。 圖1 鐵皮石斛指標(biāo)箱圖 Fig. 1 Dendrobium indicators box diagram 性狀 Traits 種質(zhì)數(shù)量 Germplasm quantity 極小值 Minima 極大值 Maximum 均值 Average中位數(shù) Median 標(biāo)準(zhǔn)差 Standard deviation 變異系數(shù)/% Coefficient of variation/% a 30 3.26 26.86 19.92 20.73 4.92 24.72 b 30 1.99 5.40 3.65 3.62 0.69 18.88 c 30 3.00 21.00 7.96 5.8 4.49 56.45 d 30 3.00 16.20 11.19 11.5 2.77 24.74 e 30 1.09 2.54 1.80 1.775 0.27 15.17 f 30 3.96 6.42 5.24 5.22 0.69 13.24 g 30 0.66 1.64 1.16 1.14 0.26 22.43 h 30 1.00 4.00 2.10 2.00 0.71 33.90 i 30 2.00 5.00 3.43 3.00 0.90 26.14 j 30 1.00 2.00 1.10 1.00 0.31 27.74 k 30 1.00 4.00 3.27 4.00 1.28 39.33 l 30 14.29 34.64 22.22 21.05 4.97 22.37 m 30 7.48 31.23 15.08 15.22 4.97 32.94 n 30 82.54 91.18 87.74 88.25 1.87 2.13 52.2 剔除極端值 由圖1的箱圖可知,假鱗莖長(zhǎng)度、假鱗莖直徑和假鱗莖數(shù)等8個(gè)指標(biāo)中均存在極端異常值,為使數(shù)據(jù)處理結(jié)果準(zhǔn)確、可靠,剔除存在極端值的7個(gè)地區(qū)的鐵皮石斛,即1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、9號(hào)、13號(hào)和15號(hào)。 2.3 鐵皮石斛各項(xiàng)指標(biāo)相關(guān)性分析 對(duì)剔除異常值后的23個(gè)鐵皮石斛種質(zhì)資源的14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由表3可知,假鱗莖長(zhǎng)度和假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)、葉片寬度,假鱗莖直徑和節(jié)數(shù)、葉片寬度,節(jié)數(shù)和葉片寬度、葉片形狀,節(jié)距和葉片長(zhǎng)度,葉片寬度與葉片形狀,假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀有極顯著正相關(guān),節(jié)距和葉片形狀有極顯著負(fù)相關(guān)。而多糖和含水率與其他指標(biāo)均無顯著相關(guān),醇溶性浸出物含量?jī)H與葉片長(zhǎng)度有顯著正相關(guān)。 表3 各指標(biāo)間的相關(guān)性分析 Table 3 Correlation analysis of each index 注:“*”表示在0 .01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān),“*”表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。 Note: “*“ indicates significant correlation at 0 .01 level (both sides) and “*“ indicates significant correlation at 0.05 level (bilateral). 2.4 鐵皮石斛品質(zhì)指標(biāo)的簡(jiǎn)化 2.4.1 主成分分析 依據(jù)品質(zhì)性狀變異分析,剔除含水率這一變異系數(shù)最低的指標(biāo),對(duì)13項(xiàng)鐵皮石斛品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析。由表4可知,前5個(gè)因子的總貢獻(xiàn)率為83.613%,涵蓋了13項(xiàng)指標(biāo)大部分的信息。其中,第1主成分的貢獻(xiàn)率為32.887%,代表性指標(biāo)(即權(quán)重較大的指標(biāo))為節(jié)數(shù)、葉片寬度、假鱗莖長(zhǎng)度、假鱗莖直徑和葉片形狀,第2主成分的貢獻(xiàn)率為22.534%,代表性指標(biāo)為節(jié)距、葉片長(zhǎng)度和醇溶性浸出物含量;第3主成分的貢獻(xiàn)率為12.134%,代表性指標(biāo)為假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀;第4主成分的貢獻(xiàn)a b c d e f g h i j k n l b 0.639*c 0.274 0.501*d 0.821*0.526*0.078 e 0.276 0.161 0.338 -0.311 f 0.12 0.17 0.354 -0.218 0.582*g 0.649*0.596*0.22 0.752*-0.22 0.166 h 0.384 0.283 0.154 0.394 0.008 -0.065 0.306 i 0.176 0.328 0.19 0.349 -0.299 -0.128 0.349 0.488*j 0.321 0.428*0.502*0.209 0.228 0.162 0.155 0.835*0.393 k 0.375 0.246 -0.101 0.682*-0.544*-0.369 0.698*0.413 0.357 0.112 n -0.155 0.376 0.295 0.027 -0.311 0.108 0.366 0.097 0.062 0.157 0.191 l 0.114 0.003 -0.252 0.112 0.009 0.05 -0.197 -0.195 0.047 -0.097 -0.319 -0.411 m -0.03 0.031 0.292 -0.253 0.402 0.519*-0.063 0.194 -0.092 0.286 -0.285 0.003 -0.1316率為9.414%,代表性指標(biāo)為多糖含量;第5主成分的貢獻(xiàn)率為6.645%,代表性指標(biāo)為假鱗莖數(shù)和假鱗莖顏色。以第1主成分為橫坐標(biāo),第2、3、4主成分為縱坐標(biāo),作圖排序,結(jié)果見圖2。由圖2可知,醇溶性浸出物含量和葉片長(zhǎng)度,假鱗莖顏色和葉先端形狀,葉片寬度和節(jié)數(shù),假鱗莖長(zhǎng)度、假鱗莖直徑和節(jié)數(shù)之間距離均較小,其中醇溶性浸出物含量和葉片長(zhǎng)度,假鱗莖顏色和葉先端形狀,葉片寬度和節(jié)數(shù)幾乎重疊,表明它們之間有高度的信息重疊。 表4 主成分分析載荷矩陣 Table 4 Principal Component Analysis Load Matrix 指標(biāo) Index 因子權(quán)重 Component weight PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 a 0.775 0.162 0.476 0.08 0.246 b 0.727 0.286 0.285 0.017 -0.299 c 0.372 0.625 -0.062 -0.182 -0.521 d 0.844 -0.312 0.314 0.072 0.141 e -0.132 0.824 0.234 0.042 0.196 f -0.027 0.759 0.273 -0.157 0.023 g 0.819 -0.108 0.268 -0.352 -0.005 h 0.673 0.161 -0.559 0.241 0.347 i 0.570 -0.124 -0.353 0.343 -0.403 j 0.573 0.49 -0.485 0.307 0.057 k 0.691 -0.545 -0.129 -0.302 0.157 l -0.137 -0.057 0.480 0.804 -0.003 72.4.2 聚類分析 鐵皮石斛的13項(xiàng)理化指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后,采用Ward法和Chebychev距離,進(jìn)行系統(tǒng)聚類后所得的龍骨圖見圖3。由圖3可知,類間距離最短的為假鱗莖長(zhǎng)度和節(jié)數(shù),距離為0.469;其次是假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀,距離為1.078,再是假鱗莖顏色和葉片形狀,距離為1.719。若以10為指標(biāo)劃分的距離,可將13項(xiàng)指標(biāo)分為5類,即假鱗莖長(zhǎng)度、節(jié)數(shù)、葉片寬度和假鱗莖直徑為一類;假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀為一類;假鱗莖顏色和葉片形狀為一類;節(jié)距、葉片長(zhǎng)度、假鱗莖數(shù)和醇溶性浸出物為一類;多糖含量為一類,這與主成分分析的結(jié)果(圖2)基本一致。 圖2 主成分分析前5個(gè)因子的二維排序圖 Fig. 2 Principal component analysis of the first five factors of the two-dimensional sort map m -0.049 0.696 -0.217 -0.144 0.269 特征值 4.275 2.929 1.577 1.224 0.864 貢獻(xiàn)率(%) 32.887 22.534 12.134 9.414 6.645 累積 % 32.887 55.421 67.554 76.968 83.613 abcdefghijklm-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1第1主成分第2主成分abcdefghijklm-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.6-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1第1主成分第3主成分abcdefghijklm-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1第1主成分第4主成分abcdefghijklm-0.6-0.5-0.4-0.3-0.2-0.100.10.20.30.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1第1主成分第5主成分8圖3 13項(xiàng)指標(biāo)的系統(tǒng)聚類龍骨圖 Fig. 3 The systematic clustering of 13 indicators keel diagram 2.4.3 指標(biāo)簡(jiǎn)化 假鱗莖長(zhǎng)度和假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)、葉片寬度之間,假鱗莖姿態(tài)與葉先端形狀之間,醇溶性浸出物含量與葉片長(zhǎng)度之間,葉片長(zhǎng)度與節(jié)距之間,假鱗莖顏色與葉片形狀之間均存在高度相關(guān),多糖與其他指標(biāo)均無相關(guān)關(guān)系。主成分分析與聚類分析結(jié)果表明,假鱗莖長(zhǎng)度與假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)、葉片寬度為同一類指標(biāo),假鱗莖姿態(tài)與葉先端形狀為同一類指標(biāo),節(jié)距、葉片長(zhǎng)度、假鱗莖數(shù)和醇溶性浸出物含量為同一類指標(biāo),假鱗莖顏色和葉片形狀為同一類指標(biāo),多糖含量為一類指標(biāo)。因此,可對(duì)鐵皮石斛的13項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化,即在每一個(gè)同類指標(biāo)中篩選一個(gè)作為代表性指標(biāo)。假鱗莖為鐵皮石斛的主要入藥器官,也是鐵皮石斛的主要采收對(duì)象9,因此在假鱗莖長(zhǎng)度、假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)和葉片寬度之間,選擇假鱗莖長(zhǎng)度或假鱗莖直徑為代表性指標(biāo);在假鱗莖姿態(tài)與葉先端形狀之間選擇假鱗莖姿態(tài)為代表性指標(biāo);在假鱗莖顏色和葉片形狀之間選擇假鱗莖顏色為代表性指標(biāo)。多糖含量和醇溶性浸出物含量為鐵皮石斛主要的藥效成分,亦是評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)的重要指標(biāo),因此在節(jié)距、葉片長(zhǎng)度、假鱗莖數(shù)和醇溶性浸出物含量之間選擇醇溶性浸出物含量為代表性指標(biāo),多糖含量為一類代表性指標(biāo)。由此,將鐵皮石斛的品質(zhì)指標(biāo)簡(jiǎn)化為5項(xiàng),即假鱗莖長(zhǎng)度(或假鱗莖直徑)、假鱗莖姿態(tài)、假鱗莖顏色、醇溶性浸出物含量和多糖含量。 3 討論 3.1 不同地區(qū)鐵皮石斛品質(zhì)的差異 不同地區(qū)鐵皮石斛種質(zhì)的品質(zhì)存在較大差異。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,假鱗莖數(shù)、葉片形狀、假鱗莖姿態(tài)和醇溶性浸出物含量有較大的變異系數(shù)(>30%),表明這幾個(gè)指標(biāo)受環(huán)境影響大,具有較大的遺傳改良9潛力,可為今后鐵皮石斛的良種選育提供參考。假鱗莖是鐵皮石斛的主要入藥器官,也是鐵皮石斛的主要采收對(duì)象,因此假鱗莖長(zhǎng)度和直徑可作為鐵皮石斛品質(zhì)篩選的重要依據(jù)。本試驗(yàn)中的相關(guān)性分析表明,葉片寬度和節(jié)數(shù)均與假鱗莖長(zhǎng)度和直徑均呈極顯著正相關(guān),在張振臣10的研究中,同樣發(fā)現(xiàn)葉片寬度與假鱗莖長(zhǎng)度、直徑呈顯著正相關(guān),因此對(duì)于葉片寬度與假鱗莖長(zhǎng)度、直徑的遺傳變異特異性有必要進(jìn)一步研究。 鐵皮石斛多糖有增強(qiáng)機(jī)體免疫力,抗腫瘤、抗衰老等作用,是鐵皮石斛主要的藥效成分11,亦是評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)最重要的指標(biāo),許多學(xué)者對(duì)不同地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量進(jìn)行測(cè)定比較,以期找出鐵皮石斛的最適生長(zhǎng)環(huán)境,為鐵皮石斛的人工栽培提供參考。王再花等12對(duì)不同來源及其混淆品的鐵皮石斛多糖進(jìn)行比較,結(jié)果表明云南來源的鐵皮石斛多糖含量最高,達(dá)到40.4%,其次是浙江來源的鐵皮石斛,多糖含量為29.0%;龔慶芳等13對(duì)廣西、云南和浙江等不同產(chǎn)地的鐵皮石斛品質(zhì)進(jìn)行研究,結(jié)果表明浙江和云南地區(qū)的種質(zhì)在多糖這一指標(biāo)上有良好的遺傳基礎(chǔ),品質(zhì)較好。本試驗(yàn)中,30個(gè)地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量最高的是浙江樂清市大荊鎮(zhèn)雙峰村鐵皮石斛,為34.64%,最低的是安徽合肥的鐵皮石斛,為14.29%。由此可見,不同地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量差異大,其中浙江、廣西和云南地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量總體較高,有較高的利用價(jià)值和開發(fā)潛力。從平均水平看,本研究中鐵皮石斛的多糖含量為22.22%,低于2010年版中華人民共和國(guó)藥典14中規(guī)定的25%,這可能與采樣時(shí)期及管理水平有關(guān)。 3.2 鐵皮石斛評(píng)價(jià)指標(biāo)的簡(jiǎn)化 假鱗莖長(zhǎng)度、假鱗莖直徑、多糖含量和醇溶性浸出物含量等14項(xiàng)指標(biāo)是評(píng)價(jià)鐵皮石斛內(nèi)在品質(zhì)和外觀品質(zhì)的主要指標(biāo)。正確選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)是正確評(píng)價(jià)樣品品質(zhì)的基礎(chǔ)。主成分分析15是一種分析、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)集的統(tǒng)計(jì)分析方法,旨在保證原信息損失小且變量數(shù)目少的情況下,利用降維的方式將多指標(biāo)簡(jiǎn)化為少量綜合指標(biāo);聚類分析16是通過數(shù)據(jù)建模簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的一種方法,主觀因素少,能更加客觀和科學(xué)地對(duì)鐵皮石斛的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行綜合考察和分類。將主成分分析與聚類分析相結(jié)合,可以達(dá)到簡(jiǎn)化指標(biāo),合理有效評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)的目的。目前,主成分分析與聚類分析結(jié)合簡(jiǎn)化指標(biāo)的研究在桃17、蘋果18、芒果19和冬棗20等均有見報(bào)道,但在鐵皮石斛上還未見報(bào)道。 本試驗(yàn)中,主成分分析提取了前5個(gè)因子代表鐵皮石斛83.613%的信息,聚類分析采用采用Ward法和Chebychev距離,以10為指標(biāo)劃分的距離,將13項(xiàng)指標(biāo)分為5類,以鐵皮石斛的藥用部位為依據(jù),篩選出5個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)的代表性指標(biāo),即假鱗莖長(zhǎng)度(或假鱗莖直徑)、假鱗莖姿態(tài)、假鱗莖顏色、醇溶性浸出物含量和多糖含量。 如今,在分析儀器的普及、色譜及色譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)下,鐵皮石斛單糖組分的測(cè)定變得更加可靠,2015年版藥典已將甘露糖作為評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)的指標(biāo)之一。因此,在今后評(píng)價(jià)鐵皮石斛品質(zhì)中,可增加對(duì)甘露糖含量的測(cè)定。 4 結(jié)論 鐵皮石斛的14項(xiàng)指標(biāo)中,除含水率變異系數(shù)最小,其余13項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)均在10%以上;不同地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量差異大,其中浙江、廣西和云南地區(qū)的鐵皮石斛多糖含量較高,有較高的利用價(jià)值和開發(fā)潛力;相關(guān)性分析中,假鱗莖長(zhǎng)度和假鱗莖直徑、節(jié)數(shù)、葉片寬度,假鱗莖直徑和節(jié)數(shù)、10葉片寬度,節(jié)數(shù)和葉片寬度、葉片形狀,節(jié)距和葉片長(zhǎng)度,葉片寬度與葉片形狀,假鱗莖姿態(tài)和葉先端形狀有極顯著正相關(guān),節(jié)距和葉片形狀有極顯著負(fù)相關(guān),多糖和含水率與其他指標(biāo)均無顯著相關(guān),醇溶性浸出物含量?jī)H與葉片長(zhǎng)度有顯著正相關(guān);結(jié)合主成分分析和聚類分析,13項(xiàng)鐵皮石斛品質(zhì)指標(biāo)簡(jiǎn)化為5項(xiàng),即假鱗莖長(zhǎng)度(或假鱗莖直徑)、假鱗莖姿態(tài)、假鱗莖顏色、醇溶性浸出物含量和多糖含量。 參考文獻(xiàn) 1 Wu RH(武榮花),Li Y(栗燕).Research Progress of Dendrobium Resource ConservationJ.J Henan Agric Sci(河南農(nóng)業(yè)科學(xué)),2009,12(12):9-12. 2 Chen XQ(陳心啟).Chinese orchid book(中國(guó)蘭花全書)M.Beijing:China Forestry Publishing House,1998:108-117. 3 Tang Z(唐政),Chen XX(陳小香),Huang XZ(黃獻(xiàn)珠).Optimization of the Extraction Technology of Dendrobium Polysaccharides From Dendrobium officinale by Mixed EnzymeJ.Northern Hortic(北方園藝),2014,6:132-134. 4 Long CX(龍承星),He 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