基于因子分析和聚类分析的红花龙胆种子质量评价.pdf
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1、收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 1基金项目:国家自然科学基金委员会-贵州省人民政府联合基金项目(U 1 8 1 2 4 0 3-2);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字2 0 1 82 0 5);贵州省科技计划项目(黔科合基础2 0 2 01 Y 3 8 9)。作者简介:刘龙江(1 9 8 9),男(汉族),山东日照人;在读硕士,研究方向:中药民族药资源研究(E-m a i l:7 3 5 7 4 7 2 2 4q q.c o m)。通讯作者:魏升华(1 9 6 5),男(汉族),贵州黔西人;学士,教授,研究方向:中药资源与栽培研究(E-m a i l:w e i s h e
2、 n g h u a 6 5 1 21 2 6.c o m)。基于因子分析和聚类分析的红花龙胆种子质量评价刘龙江1,吴之坤1,任得强1,周雅雪2,薛 娟1,魏升华1(1.贵州中医药大学,贵阳5 5 0 0 2 5;2.贵州健兴药业有限公司,贵阳5 5 0 0 0 1)摘 要:采用相关分析、因子分析、聚类分析等方法,对3 0个种源的红花龙胆种子进行综合评价,为筛选适宜红花龙胆人工种植的优质种子提供参考依据。结果表明,以种荚长径、种荚宽径、种子长径、种子宽径、千粒重、发芽率评价种子质量,C 4(黔西县钟山镇)最好;以发芽势、发芽指数评价种子质量,C 5(观山湖区百花湖镇)最好;以发芽天数评价种子质
3、量,C 2(七星关区流沧桥)最好。相关性分析表明,红花龙胆种子特性指标和发芽特性指标之间相关性弱,种荚长径与其他指标相关性弱。因子分析表明,可以将发芽率、发芽势、千粒重等8个指标转化为彼此不相关的2个主因子(种子特性因子和发芽特性因子),累积贡献率达7 9.6 3%,以种子特性因子评价种子质量,C 4(黔西县钟山镇)最好,以发芽特性因子评价种子质量C 5(观山湖区百花湖镇)最好,综合评价C 4(黔西县钟山镇)最好。系统聚类分析可以将实验材料分为四大类,以C 4(黔西县钟山镇)为代表的第一类种子质量最好。基于因子分析和聚类分析的综合评价更适合评价红花龙胆种子质量。关键词:红花龙胆;因子分析;聚类
4、分析;质量评价D O I:1 0.1 6 5 9 0/j.c n k i.1 0 0 1-4 7 0 5.2 0 2 3.0 6.0 1 9中图分类号:S5 6 7.2 3+9 文献标志码:A 文章编号:1 0 0 1-4 7 0 5(2 0 2 3)0 6-0 0 1 9-0 7E v a l u a t i o no nS e e dQ u a l i t yo fG e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s lB a s e do nF a c t o rA n a l y s i sa n dC l u s t e rA
5、n a l y s i sL I UL o n g j i a n g1,WUZ h i k u n1,R E ND e q i a n g1,Z H O UY a x u e2,X U EJ u a n1,WE IS h e n g h u a1(1.G u i z h o uU n i v e r s i t yo fT r a d i t i o n a lC h i n e s eM e d i c i n e,G u i y a n g5 5 0 0 2 5,C h i n a;2.G u i z h o uJ i a n x i n gP h a r m a c e u t i c
6、 a lC o.,L t d.,G u i y a n g5 5 0 0 0 1,C h i n a)A b s t r a c t:U s i n gc o r r e l a t i o na n a l y s i s,f a c t o r a n a l y s i s,c l u s t e r a n a l y s i s,G e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l s e e d s f r o m3 0d i f f e r e n t p r o v e n a n c e sw e r e c o m
7、 p r e h e n s i v e l ye v a l u a t e d,t op r o v i d e a r e f e r e n c e f o rs c r e e n i n gq u a l i t ys e e d so fG e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l s u i t a b l e f o r a r t i f i c i a l c u l t i v a t i o n.T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h es e e dq u
8、a l i t yo fC 4(f r o mZ h o n g s h a no fQ i a n x iC o u n t y)w a s t h eb e s t,e v a l u a-t e db yp o d l e n g t hd i a m e t e r,p o dw i d t hd i a m e t e r,s e e dl e n g t hd i a m e t e r,s e e dw i d t hd i a m e t e r,10 0 0-s e e dw e i g h t,a n dg e r m i n a t i o nr a t e.S e e
9、dq u a l i t yw a se v a l u a t e db yg e r m i n a t i o np o t e n t i a l a n dg e r m i n a-t i o n i n d e x,C 5(f r o mB a i h u a h uo fG u a n s h a n h uC o u n t y)w a s t h eb e s t;C 2(f r o mL i u c a n g q i a oo fQ i x-i n g g u a nC o u n t y)w a st h eb e s te v a l u a t e db yg e
10、 r m i n a t i o nd a y s;C o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w e dt h a tt h ec o r r e l a t i o n b e t w e e n s e e d c h a r a c t e r i s t i c sa n d g e r m i n a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o fG e n t i a n a r h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s lw a sw e a k,a n dt h ec
11、 o r r e l a t i o nb e t w e e np o dl e n g t hd i a m e t e ra n do t h e ri n d i c a t o r sw a sw e a k.F a c t o ra n a l y s i ss h o w e dt h a t e i g h t i n d i c a t o r ss u c ha sg e r m i n a t i o nr a t e,g e r m i n a t i o np o t e n-t i a l,a n d10 0 0-s e e dw e i g h t c o u l
12、 db e t r a n s f o r m e d i n t o t w om a i nf a c t o r s t h a tw e r en o t c o r r e l a t e dw i t he a c ho t h e r,s e e dc h a r a c t e r i s t i c sa n dg e r m i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i c s,w i t hc u m u l a t i v ec o n t r i b u t i o nr a t eo f7 9.6 3%,s e e dq u a l
13、i t yo fC 4(f r o mZ h o n g s h a no fQ i a n x i C o u n t y)w a s t h eb e s t,e v a l u a t e db ys e e dc h a r-a c t e r i s t i c s,a n dC 5(f r o mB a i h u a h uo fG u a n s h a n h uC o u n t y)w a s t h eb e s t e v a l u a t e db yg e r m i n a t i o n91种子,2 0 2 3,4 2(6):1 9-2 5.h t t p:
14、/z h z i.g z n y z y x y.c n S e e d V o l.4 2 N o.0 6 J u n.2 0 2 3表1 供试材料来源T a b l e1 S o u r c e so f t e s t e dm a t e r i a l s种源编号种源 采集时间/(年-月-日)东经(E)北纬(N)海拔/m样本数C 1贵州省清镇市犁倭镇2 0 2 2-0 1-1 51 0 6.2 3 03 2 6.5 6 11 6 14 0 51C 2贵州省七星关区流沧桥街道2 0 2 2-0 1-1 91 0 5.3 3 51 2 7.3 0 78 7 15 6 01C 3贵州省大方
15、县核桃乡2 0 2 2-0 1-1 91 0 5.6 5 41 2 7.2 8 49 4 16 0 71C 4贵州省黔西县钟山镇2 0 2 2-0 1-2 01 0 6.2 2 98 2 6.9 9 43 7 12 7 61C 5贵州省观山湖区百花湖镇2 0 2 2-0 3-1 21 0 6.4 7 52 2 6.6 8 80 7 13 4 61C 6C 9贵州省贵阳市花溪区高坡乡2 0 2 2-0 1-1 31 0 6.8 5 33 2 6.2 8 25 1 15 5 34C 1 0贵州省花溪区石板镇2 0 2 2-0 1-1 41 0 6.6 4 95 2 6.4 3 62 1 11 9
16、81C 1 1贵州省龙里县谷龙乡2 0 2 1-1 2-1 51 0 6.9 9 74 2 6.6 9 50 9 12 1 01C 1 2C 1 8贵州省龙里县湾滩河镇2 0 2 1-1 2-2 01 0 7.0 2 58 2 6.2 9 19 3 12 4 57C 1 9贵州省凯里市柳川镇2 0 2 2-0 1-1 11 0 8.1 1 44 2 6.6 3 43 6 7 0 41C 2 0贵州省龙里县龙山镇2 0 2 2-0 1-1 21 0 6.8 9 29 2 6.3 3 40 6 14 8 71C 2 1C 2 2贵州省凯里市三棵树镇2 0 2 2-0 1-1 11 0 8.1 1
17、44 2 6.6 3 43 6 7 0 42C 2 3贵州省禄劝县转龙镇2 0 2 2-0 2-0 81 0 2.8 9 23 2 6.0 4 65 1 24 7 41C 2 4C 2 7贵州省贵阳市花溪区2 0 2 2-0 1-0 31 0 6.6 1 44 2 6.3 8 77 9 12 3 04C 2 8贵州省百里杜鹃大坝村2 0 2 2-0 1-1 51 0 5.9 3 70 2 7.2 2 95 1 16 2 41C 2 9贵州省大方县宋家沟村2 0 2 2-0 1-1 51 0 5.6 2 41 2 7.1 4 93 7 19 1 81C 3 0贵州省福泉县马场坪街道2 0 2 2
18、-0 1-1 41 0 7.5 1 62 2 6.6 8 98 9 8 6 31c h a r a c t e r i s t i c s,C 4(f r o m Z h o n g s h a no fQ i a n x iC o u n t y)w a st h eb e s te v a l u a t e db yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n.S y s t e m a t i cc l u s t e ra n a l y s i sc o u l dc l a s s i f ye x p e r i m e n t a
19、lm a t e r i a l s i n t o4m a j o rc a t e g o r i e s,t h e f i r s t t y p eo f s e e d sr e p r e s e n t e db yC 4(f r o mZ h o n g s h a no fQ i a n x iC o u n t y)h a dt h eb e s tq u a l i t y;C o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nb a s e do nf a c t o ra n a l y s i sa n dc l u s t e
20、ra n a l y s i sw a sm o r es u i t a b l e f o re v a l u a-t i n gt h eq u a l i t yo fG e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l s e e d s.K e yw o r d s:G e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l;f a c t o r a n a l y s i s;c l u s t e r a n a l y s i s;q u a l i t ye
21、 v a l u a t i o n 红 花 龙 胆(G e n t i a n a r h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l)为龙胆科龙胆属多年生草本植物,又名小龙胆草、青鱼胆草、雪里梅、凤凰花、星秀花、血龙胆、九月花等,主要分布于四川、贵州、云南等省1。红花龙胆为特色苗族药材,在治疗湿热黄疸、小便不利、肺热咳嗽等方面具有显著疗效2。以红花龙胆为原料的具有苗族特色的止咳、平喘民族中成药肺力咳胶囊/合剂等广泛用于呼吸系统多种病症的综合治疗,市场口碑良好,市场需求量逐年攀升3-5。红花龙胆野生药材资源日趋匮乏,红花龙胆人工种植技术亟待解决。目前红花龙胆人
22、工种植研究所用种子还是以中间商收购的野生种子为主,种子质量差异较大,遗传背景不清,易受病虫害侵扰,严重阻碍了红花龙胆人工种植研究的进展。因此,开展红花龙胆种子质量品质评价研究很有必要,但目前尚无对红花龙胆种子质量品质评价方面的报道。通过主成分分析的方法对川党参、川白芷、棉花、知母、鹰嘴豆、黄芩等6-1 1进行了种子质量评价的研究,因子分析是主成分分析的推广和扩展,利于实际意义的解释1 2。本研究先对3 0个不同种源的红花龙胆种子质量品质指标进行测定,对测定结果进行描述性统计分析,并运用因子分析和系统聚类分析,对不同种源红花龙胆种子质量进行综合评价,为筛选适宜红花龙胆人工种植的优质种子提供参考。
23、1 材料及方法1.1 材料来源2 0 2 1年1 2月开始对红花龙胆野生种质资源进行调查并采集标本及自然成熟种荚,植物标本经贵州中医药大学魏升华教授鉴定为红花龙胆,共采集了1 7个产地的3 0个种源的红花龙胆种子,详见表1。1.2 测定指标及方法对供试材料的9个种子品质性状进行测定,其中种荚长宽径、种子长宽径用电子游标卡尺测量,千粒重及种子实验参照 农作物种子检验规程1 3进行测定,结合上述数量关系,对种子的大小和品质进行量化。1.3 数据处理采用E x c e l软件统计数据,利用I BM S P S SS t a-t i s t i c s 2 6.0软件对红花龙胆种荚长径、种荚宽径、种子
24、长径、种子宽径、千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数和发芽天数等进行描述性统计分析、相关性分析、因子分析、聚类分析。2 结果与分析2.1 描述性统计分析由表2和表3可以看出,3 0个种源中,C 4的种荚长径、种荚宽径、种子长径、种子宽径、千粒重、发芽率的均值最大,分别为2 0.8 8mm、4.0 9mm、1.5 6mm、1.2 5mm、0.1 7 5g、9 8.7 5%;C 5的发芽势、发芽指数的02刘龙江 等:基于因子分析和聚类分析的红花龙胆种子质量评价 种 子 第4 2卷 第6期表2 不同种源红花龙胆种子特性T a b l e2 S e e dc h a r a c t e r i s t i
25、 c so fG e n t i a n ar h o d a n t h aF r a n c h.e xH e m s l f r o md i f f e r e n tp r o v e n a n c e s种源编号种荚长径/mm排序种荚宽径/mm排序种子长径/mm排序种子宽径/mm排序千粒重/g排序C 11 9.5 31.1 7C D c d62.8 70.1 1A B C a b1 51.4 80.2 7E F G d e31.0 10.2 3A B C D E a b c d e f2 10.1 6 40.0 0 7H g h3C 21 9.0 31.2 3C D b c d1
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