FTIR光谱结合系统聚类分析鉴别松茸和姬松茸的研究.pdf
杨永荣+刘飞
摘要：目的 采用傅里叶变换红外光谱技术结合系统聚类分析对云南产石斛进行研究。方法 用傅里叶变换红外光谱法测试了11个品种83株石斛样品的红外光谱，并结合二阶导数光谱对比分析光谱信息差异，用相关分析和系统聚类分析进行品种差异和鉴别分析。结果 光谱信息显示，石斛中的主要成分是纤维素和木质素等多糖物质；铁皮石斛中纤维素和木质素的含量相对较小，其他多糖物质成分及含量相对较多。测试石斛品种的相关性较高，红外光谱的相关系数均在0.980以上，二阶导数光谱的相关系数在0.751～0.980之间。用二阶导数光谱进行系统聚类，分类正确率达87.9%；系统聚类显示重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，长苏石斛与金钗石斛，滇桂石斛与流苏石斛的物质组分更相近。结论 红外光谱结合系统聚类分析可以区分不同品种石斛的物质组分差异，鉴别不同品种的石斛，具有方便快捷的特点。
关键词：红外光谱；系统聚类；石斛
DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2014.09.022
中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2014）09-0075-05
Study of Dendrobium from Yunnan by Fourier Transform Infrared Spectroscopy Combined with Hierarchical Cluster Analysis YANG Yong-rong1， LIU Fei2 （1.Medical Administration Division， People's Hospital of Yuxi City， Yuxi 653100， China；2.Department of Physics， Yuxi Normal University， Yuxi 653100， China）
Abstract：Objective To study Dendrobium from Yunnan Province by Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） combined with hierarchical cluster analysis. Methods Stems of 83 trees from 11 Dendrobium varieties were tested through using FTIR， so as to analyze the differences among different varieties and identify Dendrobium variety by second-derivative spectral， the correlation analysis and hierarchical cluster analysis. Results The spectra showed that the main ingredients of stems were cellulose， lignin and polysaccharides. The fraction of lignin and cellulose of D.officinate was lower， while that for polysaccharides was higher. There was a high correlation among spectra， with the correlation coefficients of more than 0.980， and that for second-derivative spectral was 0.751 to 0.980. All the samples were clustered by second-derivative spectral， with the correct rate of 87.9%. Hierarchical cluster analysis showed that the components of D.hercoglossum， D.lohohense and D.adumcum， D.brymerianum and D.nobile， D.guangxiense and D.fimbriatum are more similar than that of others. Conclusion FTIR combined with hierarchical cluster analysis can distinguish and identify different varieties of Dendrobium， and is an effective and simple way to identify different varieties.
Key words：infrared spectroscopy；hierarchical cluster analysis；Dendrobium
石斛为兰科石斛属多年生草本植物，以茎入药，含有石斛碱、石斛胺、石斛次碱、石斛宁等多种生物碱。其味甘淡、性微寒，有滋阴养胃、清热生津功效，主要对消化系统、呼吸系统、心血管系统和眼科疾病有明显的治疗作用。石斛属植物种类较多，是兰科植物中较为复杂的属。据统计，全球约有1600多种，我国有76种，其中30多种在民间广为药用[1]。2010年版《中华人民共和国药典》所载石斛为金钗石斛D.nobile、鼓槌石斛D.chrysotoxum或流苏石斛D.fimbriatum的栽培品及其同属植物近似种的新鲜或干燥茎[2]。由于石斛市场需求量大，生长缓慢，野生资源少，导致部分品种市场价格高，供不应求。人工种植的石斛受种植环境、品种变异等因素的影响，产品质量不一，伪品较多，严重影响消费者利益，也影响石斛产业的健康发展。因此，建立简便、高效的方法控制石斛的质量意义重大。
石斛的传统鉴别方法以性状鉴别为主，主要依据形态特征来进行判别，但由于石斛品种多，各品种的形态差异小，因此鉴别主观性强、难度较大。化学成分分析或DNA分子标记技术等鉴别方法的样品前处理繁杂，耗时长。近红外光谱法鉴别需要建模，且不稳定，模型对仪器有专一性，不适宜推广。傅里叶变换红外光谱（FTIR）是研究物质内部分子结构定性或定量信息的分析技术，已广泛应用于农林、医药、食品、化工等诸多研究领域[3-6]，具有用量少、快速、无损、灵敏度高等优点。此分析技术对石斛药材的研究已有报道[7-8]，但这些研究仅通过样品的红外光谱特征来分析区别不同的品种，涉及的品种及样品数少，不适宜推广应用。本研究用云南产11个品种83株石斛茎样品的红外光谱及其二阶导数光谱进行物质组分差异分析，并用二阶导数光谱数据结合多元统计分析中的系统聚类分析建立分析模型，以期为石斛药材的品种鉴定和品质评价提供技术支撑。
1 仪器与试药
Frontier型傅里叶变换红外光谱仪（PE公司），装备DTGS检测器，光谱扫描范围为4000～400 cm-1，累加扫描次数为16次，分辨率为4 cm-1。
11个品种83株石斛茎样品，除铁皮石斛中的第11～20株采自云南省玉溪市红塔区外，其余均取自云南省文山州文山学院兰科种质资源圃，并经云南省农业科学院药用植物研究所鉴定。各样品的品种名称及来源见表1。将样品于45 ℃烘干至恒重，用中药粉碎机将每株样品粉碎备用。用时取石斛粉末样品放入玛瑙研钵磨为均匀的细粉，再加入溴化钾（光谱纯）搅磨均匀，然后压片测试光谱，每株石斛样品压制1个扫描片。
2 方法与结果
2.1 光谱处理与方法
用傅里叶变换红外光谱仪测试得到每株石斛样品的红外光谱，所有光谱都已扣除背景。使用Omnic8.0软件进行自动基线校正、九点平滑和归一化等预处理，并求出各样品光谱的红外二阶导数光谱，取每个品种前4株样品的红外光谱求出平均光谱和二阶导数光谱以备用。采用SPSS20.0统计软件进行相关分析和系统聚类分析。
2.2 红外光谱分析
各品种石斛前4个样品光谱的平均红外光谱图见图1。不同品种样品的红外光谱非常相似，其共有吸收峰主要有3390、2922、2854、1739、1603、1509、1460、1425、1376、1330、1245、1158、1105、1053、899、764、661、610 cm-1等。3390 cm-1附近明显的宽而强的吸收峰，归属为羟基形成多种氢键O-H键伸缩振动吸收；2922 cm-1附近的中等强度吸收峰和2854 cm-1附近的弱吸收峰分别归属为亚甲基的反对称和对称伸缩振动峰；1739 cm-1附近中等强度的吸收峰，归属为羰基C=O的伸缩振动[9]；1603 cm-1附近为中等强度的吸收峰，1509 cm-1附近为弱吸收峰，主要归属为苯环的伸缩振动；1460 cm-1附近的弱吸收峰归属为CH2的不对称弯曲振动；1425 cm-1附近中等强度的吸收峰为CH2剪切振动；1376 cm-1附近中等强度的吸收峰为CH3的弯曲振动；1330 cm-1附近的弱吸收峰为紫丁香基的特征峰，归属为O-H的面内弯曲振动[9]；1245 cm-1附近中等强度的吸收峰主要为多糖类物质C-O-C的伸缩振动；1158 cm-1附近的强峰归属为纤维素、淀粉等多糖类物质的C-O-C不对称伸缩振动[3]；1105 cm-1附近的强峰归属为纤维素等多糖类物质C-O的伸缩振动；1053 cm-1附近的宽峰为光谱最强峰，归属为多糖类物质C-O的伸缩振动；899 cm-1为环状C-O-C不对称面外伸缩振动与CH2非平面摇摆振动的特征峰；764、661、610 cm-1附近的弱吸收峰归属为糖环骨架伸缩振动。上述光谱特征表明石斛的主要成分为纤维素、木质素等多糖类物质。
分析比较各样品的红外光谱，其差异主要表现为在1630～1597 cm-1范围的吸收峰，不同的品种吸收峰峰位不同，峰位最高的细茎石斛为1630 cm-1，最低的鼓槌石斛为1597 cm-1，这个范围的振动主要为蛋白质酰胺Ⅰ带C-O的伸缩振动和苯环的骨架伸缩振动，说明在石斛样品中还含有少量的蛋白质类物质，且不同品种的蛋白质结构不同。在1509 cm-1附近的吸收峰，细茎石斛最强，铁皮石斛最弱；在1105 cm-1附近的吸收峰，细茎石斛最强，铁皮石斛没有显示；在反映多糖类不同异构体的区域，铁皮石斛在873、811、765 cm-1附近显示有明显的振动峰，而其他品种在此峰位的吸收峰很弱或没有显示。这些光谱特征反映不同品种的石斛中多糖类物质成分及含量存在差异，特别是铁皮石斛与其他品种的差异明显。
2.3 红外二阶导数光谱分析
为了更好地分析比较不同品种石斛的红外光谱，同时避免水蒸汽和二氧化碳气体对光谱的影响，取1800～500 cm-1范围的二阶导数光谱来比较分析不同品种石斛的红外光谱差异。图2为各品种前4个样品的红外二阶导数光谱的平均光谱图。在二阶导数光谱图中，991 cm-1附近的吸收峰归属为纤维素和淀粉中C-O的伸缩振动，是纤维中醚键的特征峰，鼓槌石斛的强度最强，铁皮石斛的强度最弱；1107 cm-1附近的吸收峰是纤维素的特征峰，流苏石斛的强度最强，铁皮石斛的强度最弱；反映愈创木基木质素的特征峰1594 cm-1，钩状石斛的强度最强，铁皮石斛的强度最弱；反映紫丁香基木质素的特征峰1514 cm-1，长苏石斛的强度最强，铁皮石斛的强度最弱；反映木质素和纤维素羰基C=O伸缩振动的吸收峰，铁皮石斛的在1746 cm-1附近，其他品种在1740 cm-1以下。有研究表明，1740 cm-1吸收峰峰位与木质素和纤维素的相对含量相关，相对含量越大，1740 cm-1吸收峰的峰位越会向波数低的位置移动[10]。这些特征说明铁皮石斛样品中纤维素和木质素的相对含量明显低于其他品种，铁皮石斛中其他多糖物质的成分及含量最丰富。现代研究表明，石斛多糖具有提高免疫力、抗氧化、抗肿瘤、抗高血糖等作用[11]，说明石斛多糖是进行石斛药材质量控制的重要指标。
2.4 不同品种石斛光谱的相关分析
对不同品种石斛的平均红外光谱和平均红外二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围进行相关分析，其相关系数见表2、表3。由表2可知，不同品种石斛的红外光谱相关性很高，各品种间相关系数最高的为0.997，最低的为0.980，表明不同品种石斛的主要组成物质及含量很相近。表3反映二阶导数光谱放大了不同品种的红外光谱特征，减小了不同品种石斛红外光谱的相关性，各品种间相关系数最高的为0.980，最低的为0.751；铁皮石斛与其他品种的相关性相对较低，相关系数<0.85。相关分析结果表明，用二阶导数光谱来对各品种的石斛进行分类研究更有利，因此采用各样品的二阶导数光谱数据进一步做系统聚类分析研究。
2.5 不同品种石斛光谱系统聚类分析
采用欧氏距离作为类间距离测量方法，采用Word法（离差平方和法）作为类间距离算法对不同品种石斛样品的二阶导数光谱数据进行系统聚类分析研究。二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的聚类图见图3。
可以看出，11个品种的83株茎样品，在距离2以内，所有样品合并为13类；除铁皮石斛和1株罗河石斛外，其他样品都按品种各自聚成1类；玉溪的铁皮石斛和文山的铁皮石斛基本上各自成1类，文山的铁皮石斛有3株分在玉溪的铁皮石斛中，玉溪的铁皮石斛有2株分在文山的铁皮石斛中。在距离3以内样品合并为7类，其中铁皮石斛样品聚成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛聚成1类，金钗石斛、长苏石斛聚成1类，流苏石斛、滇桂石斛聚成1类，其他3个品种各自成1类。在距离4以内样品合并为5类，棒节石斛并入金钗石斛、长苏石斛这一类，鼓槌石斛并入流苏石斛、滇桂石斛这一类。在距离7以内样品合并为3类，铁皮石斛成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛、棒节石斛、金钗石斛、长苏石斛并成1类，细茎石斛、鼓槌石斛、流苏石斛、滇桂石斛并成1类。在距离10以内合并为2类，铁皮石斛为1类，其他品种的石斛为1类。在距离为25时全部合并为1类。上述聚类过程说明，在距离2以内，系统聚类分析对83株石斛样品的品种分类正确的有73株，分类正确率为87.9%。2个产地的铁皮石斛在距离3以内聚成1类，而在此距离内，重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛分别聚成1类，说明这3个小类各类中石斛的主要物质成分及含量更相近。铁皮石斛在距离为25时才与其他品种聚成1类，说明铁皮石斛与其他石斛品种的差异相对较大，与各品种石斛的光谱特征分析结果一致。
3 讨论
本研究对云南产11个品种83株石斛样品的红外光谱及其二阶导数光谱进行了分析。光谱分析表明，不同品种的石斛主要物质组分及含量比较相近，主要含纤维素、木质素等多糖类物质。不同品种石斛茎中纤维素和木质素的含量有差异，铁皮石斛中纤维素、木质素的含量相对最小，其他多糖物质的成分及含量相对较丰富。对红外光谱和二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的相关分析表明，二阶导数红外光谱在此范围的相关系数相对较低，说明用二阶导数光谱数据来进行系统聚类分析更合适。用二阶导数光谱数据进行系统聚类分析，以欧氏距离为2时的分类情况来判定石斛品种分类结果，正确率达87.9%。聚类结果表明，铁皮石斛与其他品种的石斛物质组分及含量相比差异最大；不同产地的铁皮石斛间也有差异，说明石斛茎中的物质组分除受遗传基因的影响外，还受气候和土壤等生长环境的影响；重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛各自聚在一起的距离与不同产地的铁皮石斛相同，说明各自间的物质组分及含量相比其他品种的石斛更相近，在药用时有相互替代的可能性。
由于石斛茎的上部、中部和根部的物质组分含量有差异，本研究在测试前先将样品整株粉碎，测试时才取样，取样量很小，使取样样品部位不一，影响了光谱分析与聚类结果；在测试过程中，受压片厚度和样品浓度的影响，每次测试的光谱信噪比有差异，也会对系统聚类结果产生影响。但本研究结果表明，红外光谱技术结合系统聚类的方法可以方便快速地区分不同品种甚至不同产地的石斛，可以区分不同品种石斛茎中主要物质组分差异，为石斛的研究提供了物质结构信息，为石斛品种的鉴别提供了便捷的方法。
参考文献：
[1] 冉懋雄，周厚坊，魏德生，等.名贵中药材绿色栽培技术：石斛[M].北京：科学技术文献出版社，2002：3，44.
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[9] 胡爱华，邢世岩，巩其亮.基于FTIR的针阔叶材木质素和纤维素特性[J].东北林业大学学报，2009，37（9）：79-81.
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[11] 凌志扬，房玉良.石斛的化学成分及药理作用[J].中国当代医药， 2012，19（5）：13-16.
（收稿日期：2014-03-02；编辑：陈静）
2.4 不同品种石斛光谱的相关分析
对不同品种石斛的平均红外光谱和平均红外二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围进行相关分析，其相关系数见表2、表3。由表2可知，不同品种石斛的红外光谱相关性很高，各品种间相关系数最高的为0.997，最低的为0.980，表明不同品种石斛的主要组成物质及含量很相近。表3反映二阶导数光谱放大了不同品种的红外光谱特征，减小了不同品种石斛红外光谱的相关性，各品种间相关系数最高的为0.980，最低的为0.751；铁皮石斛与其他品种的相关性相对较低，相关系数<0.85。相关分析结果表明，用二阶导数光谱来对各品种的石斛进行分类研究更有利，因此采用各样品的二阶导数光谱数据进一步做系统聚类分析研究。
2.5 不同品种石斛光谱系统聚类分析
采用欧氏距离作为类间距离测量方法，采用Word法（离差平方和法）作为类间距离算法对不同品种石斛样品的二阶导数光谱数据进行系统聚类分析研究。二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的聚类图见图3。
可以看出，11个品种的83株茎样品，在距离2以内，所有样品合并为13类；除铁皮石斛和1株罗河石斛外，其他样品都按品种各自聚成1类；玉溪的铁皮石斛和文山的铁皮石斛基本上各自成1类，文山的铁皮石斛有3株分在玉溪的铁皮石斛中，玉溪的铁皮石斛有2株分在文山的铁皮石斛中。在距离3以内样品合并为7类，其中铁皮石斛样品聚成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛聚成1类，金钗石斛、长苏石斛聚成1类，流苏石斛、滇桂石斛聚成1类，其他3个品种各自成1类。在距离4以内样品合并为5类，棒节石斛并入金钗石斛、长苏石斛这一类，鼓槌石斛并入流苏石斛、滇桂石斛这一类。在距离7以内样品合并为3类，铁皮石斛成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛、棒节石斛、金钗石斛、长苏石斛并成1类，细茎石斛、鼓槌石斛、流苏石斛、滇桂石斛并成1类。在距离10以内合并为2类，铁皮石斛为1类，其他品种的石斛为1类。在距离为25时全部合并为1类。上述聚类过程说明，在距离2以内，系统聚类分析对83株石斛样品的品种分类正确的有73株，分类正确率为87.9%。2个产地的铁皮石斛在距离3以内聚成1类，而在此距离内，重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛分别聚成1类，说明这3个小类各类中石斛的主要物质成分及含量更相近。铁皮石斛在距离为25时才与其他品种聚成1类，说明铁皮石斛与其他石斛品种的差异相对较大，与各品种石斛的光谱特征分析结果一致。
3 讨论
本研究对云南产11个品种83株石斛样品的红外光谱及其二阶导数光谱进行了分析。光谱分析表明，不同品种的石斛主要物质组分及含量比较相近，主要含纤维素、木质素等多糖类物质。不同品种石斛茎中纤维素和木质素的含量有差异，铁皮石斛中纤维素、木质素的含量相对最小，其他多糖物质的成分及含量相对较丰富。对红外光谱和二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的相关分析表明，二阶导数红外光谱在此范围的相关系数相对较低，说明用二阶导数光谱数据来进行系统聚类分析更合适。用二阶导数光谱数据进行系统聚类分析，以欧氏距离为2时的分类情况来判定石斛品种分类结果，正确率达87.9%。聚类结果表明，铁皮石斛与其他品种的石斛物质组分及含量相比差异最大；不同产地的铁皮石斛间也有差异，说明石斛茎中的物质组分除受遗传基因的影响外，还受气候和土壤等生长环境的影响；重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛各自聚在一起的距离与不同产地的铁皮石斛相同，说明各自间的物质组分及含量相比其他品种的石斛更相近，在药用时有相互替代的可能性。
由于石斛茎的上部、中部和根部的物质组分含量有差异，本研究在测试前先将样品整株粉碎，测试时才取样，取样量很小，使取样样品部位不一，影响了光谱分析与聚类结果；在测试过程中，受压片厚度和样品浓度的影响，每次测试的光谱信噪比有差异，也会对系统聚类结果产生影响。但本研究结果表明，红外光谱技术结合系统聚类的方法可以方便快速地区分不同品种甚至不同产地的石斛，可以区分不同品种石斛茎中主要物质组分差异，为石斛的研究提供了物质结构信息，为石斛品种的鉴别提供了便捷的方法。
参考文献：
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（收稿日期：2014-03-02；编辑：陈静）
2.4 不同品种石斛光谱的相关分析
对不同品种石斛的平均红外光谱和平均红外二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围进行相关分析，其相关系数见表2、表3。由表2可知，不同品种石斛的红外光谱相关性很高，各品种间相关系数最高的为0.997，最低的为0.980，表明不同品种石斛的主要组成物质及含量很相近。表3反映二阶导数光谱放大了不同品种的红外光谱特征，减小了不同品种石斛红外光谱的相关性，各品种间相关系数最高的为0.980，最低的为0.751；铁皮石斛与其他品种的相关性相对较低，相关系数<0.85。相关分析结果表明，用二阶导数光谱来对各品种的石斛进行分类研究更有利，因此采用各样品的二阶导数光谱数据进一步做系统聚类分析研究。
2.5 不同品种石斛光谱系统聚类分析
采用欧氏距离作为类间距离测量方法，采用Word法（离差平方和法）作为类间距离算法对不同品种石斛样品的二阶导数光谱数据进行系统聚类分析研究。二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的聚类图见图3。
可以看出，11个品种的83株茎样品，在距离2以内，所有样品合并为13类；除铁皮石斛和1株罗河石斛外，其他样品都按品种各自聚成1类；玉溪的铁皮石斛和文山的铁皮石斛基本上各自成1类，文山的铁皮石斛有3株分在玉溪的铁皮石斛中，玉溪的铁皮石斛有2株分在文山的铁皮石斛中。在距离3以内样品合并为7类，其中铁皮石斛样品聚成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛聚成1类，金钗石斛、长苏石斛聚成1类，流苏石斛、滇桂石斛聚成1类，其他3个品种各自成1类。在距离4以内样品合并为5类，棒节石斛并入金钗石斛、长苏石斛这一类，鼓槌石斛并入流苏石斛、滇桂石斛这一类。在距离7以内样品合并为3类，铁皮石斛成1类，重唇石斛、罗河石斛、钩状石斛、棒节石斛、金钗石斛、长苏石斛并成1类，细茎石斛、鼓槌石斛、流苏石斛、滇桂石斛并成1类。在距离10以内合并为2类，铁皮石斛为1类，其他品种的石斛为1类。在距离为25时全部合并为1类。上述聚类过程说明，在距离2以内，系统聚类分析对83株石斛样品的品种分类正确的有73株，分类正确率为87.9%。2个产地的铁皮石斛在距离3以内聚成1类，而在此距离内，重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛分别聚成1类，说明这3个小类各类中石斛的主要物质成分及含量更相近。铁皮石斛在距离为25时才与其他品种聚成1类，说明铁皮石斛与其他石斛品种的差异相对较大，与各品种石斛的光谱特征分析结果一致。
3 讨论
本研究对云南产11个品种83株石斛样品的红外光谱及其二阶导数光谱进行了分析。光谱分析表明，不同品种的石斛主要物质组分及含量比较相近，主要含纤维素、木质素等多糖类物质。不同品种石斛茎中纤维素和木质素的含量有差异，铁皮石斛中纤维素、木质素的含量相对最小，其他多糖物质的成分及含量相对较丰富。对红外光谱和二阶导数光谱在1800～500 cm-1范围的相关分析表明，二阶导数红外光谱在此范围的相关系数相对较低，说明用二阶导数光谱数据来进行系统聚类分析更合适。用二阶导数光谱数据进行系统聚类分析，以欧氏距离为2时的分类情况来判定石斛品种分类结果，正确率达87.9%。聚类结果表明，铁皮石斛与其他品种的石斛物质组分及含量相比差异最大；不同产地的铁皮石斛间也有差异，说明石斛茎中的物质组分除受遗传基因的影响外，还受气候和土壤等生长环境的影响；重唇石斛、罗河石斛与钩状石斛，金钗石斛与长苏石斛，流苏石斛与滇桂石斛各自聚在一起的距离与不同产地的铁皮石斛相同，说明各自间的物质组分及含量相比其他品种的石斛更相近，在药用时有相互替代的可能性。
由于石斛茎的上部、中部和根部的物质组分含量有差异，本研究在测试前先将样品整株粉碎，测试时才取样，取样量很小，使取样样品部位不一，影响了光谱分析与聚类结果；在测试过程中，受压片厚度和样品浓度的影响，每次测试的光谱信噪比有差异，也会对系统聚类结果产生影响。但本研究结果表明，红外光谱技术结合系统聚类的方法可以方便快速地区分不同品种甚至不同产地的石斛，可以区分不同品种石斛茎中主要物质组分差异，为石斛的研究提供了物质结构信息，为石斛品种的鉴别提供了便捷的方法。
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（收稿日期：2014-03-02；编辑：陈静）
