山藥(Rhizoma Dioscorea)種質(zhì)資源研究.pdf

1、山藥(RhizomaDioscorea)為薯蕷（DioscoreaoppositaThunb.）及其近緣種植物的塊莖，是國家衛(wèi)生部公布的藥、食兩用的中藥，在我國有2500多年的栽培歷史，許多地區(qū)均有栽培并相互引種交流，再加上山藥易受周圍環(huán)境影響，部分物種外部形態(tài)特征相近、變異范圍重疊及珠芽、花、果實(shí)、種子等器官不能在同一栽培地區(qū)全都形成，導(dǎo)致很難從形態(tài)上鑒定相關(guān)物種是否為相同種或者相同類群。本研究運(yùn)用形態(tài)標(biāo)記、ISSR、SRAP分子標(biāo)記

2、相結(jié)合的方法，對來自我國山東、安徽、江西、浙江、山西、河南、廣西、陜西、廣東、海南等13個?。▍^(qū)）的90份山藥種質(zhì)資源進(jìn)行了指紋圖譜構(gòu)建及遺傳多樣性分析，提取并分析山藥主要化學(xué)成分，最后構(gòu)建山藥核心種質(zhì)。主要結(jié)果如下:
　　 1.形態(tài)性狀分析:以3年考察19個形態(tài)性狀的平均值為指標(biāo)，采用植物學(xué)分類方法進(jìn)行系統(tǒng)分類，90份山藥種質(zhì)資源分為薯蕷、褐苞薯蕷、參薯和山薯4大類，在此基礎(chǔ)上，本研究鑒定并分析了各類群的主要性狀特征。

3、　　 2.ISSR、SRAP指紋圖譜構(gòu)建:用ISSR和SRAP標(biāo)記構(gòu)建了90份山藥種質(zhì)資源的指紋圖譜，分別用2種獨(dú)立的方法（即單一引物的特殊標(biāo)記及不同引物多態(tài)譜帶類型的組合）可以有效地鑒別山藥種質(zhì)資源。結(jié)果表明，在90份山藥資源中，有11份資源可以通過ISSR的特征譜帶鑒別，有8份資源可由SRAP的特殊位點(diǎn)鑒別。以最少引物數(shù)鑒別盡可能多份資源為原則，選用10條ISSR及10對SRAP引物分別構(gòu)建山藥資源指紋圖譜，結(jié)果表明，ISSR-D

4、NA指紋圖譜可鑒別75份山藥資源，有15份資源無法鑒別;SRAP—DNA指紋圖譜可鑒別82份山藥資源，8份資源無法鑒別。
　　 3.ISSR、SRAP遺傳多樣性分析:用ISSR分子標(biāo)記對90份山藥種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，從200條ISSR引物中篩選出22條多態(tài)性引物對90份供試材料進(jìn)行條帶擴(kuò)增，共得到226個多態(tài)位點(diǎn)，并用這些位點(diǎn)數(shù)據(jù)來計(jì)算遺傳距離，利用DPS統(tǒng)計(jì)軟件中的UPGMA聚類分析法，建立起90份山藥種質(zhì)資源的遺傳關(guān)

5、系樹狀圖。以遺傳距離0.43為標(biāo)準(zhǔn)，90份山藥種質(zhì)資源可聚為兩大類，第一大類含48份，第二大類含42份;當(dāng)以遺傳距離0.35為標(biāo)準(zhǔn)時，第一大類可分為兩個亞類，第一亞類含28份，第二亞類含20份;再以遺傳距離0.27為標(biāo)準(zhǔn)，第一亞類的28份資源可再細(xì)分為兩個小類，第一小類含22份，第二小類含6份;采用ISSR標(biāo)記可將90份山藥種質(zhì)資源區(qū)分為4個類群。
　　 從49對SRAP引物中共篩選出30對能擴(kuò)增得到穩(wěn)定清晰可辨條帶的引物，共得

6、到616條多態(tài)性條帶，同時運(yùn)用DPS統(tǒng)計(jì)軟件，對山藥種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，結(jié)果表明，90份山藥種質(zhì)資源可分為5類:第Ⅰ類包括薯蕷群20份、第Ⅱ類包括褐色苞薯蕷群42份、第Ⅲ類包括山薯群6份、第Ⅳ、Ⅴ類均包括參薯群22份，分別為第Ⅳ類3份和第Ⅴ類19份。
　　 4.ISSR、SRAP遺傳多樣性分析及差異比較:為了更好地利用ISSR和SRAP兩種標(biāo)記，對兩種標(biāo)記在分析山藥資源情況進(jìn)行了比較，結(jié)果表明:2個標(biāo)記的多態(tài)性比率分別達(dá)

7、到79.2％和80.47％，均說明山藥資源間有較高的遺傳多樣性。從擴(kuò)增總條帶數(shù)、總多態(tài)位點(diǎn)數(shù)、平均擴(kuò)增條帶數(shù)上看，SRAP標(biāo)記大大高于ISSR標(biāo)記;2種標(biāo)記結(jié)果均表明山藥種質(zhì)資源總的遺傳變異中約有52％變異存在于種群間，約48％的變異存在于種群內(nèi);從遺傳距離分析看，SRAP標(biāo)記的遺傳距離的范圍比ISSR標(biāo)記更廣;ISSR標(biāo)記和SRAP標(biāo)記分別將90份山藥資源分為4類和5類，SRAP顯示出了其較為特殊的遺傳結(jié)構(gòu);從指紋圖譜的鑒別能力看，S

8、RAP—DNA指紋圖譜具有更強(qiáng)的鑒別能力。
　　 5.主要化學(xué)成分分析:分別采用HPLC法、紫外比色法和硫酸苯酚法測定了90份山藥種質(zhì)資源的尿囊素、總黃酮、多糖和腺苷含量，并分別對全國資源、福建資源、薯蕷、褐苞薯蕷、參薯和山薯等6個群體的4種成分含量進(jìn)行比較分析，結(jié)果表明:不同材料間各種成分含量差異明顯，編號為38號（河北保定）的尿囊素含量最高(2.1179％)，24號（福建寧化）的尿囊素含量最低(0.1030％)，兩者相差20

9、.56倍;27號（福建安遠(yuǎn)）的總黃酮含量最高(0.9102％)，42號（山東兗州）總黃酮含量最低(0.0508％)，兩者相差17.92倍;48號（浙江溫州）的多糖含量最高(9.1522％)，56號（福建云霄）多糖含量最低(0.7388％)，兩者相差12.39倍;69（福建邵武）腺苷含量最高為0.2163％，33（河南焦作）最低僅為0.0185％。從6個群體4種成分含量平均水平來看，尿囊素平均含量從大到小依次為薯蕷(0.6277％)、全國

10、資源(0.4969％)、褐苞薯蕷(0.4794％)、福建(0.4590％)、參薯(0.4415％)和山薯(0.2777％)?？傸S酮平均含量從大到小依次為褐苞薯蕷(0.1789％)、參薯(0.1696％)、全國資源(0.1666％)、山薯(0.1646％)、福建(0.1605％)和薯蕷(0.1356％)。多糖平均含量從大到小依次為參薯(3.1913％)、福建(2.3493％)、全國資源(2.3279％)、褐苞薯蕷(2.2136％)、薯蕷(

11、1.8075％)和山薯(1.7387％)。腺苷平均含量從大到小依次為褐苞薯蕷(0.1250％)、福建(0.1096％)、全國(0.1083％)、山薯(0.0949％)、薯蕷(0.0946％)和參薯(0.0850％)。
　　 6.核心種質(zhì)構(gòu)建:首先對形態(tài)性狀數(shù)據(jù)、ISSR標(biāo)記數(shù)據(jù)和SRAP標(biāo)記數(shù)據(jù)分別建立山藥種質(zhì)資源核心樣本庫，然后將三種類別數(shù)據(jù)進(jìn)行累加;以三種類別數(shù)據(jù)信息均能鑒別的資源為核心種質(zhì)資源、兩種類別數(shù)據(jù)信息及單一類別數(shù)