山茱萸种质资源的研究及优良品种的筛选

山茱萸种质资源的研究及优良品种的筛选

张龙进[1]2012年在《山茱萸种质资源遗传多样性分析及核心种质构建方法研究》文中进行了进一步梳理山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)是我国传统大宗中药材,应用十分广泛,在降血糖、抗菌、抗癌、治疗心血管系统疾病、防治艾滋病和增强免疫等方面均具有良好的疗效,是多种中成药和临床配方的主要成分。除药用外,山茱萸的果实还被广泛应用于开发食品和保健饮料,其植被在植树造林和园林绿化等方面也有应用。由于山茱萸种质资源研究起步较晚,资源收集、保存和遗传综合评价研究相对滞后,加之药农缺乏品种意识和管理经验,只种不选和乱引乱种等现象普遍,造成生产中山茱萸品种良莠不齐,药材市场上存在药材品质不一和以次充好等现象。因此,为了避免或减少我国传统中药材山茱萸种质资源的进一步流失和破坏,保护其遗传资源及特异基因的多样性,达到更好的保存、开发和利用山茱萸种质资源的目的,急需从种质资源收集、遗传评价、高效保存及利用等出发,从源头上解决上述生产中出现的问题。本论文以浙江、河南及陕西等主产区收集的73份山茱萸种质资源作为研究对象,通过ISSR分子标记技术,分析研究了浙江、河南及陕西等地区的山茱萸的遗传多样性。在此基础上,根据分子标记揭示的山茱萸遗传多样性规律,比较研究了山茱萸的核心种质构建方法。并且,采用高效液相色谱法(HPLC)测定了浙江、河南及陕西等地区的山茱萸种质的有效成分马钱苷含量,可做为评价和筛选优良种质的依据。论文主要研究结果如下:1.采用改良的CTAB法提取山茱萸基因组总DNA,利用优化的最佳ISSR-PCR反应体系,从48条引物中筛选出了18条扩增产物清晰、稳定以及多态性高的引物,进行了退火温度梯度实验,确定了每条引物的最适退火温度。筛选的18个ISSR引物在73份山茱萸种质中,共扩增出了256个条带,多态性条带总数为233个,多态性条带百分比(Ap)高达91.02%,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's多样性指数(H)和Shannon's信息指数(Ⅰ)分别为1.9102、1.4847、0.2928和0.4459,表明收集的73份山茱萸种质资源具有较高的遗传多样性和代表性。浙江、河南及陕西等地区的山茱萸种质资源在居群水平上均有较高遗传多样性,浙江地区和河南地区的山茱萸遗传多样性水平均高于陕西地区的山茱萸遗传多样性水平。山茱萸种质在叁大主产区存在一定的基因流(Nm=2.1740),且遗传变异主要发生在居群内。其中浙江地区与河南地区山茱萸种质资源亲缘关系近,与陕西地区山茱萸种质资源亲缘关系远。2.利用聚类分组法(CG)、逐步聚类取样法(SC)和最小距离逐步聚类取样法(LDSS)等叁种取样方法,分别构建了40%、35%、30%、25%、20%、15%及10%等比例组成的样品群,通过遗传多样性参数统计分析,并对初始种质、初选核心种质群体以及保留种质分别进行T检验分析,结果表明通过LDSS法构建的18个山茱萸样本可作为山茱萸核心种质,仅为初始种质资源总数的24.66%,但H和I均高于初始种质,分别达0.2937和0.4427,Ap、Na和Ne分别为初始种质的94.85%、97.55%和99.28%。核心种质的遗传距离(0.2320~0.6854)相对于初始种质的遗传距离(0.0984~0.6776)明显提高,表明有效地除去了初始种质资源的冗余材料,降低了初始种质资源的遗传冗余。T检验表明,核心种质与初始种质在总遗传多样性(Ht)、居群内遗传多样性(Hs)、遗传分化系数(GST)和基因流(Nm)等参数上差异不显着(P=0.435>0.05),表明与原始种质的遗传结构相同,也进一步表明核心种质构建成功,达到了高效保存种质资源的目的。3.参照《中华人民共和国药典》,利用高效液相色谱法测定了山茱萸叁大主产区的58份山茱萸种质的有效成分马钱苷含量。分析结果表明,58份山茱萸种质的有效成分马钱苷含量平均值为0.72%,超过药典规定的马钱苷含量0.6%,河南地区的山茱萸马钱苷平均含量最高(0.983%),浙江地区山茱萸马钱苷平均含量次之(0.816%),陕西地区的山茱萸马钱苷平均含量最低(0.546%)。方差分析结果表明,居群间马钱苷含量差异极显着(P=0.000<0.01)。聚类分析结果显示,河南地区与浙江地区遗传距离最近,与陕西地区的遗传距离最远。马钱苷含量的居群聚类结果与基于ISSR分子标记技术进行的居群聚类分析结果一致,表明浙江河南及陕西等地的山茱萸种质资源在DNA水平和有效成分含量上具有较高的一致性。

董博文[2]2014年在《山茱萸种质资源遗传多样性的表型与ISSR分析》文中研究指明山茱萸(Comws officinalis Sieb.et Zucc.)是我国传统大宗中药材,应用十分广泛,在降血糖、抗菌、抗癌、治疗心血管系统疾病、防治艾滋病和增强免疫等方面均具有良好的疗效,是多种中成药和临床配方的主要成分。除药用外,山茱萸的果实还被广泛应用于幵发食品和保健饮料,其植被在植树造林和园林绿化等方面也有应用。由于山茱萸种质资源研究起步较晚,资源收集、保存和遗传综合评价研究相对滞后,加之药农缺乏品种意识和管理经验,只种不选和乱引乱种等现象普遍,造成生产中山茱萸品种良莠不齐,药材市场上存在药材品质不一和以次充好等现象。因此,为了避免或减少我国传统中药材山茱萸种质资源的进一步流失和破坏,保护其遗传资源及特异基因的多样性,达到更好的保存、幵发和利用山茱萸种质资源的目的,急需从种质资源收集、遗传评价、高效保存及利用等出发,从源头上解决上述生产中出现的问题。本论文以西峡、内乡收集的43份山茱萸种质资源作为研究对象,通过形态学标记和ISSR分子标记技术,分析研究了43份山茱萸的遗传多样性。为山茱萸新品种选育、种质资源保护提供理论依据。主要结果如下:1.对43份山茱萸材料的10个表型性状的变异系数分析结果:种质资源表型性状的变异频率是遗传多样性的数量化体现,一般情况下变异系数大于10%,说明该性状在种质个体间的差异较大,表明该抽样群体中的个体在此性状上存在较大变异,较好地保存了该性状的基因资源。测定结果显示,果实纵径、果实横径、果柄长、种子纵径、果实百粒质量、种子百粒质量、果肉干质量和出药率的变异系数均高于10%,说明这些性状在不同个体间差异较大,多样性丰富。而种子横径和出肉率的变异系数低于10%,说明这些性状的变异比较小,遗传稳定性较高。果肉干质量的变异系数最大(33.61%),出肉率的变异系数最小(4.23%)。这种变幅说明了在山茱萸的生长周期中,不同个体之间的外在表型存在着较大的遗传差异,这为山茱萸高产优质品种的选育提供了可能。2.对43份山茱萸材料的10个表型性状的相关性分析结果:山茱萸表型性状之间大多具有较高程度的相关性,但不同表型性状间的相关性各不相同,例如果实横径与果实百粒质量的相关性系数高达0.881,果实百粒质量和果肉干质量的相关性系数为0.800。果实百粒质量和果肉干质量与果实纵横径的相关性较高,其中果实百粒质量与果实纵、横径的相关系数分别为0.788和0.881(P<0.01),果肉干质量与果实纵、横径的相关性系数分别为0.646和0.649(P<0.01),说明果实纵横径是影响果实百粒质量和果肉干质量的重要因素;而出肉率和出药率与果肉干质量呈极显着性正相关(其相关系数分别0.605和0.536,P<0.01),这表明果肉干质量是影响山茱萸出肉率和出药率的关键因素。3.使用改良后的CTAB法提取山茱萸基因组DNA,OD260/280的平均值为1.805,证明其纯度较高,平均得率为100.7μg/g,且完整性较好,可以满足ISSR-PCR反应的需要。4.建立山茱萸ISSR-PCR反应体系::总体积20μL,其中含模板DNA60ng,引物浓度0.8μmol/L,2xTaq PCR MasterMix10.0μL,用无菌去离子水补足20μL。扩增程序:94℃预变性10min;94℃变性30s,55.2℃复性(视引物而定)1min,72℃延伸1min,40个循环;72℃延伸10min;4℃保存。5.山茱萸的分子遗传多样性分析结果:从50个引物中筛选出多态性较好的12条ISSR引物用于扩增。12个扩增稳定且多态性较好的ISSR引物对43份山茱萸基因组DNA进行了扩增,共扩增出98个位点,平均每个引物扩增位点8.2个,共扩增出多态性条带数为90个,平均单条引物扩增了7.5个多态性条带,总的多态性条带比率达到了91.84%。检测到的等位基因数Na=1.9184,有效等位基因数Ne=1.6890,基因多样性H=0.3777,Shannon信息指数I=0.5455,说明43份山茱萸单株间存在着较高的遗传变异。6.山茱萸的分子群体遗传结构分析:5个居群Ht为0.2957,而Hc为0.1909,这说明山茱萸居群内的遗传变异远远高于山茱萸居群间的基因多样性,也表明了遗传变异主要存在居群内。五个采样地Gst为0.3225,表明有32.25%的遗传变异存在于居群间,67.75%的遗传变异出现在居群内,居群内的遗传变异远远大于居群间的遗传变异。五个采样地的基因流Nm为1.0504,表明居群间存在一定的基因流动。来自居群1的样品与来自居群2、居群5的样品遗传距离明显较小,分别为0.1263和0.1191,相应的其遗传一致度较高,分别为0.8814和0.8877,这说明居群1的样品与居群2和居群5的样品亲缘关系较近。而居群4与居群1和居群5的遗传距离较大,分别为0.2392和0.2535,相应的其遗传一致度较低,分别为0.7872和0.7761,说明居群4与居群2和居群5的样品亲缘关系较远。各个居群间的遗传距离的变异系数为27.62%,而用SPSS分析各个居群间的遗传距离与地理距离的相关系数仅为0.233,表示居群间的遗传距离与地理距离的相关性不显着。

杨孟莉[3]2016年在《基于ISSR分子标记的山茱萸种质资源评价与核心种质构建》文中研究表明山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)是我国独有的多用途经济林树种,也是传统地道的中药材,其果肉具有降血糖、抗休克、抗菌消炎等功效,可以入药和加工食品。山茱萸主产于安徽、陕西、河南和浙江等省,集中分布在伏牛山区、天目山区和秦岭山区。随着山茱萸的发展,种植范围和面积逐渐增加,但其果实的产量和品质等方面却良莠不齐,影响果实的后期加工。因此,在广泛开展山茱萸种质资源调查、收集与评价的基础上,进行山茱萸新品种的选育研究,对推动传统经济林产业的良种化和标准化,具有重要的意义。本论文以河南、浙江、陕西、湖南、河北、安徽、山东、四川、重庆、贵州和山西等11个省(市)采集的129份样品为研究对象,通过ISSR标记分析全国范围内山茱萸种质资源的遗传多样性。在此基础上,对比核心种质的构建方法,进行山茱萸核心种质的构建,对山茱萸种质资源的收集评价和保存利用有重要的指导意义。论文主要研究结果如下:1.本研究共筛选出多态性好、条带清晰的引物11条,用于129份山茱萸种质的多态性扩增。结果显示共扩增到87条条带,多态性条带总数为87条,多态性比例达到100%。山茱萸种质资源的观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数分别为2.0000、1.4388、0.2593和0.4006,表明129份山茱萸具有很丰富的遗传多样性。同时,收集的山茱萸在各地区中也有较高的遗传多样性,其中浙江(Na=1.8851、Ne=1.5051、H=0.2920、I=0.4388)和安徽(Na=1.6552、Ne=1.4075、H=0.2317、I=0.3445)的遗传多样性要高于其他几个省(市),而湖南和河北的遗传多样性最低,且两者的遗传距离最大,说明在DNA水平上存在较大的差异。2.采用UPGMA的方法对山茱萸种质资源进行聚类分析,在遗传相似系数Gx=0.714时分为8个大类群。其中陕西周至3号与山东临朐4号遗传一致性最大(0.989),表明二者的亲缘关系最近;而浙江17号与安徽歙县1号遗传一致性最小(0.368)说明山茱萸个体种质之间可能存在一定的地理隔离。3.采用随机、位点优先两种取样策略和SM、Jaccard、Nei&Li叁种遗传距离相结合的方法构建山茱萸核心种质。每种方法5次聚类后,经取样比例和遗传多样性比较,最终确定以第4次取样构建的6组核心种质为初选核心种质。6组核心种质的遗传多样性分别与原种质进行T检验,经比较发现以位点优先取样策略和Nei&Li遗传距离结合构建的34份资源可作为山茱萸核心种质。它保留了原种质26.36%的样品,其多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的保留率分别达到100.0%、100.0%、100.0%、103.5%、112.38%和111.58%。结合13个表型性状的分析,进一步证明了构建的核心种质能够代表原种质的遗传多样性。

陈随清[4]2003年在《山茱萸种质资源的研究及优良品种的筛选》文中研究说明山茱萸为山茱萸科(Cornaceae)植物山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)除去果核的干燥成熟果肉,具有补益肝肾、涩精固脱之功效;现代研究证明山茱萸具有较好的调节免疫系统功能和显着的降血糖作用。但山茱萸在长期的栽培过程中出现了很多农家栽培品种,这些品种的果实从形状、大小、单果平均重量到产量、干果肉(药材)得率,以及熊果酸、水溶性浸出物、脂溶性浸出物的含量等具有较大的差异,即它们的经济价值和药材质量是明显不同的。为了更好的开发、利用和保护山茱萸的种质资源,作者对其进行了系统的研究。本文分为二部分。第一部分为文献综述。对近20年来山茱萸在品种分类、化学成分、质量控制、药理药效等方面的研究资料进行了研究分析,为本科题的实验研究打下了坚实基础。另外,作者还对RAPD分子标记技术(Random amplified polymorphic DNA,随机扩增多态性DNA)在中药种质资源研究中的应用,以及指纹图谱在中药中的应用及其研究进展进行了资料综述和分析。第二部分为实验研究部分。1.山茱萸的农家栽培品种的分类与鉴定。根据山茱萸果实的不同形状进行了分类,分为椭圆形果型、长圆柱形果型、圆柱形果型、短圆柱形果型、纺锤形果型、长梨形果型、短梨形果型等;并对其不同栽培品种的经济指标进行了评价分析;还对不同栽培品种山茱萸药材的性状、粉末显微特征、果皮表皮细胞的电镜显微特征等进行了研究,为山茱萸栽培品种的分类及鉴定提供了理论依据。2.山茱萸中化学成分的分离与鉴定。为了深入全面的了解山茱萸的化学成分,为建立山茱萸的化学成分指纹图谱奠定基础,本课题对山茱萸的化学成分进行了系统分离。实验采用95%乙醇40℃温浸提取,乙醚、乙酸乙酯、水萃取分部位,各部位经硅胶、Diaion HP-20、Toyopearl HW-40、MCI gel CHP -20P、活性炭等反复柱层析,从中共分离得到17个化合物。经化学检识及核磁共振和质谱等波谱鉴定技术,分别鉴定为:齐墩果酸、β-谷甾醇、熊果酸、胡萝卜苷、苹果酸甲酯、苹果酸丁酯、3-羟基-2,4-二氨基丁酸、β-阿拉伯糖-(1→4)-β-葡萄糖-(1→4)-β-葡萄糖-(1→6)-α-葡萄糖、蔗糖、没食子酸、马钱素、莫诺苷、7-O-乙基莫诺苷、水杨梅素D、特里马素Ⅰ、1-O-galloyl-4,6-O-HHDP-β-D-glucose、1,2,3,4,6-五-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖。其中胡萝卜苷、苹果酸甲酯、1-O-galloyl-4,6-O-HHDP-β-D-glucose 、1,2,3,4,6-五-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖为第一次从山茱萸中分离得到。3.山茱萸不同栽培品种的品质评价为了全面、客观的评价山茱萸的栽培品种,本课题对不同品种的化学成分含量、药效学作用进行了研究,结合农业经济指标,对山茱萸的不同栽培品种进行了综合评价,筛选出了优良品种。3.1不同栽培品种的化学质量评价 山茱萸中熊果酸的含量测定采用双波长薄层扫描法:硅胶G薄层板,以氯仿:乙醇(20:1)为展开剂,10%硫酸乙醇为显色剂,反射法锯齿扫描,λS=541nm,λR=680nm,回归方程Y=2768.3x-259.66,r=0.999,线性范围:0.62~3.72μg,<WP=5>平均回收率为97.07%,RSD=2.69%;马钱素的含量测定采用RP-HPLC法: Hypersil C18柱(4.5mm×200mm,5μm);保护柱长1cm,以甲醇—水(30∶70)为流动相,柱温25℃,流速1ml/min,检测波长 231nm,回归方程为:Y=1.01×10-6 X -0.03,r=0.9996,线性范围 0.156—1.560μg平均回收率100.42% ,RSD=1.58%;总多糖的含量测定采用硫酸-苯酚法,测定波长486nm,回归方程Y=1.9189+162.5429x,r=0.9998,平均回收率99.68%,RSD=2.21%;总鞣质的含量、水溶性浸出物和醇溶性浸出物的含量测定采用《中国药典》2000年版一部附录规定的方法。测定结果利用灰色模式识别法进行综合评价。3.2不同栽培品种的药效学评价 药效学实验结果说明,山茱萸水煎液对BALB/C小鼠淋巴细胞转化有一定的抑制作用;对鸡红细胞致敏小鼠溶血素抗体的生成有一定的增强作用;对小鼠网状内皮系统吞噬功能有一定的抑制作用;对四氧嘧啶高血糖小鼠有一定的降血糖作用。利用灰色模式识别法对不同农家品种的药效作用进行了分析评价。通过二甲苯所致小鼠耳廓肿胀法的炎症模型实验证明,山茱萸水煎液的抗炎作用不明显。3.3山茱萸优良品种的筛选 根据化学指标评价和药效学指标评价结果,结合农业经济指标,确定椭圆形、圆柱形、长梨形果型的山茱萸为优良栽培品种。4.山茱萸优良栽培品种的HPLC指纹图谱的研究。采用ODS柱、DAD检测器,对山茱萸3个优良农家栽培品种进行了HPLC指纹图谱的研究。脂溶性部位(FSP)用甲醇-水-磷酸系统,检测波长213nm;水溶性部位(WSP)用甲醇-水梯度洗脱,检测波长231nm,可使山茱萸两个部位分别得到较好的分离。以熊果酸(FSP)和马钱素(WSP)为参照物,椭圆形果型的特征色谱峰是相对保留时间为 0.099 、 0.142 、 0.199 、0.224 、0.940 、 1.000(FSP)、0.251、0.289、0.447、0.500、0.599、0.661、1.000、1.659、2.379(WSP)等15个色谱峰;圆柱形果型是相对保留时间为0.100、0.200、0.941、1.000(FSP)、 0.150、0.248、0.342 0.442、0.490、0.657、1.000?

关锰[5]2008年在《山茱萸种质资源调查、评价与遗传多样性研究》文中研究指明山茱萸(Comus officinalis Sieb.et Zucc.)为山茱萸科(Cornaceae)山茱萸属多年生木本植物,以其干燥成熟果肉入药,具有补益肝肾和收敛固涩的作用,主要用于治疗眩晕耳鸣、阳痿、遗精和遗尿等症。山茱萸在我国分布广泛,由于是异花授粉植物,实生后代分离变异大,种质类型多样;此外,山茱萸生产中存在着种质混乱、病虫害严重、栽培管理粗放、采收与初加工不规范等问题。因此,系统开展我国山茱萸种质资源调查工作,利用植物学、分子生物学、统计学等多学科的技术和方法,建立山茱萸种质资源评价体系,对其遗传多样性进行研究,这将对山茱萸品质评价、品种选育和山茱萸资源的高效开发利用具有重要意义。本研究以河南、陕西和浙江等多个山茱萸主产地的栽培及野生山茱萸种质资源为调查对象,参照国家种质资源平台的标准,制定山茱萸种质描述规范、数据标准及种质描述简表,建立不同山茱萸种质ISSR分子鉴别体系,从表型、有效成分含量和分子水平对山茱萸种质资源进行了综合评价,为我国山茱萸种质资源评价、规范化栽培和品种选育等研究提供资料。主要研究内容及结果如下:(1)参照国家生物种质资源数据标准,建立了山茱萸种质资源数据标准。在此基础上对河南、陕西和浙江等叁大主产区的山茱萸资源进行了全面调查,收集山茱萸种质资源100余份,整理出50份提交中国药用植物种质资源信息共享系统,并将其嫁接于陕西佛坪山茱萸种质资源圃中。同时对山茱萸生产中存在的问题进行了分析,并就资源利用及可持续发展对策提出了一些建议。(2)从果长、果径、果形系数、鲜果百粒重、种长、种径、种形系数、种子百粒重以及马钱素含量等几个方面对山茱萸种质的形态和有效成分含量做了分析,通过相关方差分析和聚类分析,探讨了山茱萸形态分化多样性和遗传多样性。方差分析结果表明,山茱萸各项指标变异较为丰富,其中马钱素含量变异范围最大,变异系数达29.7%;其次为鲜果百粒重,变异系数为21.83%,果长、果形系数的变异系数分别为11.74%和12.31%。相关性分析表明,果长与果形系数、鲜果百粒重、种长、种形系数呈强的正相关,与果径、种径相关性低;马钱素含量与其它性状的相关性不显着。(3)山茱萸种质资源形态多样性的遗传相似系数值在0.538~0.962之间。利用UPGMA法可将35份山茱萸种质划分为2大类群,成熟期晚的8号种质独成一类,其余的34份种质归为另一类,其中可按照地理来源、果实形状及大小再次聚类成亚组。(4)采用正交试验设计法,从引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度、Mg~92+)浓度和dNTP浓度4种因素3个水平,对ISSR-PCR反应体系进行优化分析,得到山茱萸ISSR-PCR最佳体系为:1×PCR buffer、150μmol/L dNTP、1.0μmol/L引物、2.5 mmol/L Mg~(2+)和2.0 U Taq DNA聚合酶,模板DNA浓度为20~80 ng,反应体系20μL;反应程序为94℃预变性10 min,94℃变性30 sec,57℃退火60 sec,72℃延伸60 sec,循环40次:72℃延伸10 min,4℃保存。(5)从50条ISSR引物中,筛选出9条扩增条带较多、信号强、背景清晰的引物用于ISSR-PCR扩增,9条引物共得到扩增条带179条,其中有164条呈现多态性,占91.6%。遗传相似系数变化范围为0.575~0.877。在遗传相似系数的基础上,利用UPGMA法建立了山茱萸种质资源分子水平聚类图,聚类结果可将35份种质资源划分为2大类群,第一类群为来源于陕西的20个种质,第二大类群为来源于河南、浙江以及部分陕西的种质,可以按照地理来源、果实形状及大小再次聚类为亚组。分子标记聚类结果呈现出一定的地域特征。

王耀辉[6]2014年在《山茱萸种质资源评价与品种选育研究》文中进行了进一步梳理山茱萸(Cornus officinalis Sieb et. Zucc.)是山茱萸科(Cornaceae)山茱萸属(Cornus)植物,以干燥成熟果肉入药,是我国常用大宗药材之一。本文通过对山茱萸主产区陕西、河南、山西、湖北、安徽和浙江6省种质资源的质量性状和数量性状调查,划分山茱萸自然变异类型,对山茱萸主要农艺性状进行相关性分析,测定山茱萸药材的多酚类化学成分含量和种子油含量,利用GIS技术对主产区病虫害情况进行空间插值分析,绘制4种山茱萸病虫害分布预测图,以期为山茱萸优良种源的筛选、培育、病虫害防治及开发利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)通过调查、数据分析,在农家名的基础上依据果实形状将山茱萸划分为26个类型,并对其进行特性描述,依据叶子形状将山茱萸分为3个类型,依据果实颜色将山茱萸分为5个类型。(2)选取山茱萸9个性状(果实百粒重、果实纵径、果实横径、果形指数、出皮率、种子千粒重、种子纵径、种子横径、种形指数)进行相关性、多元回归及通径分析,结果表明,山茱萸出皮率与种实各部分性状有显着(P<0.05)或极显着衅0.01)的相关性;果实百粒重、种子千粒重、种子纵径和种形指数是影响出皮率的主要因子;果实百粒重、种形指数对出皮率的直接正影响较大,种子千粒重、种子纵径对出皮率的直接负影响较大。在实际生产及良种选育过程中应关注果实百粒重、种形指数大,同时种子千粒重小的材料。(3)经过四轮选育获得丰产、优质、抗病的山茱萸新品种。结果表明:秦丰新品种果实较大,圆柱形,鲜红色,平均纵径1.91cm,平均横径0.96cm;平均鲜果百粒重136.00g;种子平均纵径1.46cm,平均横径0.51cm,果核平均千粒重168.00g。出药率(烘干)平均22.1%。有效成分马钱素、熊果酸和齐墩果酸含量分别高达0.721%、0.156%和0.067%,马钱素含量高于2010版《中华人民共和国药典》标准。秦玉新品种果实较大,成熟时呈大红色,平均纵径1.94cm,平均横径1.06cm;单果鲜重平均1.35g。种子平均纵径1.58cm,平均横径0.56cm,果核千粒重平均174.00g。出药率(烘干)1平均21.2%。有效成分马钱素、熊果酸和齐墩果酸含量分别高达0.788%、0.158%和0.066%,马钱素含量高于2010版中华人命共和国药典标准。秦丰和秦玉具有丰产稳定、有效成分含量高、抗病性强、栽培效益高的特点,可以继续扩大试验示范面积,建立高产优质示范基地,并进一步积极推广。(4)分别利用福林酚法、硝酸铝法和香草醛硫酸法对山茱萸干燥果肉、果核、成熟期干燥叶子3个部位的总多酚、总黄酮和总原花色素含量进行测定。结果表明:山茱萸果肉、果核和叶子所含的多酚类化学成分总量差异较大,果核>叶子>果肉,分别为23.01%>9.44%>5.29%,而且组成也有所不同,果核所含黄酮类成分较叶子和果肉中多,分别为5.64%>3.93%>3.64%,果肉中原花色素含量较叶片中多,分别为0.51%>0.05%,果核中未检测出原花色素成分。该结果可为山茱萸的综合开发利用提供理论依据。(5)采用GC-MS对36份山茱萸种子的中性脂质与极性脂质含量进行测定,并分析其脂肪酸组成。结果表明:山茱萸种子的中性脂质含量在30%~40%之间,平均含量为33.1%,极性脂质含量在5%-15%之间,平均含量为11.7%。两种脂质均主要由亚油酸、油酸、软脂酸和硬脂酸4种组成,中性脂质亚油酸含量介于56.26%~69.37%,平均含量为62.56%,油酸含量介于18.39%-27.41%,平均含量为23.40%,软脂酸含量介于5.36%-8.19%,平均含量为6.66%,硬脂酸含量介于1.38%~5.88%,平均含量为3.09%;极性脂质亚油酸含量介于44.3~69.8%,平均含量为60.9%,油酸含量介于10.71%-22.49%,平均含量为15.92%,软脂酸含量介于4.15%~12.57%,平均含量为7.05%,硬脂酸含量介于1.19%~6.46%,平均含量为3.06%。表明山茱萸种子油是一种优良的油脂资源。(6)利用GIS技术对山茱萸主产区的病虫害调查结果进行反距离权重插值分析,结果表明蛀果蛾虫害较严重的地区分布在河南和湖北省,其次是陕西省和安徽省,浙江省和山西省较弱,蛀果蛾分布有从河南、湖北两省向其余产区传播的趋势;木燎尺蠖虫害较严重的地区分布在浙江省和安徽省,有向其余产区传播的趋势;角斑病在各省均有发病较重的地区,且有向周边传播的趋势;炭疽病害在陕西、河南、浙江叁大主产区均有较严重分布地区。从插值分析结果来看,山茱萸主产区病虫害情况较严重,虫害较病害有明显的传播趋势。

张龙进, 李桂双, 白成科, 文苗苗, 张志勤[7]2012年在《山茱萸种质资源数量性状评价及相关性分析》文中研究指明对从全国收集的75份山茱萸种质资源,从叶长、叶宽、果实横径、果实纵径、鲜果百粒重、种子千粒重、种子含水量、枣皮灰分、枣皮水分、水溶性浸出物和马钱素含量等表型性状,分析其变异系数和各性状间的相关性。分析结果显示,75份山茱萸种质资源在叶长、叶宽、鲜果百粒重、种子千粒重、枣皮灰分和马钱素含量等性状上的变异系数均高于10%,说明这些性状变化范围较大,个体间性状不稳定,易受环境因素的影响;而果实横径、果实纵径、种子含水量、枣皮水分和水溶性浸出物的变异系数均低于10%,说明这些性状变异较小,表型性状比较稳定。相关性分析结果显示,各性状间都存在一定的相关性,其中果实纵径和果实横径与鲜果百粒重呈显着正相关(0.396和0.312,P<0.01),说明果实纵横径是影响果实重量的关键因素;水溶性浸出物大小与果实横径(0.481,P<0.01)、果实纵径(0.280,P<0.05)、马钱素含量(0.372,P<0.01)呈现显着性正相关,表明水溶性浸出物含量的高低与山茱萸有效成分马钱素含量和果实大小及形状密切正相关,这将为种质的筛选、评价和新品种选育提供依据。

赵志浩[8]2016年在《山茱萸种质资源多样性评价》文中进行了进一步梳理山茱萸(Cornus officinalis Sieb.et Zucc.)为山茱萸科(Cornaceae)山茱萸属(Cornus)植物,别名山萸肉、萸肉、枣皮等,为名贵中药材,在我国的栽培历史悠久,《神农本草经》、《本草经集注》、《吴普本草》、《范子计然》、《千金翼方》、《图经本草》等典籍中均有记载。其性味酸、涩,微温,入肝肾两经,具有补益肝肾,涩精固脱的功效。近年来还引用到园林绿化之中,因其花、果、叶、树姿具有独特的观赏特性而倍受人们的喜爱。山茱萸主要分布于我国的河南、浙江、陕西等省,四川、安徽、山东亦有分布。长期以来山茱萸大多处于半野生状态,而且由于异花授粉和生长环境条件的差异,导致种内变异大,品种良莠不齐,产量高低不一,品质差异较大。本研究以不同产区的63份山茱萸叶片样本为材料,通过对形态指标的统计分析,比较了不同产区叶片的形态差异;以西峡、内乡48份山茱萸果实为材料,通过硫酸苯酚法测定山茱萸多糖含量,分析了不同优株的多糖含量,为山茱萸新品种的选育提供参考。本研究以不同产区的100个山茱萸样本为材料,进行直接PCR测序获得ITS和叶绿体基因序列,利用生物信息学软件进行ITS和叶绿体基因序列分析,从分子水平比较了不同产区山茱萸群体间的差异,探讨了群体间的亲缘关系及ITS序列对不同群体的鉴别问题,以期从DNA水平上了解不同产区的山茱萸亲缘关系及种质资源遗传背景,为中国山茱萸资源的分类、保护和利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)本研究对63份山茱萸叶片的统计分析表明:山茱萸叶片变异系数较大,多样性丰富;不同主产区之间有较为明显的差异,河南(伏牛山区)的山茱萸叶片较小,平均叶长7.91cm,小于西北地区的8.48和中南地区的8.86,西北地区的叶片变幅较小,变异系数小,为11.05。叶片宽河南地区的平均值为4.35cm,也小于西北地区(4.60cm)和中南地区(4.72cm),叶片看的变幅也是西北地区的样本最小。(2)本研究通过硫酸苯酚法对48份山茱萸果实多糖含量的测定分析表明:不同山茱萸优株之间,多糖含量变异系数较大,差异显着。(3)本研究通过对山茱萸ITS、trn C-F、trn Q-rps16和trn L-trn F序列的克隆,扩增,纯化、测序,改良了针对山茱萸的DNA提取方法,确立了最优的P CR的扩增体系及程序。(4)山茱萸ITS序列长度变化范围为658-668bp(不考虑Gap),其中ITS1序列长度为238-247bp,ITS2序列长度为263-267bp。5.8S r DNA的长度非常保守,经比对,参试样本的5.8S r DNA长度为153-155bp,起始于第263个碱基,终止于第424个碱基。不同山茱萸样本ITS1和ITS2碱基含量呈现差别,其中ITS 1序列中GC含量为62.6%~72.5%,ITS2中GC含量为58%~67%,5.8S r DNA编码区碱基组成GC含量为51.9%~56.1%各区域G+C含量都较高,而且ITSl和ITs2区域的G+C含量明显比5.8S的高。所有100条ITS的675bp中共检测到150个核苷酸变异位点,占总位点的22.2%;简约信息位点80个,占总位点的11.85%。其中ITS1区域检测到87处变异位点,占ITS1序列的34.8%;简约信息位点64个,占总位点的25.6%,而ITS2区域共检测到56处变异位点,占其总长度的20.81%,简约信息位点18个,占总位点6.7%,而5.8S r DNA编码区较为保守,仅有8个变异位点,占其总长的5.1%,无简约性信息位点。(5)对所有13省市地区群体的ITS序列单倍型多样性(h)及核苷酸多样性(π)的检测结果表明:山茱萸种质表现出较高的遗传多样性水平(h=0.735,π=0.01027),且不同群体间的核苷酸多态性水平表现出较大的差异(h=0.000~1.000,π=0.000~0.02238),综合来看山茱萸各个群体中遗传多样性水平最高的应当是浙江(ZJ)群体(h=0.853,π=0.02238)。(6)本试验通过群体内遗传距离及群体间遗传距离的研究表明:候选ITS片段的群体间平均距离大于群体内距离,且群体内和群体间存在的重迭程度较小,因此,ITS具有作为山茱萸不同产区群体间植物条形码的潜力。(7)本试验以ITS序列为基础,通过最大简约法(Maximum parsimony,MP)和邻接法(NJ)构建分子系统进化树分析表明:不同产区山茱萸引种频繁,不同群体间的亲缘关系差异显着,综合鉴定率仅1.4%。(8)本试验研究表明:山茱萸种群间遗传距离的变化范围在0.000~0.052之间,平均为0.018。其中浙江种群(ZJ)和重庆(CQ-FJ)种群之间,浙江种群(ZJ)和湖南种群(HN-GY)的遗传距离最远,分化程度最高;而湖南(HN-GY)种群和重庆(CQ-FJ)种群的遗传距离最小,分化程度相对较低;(9)在本次实验的结果显示山茱萸叶绿体trn Q-rps16基因片段长为1512bp,G+C含量为51.8%;叶绿体trn C-F基因长为874bp,G+C含量为48%;叶绿体trn L-F的基因长385bp,G+C含量为52%。各个样本间叶绿体基因序列几乎完全相同,说明山茱萸叶绿体基因相当保守。

祝丽香[9]2010年在《桔梗种质资源评价及白花和紫花桔梗比较研究》文中研究说明本研究从农艺性状、生理特性、产量、品质方面分析了我国11个省18份栽培和野生桔梗种质资源的遗传多样性,桔梗生长过程中对养分吸收利用和开花对根生长发育的影响,以其为合理利用及遗传育种提供依据。主要研究结果如下:1.建立了一年生桔梗种苗和两年生桔梗优良种质的筛选标准。一年生种苗筛选标准:茎粗3.0 cm以上,叶片厚360-370μm,单株叶面积大210 cm2。优良种苗来源:山东淄博、安徽亳州、泰山、山东临沂、北京。两年生桔梗优良种质资源筛选标准为:株高30 cm,茎粗6.0 mm以上,叶长4.5-6.0 cm、宽1.8-2.6 cm、叶片厚370-390μm,单株叶面积280-360 cm~2。两年生表现优良的资源为内蒙赤峰、山东淄博、呼和浩特总皂苷含量低于6.0%、皂苷-D低于2.0mg.g~(-1)、蛋白质高于3.0%、可溶性糖高于50%适用于食用桔梗开发;安徽亳州、山东临沂、吉林龙井总皂苷含量高于6.0%、皂苷-D高于3.0mg.g~(-1)适用于药用桔梗开发。2.一年生桔梗与两年生桔梗叶片厚、分枝数、单株叶面积、根长、分根数、单根鲜重呈显着或极显着正相关,一年生桔梗的单株叶面积与两年生桔梗根粗、根长、单根鲜重;叶片厚与两年生桔梗根长;单根鲜重与两年生桔梗茎粗;叶长、根粗、根长、单根鲜重呈显着或极显着正相关。一年生与两年生桔梗总皂苷、蛋白质显着正相关。首次利用不同生长年限桔梗主要性状之间的相关性,建立利用一年生桔梗主要形态指标和主要成分预测两年生桔梗的主要性状,缩短优良种质筛选所需的年限。3.利用聚类分析明确了桔梗种质资源多样性与环境条件和人为选择的关系。内蒙、吉林、辽宁、北京、河南、浙江栽培桔梗聚为一类表明不同地区种质交流频繁。陕西商洛单独聚为一类,山东临沂和山东泰山资源聚为一类,揭示环境条件对桔梗种质分化的影响。山东淄博、安徽亳州各自聚为一类表明人工选择对桔梗种质资源分化具有明显作用。4.初步明确了紫花桔梗、白花桔梗在干物质积累和氮磷钾矿质元素吸收规律。紫花桔梗干物质积累量大于白花桔梗。白花桔梗不同器官干物质积累量顺序为茎>根>叶>花和果实,紫花桔梗为茎>根>花和果实>叶,白花桔梗根干物质分配比例高于紫花桔梗,而花和果实反之。整个生育期内白花桔梗和紫花桔梗对氮磷钾吸收量为N>K>P,白花桔梗氮磷钾吸收比率为1:0.51:0.95,紫花桔梗为1:0.28:0.51,白花桔梗对磷钾的吸收比率高于紫花桔梗,说明白花桔梗与紫花桔梗具有品种差异性。5.首次通过对开花期不同器官碳水化合物含量变化的研究,确定桔梗开花所需碳水化合物的来源、开花对白花桔梗、紫花桔梗根产量和品质的影响,为调控桔梗开花和提高桔梗根产量和品质奠定理论基础。从开花当日开始白花桔梗和紫花桔梗花株根淀粉、可溶性糖含量持续下降,去花株则保持缓慢上升趋势。白花桔梗根淀粉含量高于紫花桔梗,可溶性糖含量低于紫花桔梗。白花桔梗、紫花桔梗茎淀粉和可溶性糖含量变化趋势基本一致,白花桔梗去花株与花株茎淀粉、可溶性糖含量差值小于紫花桔梗。白花桔梗花株、去花株叶片淀粉含量高于紫花桔梗,开花期内去花株叶片淀粉含量明显高于花株叶片。紫花桔梗去花株叶片淀粉含量除开花后5 d、10 d外均低于花株叶片。白花桔梗花株叶片可溶性糖含量与去花株叶片差异不显着,而紫花桔梗去花株叶片可溶性糖含量明显高于花株叶片。明确了紫花桔梗开花所需碳水化合物的量比白花桔梗多。6.建立了适合优良桔梗栽培的调控措施。去花处理桔梗根外观品质和主要成分含量优于去果处理和对照,打顶处理促进分枝不利于提高桔梗根产量和品质。产量以去花处理最高,其次为去果处理。乙烯利处理白花桔梗和紫花桔梗根产量均高于乙矮合剂处理,紫花桔梗、白花桔梗均以0.07%乙烯利最佳。

彭芳[10]2012年在《黄芩种质评价及其选择指标体系的研究》文中研究说明本文以57个黄芩种源为研究材料,观测比较了亲代和子代的形态性状与成分性状的变异;以9个黄芩种源为研究材料,比较了不同环境下形态性状与成分性状的变异,分析种质和环境的影响;初步建立黄芩根鲜重和5种化学成分含量的选择指标体系,并对所有的黄芩种源进行综合评价,为黄芩良种选育工作提供提供技术支持和原材料。取得的主要研究结果如下:1.不同种源黄芩的形态性状变异丰富。通过对株高等15个地上部分形态性状和主根长等5个地下部分形态性状的分析发现,种源间存在着较大变异,其亲代和子代地上部分形态性状的平均变异系数分别为25.89%和18.12%;而亲代和子代地下部分形态性状的平均变异系数分别为21.35%和27.59%。茎光泽和叶光泽始终为变异最大的两个性状。相关和通径分析结果表明,芦头直径可作为根鲜重的间接选择指标。对主要形态性状的遗传规律进行初步探索发现:对不同种源黄芩叁年生、二年生与一年生根鲜重进行比较分析,55.46%连续生长两年趋势保持一致;对不同种源和株系黄芩两代根鲜重进行比较分析,高产亲代有维持其高产性的趋势,说明遗传对黄芩根鲜重影响较大。对不同种源黄芩叁年生与二年生主要质量性状进行比较分析,结果表明有73.61%的黄芩植株茎色保持不变,而分别有37.53%和42.53%的黄芩植株茎色分布和茎光泽保持不变,有33.20%的黄芩植株叶色保持不变,31.31%的黄芩植株叶光泽保持不变,同时,花色和生育期在两年之间也保持着较好的稳定性。2.不同种源黄芩的成分性状变异丰富。不同种源黄芩5种化学成分(黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素、千层纸素A)含量的平均变异系数为11.81%。黄芩成分性状与形态性状间存在着不同程度的相关性,黄芩苷含量与株幅、茎色、茎光泽、叶光泽和根鲜重呈极显着正相关(p<0.01),与株高、芦头直径呈显着正相关(p<0.05),而与生育期呈显着负相关(p<0.05);黄芩素含量与茎色呈极显着负相关(p<0.01);汉黄芩素含量与茎色分布呈显着负相关(p<0.01);千层纸素A的含量与株幅、茎色呈极显着负相关(p<0.01),与叶光泽、花色呈显着负相关(p<0.05)。对5种化学成分的遗传规律进行初步探索发现,黄芩苷、汉黄芩苷和千层纸素A含量的遗传性较好,而黄芩素和汉黄芩素含量的遗传性较差,容易受外界环境的影响。3.种质与环境对黄芩形态和成分性状有不同程度的影响。方差分析结果显示:除汉黄芩素之外,种质与环境及其互作效应对黄芩的其它21个性状有不同程度的显着影响。根鲜重和黄芩苷含量受种质、环境及种质×环境的影响相当,而汉黄芩苷、黄芩素和千层纸素A主要受种质与种质×环境共同影响,汉黄芩素主要受种质×环境影响。同时,除了主茎数、茎色和茎色分布之外,其它的8个地上部分形态性状受环境影响较大。除根鲜重之外的其它4个地下部分形态性状受种质的影响较大。通过种质和环境的效应分析:种质Z4和Z6的化学成分含量显着高于其它种质;而种质Z1和Z2的根鲜重显着高于其它种质。环境E2和E3有利于除黄芩苷外的其它四个化学成分含量积累,而环境E1和E4有利于根鲜重和黄芩苷含量的积累。联合回归分析显示,芦头直径、根鲜重、汉黄芩苷、黄芩素都受海拔因子的影响。水分因子对性状影响最大,其次为光照条件,而温度条件影响相对较小。4.通过对主要性状指标遗传参数的估算建立黄芩选择指标体系。综合分析两代黄芩的主要数量性状,株高、地径和千层纸素A的遗传变异系数、遗传力和遗传进度都比较高,通过对表型性状严格选择,可有效改良这3个性状;而其它的表型性状选择效果较差,故改良这些表型性状选择时应放宽要求,综合选择或在较高世代进行选择。通过计算与根鲜重、化学成分PC1、PC2相关的单指标与多指标组合的相关遗传进展发现,在5%的选择强度下,对于亲代黄芩,通过株高、地径、株幅、叶长、叶宽、芦头直径任一单指标间接选择的相对效率都高于对根鲜重直接选择;而对于子代黄芩根鲜重以及亲代黄芩成分PC1和PC2,单一指标进行间接选择效果均不如直接选择高。最终建立了基于不同目标的多指标最优选择方程:1、以根鲜重(产量)为目标性状时,亲代黄芩以株幅(X3)和叶宽(X9)组成的方程Y=0.3686X3+1.2643X9进行选择,其相对效率可比直接选择高63.80%。2、以成分PC1为目标性状时,以主根长(X16)和芦头直径(X17)组成的方程Y=0.0366X16+0.0427X17进行选择,相对效率可比直接对PC1进行选择高146.82%。3、以成分PC2为目标性状时,以主根长(X16)、芦头直径(X17)、距芦头10cm处直径(X18)和根鲜重(X20)组成的方程Y=0.3012X17+0.1824X16-0.0354X18+0.0311X20进行选择,相对效率可比直接对PC2进行选择高132.44%。5.综合分析评价发现,排名越靠前的种源表现越优良,但对于各种源的遗传稳定性还有待于进一步的研究。对亲代黄芩种源的18个形态性状指标进行综合主成分分析,最终提取出前6个主成分,其累计贡献率为77.84%。综合排序前10位的种源是S38、S35、S39、S9、S3、S55、S34、S6、S15和S32。通过对亲代连续叁年根鲜重的聚类分析并对比已测定的15个子代种源,得到两代都高产且稳定的种源有4个(S9、S15、S34、S57)。对多点栽培试验的9个种源形态性状和成分性状进行综合主成分分析,最终提取出前4个主成分,其累计贡献率为91.21%。主成分综合排序结果从大到小依次为Z8、Z5、Z2、Z4、Z3、Z9、Z1、Z6、Z7。将各种源的主成分值与田间观测的特征值进行对照,结果比较一致,说明各主成分值能够反映黄芩种源间在形态性状的差异。

参考文献:

[1]. 山茱萸种质资源遗传多样性分析及核心种质构建方法研究[D]. 张龙进. 陕西师范大学. 2012

[2]. 山茱萸种质资源遗传多样性的表型与ISSR分析[D]. 董博文. 河南农业大学. 2014

[3]. 基于ISSR分子标记的山茱萸种质资源评价与核心种质构建[D]. 杨孟莉. 河南农业大学. 2016

[4]. 山茱萸种质资源的研究及优良品种的筛选[D]. 陈随清. 北京中医药大学. 2003

[5]. 山茱萸种质资源调查、评价与遗传多样性研究[D]. 关锰. 陕西师范大学. 2008

[6]. 山茱萸种质资源评价与品种选育研究[D]. 王耀辉. 陕西师范大学. 2014

[7]. 山茱萸种质资源数量性状评价及相关性分析[J]. 张龙进, 李桂双, 白成科, 文苗苗, 张志勤. 植物遗传资源学报. 2012

[8]. 山茱萸种质资源多样性评价[D]. 赵志浩. 河南农业大学. 2016

[9]. 桔梗种质资源评价及白花和紫花桔梗比较研究[D]. 祝丽香. 山东农业大学. 2010

[10]. 黄芩种质评价及其选择指标体系的研究[D]. 彭芳. 北京中医药大学. 2012

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山茱萸种质资源的研究及优良品种的筛选
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