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目的:本研究综合遗传多样性评价和质量评价来筛选优良地黄种质,为地黄的品种选育和栽培材料的选择提供依据。
方法:1.运用SCoT(目标起始密码子的多态性)分子标记方法评价22份地黄种,质的遗传多样性,用SRAP(相关序列扩增多态性)分子标记进一步验证,两种分子标记互补,为地黄提供更精确丰富的遗传信息;2.通过HPLC测定地黄中梓醇和:毛蕊花糖苷含量、UPLC指纹图谱分析各种质差异,评价地黄质量。综合分析地黄遗传多样性评价结果和质量评价结果,筛选优良地黄种质。
结果:1.通过SCoT分子标记方法对22个种质的地黄进行遗传多样性评价。从38条SCoT通用引物中优选出10条地黄的多态性引物,用于102个地黄样品的多样性评价。10条SCoT引物共扩增出98条带,其中多态性条带82条,多态位点百分率(PPL)为83.67%。种质金状元、安徽栽培、北京1号遗传多样性较丰富:面种质北京3号(河南温县祥云镇)、怀丰1号(河南温县祥云镇)、红薯王、金九、85-5(河南温县祥云镇)遗传多样性系数偏低。Neis遗传多样性指数(H)平均值为0.1901,Shannons多态性指数(1)平均值为0.2767,遗传分化系数(Gst)为0.5014,种源间基因流(Nm)为0.4970。SCoT分子标记结果显示,地黄种质间的遗传分化较大。
2.通过SRAP分子标记方法进一步对21个种质地黄遗传多样性评价结果进行验证。从156对SRAP通用引物中筛选出10对地黄的多态性引物,川于全部地黄样品的多样性评价。10条SRAP引物扩增出57条带,其中多态性条带40条,多态位点百分率(PPL)为66.66%。种质山西栽培、北京红、安徽栽培、怀丰-1、怀地-8、金状元、北京1号遗传多样性较丰富:而种质北京3号(河南温县祥云镇)、金九、太行山、伏牛山栽培品、85-5(河南温县祥云镇)遗传多样性系数偏低。Neis遗传多样性指数(HI)平均值为0.1459,Shannons多态性指数(I)平均值为0.2288,遗传分化系数(Gst)为0.6088,种源间基因流(Nm)为0.3213。22个种质聚为3类,种源间的遗传变异与产地分布存在相关性。表明各地黄种质间的基因交流不通畅,种质产生分化。两种分子标记结果显示,金状元、驴耳朵的遗传多样性较高,而河南温县祥云镇北京3号、怀丰1号和85-5的遗传多样性最低。
3.种质资源质量评价的结果显示,22个地黄种质的梓醇含量不低于0.20%,毛蕊花糖苷含量不低于0.02%,均符合2015年版《中国药典》对地黄指标性成分含量的规定。不同种质的地黄梓醇含量最高的是种质北京红,种质85-5(河南温县武德镇)、金状元、怀丰1号(河南温县武德镇)、怀地-8、怀地-9次之,梓醇含量最低的是红薯王;毛蕊花糖普含量最高的是怀地-8,其次为怀地-9。梓醇和:毛蕊花糖背含量的变异系数最大的是山西万荣县的栽培种,梓醇含量变异系数最小的是驴耳朵和金几,毛蕊花糖背含量变异系数最小的种质是驴耳朵和金状元。在异地种植的种质85-5、北京3号、怀丰1号,其梓醇和毛蕊花糖营含量均存在一定的差异,表明环境气候对地黄质量也有一定的影响。
4.建立了地黄UPLC指纹图谱评价方法,通过UPLC对22份地黄种质进行指纹图谱评价,化学类型的相似度比较发现,除野生地黄外,各栽培地黄的化学成分类型上相似度较高,而在含量积累上有一定差异。
结论:研究建议种质伏牛山栽培品和种质红薯王可作地黄的优良裁培材料,该种质指标性成分含量综合较高,变异系数较小,所含综合化学成分较多日遗传多样性系数偏低,属于可诚少纯化、缩短育种时间,适宜当地种植的优良种质;而将遗传多样性丰富、梓醇及毛蕊花糖苷含量高、变异系数较小,并卫所含化学成分的综合峰面积较高的种质驴耳朵和种质怀地-8及种质北京1号作为地黄品种选育的对象,其有较好的遗传适应能力和良好药材品质,可作为育种、推广种植的优良种质。
方法:1.运用SCoT(目标起始密码子的多态性)分子标记方法评价22份地黄种,质的遗传多样性,用SRAP(相关序列扩增多态性)分子标记进一步验证,两种分子标记互补,为地黄提供更精确丰富的遗传信息;2.通过HPLC测定地黄中梓醇和:毛蕊花糖苷含量、UPLC指纹图谱分析各种质差异,评价地黄质量。综合分析地黄遗传多样性评价结果和质量评价结果,筛选优良地黄种质。
结果:1.通过SCoT分子标记方法对22个种质的地黄进行遗传多样性评价。从38条SCoT通用引物中优选出10条地黄的多态性引物,用于102个地黄样品的多样性评价。10条SCoT引物共扩增出98条带,其中多态性条带82条,多态位点百分率(PPL)为83.67%。种质金状元、安徽栽培、北京1号遗传多样性较丰富:面种质北京3号(河南温县祥云镇)、怀丰1号(河南温县祥云镇)、红薯王、金九、85-5(河南温县祥云镇)遗传多样性系数偏低。Neis遗传多样性指数(H)平均值为0.1901,Shannons多态性指数(1)平均值为0.2767,遗传分化系数(Gst)为0.5014,种源间基因流(Nm)为0.4970。SCoT分子标记结果显示,地黄种质间的遗传分化较大。
2.通过SRAP分子标记方法进一步对21个种质地黄遗传多样性评价结果进行验证。从156对SRAP通用引物中筛选出10对地黄的多态性引物,川于全部地黄样品的多样性评价。10条SRAP引物扩增出57条带,其中多态性条带40条,多态位点百分率(PPL)为66.66%。种质山西栽培、北京红、安徽栽培、怀丰-1、怀地-8、金状元、北京1号遗传多样性较丰富:而种质北京3号(河南温县祥云镇)、金九、太行山、伏牛山栽培品、85-5(河南温县祥云镇)遗传多样性系数偏低。Neis遗传多样性指数(HI)平均值为0.1459,Shannons多态性指数(I)平均值为0.2288,遗传分化系数(Gst)为0.6088,种源间基因流(Nm)为0.3213。22个种质聚为3类,种源间的遗传变异与产地分布存在相关性。表明各地黄种质间的基因交流不通畅,种质产生分化。两种分子标记结果显示,金状元、驴耳朵的遗传多样性较高,而河南温县祥云镇北京3号、怀丰1号和85-5的遗传多样性最低。
3.种质资源质量评价的结果显示,22个地黄种质的梓醇含量不低于0.20%,毛蕊花糖苷含量不低于0.02%,均符合2015年版《中国药典》对地黄指标性成分含量的规定。不同种质的地黄梓醇含量最高的是种质北京红,种质85-5(河南温县武德镇)、金状元、怀丰1号(河南温县武德镇)、怀地-8、怀地-9次之,梓醇含量最低的是红薯王;毛蕊花糖普含量最高的是怀地-8,其次为怀地-9。梓醇和:毛蕊花糖背含量的变异系数最大的是山西万荣县的栽培种,梓醇含量变异系数最小的是驴耳朵和金几,毛蕊花糖背含量变异系数最小的种质是驴耳朵和金状元。在异地种植的种质85-5、北京3号、怀丰1号,其梓醇和毛蕊花糖营含量均存在一定的差异,表明环境气候对地黄质量也有一定的影响。
4.建立了地黄UPLC指纹图谱评价方法,通过UPLC对22份地黄种质进行指纹图谱评价,化学类型的相似度比较发现,除野生地黄外,各栽培地黄的化学成分类型上相似度较高,而在含量积累上有一定差异。
结论:研究建议种质伏牛山栽培品和种质红薯王可作地黄的优良裁培材料,该种质指标性成分含量综合较高,变异系数较小,所含综合化学成分较多日遗传多样性系数偏低,属于可诚少纯化、缩短育种时间,适宜当地种植的优良种质;而将遗传多样性丰富、梓醇及毛蕊花糖苷含量高、变异系数较小,并卫所含化学成分的综合峰面积较高的种质驴耳朵和种质怀地-8及种质北京1号作为地黄品种选育的对象,其有较好的遗传适应能力和良好药材品质,可作为育种、推广种植的优良种质。