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铁皮石斛(Dendrobium Officinale Kimura et Migo)是我国兰科石斛属珍稀濒危特有种,是传统名贵珍稀中药材,具有益胃生津、滋阴清热、抗癌防老等独特的功效。自然条件下,铁皮石斛生长环境苛刻,种子繁殖率低,自然资源极为稀少。由于铁皮石斛自交不育,大多数生产上所用品系均是利用已有资源进行随机杂交而成,造成在大规模生产中所用的种质资源遗传性状参差不齐,品质不稳定,有效成分、可溶性多糖含量低,生活力弱等问题。课题组一直致力于铁皮石斛资源的调查、收集与评价,本研究在此基础上分别从浙江、江西、云南等地共收集到资源200余份,经形态及地理来源及江西企业种植品种状况分析,选取浙江温州,江西鹰潭,云南昆明和福建漳州的4份铁皮石斛种质资源开展多糖含量、挥发性成分测定,同时在资源库中,根据形态及地理来源差异,选取81份种质资源材料开展遗传多样性分析,并试图开发SSAP分子标记,为后续遗传多样性研究、种质资源保护及品种选育奠定基础,主要研究结果如下:(1)利用比色法测定2月份采集的来源于浙江温州(ZJ-6),江西鹰潭(JX-1),云南昆明(YN-1)和福建漳州(FJ-2)的4份铁皮石斛种质资源多糖含量。结果表明:采用比色法测定多糖含量重复较好;ZJ-6多糖含量为36.4%,JX-1多糖含量为38.43%,YN-1多糖含量为33.13%和FJ-2多糖含量为28.4%;多糖含量JX-1>ZJ-6>YN-1>FJ-2揭示收集到的4份铁皮石斛种质资源多糖含量具有显著差异。(2)利用GC-MS技术分别对ZJ-6、JX-1、YN-1和FJ-2进行挥发性成分测定和分析。共测定出了83种挥发性物质,主要有酯类、醇类、有机酸类、萜烯类和烷烃类;其中ZJ-6中含51种(7种酯类、9种醇类、8种有机酸类、5种萜烯类和11种烷烃类),JX-1中检测出44种(6种酯类、10种醇类、8种有机酸类、4种萜烯类和10种烷烃类),YN-1中有48种(10种酯类、6种醇类、8种有机酸类、3种萜烯类和8种烷烃类),FJ-2中含39种(3种酯类、8种醇类、8种有机酸类、5种萜烯类和9种烷烃类)。分析挥发性成分中药理和毒理性成分表明,共检测到18种药理性成分和4种毒理性成分,ZJ-6中含2种毒理性成分,JX-1中未检测到毒理性成分,YN-1中有2种毒理性成分,FJ-2中的毒理性成分为3种,且在ZJ-6和FJ-2中毒理性成分含量最高的均为邻苯二甲酸丁十四酯,含量分别是0.26%和0.22%;YN-1中毒理性成分含量最高的是邻苯二甲酸丁十四酯和十六酸乙酯,含量均为0.26%。研究结果揭示4种铁皮石斛种质资源挥发性成分种类存在显著性差异,药理性成分含量具有极显著性差异,结果可为铁皮石斛遗传育种及种植提供一定的参考价值。(3)在资源库中,根据形态及地理来源差异,选取81份种质资源材料(收集于江西、浙江、云南、福建、安徽和广西6个省份)开展遗传多样性分析,利用75对EST-SSR引物进行PCR扩增,共获得480条条带,平均等位基因数在1.96-5.16之间,平均为3.16个,平均期望杂合度(He)为0.5以及香农指数(I)为0.86,表明铁皮石斛具有丰富的遗传多样性。主成分分析和聚类分析发现,浙江和云南省收集的铁皮石斛大多数与其他省份的铁皮石斛聚类成一块,来自江西的铁皮石斛独自聚类成一块,揭示大部分种质资源可能来源于浙江和云南铁皮石斛品种,而江西的铁皮石斛种质还有待合理开发,并有效利用,以期为铁皮石斛产业化提供优质的铁皮石斛种质资源。(4)此外,为了开发出SSAP分子标记对铁皮石斛全基因组进行遗传多样性分析,本研究克隆了铁皮石斛Ty1-copia和Ty3-gypsy逆转录转座子逆转录酶序列,其片段大小分别为258-268bp和307-406bp。对具有转录活性的Ty1-copia逆转录酶序列进行多个序列的比对显示了保守的‘TAFLHG’、‘YGLK’和‘YVDDM’氨基酸片段以及Ty3-gypsy高度保守的‘RMCVD’基序。基于克隆的序列分析,共设计出了5对SSAP引物。