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黄芩为唇形科黄芩属多年生草本植物,是我国大宗中药材,药用历史悠久,用途广泛。黄芩是山西省的道地药材,生长分布于山西全境。《中华人民共和国药典》中收录的黄芩为Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根。根中含有黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等主要药用成分,具有清热燥湿、泻火解毒、抗病原体、抗肿瘤、抗过敏、镇痛、保肝、增强免疫功能以及调节中枢神经系统等作用。随着中药材认可度的不断提高,市场需求量越来越大,过度采挖导致野生资源接近枯竭。黄芩商品药材的供应主要依靠人工种植,但在生产中又普遍存在种源混杂、种质不清、种性退化、药材质量参差不齐等问题。本项研究以山西省丰富的野生黄芩种质资源为依托,应用RAPD分子标记技术分析了山西29个产地的野生黄芩和7个产地的野生黄芩试管植株的遗传多样性与亲缘关系;在有用成分含量测定的基础上,应用快速繁殖技术建立了15个产地的野生黄芩的快速繁殖体系并观察、比较了试管植株的植物学性状特征。(1)PCR扩增和聚类分析结果为:①在29个产地的山西野生黄芩的PCR扩增中,18条引物共扩增出176条片段,产物片段大小多集中在300～2 000 bp之间,其中含多态性条带167条,平行性条带9条,每条引物能扩增4～18条多态性条带,平均每条引物可扩增9.28条多态性条带,平均多态率为94.89%。29个产地的野生黄芩种质可划分为6个类群。②在7个产地的山西野生黄芩试管植株的PCR扩增中,5条引物共扩增出20条片段,产物片段大小多集中在500～2 000 bp之间,其中含多态性条带17条,平行性条带3条,每条引物能扩增3～5条多态性条带,平均每条引物可扩增3.40条多态性条带,平均多态率为85.00%。7个产地的野生黄芩种质的试管植株可划分为3个类群。结果表明山西野生黄芩具有丰富的遗传多样性,其地理分布与遗传多样性没有直接关系。(2)适合山西野黄芩快速繁殖的培养基和培养条件为:①MS + 0.3 mg/L 6-BA可明显促进芽的增殖;芽增殖所需的光照强度以6 600 1x、温度以25℃(±1℃)为宜,光照培养/暗培养以14h/10h、温差以3℃为宜,湿度宜保持在60%以上,不适宜的培养条件容易导致试管苗的玻璃化。②White+0.5 mg/L DSC+1.5 mg/L IBA适合于根的诱导;在1/2MS+0.5 mg/L DSC+1.5 mg/L IBA培养基中试管苗的生长发育状况优于White培养基,其中不定根的伸长受到适当抑制而避免徒长,有利于试管植株的炼苗和移栽。③培养基中添加适宜浓度的AgNO3对试管植株芽的增殖具有促进作用,其中以2.0 mg/L的浓度效果最佳。④培养基中添加20 g/L～40 g/L的蔗糖有利于试管苗芽的增殖和植株生长。(3)对15个产地的山西野生黄芩试管植株的观察、比较发现:来源不同的试管植株间的生长状况差异很大,但同一产地的个体间差异很小。说明试管植株具有较好的遗传稳定性。迄今为止尚未见到对山西野生黄芩种质进行系统的分子标记分析及快速繁殖的报道。本项研究的结果为山西野生黄芩种质资源的保护、开发和利用,为优良种质选育技术的建立和种苗生产提供了科学依据。