黃芪種質(zhì)資源評(píng)價(jià)研究.pdf

1、本研究以05版藥典一部規(guī)定的黃芪原藥材蒙古黃芪Astragalus membranaceus(Fisch．)Bge．var．mongholicus(Bge．)Hsiao和膜莢黃芪A．membranaceus(Fisch．)Bge．為研究材料，收集黃芪種子43份，其中蒙古黃芪種子26份，膜莢黃芪種子17份，原產(chǎn)地藥材28份，其中蒙古黃芪19份，膜莢黃芪9份。在北京和山西兩地種植進(jìn)行種質(zhì)特性比較實(shí)驗(yàn)，觀察測(cè)定了株高、莖粗、根長(zhǎng)、根干重等16

2、個(gè)形態(tài)和農(nóng)藝性狀，測(cè)定了原藥材和種植后一年生藥材中黃芪甲苷的含量，并用RAPD方法研究了種植和野生種質(zhì)的遺傳關(guān)系和遺傳多樣性，在此基礎(chǔ)上綜合評(píng)價(jià)黃芪種質(zhì)。本研究主要研究結(jié)果如下： 1．對(duì)蒙古黃芪和膜莢黃芪種質(zhì)的種子特性分析，結(jié)果表明兩種原植物之間和同一原植物不同種質(zhì)問(wèn)的千粒重和發(fā)芽率均存在極顯著性差異，其中蒙古黃芪種子的千粒重和發(fā)芽率要高于膜莢黃芪種子。按山西、甘肅和內(nèi)蒙古三個(gè)主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行蒙古黃芪種子千粒重和發(fā)芽率分析，發(fā)現(xiàn)內(nèi)蒙古

3、產(chǎn)區(qū)種子千粒重最小，但是發(fā)芽率最高。 2．對(duì)種植在北京和山西兩塊試驗(yàn)地的一年生蒙古黃芪形態(tài)農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，結(jié)果表明株高、莖粗、莖分枝數(shù)、根鮮重、根干重、根長(zhǎng)和根粗等性狀指標(biāo)均存在顯著性或極顯著性差異，而葉部的性狀沒(méi)有差異，表現(xiàn)比較穩(wěn)定，且根部性狀指標(biāo)的差異要大于地上部分指標(biāo)的差異，種質(zhì)問(wèn)的變異高于種質(zhì)內(nèi)的變異。 3．對(duì)觀察的16個(gè)形態(tài)農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，尋找與代表黃芪藥材產(chǎn)量的根干重指標(biāo)和藥材傳統(tǒng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的根長(zhǎng)

4、、根粗共3個(gè)指標(biāo)有相關(guān)關(guān)系的指標(biāo)，結(jié)果表明在兩塊試驗(yàn)地中，株高、莖分枝數(shù)、根鮮重、根粗均與根干重均有極顯著正相關(guān)性。復(fù)葉長(zhǎng)與根長(zhǎng)有負(fù)相關(guān)性，株高、莖粗、莖分枝數(shù)、小葉長(zhǎng)寬比、根鮮重、根干重、側(cè)根數(shù)與根粗有正相關(guān)性。 4．用主成分分析法，從16個(gè)形態(tài)農(nóng)藝性狀指標(biāo)中尋找對(duì)黃芪形態(tài)變異有較大貢獻(xiàn)率的指標(biāo)。對(duì)北京試驗(yàn)地種植的蒙古黃芪觀察的16個(gè)指標(biāo)獲得了5個(gè)主成分，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到82.561％，結(jié)果表明種質(zhì)性狀變異主要來(lái)源于根粗、根鮮

5、重、根干重、株高、莖分枝數(shù)、干后根粗、莖粗、側(cè)根數(shù)。對(duì)山西試驗(yàn)地種植的蒙古黃芪觀察的16個(gè)指標(biāo)獲得了3個(gè)主成分，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到84.024％，結(jié)果表明種質(zhì)狀變異主要來(lái)源于株高、莖粗、小葉長(zhǎng)、莖分枝數(shù)、根鮮重、根粗、根干重、側(cè)根數(shù)、主根30cm處粗。 5．根據(jù)16個(gè)形態(tài)農(nóng)藝性狀指標(biāo)間的歐氏遺傳距離對(duì)兩塊試驗(yàn)地種植的一年生蒙古黃芪各種質(zhì)分別進(jìn)行聚類分析，結(jié)果在北京試驗(yàn)地中，將所有蒙古黃芪種質(zhì)在歐氏距離12.5水平上聚為5類。在山西

6、試驗(yàn)地中，將所有蒙古黃芪種質(zhì)在歐氏距離12.5水平上聚為5類。但是聚類結(jié)果與地理分布不完全一致。 6．運(yùn)用RAPD分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)蒙古黃芪和膜莢黃芪共29份種質(zhì)，141個(gè)個(gè)體從分子水平進(jìn)行遺傳多樣性和親緣關(guān)系研究。在物種和種質(zhì)水平上，蒙古黃芪多態(tài)百分率分別為92.56％和48.52％，膜莢黃芪多態(tài)位點(diǎn)百分率分別為85.95％和31.34％。在物種水平和種質(zhì)水平上根據(jù)Nei基因多樣性指數(shù)和Shannon多樣性指數(shù)對(duì)蒙古黃芪和膜莢黃芪

7、種質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明蒙古黃芪和膜莢黃芪種質(zhì)問(wèn)的多樣性比種質(zhì)內(nèi)的多樣性豐富。A5-陜西省旬邑縣和B1-吉林省臨江市的種質(zhì)是兩份遺傳變異更高和遺傳潛力較大的兩份種質(zhì)。在聚類分析中地理分布較近的種質(zhì)首先聚類，可能是他們具有更多的基因交流機(jī)會(huì)和種質(zhì)的遺傳組成趨同。少數(shù)來(lái)自不同地域的材料首先聚類，可能與早期的引種或材料保存繁殖過(guò)程中自然雜交開(kāi)放性授粉有關(guān)。 7．對(duì)試驗(yàn)地種植一年生黃芪、原產(chǎn)地黃芪和野生黃芪進(jìn)行黃芪甲苷含量分析，其含量高低

8、在種質(zhì)問(wèn)差異明顯。對(duì)于一年生黃芪，北京試驗(yàn)地蒙古黃芪中，達(dá)到藥典中規(guī)定的不低于0.040％的占27％，測(cè)定的4份膜莢黃芪中，有2份達(dá)到藥典中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。山西試驗(yàn)地蒙古黃芪中，高于0.040％的占44％，說(shuō)明黃芪的第二年生長(zhǎng)對(duì)黃芪甲苷的積累有很大影響。相同的種質(zhì)在兩塊試驗(yàn)地種植后，黃芪甲苷含量有不同的表現(xiàn)，說(shuō)明環(huán)境因素在其中有較大影響。主要為兩年生的原產(chǎn)地黃芪藥材的黃芪甲苷含量均高于藥典規(guī)定的0.040％的標(biāo)準(zhǔn)，且來(lái)自于同一地區(qū)的野生藥材

9、黃芪甲苷含量要高于栽培藥材的含量，有待進(jìn)一步研究。按照山西、甘肅和內(nèi)蒙古三大主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)地一年生和原產(chǎn)地多年生黃芪中黃芪甲苷平均含量的比較，結(jié)果內(nèi)蒙古產(chǎn)區(qū)的黃芪中黃芪甲苷平均含量均表現(xiàn)最高，說(shuō)明內(nèi)蒙古產(chǎn)區(qū)的黃芪有比較穩(wěn)定的質(zhì)量特性。 8．綜合種子特性分析、試驗(yàn)地種質(zhì)形態(tài)農(nóng)藝性狀分析、黃芪甲苷含量分析、RAPD遺傳多樣性和親緣關(guān)系等分析結(jié)果，初步篩選出6個(gè)在發(fā)芽率、產(chǎn)量、成分含量、遺傳多樣性等方面有優(yōu)良特性的黃芪種質(zhì)，它們是：A