黃芪種質(zhì)資源評價研究.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行種質(zhì)特性比較實驗，觀察測定了株高、莖粗、根長、根干重等16

2、個形態(tài)和農(nóng)藝性狀，測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)上綜合評價黃芪種質(zhì)。本研究主要研究結(jié)果如下： 1．對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)蒙古三個主產(chǎn)區(qū)進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．對種植在北京和山西兩塊試驗地的一年生蒙古黃芪形態(tài)農(nóng)藝性狀進行分析，結(jié)果表明株高、莖粗、莖分枝數(shù)、根鮮重、根干重、根長和根粗等性狀指標均存在顯著性或極顯著性差異，而葉部的性狀沒有差異，表現(xiàn)比較穩(wěn)定，且根部性狀指標的差異要大于地上部分指標的差異，種質(zhì)問的變異高于種質(zhì)內(nèi)的變異。 3．對觀察的16個形態(tài)農(nóng)藝性狀指標進行相關(guān)性分析，尋找與代表黃芪藥材產(chǎn)量的根干重指標和藥材傳統(tǒng)質(zhì)量標準的根長

4、、根粗共3個指標有相關(guān)關(guān)系的指標，結(jié)果表明在兩塊試驗地中，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)葉長與根長有負相關(guān)性，株高、莖粗、莖分枝數(shù)、小葉長寬比、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個形態(tài)農(nóng)藝性狀指標中尋找對黃芪形態(tài)變異有較大貢獻率的指標。對北京試驗地種植的蒙古黃芪觀察的16個指標獲得了5個主成分，其累計貢獻率達到82.561％，結(jié)果表明種質(zhì)性狀變異主要來源于根粗、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)。對山西試驗地種植的蒙古黃芪觀察的16個指標獲得了3個主成分，其累計貢獻率達到84.024％，結(jié)果表明種質(zhì)狀變異主要來源于株高、莖粗、小葉長、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個形態(tài)農(nóng)藝性狀指標間的歐氏遺傳距離對兩塊試驗地種植的一年生蒙古黃芪各種質(zhì)分別進行聚類分析，結(jié)果在北京試驗地中，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．運用RAPD分子標記技術(shù)對蒙古黃芪和膜莢黃芪共29份種質(zhì)，141個個體從分子水平進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)對蒙古黃芪和膜莢黃芪

7、種質(zhì)進行分析，結(jié)果表明蒙古黃芪和膜莢黃芪種質(zhì)問的多樣性比種質(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會和種質(zhì)的遺傳組成趨同。少數(shù)來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程中自然雜交開放性授粉有關(guān)。 7．對試驗地種植一年生黃芪、原產(chǎn)地黃芪和野生黃芪進行黃芪甲苷含量分析，其含量高低

8、在種質(zhì)問差異明顯。對于一年生黃芪，北京試驗地蒙古黃芪中，達到藥典中規(guī)定的不低于0.040％的占27％，測定的4份膜莢黃芪中，有2份達到藥典中規(guī)定的標準。山西試驗地蒙古黃芪中，高于0.040％的占44％，說明黃芪的第二年生長對黃芪甲苷的積累有很大影響。相同的種質(zhì)在兩塊試驗地種植后，黃芪甲苷含量有不同的表現(xiàn)，說明環(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％的標準，且來自于同一地區(qū)的野生藥材

9、黃芪甲苷含量要高于栽培藥材的含量，有待進一步研究。按照山西、甘肅和內(nèi)蒙古三大主產(chǎn)區(qū)進行試驗地一年生和原產(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