丹參種質(zhì)資源的遺傳多樣性研究.pdf

1、丹參(Salvia miltiorrhiza Bge)是我國(guó)常用大宗藥材，具有廣泛的藥理作用，藥材使用量逐年增加。隨著丹參野生資源的數(shù)量逐年減少，栽培面積逐年增大，但是栽培丹參存在嚴(yán)重混雜現(xiàn)象。目前丹參的種植主要集中于四川的中江、陜西、山東、河南、河北等地。對(duì)各產(chǎn)地丹參種源進(jìn)行遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，明確各產(chǎn)地丹參資源的遺傳基礎(chǔ)和親緣關(guān)系，可為丹參資源的收集保存、分類鑒定、合理開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)，對(duì)解決當(dāng)前丹參種質(zhì)資源混雜和指導(dǎo)丹參

2、品種選育具有重要的意義。 本研究以來自山東省內(nèi)外的9個(gè)丹參居群為材料，從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)等方面對(duì)其形態(tài)性狀、開花生物學(xué)及繁殖特點(diǎn)進(jìn)行了鑒定和觀測(cè)，對(duì)供試丹參資源各居群的遺傳多樣性及親緣關(guān)系進(jìn)行了分析，對(duì)11個(gè)丹參分離類型進(jìn)行了產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的評(píng)價(jià)，從中篩選出適于泰安種植的優(yōu)良栽培類型。獲得的主要研究結(jié)果如下： 1.通過對(duì)9個(gè)居群的丹參種質(zhì)資源地上部性狀分析證明，42個(gè)性狀中葉柄顏色、葉柄長(zhǎng)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉形指數(shù)

3、等葉片性狀、花色、花萼顏色、株高、冠幅、分枝數(shù)等在丹參種質(zhì)資源中的多樣性較大；其遺傳多樣性存在于居群內(nèi)和居群間且兩者變異程度相近。通過各居群的遺傳多樣性比較發(fā)現(xiàn)，泰安地區(qū)的丹參居群多樣性程度最高，菏澤和四川中江的丹參居群較低，其它居群的多樣性指數(shù)比較接近；省間材料聚類分析結(jié)果表明，河南內(nèi)鄉(xiāng)與河南盧氏丹參居群的親緣關(guān)系最近，山東泰安與其它居群的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)；山東省內(nèi)濰坊與臨沂居群的親緣關(guān)系最近，菏澤與其它居群的距離最遠(yuǎn)。42個(gè)性狀聚類可分

4、成6組，綜合為7個(gè)主成分，其累積貢獻(xiàn)率達(dá)70.17％；根據(jù)主成分分析的結(jié)果與性狀間的相關(guān)性，選出影響力較大的16個(gè)性狀，包括花部因子、莖部因子、葉部因子等地上部性狀，可較好的代替42個(gè)性狀用于種質(zhì)聚類分析。利用歐式遺傳距離進(jìn)行UPGMA聚類可將90個(gè)材料分為6個(gè)類群；根據(jù)主成分分析結(jié)果和各類群特點(diǎn)，提出了丹參的分類標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)今后丹參種質(zhì)的評(píng)價(jià)具有一定的指導(dǎo)意義。 2.利用根尖細(xì)胞對(duì)9個(gè)居群丹參材料的染色體數(shù)目進(jìn)行了鑒定，并對(duì)

5、其核型進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，9個(gè)丹參居群的根尖細(xì)胞染色體數(shù)目均為2n=16，沒有觀察到多倍體細(xì)胞和B染色體；9個(gè)材料除四川中江丹參的核型公式是2n=16=6m+10sm，其它8個(gè)材料的核型公式均為2n=16=8m+8sm；在其中6個(gè)材料中觀察到2條具有隨體的染色體；利用染色體相對(duì)長(zhǎng)度和臂比進(jìn)行聚類，可將9個(gè)居群的材料分為三類?；ǚ勰讣?xì)胞減數(shù)分裂觀察結(jié)果表明，不同材料的16條染色體在減數(shù)分裂中期I均能正常配對(duì)形成8個(gè)二價(jià)體體，丹參的減數(shù)分

6、裂屬于同時(shí)型。在丹參的減數(shù)分裂中期I觀察到頻率較高的細(xì)胞融合現(xiàn)象。 3.以山東泰安、臨沂、萊蕪、菏澤和濰坊5個(gè)居群的56個(gè)丹參株系為材料，利用ISSR和SRAP引物進(jìn)行群體遺傳結(jié)構(gòu)的分析。結(jié)果表明：8個(gè)ISSR引物和5個(gè)SRAP引物在5個(gè)居群中分別檢測(cè)出219和82個(gè)位點(diǎn)，在種級(jí)水平上多態(tài)性位點(diǎn)百分比為97.72％和91.46％，省內(nèi)5個(gè)丹參居群在種級(jí)水平上的遺傳多樣性豐富；在居群內(nèi)每個(gè)引物平均分別檢測(cè)到16.6和9.36個(gè)多態(tài)

7、性位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)比例為60.63％和57.07％。根據(jù)ISSR和SRAP檢測(cè)的遺傳分化系數(shù)Gst表明丹參資源的遺傳多樣性主要存在于居群內(nèi)，居群間的遺傳變異分別占總變異的13.05％、20.19％；兩種標(biāo)記檢測(cè)的5個(gè)居群遺傳多樣性表明，泰安丹參居群的遺傳多樣性最高，其次臨沂和萊蕪較高，菏澤丹參居群較低，濰坊居群最低。由兩種標(biāo)記分析的各居群間的遺傳關(guān)系表明，臨沂和濰坊居群遺傳距離較近首先聚類，其次與菏澤遺傳距離也較近，三者可聚為一類，泰安

8、與其它居群的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)聚在另一類，萊蕪居群使用標(biāo)記不同而聚類結(jié)果不一致；山東丹參各居群間的遺傳距離與地理距離間具有一定的相關(guān)性。利用現(xiàn)有的ISSR和SRAP標(biāo)記不能將白花丹參與紫花丹參區(qū)分開。 4.利用ISSR、SRAP標(biāo)記對(duì)國(guó)內(nèi)5個(gè)居群的丹參種質(zhì)進(jìn)行了遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析。5個(gè)ISSR引物和6個(gè)SRAP引物分別檢測(cè)出120、122個(gè)位點(diǎn)，在種級(jí)水平上多態(tài)性位點(diǎn)百分比分別為100％和90.10％，表明丹參在種級(jí)水平上的

9、遺傳多樣性豐富；每個(gè)ISSR、SRAP引物在居群內(nèi)分別平均擴(kuò)增出14.48、11.27條多態(tài)性條帶，多態(tài)性比率分別為48.27％、55.10％。根據(jù)遺傳分化系數(shù)Gst表明丹參資源的遺傳多樣性主要存在于居群內(nèi)，居群間的遺傳變異不足20％。利用兩種標(biāo)記檢測(cè)的不同丹參居群的遺傳多樣性分析表明，河南盧氏居群的遺傳多樣性最高，泰安居群次之，四川中江居群最低，根據(jù)nei遺傳距離和UPGMA聚類分析結(jié)果，四川中江與陜西商洛居群的遺傳距離較小可聚在一類

10、，河南盧氏與內(nèi)鄉(xiāng)居群的親緣關(guān)系較近，泰安與其它4個(gè)居群的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)，但可與河南兩居群聚于另一類?；贜ei氏無偏估計(jì)的遺傳一致度的聚類分析表明，多數(shù)居群的遺傳距離與地理距離間有一定的相關(guān)性。 5.對(duì)丹參11種栽培類型分別進(jìn)行了地上部性狀調(diào)查、單株根鮮重等根部性狀測(cè)量，以及有效成分含量測(cè)定，結(jié)果表明紫花單葉圓形類型陽間農(nóng)藝性狀較好、單株產(chǎn)量和有效成分含量處于較高水平，較適合于山東泰安等丹參道地產(chǎn)區(qū)種植。 6.對(duì)丹參的開花