保康柴胡的植物学鉴定及RAPD分析

摘要

目的：探讨保康柴胡不同居群的遗传多样性和亲缘关系，为我省柴胡的GAP工作的选种育种提供相关的理论依据。 方法：从湖北省保康县的柴胡GAP示范基地和周边地区生长的四个居群采集柴胡作为标本，每个居群各随机选取3株，同时采集保康地区引种的日本三岛柴胡1株作为标本，各株保康柴胡标本取根作性状鉴别和显微鉴别，检测其理化特性和柴胡皂苷含量；取叶片提取总DNA，通过筛选出的7个10bp随机对所有标本进行RAPD分析，将所得的PCR产物在琼脂糖凝胶上电泳并拍照。每个PCR扩增反应重复一次以上，选取可重复的DNA带记录，按琼脂糖凝胶同一位置上DNA带的有无进行统计，有带(包括弱带)记为“1”，无带为“0”。用SPSS13.0计算出各标本之间Jaccard遗传相似系数，再用类平均法进行聚类分析，并构建DNA聚类系统树图。 结果(1)从保康四个居群柴胡根的形状、主根是否明显、分枝多少、叶残基及茎残基数目、表面颜色、皮孔、质地、折断面性状及根头环绕纵纹是否明显等几个方面性状与药典记载进行比较后发现，保康柴胡与北柴胡较为近似，但在柴胡性状鉴别中较为重要的根的形状和分枝数目上，部分标本与记载的有一定差异。且不同居群间在性状上存在一定差异，同一居群内不同个体之间也存在一定差异。 (2)从保康四个居群柴胡根横切面的木栓层和栓内层数目、皮层形状、油管数目、韧皮部所占比例、形成层是否明显、裂隙所在部位、导管数目和方向、纤维群数目、木射线及分泌细胞有无等几个方面进行比较，认为保康柴胡四个居群均与北柴胡显微结构相一致，符合北柴胡特性。同一居群内保康柴胡显微结构较为相近，差异相对较小，不同居群间差异较大。 (3)保康四个居群的柴胡在加水振摇后均产生持久的气泡；根的横切面上滴加浓硫酸和95％乙醇等体积混合液后，观察发现四个居群的反应结果相似：可看到含皂苷部位颜色发生从黄→黄绿→绿→蓝绿→蓝的变化，显色部位是在木栓层以内到达次生韧皮部之间。可见四个居群保康柴胡的理化特性较为一致，且与北柴胡理化特性相同。 (4)RAPD分析发现13个样本共扩增出61个条带，其中多态性条带58条，占95.1％。引物S500和S2016扩增出的条带中有3条是13个样本所共有的。除去三岛柴胡所特有的7个条带，不同居群间保康柴胡的多态性条带占到94.4％。四个居群内部多态性条带所占比例分别为GAP33.3％、董家沟(野生)51.3％、董家沟(家种)65.0％、安家湾78.1％，其中GAP柴胡多态性条带所占比例最小。 依据扩增的条带计算Jaccard相似系数，三岛柴胡与保康柴胡各居群的Jaccard相似系数几乎都在0.3以下，表明其与保康柴胡的遗传相似性较低。保康柴胡各居群间的Jaccard相似系数在0.143～0.857之间，保康柴胡不同居群内部各标本之间相似系数在0.267～0.857之间，差异较大，其中GAP居群的系数最大，在0.727～0.857之间。 依据UPGMA聚类分析形成的聚类图，GAP居群的三个标本聚为首先一类，然后与安家湾的家种柴胡居群共同构成一个分支；董家沟的野生柴胡居群聚为一类，但遗传距离明显大于GAP居群，然后与董家沟家种居群构成一个分支；三岛柴胡单独聚为一类。 结论：保康柴胡的四个居群从性状、显微结构、理化特性和皂苷含量上均与北柴胡高度近似。聚类图上分成两类，这两类具有明显的地理隔离带，提示保康柴胡的遗传多样性较大部分来自于种植地理环境的差异，可能存在种内变异。家种居群内部遗传距离较远，可能与当地药农引种时选种自由性较大有关。GAP居群与其他居群比较内部遗传距离最小，最先聚在一起，提示我省柴胡GAP工作在选种上较为严谨。本研究发现地理位置的差异对于保康柴胡质量的影响要远小于其对柴胡外部形态和DNA类型的影响，为扩大我省药用柴胡资源提供了实验依据。

目录

1.前言

2.材料和方法

3.结果

4.讨论

5.参考文献

综述 柴胡属药用植物种质鉴定的研究进展

致谢