用ISSR分子标记研究川产道地药用植物川芎的遗传多样性

摘要

川芎(Ligusticum chuanxiong hort.)，伞形科藁本属的多年生草本植物，是著名传统中药材。以根茎供药用，具有活血行气，祛风止痛的功效。用于月经不调、经闭痛经、症瘕腹痛、胸胁刺痛、跌扑肿痛、头痛、风湿痹痛。在中国普遍分布在四川，江西，云南，吉林，甘肃，贵州，江苏等省，四川省为川芎道地产区，已有1500多年栽种川芎的历史。本实验利用ISSR分子标记技术，对川芎17个居群的遗传多样性水平和遗传结构进行了分析，填补了有关川芎遗传多样性研究方面的空白。 从99条ISSR随机引物中筛选出10条引物，对17个居群共285个样品进行了扩增，共得到186条清晰的扩增位点，其中多态性位点183个，多态位点百分率(PPB)为98.39％，表明全国不同分布区的川芎的遗传变异有较大的差异，居群水平的多态性相对较高，多态百分率在24.73％～55.38％，平均43.94％。POPGENE分析结果表明，川芎具有较高的遗传多样性(h=0.27)。可能归结于以下三个原因：第一，采集范围大。采样过程中样本采集间隔为5米以上，保证了不会采到无性系分株。而且在实验过程中推测出川芎的种源植物拥有较为丰富的基因型，这样在日后驯化成为川芎的过程中，保留了较多的基因型，因此遗传多样性水平较高。第二，川芎在中国有很长的栽培历史，在四川有一千五百年左右，在其它地方也有几百年历史，而悠久的栽培历史正是积累突变的有利条件。作为无性繁殖植物，在繁殖过程当中产生的基因突变可以逐渐积累下来，对遗传多样性产生的作用和有性繁殖中配子体突变有一样的效果。第三，在川芎的主要栽培地，它的分布面积非常广泛，而广泛的分布面积对于保护遗传多样性是很有利的条件，能够保持遗传多样性和抵御遗传漂变产生的影响。此外，多年生的生活特点，不同的地理环境和基因流比较弱，都可能是导致川芎遗传多样性较高的原因。 Nei's遗传多样性分析和AMOVA分析表明，17个自然居群间出现了一定程度的遗传分化(Gst=0.4885)，居群间的遗传变异占总变异的46.42％，而居群内的遗传变异占总变异的53.58％。这可能是由于川芎无性繁殖方式和基因流的缺乏引起的。Mantel检测表明川芎的遗传距离和地理距离不相关。因此，地理距离不能够解释居群间的遗传分化。 川芎具有较丰富的遗传多样性，这为川芎资源的有效保护和种质资源的改良奠定了一定的基础。为了有效保护川芎的遗传多样性，建议通过群体内的个体间移栽提高群体间的基因交流，同时应该保护遗传多样性较低的居群。尽可能最大限度的保护和丰富其遗传多样性，提出对川芎遗传多样性的保护，育种规划和广泛利用的有效措施。

目录

声明

第一章ISSR分子标记研究川产道地药用植物川芎的遗传多样性

摘要

引言

1.材料与方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2.结果与分析

2.1 ISSR遗传多样性分析

2.2居群遗传结构分析

2.3川芎居群间的遗传距离和聚类分析

2.4Mantel相关性检测

3讨论

3.1 ISSR实验的稳定性

3.2川芎的遗传多样性

3.3川芎的遗传结构

3.4通过ISSR分子标记研究川芎的道地性

3.5保护措施和育种计划

小结

参考文献：

文献综述 第二章川芎的研究概况及分子标记在药用植物研究中的应用

1.川芎的研究概况

1.1川芎原植物及本草考证

1.2川芎的生物学特性研究

1.3川芎的化学成分的测定方法

1.4川芎的药理研究及临床应用

1.5川芎产地适宜性分析

2.分子标记在药用植物研究中的应用

2.1分子标记的发展

2.2分子生物学标记在药用植物资源研究中的应用

2.3展望

参考文献

在读期间发表论文情况

致谢