浙江七叶一枝花资源调查及遗传多样性分析

摘要

重楼为我国特有名贵药材,以根茎入药,具有清热解毒、消肿止痛、凉肝定惊、抗癌止血、祛痰抑菌、止咳平喘、镇静镇痛、抗细胞毒等多种功效而成为许多著名中成药的主要原料,拥有广阔的开发应用前景。七叶一枝花是《中国药典》所记载重楼药材的基源植物之一,由于其生存环境的恶化及人为过度采挖致,野生资源正逐渐减少,在一些地方已处于濒危的境地。本研究通过对浙江野生七叶一枝花资源的系统调查、收集及遗传多样性研究,了解其资源在浙江的分布、生存及遗传多样性状况,建立七叶一枝花的种质资源圃,为其资源的引种驯化、种质筛选、合理利用和有效保护奠定良好基础。研究结果如下:　　1.对浙江省境内临安、磐安、开化、景宁等9个代表性地区的七叶一枝花野生种质资源进行实地调查,共采集到野生种质资源124份。调查发现其野生资源虽然分布较广,但数量稀少,大多零散分布于海拔500—1500m,年平均温16℃,年降水量1400-2000mm的区域内,生长在常绿阔叶林、竹林、杂木林、灌木丛下、林下溪边、阴坡林缘等湿润且荫蔽度较大的地带,其伴生植物常有杉木、黄精、乌药、淡竹叶、棕榈、苦竹、益母草、天南星、苎麻、过路黄、海星沙、鱼腥草等。　　2.通过对8个种源地48份野生七叶一枝花种质16个形态学性状的调查分析,发现各性状在不同种源地间和同一种源地不同个体间均存在一定程度的差异,不同性状之间的变异程度也各不相同,它们的平均变异系数在12.98％~42.64%之间,性状变异系数从大到小的排序为:花梗长>叶柄长>花瓣宽>株高>茎粗>花瓣长>叶宽>花萼宽>叶长>冠幅>花瓣数>花萼数>雄蕊数>花萼长>茎数>叶片数。8个种源地形态性状的总体平均变异系数也存在差异,从大到小的排序为:FH>JN>KH>SC>LS>TS>LQ>PA。主成成分分析结果显示:营养器官和生殖器官均存在较大差异,鉴于营养器官各性状易受生态环境的影响,七叶一枝花生殖器官各性状的变异更能稳定的遗传。基于七叶一枝花形态学性状的 UPGMA聚类分析显示,48份种质可聚为3类,开化、磐安、泰顺的种源地种质聚为第一类,景宁、遂昌及临安順溪种源地的种质聚为第二类,临安清凉峰及奉化种源地的种质聚为第三类。　　3.建立了七叶一枝花 ISSR-PCR最佳反应体系,即:25μL反应体系中,dNTPs0.2mmol/L,TaqDNA聚合酶0.75U,引物0.6μmol/L,Mg2+2.0 mmol/L,模板40ng。反应扩增程序为:95℃预变性5min;94℃变性40s;52℃退火45s;72℃延伸90s;40次循环;72℃延伸7min。　　4.利用筛选到的13条ISSR引物,对48份七叶一枝花种质进行扩增,共扩增到90个条带,其中多态性条带为79条,多态性带比率为87.78%。8个种源地的多态性条带数和多态性比率分别在26-46和28.89%-51.11%之间,多态性比率最高和最低的分别为临安顺溪群体和磐安源头村群体;8个种源地Nei基因多样度指数(H)在0.1133-0.2193之间,Shannon指数(I)在0.1654-0.3152之间,种源Nei基因多样度指数(H)和Shannon指数(I)分别为0.2974和0.4475,说明了七叶一枝花具有较高的遗传多样性,各种源地的遗传多样性水平高低依次为 LQ>JN>LS>KH>FH>SC>TS>PA。根据种源地间遗传分化系数Gst为0.4422,可以得出种源的遗传多样性发生在同一种源地群体内和不同种源地群体间的变异大体相当。在遗传相似系数的基础上,利用UPGMA法建立了浙江七叶一枝花种质分子水平聚类图,可将48份种质资源分为两大类,第一类为来源于临安順溪与清凉峰种源地的种质,第二大类为开化、磐安、奉化、泰顺、遂昌、景宁种源地的种质;第二大类又可分为两类,一类为开化、磐安、奉化种源地的种质,另一类为泰顺、景宁、遂昌种源地的种质。分子标记聚类分析研究结果表明浙江省野生七叶一枝花种质资源遗传距离呈现出一定的地域特征。

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第一章 文献综述

1.1重楼属植物研究概况

1.2 重楼种质资源调查及形态评价

1.3 ISSR分子标记技术在植物研究中的应用

1.4 本研究的内容、目的与意义

第二章 浙江野生七叶一枝花种质资源调查

2.1七叶一枝花种质资源调查

2.2 七叶一枝花种质资源圃的建立

2.3 重楼属七叶一枝花种质资源的形态评价

2.4小结与讨论

第三章 七叶一枝花的ISSR遗传多样性分析

3.1 材料、试剂与设备

3.2 方法

3.3 结果与分析

3.4 小结与讨论

第四章 结论

4.1 野生重楼资源稀少，个别物种濒危

4.2 野生七叶一枝花种质具有丰富的遗传多样性

4.3形态标记与ISSR分子标记的比较

4.4重楼种质资源的保护对策

参考文献

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