薄荷品種資源遺傳多樣性研究及優(yōu)異種質(zhì)評價.pdf

1、薄荷為唇形科薄荷屬中的一類重要植物，其所含的薄荷精油具有十分重要的經(jīng)濟價值廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥及日化產(chǎn)品領(lǐng)域。本研究對所收集的薄荷品種資源分別從葉片性狀，生物量、精油產(chǎn)量、精油成分等方面進行了分析評價，同時利用化學(xué)和分子標(biāo)記(AmplifiedFragmentLengthPolymorphismandchloroplastDNA)分別對其進行化學(xué)多樣性和分子遺傳多樣性分析。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.薄荷葉片性狀及精油產(chǎn)量評價

2、。對薄荷葉片性狀變異分析表明，除葉長寬比的變異系數(shù)較低外，其余各性狀的變異系數(shù)均在35％以上，其中M×gracilis-01的葉片重量最大為0.15g，M.aquatica-01的葉長寬比最大為2.5，M.spicata-06的葉面積最大為7.8cm2，M.spicata-02的油腺數(shù)量最多為8475個。對精油含量、鮮草產(chǎn)量和精油產(chǎn)量變異分析表明，除鮮草產(chǎn)量的變異系數(shù)較低外，精油含量和精油產(chǎn)量的變異系數(shù)均在50％以上，其中M.spica

3、ta-08的鮮草畝產(chǎn)量最高為1467.4kg，M.canadensis-02的精油含量和精油畝產(chǎn)量最高分別為0.92％和10.3kg。相關(guān)性分析顯示葉面積與精油產(chǎn)量、精油含量和葉長寬比之間顯著正相關(guān)，與油腺數(shù)量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān);精油產(chǎn)量與精油含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)。對薄荷精油產(chǎn)量進行綜合評價顯示精油畝產(chǎn)量在6.0kg以上的薄荷資源有M.canadensis-02等10種。結(jié)果表明所收集的薄荷品種在葉片性狀和精油產(chǎn)量方面存在豐富的變異，在一

4、些重要性狀之間存在極顯著的相關(guān)性。
　　 2.薄荷精油成分研究及評價。精油成分分析結(jié)果表明，薄荷精油成分呈現(xiàn)多樣性，其中相對含量在5.0％以上有menthol等27種精油成分。不同花期精油成分分析結(jié)果表明，精油成分相對含量在不同花期存在差異性變化，其中g(shù)lobulol等7種精油成分相對含量在初花期最高。menthol等16種精油成分相對含量在盛花期最高。limonene等4種精油成分相對含量在末花期最高。脫落酸處理對薄荷精油成分

5、影響的分析結(jié)果表明，經(jīng)脫落酸處理后menthofuran含量顯著提高導(dǎo)致精油品質(zhì)下降。脫落酸處理后的薄荷精油主成分相對含量間的相關(guān)性分析表明，薄荷精油各主成分相對含量間存在動態(tài)平衡，變化規(guī)律符合線性方程menthol=74.787-1.044×menthone-0.705×menthofuran-0.796×pulegone。脫落酸處理后的薄荷精油合成相關(guān)基因表達分析結(jié)果表明，ABA處理會顯著影響薄荷精油合成相關(guān)基因的表達。精油成分在不

6、同薄荷資源間存在差異性，這些差異是影響精油品質(zhì)的主要因素，依據(jù)精油成分評價，具有生產(chǎn)高品質(zhì)薄荷精油潛力的種質(zhì)資源有M.spicata-08等10種。
　　 3.薄荷資源chloroplastDNA親緣關(guān)系分析。所收集的薄荷品種資源共產(chǎn)生了兩個主要的聚類，聚類Ⅰ包括M.spicata-M.suaveolens-M.longifolia-M.×gracilis-M.arvensis-M×piperita等薄荷群體，聚類Ⅱ包括M.aq

7、uatica-M.×piperita-M.×piperita等薄荷群體。其中聚類Ⅰ分為3個亞組:①M.spicata-M.longifolia、②M.spicata-M.suaveolens和③M.arvensis-M.gracilis，聚類Ⅱ分為2個亞組:①M.canadensis-M.aquatica和②M.×piperita。結(jié)果表明，親緣關(guān)系相近的薄荷群體聚為同一類，同時本研究結(jié)果清晰的反映了母本與其后代之間的親緣關(guān)系。

8、　　 4.薄荷資源精油化學(xué)型分析。M.spicata群體精油包含2個化學(xué)型:limonene-carvone型和1，8-cineole-piperitenoneoxide型。M.arvensis-01群體精油的化學(xué)型為limonene-carvone-piperitenoneoxide型。M.aquatica群體精油包含4種化學(xué)型:①menthone-menthol-pulegone型、②linalool-linaly1acetate

9、型、③limenone-carvone型、④1，8-cineole-globulol型。M×piperit群體精油含有2種化學(xué)型:highmenthone-lowmenthol型和lowmenthone-highmenthol型。M.longifolia群體精油含有2種化學(xué)型:limonene-carvone型和piperitone-isocaryophylleneoxide-piperitenoneoxide型。M.suaveolen

10、s群體精油化學(xué)型為:piperitenoneoxide型。M.canadensis群體精油含有兩種化學(xué)型:menthol-menthylacetate型和menthone-menthol型。M×gracilis群體精油的化學(xué)型為limonene-carvone型。M.pulegiumL.群體精油的化學(xué)型為menthone-pulegone-menthofuran型。結(jié)果表明，所收集的薄荷品種精油存在豐富的化學(xué)多樣性。精油化學(xué)型與cpDN

11、A標(biāo)記相關(guān)性分析表明，薄荷品種精油化學(xué)型分析結(jié)果與cpDNA標(biāo)記聚類結(jié)果具有緊密的相關(guān)性，說明二者之間存在一定的相互關(guān)系。
　　 5.薄荷資源AFLP遺傳多樣性分析。分析結(jié)果表明，28份薄荷品種間的遺傳相似系數(shù)0.44～0.91之間，平均相似系數(shù)為0.66。聚類分析結(jié)果將28個薄荷品種分為7個主要的聚類，分別為①M.spicata-Msuaveolens，②M×piperi，③M.aquatica-M×gracili,④M.sp