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文檔簡介
1、遠(yuǎn)志作為我國常用大宗藥材之一,具有安神益智,交通心腎,祛痰,消腫等功效。目前,遠(yuǎn)志栽培品種混亂,新品種的選育主要參考農(nóng)作物的選育標(biāo)準(zhǔn),以產(chǎn)量,種植年限以及表觀農(nóng)藝性狀為主要選育指標(biāo)。作為一種中藥材,應(yīng)以藥效作為其質(zhì)量的衡量指標(biāo),而藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)為化學(xué)成分。由于化學(xué)成分的多少不可直接觀察,因此,我們有必要建立遠(yuǎn)志農(nóng)藝性狀與化學(xué)成分含量的相關(guān)性分析,并從DNA分子水平初步探討遺傳差異與農(nóng)藝性狀間的關(guān)系,闡述其遺傳多樣性,進(jìn)而輔助指導(dǎo)育種工作
2、。
目的:探究遠(yuǎn)志化學(xué)指標(biāo)成分與農(nóng)藝性狀的關(guān)系,明確提出傳統(tǒng)新品種選育指標(biāo);找出不同農(nóng)藝性狀對應(yīng)的差異代謝物,為定向育種提供一種研究思路;篩選出在遠(yuǎn)志中擴(kuò)增多態(tài)性好的引物,并對多態(tài)性條帶與農(nóng)藝性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,闡述其遺傳背景。
方法:測定18份遠(yuǎn)志樣品的農(nóng)藝性狀;采用高效液相色譜-紫外檢測器(High Performance Liquid chromatography-Ultraviolet,HPLC-UV)技術(shù)測定
3、遠(yuǎn)志中細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、口山酮Ⅲ和3,6′-二芥子酰基蔗糖的含量;利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜( Ultra high performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC/Q-TOF MS)代謝組學(xué)技術(shù),分析不同農(nóng)藝性狀的差異代謝物;基于擴(kuò)增片段長度多態(tài)性( Amplified fragment length pol
4、ymorphism,AFLP)分子標(biāo)記技術(shù)篩選出在遠(yuǎn)志中擴(kuò)增多態(tài)性好的引物,并分析18份遠(yuǎn)志樣品的多態(tài)性條帶。
結(jié)果:⑴遠(yuǎn)志的株高、直徑、根長、根分叉高度、側(cè)根數(shù)及根重六個農(nóng)藝性狀均存在不同程度的遺傳變異,其中農(nóng)藝性狀株高、根分叉高度、側(cè)根數(shù)、根重的變異程度較大且存在顯著性差異。通過農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析可知,直徑與根重的相關(guān)性最大。⑵細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷、口山酮Ⅲ和3,6′-二芥子酰基蔗糖含量均達(dá)到2010版《中國藥典》規(guī)定的遠(yuǎn)志樣
5、品有1號、3號、4號、7號、8號、9號、13號、14號、15號和17號。細(xì)葉遠(yuǎn)志皂苷的含量與六個農(nóng)藝性狀指標(biāo)無明顯的相關(guān)性;3,6′-二芥子?;崽窃诟^長的遠(yuǎn)志樣品中的含量較高;而口山酮Ⅲ在根較短、根分叉高度較矮,側(cè)根數(shù)多的樣品中含量較高。⑶從遠(yuǎn)志樣品的 UPLC/Q-TOF MS圖譜中共推斷指認(rèn)29個化合物。采用UPLC/Q-TOF MS代謝組學(xué)技術(shù),分別找到了與六個農(nóng)藝性狀相關(guān)的差異代謝物,其中對六個農(nóng)藝性狀分類貢獻(xiàn)較大的差異代謝
6、物主要集中在 Sibiricoses A6、Tenuifoliside B、Tenuifoliside A、PolygalaxanthoneⅢ、Tenuifoliose B、Tenuifoliose A、Polyga lasapo nin xxⅧ這7個化合物中,說明這些化合物與遠(yuǎn)志農(nóng)藝性狀的表達(dá)密切相關(guān)。通過分析6對相關(guān)農(nóng)藝性狀的共有差異代謝物發(fā)現(xiàn),呈正相關(guān)農(nóng)藝性狀的共有差異代謝物在兩農(nóng)藝性狀中的變化趨勢相同,呈負(fù)相關(guān)農(nóng)藝性狀的共有差異
7、代謝物在兩農(nóng)藝性狀中的變化趨勢相反。⑷基于AFLP分子標(biāo)記技術(shù)共篩選出在遠(yuǎn)志中擴(kuò)增多態(tài)性好的12對引物,對18份遠(yuǎn)志樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),共擴(kuò)增出184個條帶,多態(tài)性條帶比率為94.57%?;趩我蛩胤讲罘治龇?,篩選了與六個農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)的20個多態(tài)性條帶。通過AFLP分子標(biāo)記發(fā)現(xiàn),一個基因可同時與多個性狀相關(guān),而一個性狀也可能受多個基因的共同調(diào)節(jié)。18份遠(yuǎn)志樣品的多態(tài)性條帶聚類結(jié)果與遺傳一致度及遺傳距離的分析結(jié)果相一致。遠(yuǎn)志樣品的農(nóng)藝性狀聚
8、類、液質(zhì)數(shù)據(jù)聚類、多態(tài)性條帶聚類均將樣品分為三大類,但又不完全一致。通過對遠(yuǎn)志中化合物與多態(tài)性條帶的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn),單個化合物的合成可能受多個基因的調(diào)節(jié),而一個基因也可能同時調(diào)節(jié)多個化合物的合成路徑,符合生物系統(tǒng)的復(fù)雜性。
結(jié)論:對于遠(yuǎn)志品種選育來講,只有結(jié)合化學(xué)成分與農(nóng)藝性狀兩個指標(biāo)才能更加準(zhǔn)確的指導(dǎo)育種。若遠(yuǎn)志樣品是用作中藥制劑的原料,應(yīng)著重選育4號、13號樣品;若遠(yuǎn)志樣品是用作中藥飲片的生產(chǎn),應(yīng)著重選育1號、9號樣品。通過
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