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白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg种质形态学与细胞学研究

黄崇才  
【摘要】: 白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg,又称土沉香,为瑞香科(Thymelaeaceae)沉香属常绿乔木。其含树脂的木材即为2005版《中华人民共和国药典》中规定的中药沉香。沉香是名贵的理气中药。《本草纲目》记载为“性辛,微温无毒,有降气、纳肾、调中、平肝之效,为香窜冲动药”。 白木香是我国特有的药用植物资源,也是我国生产中药沉香的唯一树种,近年来,白木香野生资源遭到严重的破坏,产业化种植成为保护白木香种质资源及满足药用需要的最主要途径。目前在白木香产业化种植过程中,白木香种苗基本来源于海南和广东的野生植株,基源种苗来源各异,并未经过系统筛选,种质参差不齐,生长不一致,对实际生产管理带来了一定的困难;此外,白木香种子属顽拗性种子,种子成熟率低、发芽率低,种子存活周期很短、种质自我更新能力较弱等特点。种质资源是产业化发展的源头与依托,因此,展开白木香种质资源的系统评价研究,对白木香资源的保护与可持续利用、促进白木香的产业化生产的良好发展以及保证白木香药材质量,都具有重要的实践意义。 本研究配合国家科技部十五科技攻关项目:《珍稀濒危药材沉香(白木香)种质资源及其评价研究》开展,通过形态学方法的比较对不同表现型种群白木香种质进行分析对比,在细胞水平上对不同种群白木香进行细胞核型分析及同工酶分析,对白木香种质进行遗传多样性评价,为今后白木香优良种质的筛选、保育和种质创制提供必要的理论依据。 1.国内外研究综述 通过查阅大量与本课题研究相关的国内外文献资料,归纳总结了药用植物种质资源的研究现状,并从白木香种组织结构、DNA分子水平上的研究、化学成分及植物生理、组织培养、种植等几方面对白木香种质资源研究现状作一综述。根据白木香种质的现状,提出白木香种质资源遗传多样性评价的必要性。 2.白木香不同种质资源形态学比较 通过对广东、海南等地白木香种质资源的实地考察,采集海南、广东等地的7个自然居群,记录叶形、叶缘、叶柄、茎表面、心材颜色、观察萼片形态,考察果实形状及大小,株形等性状。观察数据用SPSS 13.0统计软件分析,采用传统分类法根据其主要相同点和差异进行聚类分析。结果表明:白木香种质形态性状展现出了丰富的多样性。10个类群大概分为3类,DB4和SHZH2为一类,揭示两者可能存在较近的亲缘关系,本类主要特征为叶片小、狭长、蒴果较扁且狭长、种子大而轻;DB2和SHZH3为一类,主要特征为叶片大,倒卵形,蒴果较饱满;其余类群聚为一类,主要特征为叶片大,椭圆形。 3.白木香种质资源核型分析 对生产中药材质量较好的小叶型类群进行核型分析,结果采用SPSS 13.0统计软件分析探讨小叶型白木香的遗传分化。结果表明:小叶型白木香的核型公式为:2n=2x=16=10m+4sm+2st,核型为2A型。印度沉香比白木香较为原始,小叶型白木香相对于种水平来说在种内是较为原始的类群。 4.不同表现型白木香种质资源等位酶分析 以不同表现型白木香类群为实验材料,使用垂直聚丙烯酰胺凝胶法电泳,检测MDH、POD等酶系统。对所检测的酶系统进行基因位点差异进行系统分析,考察各样品之间的遗传多样性及遗传分化。结果表明:过氧化物酶等位酶系统研究共发现了5个等位基因,其中4个位多态位点,占80%。不同位点在不同白木香类群间的基因频率表现出了一定的差异,其中以POD-4位点最为显著。白木香基因多样性指数在种水平和居群水平均高于双子叶植物种,从繁育系统上看,高于混交种、虫媒异交种、风媒异交种。可见其具有较高的遗传多样性水平,这可能跟物种本身的许多生物学特性有关。


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