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《西北农林科技大学》 2015年
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杜仲种质资源及其果实质量评价

于靖  
【摘要】:本研究在系统地收集杜仲种质资源的基础上,对其遗传多样性进行分析,并初步构建了杜仲核心种质库;从种子活力、油脂组成、药用价值和杜仲胶含量等方面对杜仲果实的质量进行评价,主要结果如下:1、种质资源收集:从全国13个省市收集杜仲种质资源共66份,其中包括闫雌、大叶、巨叶、大果、短枝和小叶六个种内变异类型,以及华仲二号、华仲三号和华仲四号三个优良无性系。2、ISSR及SRAP体系优化及引物筛选:通过对影响PCR反应的5因素(d NTPs,引物,Taq酶,Mg2+,模版DNA)进行4水平L16(45)正交试验设计,建立了杜仲ISSR和SRAP分子标记技术的优化体系。从100条/对ISSR和SRAP引物中分别筛选出8条/对ISSR和SRAP引物。用8条ISSR分子标记扩增总条带数为65,其中50条具有多态性(76.9%)。用8对SRAP引物组合共扩增出244个片段,其中163个具有多态性(66.8%)。3、杜仲种质资源遗传多样性分析:采用ISSR和SRAP分子标记分析17个全国不同产地的杜仲居群,两种标记均指出杜仲在物种水平上有较高遗传多样性,而在居群水平上遗传多样性较低。对ISSR分子标记和SRAP分子标记的扩增结果进行UPGMA聚类分析,在相似系数分别为0.883和0.930时将17个居群均聚为六类,STRUCTURE分析中ISSR和SRAP数据分别将17个居群聚为四类和两类。13个不同基因型的ISSR和SRAP分析都显示华仲三号,大果,闫雌,光皮杜仲有较高的遗传多样性,而大叶和巨叶的遗传多样性相对较低。根据ISSR数据建立的UPGMA树状聚类图在遗传相似系数为0.87时将13个居群被分为4类;与此同时SRAP数据分析表明13个居群在遗传相似系数为0.91时可以分为三类。基于SRAP分子标记的PCo A聚类分析和UPGMA聚类分析完全一致。4、核心种质的初步构建:本研究依据47份杜仲居群样品的ISSR-PCR的扩增数据进行遗传一致性分析,运用NTSYS软件中的UPGMA法聚类,按照逐步最小遗传距离取样,最终选择16份种质资源作为初选核心种质。基于初选核心种质的SRAP-PCR扩增数据,利用POPGENE软件分析其多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei′s遗传多样性指数和Shannon′s信息指数,并对这五个遗传多样性指标进行t测验。结果表明初选核心种质的遗传多样性保留率达到94%以上,原始种质和初选核心种质在概率0.01水平上差异不显著。5、杜仲种子质量标准:通过研究杜仲种子发芽率、发芽指数、生活力、净度、水分和千粒重,初步建立了杜仲种子质量检验方法。并利用制定的质量检验方法,对52份不同产地和不同基因型的杜仲种子进行质量评价,在此基础上初步建立了杜仲种子的质量分级标准。6、杜仲种子油脂脂肪酸分析:利用GC-MS联用技术确定了杜仲种子油脂的十种脂肪酸。通过种质资源间的比较和相关性分析,发现α-亚麻酸与亚油酸的相对含量呈显著负相关,亚油酸是除α-亚麻酸以外,杜仲种子油脂中另一种具有保健功能的不饱和脂肪酸,在杜仲种子油脂的质量评价体系中应以α-亚麻酸与亚油酸含量的总合作为评价指标。7、杜仲种粕HPLC指纹图谱的建立:采用共有模式生成法中的平均矢量法建立了杜仲种粕HPLC标准指纹图谱,其中有25个共有峰。采用夹角余弦与相关系数计算相似度,均达到0.97以上。不同种质资源的杜仲种粕桃叶珊瑚苷和阿魏酸含量分析显示,湖北十堰的样品两种药用成分含量均为最高。8、杜仲种粕抗氧化能力:选择总酚、总黄酮、FRAP抗氧化值、DPPH抗氧化值和ABTS抗氧化值作为评价杜仲种粕抗氧化能力的指标,对不同产地、不同基因型和略阳主产区样品的抗氧化能力进行比较,并构建TOPSIS评价模型,根据抗氧化活性得出的结论,验证了TOPSIS法可以对不同种质资源的杜仲种粕进行有效地综合评价。9、谱效关系分析:在已有杜仲种粕HPLC指纹图谱共有峰及抗氧化数据的支持下,建立BP神经网络模型,以通过HPLC指纹图谱共有峰峰面积值来预测样品的FRAP、DPPH、ABTS抗氧化值。采用SPSS软件PCA主成分分析得到影响杜仲种粕抗氧化能力的主要的HPLC共有峰,并将其作为评价杜仲种粕药用价值的主要指标。最终建立谱效结合的杜仲种粕药用价值评价模型。10、果皮杜仲胶含量:江西九江样品的杜仲胶含量最高,占8.97%。而杜仲胶含量最低的是大果,仅2.63%。相关性分析显示杜仲胶含量与纬度成反比,这表明南方的杜仲果实更适合提取杜仲胶。通过SAS软件分析得到由杜仲胶含量(Y),种子千粒重(X1)和种子厚度(X2)构成的回归方程:Y=0.06484 X1-90.4036 X2-29.41(f0.0001,t0.03)。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S567.19

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【参考文献】
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