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穿龙薯蓣微形态特征研究及生物多样性的RAPD分析

张春晖  
【摘要】: 穿龙薯蓣(Discorea nipponica Makino)为薯蓣科薯蓣属(Dioscoreaceae)穿龙薯蓣的根茎,是较常用中药材,也是黑龙江省道地药材之一。本研究利用光镜、扫描电镜观察等方法对穿龙薯蓣的解剖学、孢粉学两个方面进行了显微特征研究,并且采用随机扩增多态性DNA标记(RAPD)分析了不同居群的穿龙薯蓣及其近缘品种山药、盾叶薯蓣的遗传距离、亲缘关系以及分类地位。这不仅有利于育种工作者充分了解育种材料的遗传背景,而且有利于在生长早期筛选或淘汰某些育种材料,从而在分子水平上找到一条提高选择效率和加速育种进程的捷径,并可为中药材穿龙薯蓣及其近缘品种的鉴别提供先进的方法、同时也为开发利用此药材提供科学的依据。研究结果如下: 1、系统的报道了穿龙薯蓣果实、种子微形态特征资料:外果皮及中果皮中含有油细胞,中果皮中可见大量草酸钙针晶束的存在;内果皮含有大量石细胞;维管束9个,棱脊处维管束为外韧型,其中中心三处为双韧型;果实三棱型,每棱含两枚种子,种子内胚乳细胞中含大量糊粉粒。 2、叶微形态特征:叶脉呈多数粗条状突起;非腺毛在叶脉上较多,叶片上略少,2~5个细胞组成;下表皮细胞的细胞壁波状弯曲,气孔为不定式,孔缝纺锤形。 3、通过对花粉形态的观察与分析,花粉为单粒花粉,扁球形;花粉大小为中等级别;萌发器官即沟位于赤道面上,单沟型,沟深10μm左右;花粉粒表面具有网状纹等这些特征可为穿龙薯蓣的生药鉴定及分类学研究提供依据。 4、从50条随机引物中筛选出清晰且多态性高的引物7条。在反复优化影响实验结果的各因子基础上,确定了最优组合的RAPD反应体系,对9个材料进行扩增,共扩增出62条DNA片段。其中54条具有遗传多样性,多态率为92.71%。利用NTSYS软件,建立了UPGMA聚类图。不同居群的穿龙薯蓣具有丰富的遗传多样性,遗传相似系数在0.655~0.875;穿龙薯蓣种内发生变异,穿龙薯蓣的7个居群可划分为3个类群;穿龙薯蓣与山药的遗传距离小于穿龙薯蓣与盾叶薯蓣的遗传距离。应用引物S75、S313可有效鉴别穿龙薯蓣、盾叶薯蓣、山药。


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