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川乌(Aconitum carmichaeli Debx.)生物学与遗传多样性研究

侯大斌  
【摘要】:川乌是一种传统中药,原植物是毛茛科乌头属植物乌头Aconitum carmichaeli Debx.。乌头母根为川乌,子根为附子,具有回阳救逆、补火助阳、散寒除湿等功效,药理上具抗炎、镇痛、强心、抗心律失常、降血糖、抗癌、对心血管系统和对神经系统作用等,有二千多年的药用历史和一千多年的栽培历史,主产于四川和陕西。四川江油是其道地性产地,其产品在国内外享有很高的盛誉。但是,一直以来,对附子栽培用种频繁调种和换种缺乏统一规范管理,栽培品种多为不同遗传分化类型的混合群体,存在不同程度的混乱和混杂现象,严重影响了川乌(附子)的产品质量;同时,对川乌资源缺乏深入系统的研究,对其种质资源的遗传分化状况缺乏了解,影响了对川乌(附子)资源的合理利用和保护。本研究在调查四川、陕西等主要栽培区资源的基础上,研究了川乌(附子)生长发育特性,物质和成分累积规律,栽培措施对川乌生长的影响;开展了对川乌资源遗传多样性的研究,探讨了各群体间的遗传关系及其与近缘属种的遗传关系;运用形态学、遗传学和分子标记对川乌资源遗传分化类型进行了鉴定和分类,对优良和优势遗传分化类型进行了产量和有效成分鉴定和比较,综合评价出一批可直接运用于生产的优良品种(遗传分化类型)。本文有如下创新点: 1.川乌的发育生物学 (1) 系统研究了川乌(乌头)植株生长发育特性,生长周期内各主要器官的发生特点、生物量变化和物质累积动态规律,根、茎、叶、花、果发育建成的关键阶段,建立了主要性状生物量的生长曲线。川乌在四川12月中旬栽种后,须根首先生长,次年1~2月,须根生长量相对植株总量不断增加,是植株须根系统发育形成的关键阶段。2月中旬植株出苗,茎、叶开始生长,不定根开始发生并形成子根。3~4月植株茎、叶生长加快,子根大量形成,是植株营养器官生长的关键时期。5~6月,子根迅速膨大,根、茎、叶生长最快,生物量增长最多,是植株获得高产的关键阶段。7月中旬,叶面积、子根数、须根量等达生长周期最大值,植株开始抽苔、孕育花蕾,根、茎、叶生长和块根膨大减慢,进入生殖生长阶段;8月中旬,子根和植株生物总量达生长周期最大值;7~8月是花粉和子房发育的关键时期。9月中旬植株开花,形成果实;11月中旬后,果实成熟,蓇葖果裂开、种子脱落。根、茎、叶、花、果实等主要器官的生长和发育依次发


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