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不同居群栝楼的种质资源评价

作　者: 王现科
导　师: 王沫
学　校: 华中农业大学
专　业: 特种植物育种与栽培
关键词: 栝楼 不同居群 综合性状 生理特性 产量性状 药效成分 相关性分析 通径分析 聚类分析 加权评价
分类号: S567.239
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim)是葫芦科栝楼属植物,雌雄异株。栝楼全身都是宝,果实、果皮、种子和根经炮制可作中药瓜蒌、瓜蒌皮、瓜蒌籽和天花粉入药,具有清热涤痰、宽胸散结、润燥滑肠、消肿排脓、增强免疫、降血脂、抗肿瘤、抗艾滋病毒等功效。此外,栝楼还具有特殊的绿色保健功能。因此,近年来,其身价倍增,市场需求旺盛,发展前景看好。然而,我国对药用植物栝楼种质资源的基础研究一直比较薄弱,由于缺乏系统的整理和准确的鉴定及简便、有效的种质特性评价方法,未能在种植中加以选优去劣,导致不同地区栝楼种质混杂,这在一定程度上限制了栝楼的深入开发和利用。本课题在栝楼遗传多样性研究基础上分别从生理特性、产量性状和药效成分三个方面对不同居群栝楼进行了综合研究,并利用加权打分综合评价方法选出了综合性状表现优良的栝楼品系,为栝楼新品种选育奠定了基础。研究结果如下：1.栝楼种子繁殖优势大于分根繁殖。栝楼种子繁殖试验发现各居群栝楼种子发芽势和出苗率均比较高,其中来自河南信阳、邓州的XY-2和DZ-2都超过了90%；栝楼分根繁殖育苗试验表明栝楼通过分根繁殖出苗率比较低,其中来自河南邓州的DZ-1出苗率最高,仅有71.11%。2.栝楼叶片光合色素含量水平与光合作用强弱具有相关性。栝楼叶片光合色素含量测定结果显示来自河南邓州的DZ-1、DZ-2及河南信阳的XY-2光合色素含量较高,表明其潜在光合能力最强,室外光合速率测定结果印证了这一点。3.不同居群栝楼抗寒性差异显著。在人工模拟低温条件下检测不同居群栝楼幼苗抗逆性指标脯氨酸、膜伤害指标MDA、保护酶活性SOD和POD,一致证明河南邓州的DZ-1、DZ-2和河南信阳的XY-2这3个居群具有较强的抗寒性。4.不同居群栝楼果实产量差异显著。栝楼果实产量测定结果显示,平均单株产量最高的居群是河南邓州的DZ-1和DZ-2,分别是3012.4g和3153.0g,产量最低的是河南内乡的NX-1,仅有576.6g。5.明确了果实产量性状之间的复杂关系。为研究栝楼果实产量性状之间的关系引入了相关性分析方法,结果表明,产量性状间的相互作用是复杂的,既相辅相成,又相互制约；同时,为明确果实产量性状中对产量影响较大的因子对单株产量的直接和间接效应,又引入了通径分析方法,揭示了栝楼果实产量性状与单株产量之间及各农艺性状之间的关联程度。6.明确了栝楼籽油的脂肪酸组成。GC-MS法对瓜蒌籽油进行定性定量分析,发现8个居群瓜蒌籽的指纹图谱中归纳出至少7个共有特征峰,构成瓜蒌籽油的特征指纹图谱。经GC-MS解析确定含有5种脂肪酸,且主要是不饱和脂肪酸,包括油酸、亚油酸、瓜蒌酸。面积归一化法计算知不饱和脂肪酸含量差异显著,相对含量在82.39%～93.57%之间,其中瓜蒌酸是瓜蒌特有的一种不饱和脂肪酸,并首次发现其含有多种同分异构体。7.栝楼的药用价值体现在多种指标综合评价的基础之上。通过对瓜蒌籽不饱和脂肪酸、栝楼根葫芦素B和瓜蒌皮多糖含量的测定,表明不同居群栝楼三种药效成分的含量高低顺序是不同的,如不饱和脂肪酸和葫芦素B含量最高的居群是河南信阳的XY-2,而多糖含量最高的是河南邓州的DZ-1,可见不能从单一指标衡量栝楼的药用价值。8.药效成分含量与单株产量及原产地关联不大。将不同居群栝楼各药效成分含量与单株产量进行了相关性分析,发现药效成分含量高低与单株产量没有必然的联系；将不同居群栝楼各药效成分含量进行聚类分析,发现只是在距离25处分为两类,不能很好的说明有效成分含量与原产地的关系。9.评选出了DZ品系作为居群中的最优品系。对不同居群栝楼从生理特性、产量性状和药效成分三方面进行加权打分综合评价,发现综合得分存在显著性差异。栝楼综合评价得分最高的居群是河南邓州的DZ-1,达到95.55分,其次是DZ-2,得分89.88,是综合性状表现最好的两个居群,又两者遗传距离非常接近,均来自河南邓州,因而可作为DZ品系进行下一步的品种比较试验和生产试验。

全文目录


摘要  8-10
Abstract  10-12
第一章 前言  12-18
  1 文献综述  12-17
    1.1 栝楼名称及产地分布考证  12
    1.2 栝楼植物学及生物学特性  12-13
    1.3 栝楼的研究现状  13-16
      1.3.1 繁殖技术研究  13-15
        1.3.1.1 种子繁殖  13-14
        1.3.1.2 分根繁殖和发根培养  14
        1.3.1.3 组织培养快速繁殖  14-15
      1.3.2 生理特性研究  15
      1.3.3 炮制加工技术研究  15-16
      1.3.4 药效成分研究  16
    1.4 栝楼的种质资源评价  16-17
  2 研究目的和意义  17-18
第二章 不同居群栝楼生理特性的研究  18-27
  1 材料和方法  18-20
    1.1 试验材料  18-19
    1.2 试验方法  19-20
      1.2.1 种子发芽试验  19
      1.2.2 种子和根育苗试验  19
      1.2.3 叶片光合色素含量测定  19
      1.2.4 净光合速率及光合日变化测定  19-20
      1.2.5 幼苗抗寒性试验  20
  2 结果与分析  20-25
    2.1 种子繁殖及分根繁殖  20-21
    2.2 叶片光合色素含量的比较  21-22
    2.3 光合日变化及净光合速率  22-23
    2.4 幼苗抗寒性的比较  23-25
      2.4.1 低温胁迫对栝楼幼苗脯氨酸含量影响  23-24
      2.4.2 低温胁迫对栝楼幼苗丙二醛含量影响  24
      2.4.3 低温胁迫对栝楼幼苗SOD活性影响  24-25
      2.4.4 低温胁迫对栝楼幼苗POD活性影响  25
  3 讨论  25-27
    3.1 繁殖特性  25-26
    3.2 光合特性  26
    3.3 抗寒特性  26-27
第三章 不同居群栝楼产量性状的研究  27-34
  1 材料与方法  27-28
    1.1 试验材料  27
    1.2 果实产量统计  27
    1.3 果实性状统计  27-28
    1.4 熟性性状统计  28
    1.5 统计分析方法  28
  2 结果与分析  28-33
    2.1 产量性状比较  28-30
    2.2 相关性分析  30-31
    2.3 通径分析  31-33
  3 讨论  33-34
第四章 不同居群栝楼药效成分的研究  34-48
  1 材料与方法  34-39
    1.1 试验材料  34
    1.2 试验方法  34-39
      1.2.1 瓜萎籽不饱和脂肪酸含量测定  34-35
        1.2.1.1 仪器与试剂  34-35
        1.2.1.2 瓜萎籽油的提取  35
        1.2.1.3 瓜蒌籽油的皂化、甲酯化  35
        1.2.1.4 GC-MS分析条件  35
        1.2.1.5 方法学考察  35
      1.2.2 栝楼根葫芦素B含量测定  35-37
        1.2.2.1 仪器与试剂  35-36
        1.2.2.2 色谱分析条件  36
        1.2.2.3 对照品溶液的制备  36
        1.2.2.4 材料前处理及样品测定液的制备  36
        1.2.2.5 线性关系考察  36
        1.2.2.6 精密度实验  36
        1.2.2.7 稳定性实验  36-37
        1.2.2.8 重复性实验  37
        1.2.2.9 回收率实验  37
      1.2.3 瓜蒌皮多糖含量测定  37-39
        1.2.3.1 仪器与试剂  37
        1.2.3.2 标准溶液的配制  37
        1.2.3.3 样品的提取与处理  37
        1.2.3.4 标准曲线的制作  37-38
        1.2.3.5 样品测定  38
        1.2.3.6 稳定性实验  38
        1.2.3.7 精密度实验  38
        1.2.3.8 加样回收率实验  38-39
        1.2.3.9 样品粗多糖含量的计算  39
      1.2.4 药效成分与果实产量的相关性分析  39
      1.2.5 药效成分的聚类分析  39
  2 结果与分析  39-46
    2.1 瓜蒌籽不饱和脂肪酸相对含量  39-42
      2.1.1 指纹图谱中共有峰的建立及GC-MS解析  39-41
      2.1.2 不饱和脂肪酸相对含量  41-42
    2.2 栝楼根葫芦素B含量  42-44
    2.3 瓜蒌皮多糖含量  44-45
    2.4 药效成分与单株产量的相关性分析  45-46
    2.5 药效成分聚类分析  46
  3 讨论  46-48
第五章 不同居群栝楼加权打分综合评价  48-53
  1 材料与方法  48-49
    1.1 材料  48
    1.2 方法  48-49
      1.2.1 打分方法  48-49
        1.2.1.1 生理特性的打分  48
        1.2.1.2 产量性状的打分  48
        1.2.1.3 药效成分的打分  48-49
      1.2.2 计算方法  49
  2 结果与分析  49-52
    2.1 生理特性的综合评价  49-50
    2.2 产量性状的综合评价  50
    2.3 药效成分的综合评价  50-51
    2.4 综合评比得分  51-52
  3 讨论  52-53
第六章 结论  53-54
参考文献  54-59
致谢  59-60
附录:攻读硕士学位期间发表的学术论文  60

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