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川半夏资源遗传多样性研究

作　者: 潘红梅
导　师: 吴卫
学　校: 四川农业大学
专　业: 药用植物学
关键词: 半夏染色体减数分裂花粉活力柱头可授性生长节律可溶蛋白生物碱 β-谷甾醇
分类号: S567.239
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

半夏是一味我国常用的中药,其原植物为天南星科半夏属多年生草本植物半夏[Pinetlia ternata(Thunb.)Breit.]的干燥块茎。近年来由于人们的过度采挖和生态环境的改变,其野生资源濒临枯竭,人工栽培在一定程度能满足市场的需求,但仍然面临种质混杂、品质衰退、繁殖系数低等问题。四川是半夏的主产地,既有丰富的野生资源,又是优质道地药材半夏的主要栽培生产区。本研究以四川省为主搜集了27份半夏材料,通过细胞染色压片确定了材料的染色体数目；观察了部分材料减数分裂过程中小孢子的形成和发育情况,测定了其花粉活力和柱头的可授性；同时采用SDS-PAGE对各材料的叶片和块茎可溶蛋白进行遗传多样性分析；并对其中的12份材料进行了生长节律以及产量和质量的研究。以期为半夏的鉴定、保护以及进一步开发利用等奠定基础。主要研究结果如下：1.染色体数目分析结果表明,半夏资源染色体数目变化较大,变化范围为26-117,其中2n=101为首次报道,推断半夏染色体基数为13。半夏的多倍体复合体(2n=26,78,91,104,117)和非整倍体(2n=80,84,88,94,96,98,101)现象普遍存在,可能与其地理分布和生态环境有关。2.对川半夏花粉母细胞减数分裂过程进行观察,一方面确定了半夏花粉母细胞减数分裂进程与花序外部形态的对应关系；另一方面发现半夏花粉母细胞减数分裂中存在不等二价体,染色体桥,滞后染色体,分裂不同步和微核等异常现象。试验结果还表明,半夏花粉可育率的平均值仅为1.9%,柱头可授率的平均值为85.9%。3.分别用冰水提取法、Tris-HCl缓冲液提取法、Na3PO3溶液提取法和含PVP的溶液分别提取川半夏资源可溶蛋白,进而又对影响SDS-PAGE的关键步骤进行了探讨,确立了一套适用于半夏蛋白提取和电泳的方法。即采用冰水提取法提取后直接上样电泳,应用不连续分离系统,分离胶浓度为10%,浓缩胶浓度为4%,考马斯亮蓝染色,蒸馏水洗净后脱色。该法简单快速,SDS-PAGE电泳条带清晰,数量多,分辨率高。4.SDS-PAGE电泳研究结果还表明,川半夏具有较为丰富的可溶蛋白遗传多样性；叶片可溶蛋白图谱与块茎可溶蛋白图谱存在差异。叶片共分离出19条迁移率不同的带纹,3条带纹为所有材料共有,每份材料可分离出11-18条比较清晰的带,平均14.5条。块茎共分离出了12条迁移率不同的带纹,3条带纹为所有材料共有,每份材料可分离出4-12条比较清晰的带,平均9.4条。与块茎可溶蛋白图谱相比较,叶片可溶蛋白图谱能更好的鉴定半夏与掌叶半夏；聚类分析结果表明染色体数目相同或相近的材料有聚在一起的趋势。5.在田间对12个半夏居群的出苗、抽薹开花、珠芽产生数目进行观察,收获后对其增重率和增殖率进行对比考察。结果发现川半夏在5月下旬到7月中旬均有一次“倒苗”,在8月中旬到10月期间,半夏出现第二次“倒苗”；抽薹开花和珠芽产生的高峰期是5月。不同来源半夏材料的增重率和增殖率差异较大。采用紫外分光光度法对12份半夏资源的可溶蛋白、β-谷甾醇、生物碱三种化学成分含量的测定,发现各地半夏三种化学成分差异较大,以来自四川渠县板桥的S07-28号材料的可溶蛋白、β-谷甾醇和生物碱含量相对较高,是一份优异的川半夏资源材料。

川半夏资源遗传多样性研究

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