湖南栀子种质资源遗传多样性及有效成分研究

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栀子(Gardeniajasminoides)属于茜草科栀子属常绿灌木,为药食两用植物资源,其根、茎、叶及果实均具有药用价值,广泛应用于医药、食品以及化妆品等领域。本研究以湖南7个不同栀子居群作为研究材料,利用表型性状(叶、果实等15个性状指标)和ISSR分子标记相结合分析了不同栀子居群的遗传多样性,采用高效液相色谱法测定不同居群栀子果实有效成分栀子苷、绿原酸、西红花苷-I的含量。本研究结果为湖南栀子种质资源遗传多样性的评价及综合利用提供理论依据。其主要研究结果如下:(1)表型性状研究结果表明湖南栀子种质资源表型性状遗传多样性丰富,在居群间和居群内都存在不同程度上的变异。居群间表型的变异幅度在8.6%~39.5%之间,以冠幅、叶长、单果鲜重等性状差异较大,遗传分化程度较高;居群内表型性状变异幅度由大到小顺序为:岳阳居群(23.85%)、双峰居群(20.87%)、宁乡居群(19.04%)、临武居群(17.82%)、邵东居群(16.99%)、凤凰居群(15.01%)、汨罗居群(12.48%)。(2)主成分分析结果表明果实性状为湖南栀子种质资源遗传多样性贡献最大的指标,其贡献率达43.938%;其次是树形性状和叶片性状,其贡献率分别为10.368%和 9.712%。(3)表型性状聚类分析结果表明湖南栀子居群分成3类。第1类包括宁乡居群、临武居群、邵东居群,其单果鲜重适中、叶片大小以及树形均相似;第2个类包括凤凰居群和汨罗居群,其单果鲜重较大、果形较圆、叶片较长;第3类由岳阳居群与双峰居群组成,其果实形态较小,单果鲜重偏轻,叶片小。(4)本研究利用7个ISSR引物对栀子种质进行遗传多样性分析,共扩增出64条清晰条带,其中60条为多态性条带,多态位点百分率为93.75%。不同居群间的多态位点百分率范围为25%-57.81%,Shannon信息指数在0.15~0.32,期望杂合度(He)分布在0.10-0.22之间,表明栀子具有较高的遗传多样性。岳阳居群的He值最高,遗传多样性最为丰富,适应环境能力最强,汨罗居群和邵东居群的遗传分化程度较低。根据遗传距离聚类将本研究的栀子居群分为4类,第1类为凤凰居群;第2类为双峰居群和邵东居群;第3类包括宁乡居群、岳阳居群和汨罗居群;第4类为临武居群。结果表明遗传距离越近,居群越容易聚为一类。(5)高效液相色谱法分析结果表明不同居群间栀子果实有效成分栀子苷、绿原酸和西红花苷-I的含量差异较大。栀子苷在不同居群间含量变化幅度达53%,以临武居群最高(5.98%),以双峰居群最低(3.90%);绿原酸含量变化幅度达300%,以凤凰居群最高(0.12%),以汨罗居群最低(0.03%);西红花苷-I含量变化幅度达99.53%,以凤凰居群最高(4.23%),以临武居群最低(2.12%)。综合分析评价表明,湖南7个居群栀子果实品质由高到低为:凤凰居群、汨罗居群、宁乡居群、临武居群、邵东居群、双峰居群、岳阳居群。
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